JPH05152182A - イオン光学描写装置に利用のデユオプラズマトロン型イオン源 - Google Patents

イオン光学描写装置に利用のデユオプラズマトロン型イオン源

Info

Publication number
JPH05152182A
JPH05152182A JP4131136A JP13113692A JPH05152182A JP H05152182 A JPH05152182 A JP H05152182A JP 4131136 A JP4131136 A JP 4131136A JP 13113692 A JP13113692 A JP 13113692A JP H05152182 A JPH05152182 A JP H05152182A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
ion
electrodes
potential
ion source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4131136A
Other languages
English (en)
Inventor
Alfred Chalupka
チヤルプカ アルフレツド
Gertraud Lammer
ランマー ゲルトラウド
Gerhard Stengl
シユテングル ゲルハルト
Peter Wolf
ウオルフ ピーター
Johannes Fegerl
フエゲール ヨハネス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ims Ionen Mikrofabrikations Systems GmbH
Original Assignee
Ims Ionen Mikrofabrikations Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ims Ionen Mikrofabrikations Systems GmbH filed Critical Ims Ionen Mikrofabrikations Systems GmbH
Publication of JPH05152182A publication Critical patent/JPH05152182A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J27/00Ion beam tubes
    • H01J27/02Ion sources; Ion guns
    • H01J27/08Ion sources; Ion guns using arc discharge
    • H01J27/10Duoplasmatrons ; Duopigatrons
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/08Ion sources; Ion guns
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/10Lenses
    • H01J37/12Lenses electrostatic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 公知のデユオプラズマトロンイオン源に比し
て僅かなエネルギ不鮮明を有しかつ実際のソースが厳密
に小さいイオン源となることにある。 【構成】 それぞれ電極、2、3および4の共通軸線の
まわりに配置されたイオン通過用の窓8を中心に備えた
3つの互いに電気的に絶縁された電極を有する電極装置
を密封するプラズマ空間10を備えたイオン投射リソグ
ラフイにおいて利用のデュオプラズマトロン型のイオン
源であり、公知のデユオプラズマトロンイオン源に対し
てエネルギ不鮮明の獲得のために厳密に大きな直径に際
して、3つの電極からなる電極装置がまず第4の電極に
接続され、該電極が同様に共通軸線上で中心に配置した
イオンの通過用窓を有し、プラズマ空間から第1電極2
および第3電極3が少なくともほぼ同一電位に置かれ、
該電位が第2電極2および最後の電極4の少なくともほ
ぼ同一の大きさの電位に比してより高く、その結果前記
プラズマ空間10から流出するイオンが最初と最後の電
極間の電位差によりその終了エネルギで加速される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はプラズマ空間を備え、該
プラズマ空間に電極装置を接続し、該電極装置が3つの
互いに電気的に絶縁された電極を有し、該電極がそれぞ
れ中心に共通軸線のまわりに配置したプラズマ空間から
引き出されたイオンの通過用窓を有するイオン光学描写
装置(イオン投射リソグラフイ、1:1マスクドイオン
照射リソグラフイ、収束イオン照射リペア装置)におい
て利用するイオン光学描写装置に利用のデュオプラズマ
トロン型イオン源に関する。
【0002】
【従来の技術】イオン投射リソグラフイ装置においてマ
スクの構造はイオン照射によって基板(ウエハ)上に描
写される。描写はマスクに接続された、イオン光学レン
ズの組み合わせからなるイオン光学形によって行われ
る。静電レンズの場合においてその描写特性(焦点距
離、主平面図)はいわゆる緊張関係によって定義され
る。緊張関係Rにより電位Vo、V1を有する2電極レ
ンズ(いわゆる液浸レンズ)に関してR=Eo/Ei、
Ei...イオンの入射エネルギ、Ei=−Vo.e
(e...電気素量)の場合には、R=V1/Vo;電
極電位Vo、V1を有する単一レンズとして接続された
3つの電極レンズに関して、Vo:R=(Ei−(V1
−Vo).e/Ei,e...電気素量、それからEi
=−Vo.eの場合に、同様にR=V1/Voを生じる
ことがわかる。
【0003】電極での対応する電位の配置により緊張関
係は望ましい描写特性に適した値に−もちろんイオンエ
ネルギEi(またはEo)の決定された値に関してのみ
調整せしめられる。基礎として利用された値Eiのイオ
ンエネルギの各ずれは変更される緊張関係かつそれに伴
って同一のマスク点に関する他の描写基準を導き、つま
り解像度の品質を低下する。それ故、イオン源から出て
いるイオンのエネルギ不鮮明が大きければ大きいほど、
ウエハに描写される構造の解像度は益々都合が悪くな
る。同様なことがそのさい同様に必要な励起が定められ
たエネルギ値でのみ調整することができる磁石レンズに
関して行われる。
【0004】さらに他の解像度を決定するパラメータは
いわゆる実際のイオン源の大きさ(すなわち、イオンが
表面上それに起因する方向、つまり、イオン通路が電界
なしの空間において後方に−イオン源の方向に−それと
とみにイオンの運動に抗して直線的に延長されるとき得
られる各ビームの最初の直径)である。これが小さけれ
ば小さいほど、解像度は益々良好になる。
【0005】イオン投射リソグラフイ装置に関してはそ
れゆえイオン源が必要であり、そのさいいわゆる実際の
イオン源の直径はできるだけ小さく、好ましくは10μ
mより小さいかまたはそれに等しい。リソグラフイ装置
に関しては、このイオン源に際してイオンの実際の層状
の抽出により200μmのプラズマ空間を密封するソー
スアノードの出力開口の直径において、実際のイオン源
および10μmの直径を有するので、非常に満足である
ことが証明された。(オーストリア特許明細書第386
297号)。
【0006】上記理由からイオン投射リソグラフイ装置
のさらに他の重要な点はイオンが衝突するマスクでのイ
オンエネルギの配分である。結像レンズでの緊張関係は
イオンの1つの入射エネルギEoに対応してのみ調整す
ることができるので、入射エネルギが供給されたエネル
ギEoと異なるイオンがウエハ上のマスク構造の不鮮明
かつ解像度の低下を引き起こす。
【0007】従来、利用されたデユオプラズマトロン−
イオン源(エツチ・リュッセル、エッチ・グラヴイシュ
ニッヒ著、シュブリンガ−・シリーズ「イオン注入:装
置および技術」におけるアール・ケラー、「高輝度デユ
オプラズマトロイン源」)は実質上フイラメントから出
ている電極を通る供給されたガス粒子がイオン化される
アノードにより画成されるプラズマ空間、およびその第
1(制御電極)がアノードに対して低い電位にあり、そ
してアノードの後ろのその第2(いわゆる抽出電極)が
制御電極に対して高い電位にあるが常にアノードの電位
より著しく低い2つのさらに他の電極からなる。イオン
はそれにともなってアノードと抽出電極との間の電位差
によってその終了エネルギについて加速され、終了エネ
ルギはプラズマ空間から出ているイオンに関してプラズ
マ空間内の開始エネルギおよび加速エネルギの合計から
生じる。抑制電極は抽出電極から到来するイオン流に対
して走行する2次電子の制御の役立つ。
【0008】統計のエネルギ分布による条件でプラズマ
の内部にプラズマ温度に対応して従来利用されたデユオ
プラズマトロンイオン源には抽出電圧によって付与され
た中心値に対して約+/−5eVのいわゆる「内在的
な」不鮮明エネルギが生じる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】マスク上に現れるイオ
ンの不鮮明エネルギに対する追加の寄与は従来利用され
たデユオプラズマトロン源に存在する中立のガス粒子か
らアノードへの衝突イオン化により形成されるイオンに
より生じ、大部分はそこにある比較的高いガス圧力およ
び高いイオン流密度のためにアノードと抑制電極との間
の区域に生じる。そのように生じているイオンは加速区
間の1部分のみを走行するので、そのエネルギはプラズ
マ空間から生じるイオンより部分的に低い。更に予期さ
れたエネルギに対する差に関しても同様の数に関しても
マスクに現れるイオンのエネルギ不鮮明に対するイオン
の寄与は内在的なエネルギ不鮮明を超えることができ
る。
【0010】本発明の課題は、公知のデユオプラズマト
ロン源に対して僅かなエネルギ不鮮明を有しかつそのさ
い実際の源(ソース)として小さい直径を有するイオン
源を提供することにある。このために本発明は、3つの
電極からなる電極装置がまず第4の電極に接続され、該
電極が同様に共通軸線上で中心に配置したイオンの通過
用窓を有し、プラズマ空間から認められる第1および第
3電極が少なくともほぼ同一電位に置かれ、該電位が第
2および最後の電極と同様に少なくともほぼ同一の大き
さの電位に比してより高く、その結果前記プラズマ空間
から流出するイオンが最初と最後の電極間の電位差によ
りその終了エネルギで加速される。
【0011】第4のソース電極の配置およびプラズマを
制限するアノードに続く3つの電極での電位分布により
最初の3つの電極が、まずアノードから到来するイオン
を阻止する1種の単一レンズ(すなわち遅延単一レン
ズ)を形成する。4つの電極の電位分布に基づいて抽出
エネルギより低いエネルギを有するイオン、またはプラ
ズマ空間で最初に続く両方の電極間の区域に衝突により
生ずるイオンの大部分が押し戻され、それ故、ソースを
退却することができない。第4の電極は上述したごとく
「内在的な」エネルギ不鮮明を有するイオンに関しても
シャツタとして作用する。
【0012】すなわち、4つの電極の作用により入射エ
ネルギEo(Eo=e.Uo=>=Uo〔eV〕、負荷
されたイオンに関して)と異なるエネルギを有するイオ
ンの1部分のみを最後(第4)の電極から出力すること
ができる。それ故、単一レンズが阻止し、アノードの後
ろの衝突イオン化により形成された(低エネルギの)イ
オンがソースを去り、そして単一レンズに接続された第
4のレンズが阻止し、プラズマから大部分引き出され
た、調整された入射エネルギ(Eo)に対して描写装置
において僅かなエネルギを有するイオンがソースを去
る。本発明はそのように、プラズマ空間から出ているイ
オンが再び実際にはその開始(熱的)エネルギについて
抑制されるので、エネルギ不鮮明を公知のデユオプラズ
マイオン源に対して減少することを達成し、それとは反
対に、衝突イオン化によりプラズマ空間の外部に生じか
つそれゆえ僅かなエネルギを有するイオンはプラズマ空
間から到来する電位により押し戻される。
【0013】イオンの飛行方向と反対の2次電子の流れ
を阻止するために、第3と最後の電極との間に抑制電極
が配置される。これはその場合に目的に合わせて最後の
電極の電位以下のおよそ500Vである電位を獲得す
る。
【0014】本発明のさらに他のの構成において、選択
された電極電位に際してそれぞれ2つの近接電極の間隔
は、近接電極間の電界強度が軸近傍において5MV/m
より大きくなるように設ける。隣接する電極間の間隔の
決定により得られた高い電界強度がプラズマ内にそのエ
ネルギおよび方向に関して統計的に分布されたイオンを
プラズマの退去により同様に(ほとんど)均一のエネル
ギおよび配置された方向を獲得するために必要とされ
る。
【0015】それ故、イオンはほとんど点状にアノード
(第1電極)の端部で焦点合わせされる。第2および第
3電極間の電界強度は所望の単一レンズ作用から生じ、
第3および最後の電極間の電界強度は第1および第2電
極間の電界強度と同様な意味を有し、異なる方向および
エネルギを有するイオンをそれが表面上実際のソースの
点から起因するように焦点合わせする。
【0016】本発明のさらに他の構成において、第3電
極が、電位が前記第3電極の窓の中心において第1電極
の電位に等しいかまたはそれより僅かだけ低い(およそ
10%まで)ように第1電極の電位に比してより高いよ
うに選択される。第3の電極窓の中心において電位が第
1の電極に置かれる電位に正確に等しいとき、その場合
にプラズマ空間内に発生したイオンより遅いすべてのイ
オンが第3の電極から押し戻される。
【0017】第3の電極の電位に関して電位が、軸線に
対して減少するので、第1の電極の電位より幾らか高く
しなければならないことを意味する。軸線で供給された
電位を獲得するために第3の電極での電位は−電極構成
に応じて−第1の電極に置かれた電位よりおよそ10%
高くしなければならない。合計イオン流はその場合のも
ちろん、プラズマ空間から到来するイオンの比較的大き
な部分が押し戻されるかまたはイオンが第4電極に対し
て衝突するように偏向されるので非常に低くなる。しか
しながら、本発明は第3電極の窓の中心における電位が
第1の電極での電位より僅かに小さくすると、幾らか高
いイオン流が第4の電極により達成される。こうするた
めに、第3の電極の窓が大きくない限り、第1および第
3の電極に厳密に等しい電位にすれば充分である。
【0018】本発明のさらに他の構成において、第3の
電極の窓が前記第4電極の窓より大きいかそれに等しく
そして小さな窓がプラズマ空間を密封する(第1)電極
に存在するならば目的に適う。第3の電極はその電位に
基づいて阻止する作用を有し;それは電位が軸線の周部
分において増大するので、窓が小さいほど益々強くな
る。阻止する作用が強くなると、イオンは引き返すかま
たはそれらは電極に衝突するよう強力に偏向される。
【0019】それ故、第3電極の窓は第4電極のそれよ
り小さくなく実施される。第1の窓の横断面はプラズマ
空間からでてくるイオンの数を制限する。横断面はこの
窓を通過するすべてのイオンが第4の電極から出るとき
最適であり、他のすべては電極に当りそして消耗に寄与
する。また、イオンがそれにより第4電極に出る角度は
大きな角度で出ているイオンがイオン投射装置に続いて
いるシャツタにより阻止されるので、付与された大きさ
を超えない。十分なイオン流による供給が第1の電極の
窓が最小の横断面を有する時実現可能であることを示し
た。それ故、本発明は目的に応じて第3電極は大きな通
路断面の窓で実施される。
【0020】製造の理由から、4つの電極が平面平行の
小さい板から形成されるとき、有利であり。この小さい
プラズマ空間を密封する電極に続く3つの電極の窓は同
様に大きくすることができる。本発明のさらに他の構成
は、第1および第3電極が正確に等しい電位に置かれか
つ第2電極が第4電極と同様に正確に等しい電位に置か
れる。この実施例はエリミネータのみが必要とされる範
囲において運転費用の低減化が実現される。
【0021】実施例はプラズマ空間に追随する第1電極
がアース電位にかつ第4電極が負の電位に置かれるかま
たは−それが同様に設けることができるように、プラズ
マ空間に追随する第1電極が正の電位にかつ電極装置の
第4電極がアース電位に置かれるとき生ずる。
【0022】
【実施例】図1かプラズマ温度に対応するエンルギブン
プが明らかであり、そのさい一定のエネルギExに対し
てエネルギExを有するイオンの数nxが明らかであ
る。公知のプラズマトロンイオン源においてイオンの抽
出後プラズマ空間で密封する電極配置により顕著な部分
がアノード小板と抽出電極との間の区域において衝突に
よりイオン化された粒子に起因する。抽出エネルギに対
して低いエネルギを有するイオンに現れる。それは図2
に具体的に説明する。
【0023】図3にはプラズマ10を出口側で制限する
アノードを示す。このアノード1みは3つのさらに他の
電極2、3および4が接続され、その各々は−アノード
1もまた同様に−イオンの通過用の窓を有する。電極4
を持たない普通のイオン源において符合2で示される電
極は(例えば)0Vである制御器をかつ符合3で示す電
極は抽出器を形成し、該抽出器はアノード電圧(例えば
5.5kV)に対してより僅かな電圧(例えば1.5k
V)に置かれる。
【0024】+Uo(電極1)、0(電極2)および+
Uo(電極3)の本発明によるイオン源の電極1、2、
3での電位分布に基づいてさらに他の電極4が接続され
る遅延単一レンズを形成する。この電極4は0Vにあ
る。図3においてz/R座標系に記入される電極配置お
よび+Uo、0V、+Uoおよび0Vの前述の電位分布
に基づいてまず衝突により電極1と2との間の区域にお
いて衝突イオン化により生じるイオンである。
【0025】抽出エネルギより低いエネルギを有するイ
オンが押し戻される。電極4はその小さい「内在的な」
不鮮明を有するイオンに関してシャツタとして作用す
る。電極1、2、3により形成された単一レンズはアノ
ード(電極1)の後ろの衝突イオン化により形成された
低いエネルギのイオンが電極配置を出るように阻止し、
そして電極4が高い部分にプラズマから吸い出された、
調整された入射エネルギEoに対して描写装置において
高いエネルギを有すべきイオンが電極配置を退去しかつ
電極配置に接続れた描写装置に入るのを阻止する。
【0026】電極は絶縁材料からなるリング5、6、7
により互いに離される。電極1、2、3、4の寸法およ
び個々の電極に置かれる電圧は図4に明らかである。座
標系の軸zおよびR上にそれぞれmmで記入された長さ
および半径方向の広がりがある。図5は切り取られた方
法で図3または4による装置の電極1、2、3および4
およぶ4つのイオンの計算により検出されたイオン飛行
通路を示し、これらのイオン1eVの開始エネルギを有
するアノード(電極1)の窓8の正の半分においてz=
0に対して平行に入る。
【0027】図6に関して49のイオンの通路が図3
(または4)の装置を通つて電界のない空間にまで電極
4の後ろに計算され、直線的な周辺が後方に延在し、そ
れにより実際のソース9の位置および大きさを獲得す
る。そのさい丘の開始条件が採用さえる。
【0028】−イオン位置z=0で付与された開始エネ
ルギによりイオン源のプラズマ空間10から電極1(ア
ノード)の窓8に浸入する(平らなプラズマ限界が採用
される); −開始点の分布が窓8の半径にわたって、開始角度の分
布と同様に偶発的であるが、しかしそれはz軸に対して
+10および−10°により制限される; −個々のイオン通路上のイオン間のクーロン−相好作用
は(計算技術の理由から)考慮されない。以下の表1か
ら図4(6)による電極配置の実際のソースの大きさお
よびエネルギ選択が明らかである。
【0029】
【表1】
【0030】まずz=0.2または0.4mmにおいて
開始するイオン衝突イオン化により中立ガスから発生さ
れる。電極4の後ろにそれにともなつてイオン源の出口
に、まずz>0において、衝突イオン化により形成され
いおんが存在しないのが望ましい。z=0.2mmにお
いて開始するイオンからイオン源からの出口に41%の
み存在し、z=0.4において開始するイオンはイオン
源からの出口に多く存在しない、すなわちこのイオンは
電極1、2、3および4から形成された電極間隔に捕ら
えられる。
【0031】製造において電極配置は図4、5および6
に示すように、種々の孔直径による条件で中心において
困難を引き起こすことができ、それに加えて被覆面の複
雑な形状が生じる。それ故、これは製造が容易でかつ安
価でそして簡単に心出しすることができるので、平らな
面により制限される電極を利用する。このゆおな実施例
は図7に示され、与えられた役割を果たしかつ望ましい
結果を供給する。電極1、2、3および4は平面図平行
な小板として形成される。電極1、2、3および4の窓
は同一半径を有する。アノード(電極1)および電極3
は+Uoにあり、電極2および4はゼロに置かれる。図
7から電位線を認めることができる。表2は表1と同様
に示すが、図7による電極配置に関して実際のソースの
大きさおよびエネルギ選択を示す。
【0032】
【表2】
【0033】開始−Z=0mmn/noの値から、この実
施例において合計の流れはプラズマから出ているイオン
の半分以下に減少される。それはプラズマが十分なイオ
ンを自由にさせる限り問題がない。しかし、一方で「内
在的な」エネルギ不鮮明(開始Z=0において開始エネ
ルギ1ないし10eV)の範囲内でエネルギ選択、他方
でアノードの後ろに形成されたイオンに関する選択を認
める。Z=0.2mmにおいて開始するイオンのエネル
ギはおよそ0.97×UokeV(UokeVの「予定
エネルギ」に対して)となる。
【0034】図8は図6と同様に実際のソース9の位置
および大きさを説明するが、図7による電極配置にかん
して説明する。電極1および3での電位Uoは3kVに
過程され、電極2および4の電位は0Vである、イオン
の開始エネルギは1eVとなる。図9はイオン投射リソ
グラフイ装置のレンズ系に入射するイオンの図7の本発
明により達成された改善されたエネルギ選択を具体的に
示す。
【0035】
【発明の効果】以上のごとく、本発明はプラズマ空間を
備え、該プラズマ空間に電極装置を接続し、電極装置が
3つの互いに絶縁された、それぞれ中心に電極を共通軸
線のまわりに配置したイオン通過用窓を備えた電極を有
するイオン光学描写装置(イオン投射リソグラフイ、
1:1マスクドイオン照射リソグラフイ、収束イオン照
射リペア装置)において利用するイオン光学描写装置に
利用のデュオプラズマトロン型イオン源において、3つ
の電極からなる電極装置がまず第4の電極に接続され、
該電極が同様に共通軸線上で中心に配置したイオンの通
過用窓を有し、そしてプラズマ空間から認められる第1
および第3電極が少なくともほぼ同一電位に置かれ、該
電位が第2および第4電極の同様に少なくともほぼ同一
の大きさの電位に比してより高く、その結果前記プラズ
マ空間から流出するイオンが最初と最後の電極間の電位
差によりその終了エネルギで加速される構成としたの
で、公知のデュオプラズマトロンイオン源に比して僅か
な不鮮明でかつ実際のソースの厳密に小さい直径を有す
るイオン源を得るイオン光学描写装置に利用のデュオン
プラズマトロン型イオン源が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一定のプラズマ温度Tにおけるイオンエネルギ
分布を略示する説明図である。
【図2】従来のイオン源における抽出電極の後ろのイオ
ンエネルギ分布を略示する説明図である。
【図3】本発明によるイオン源に関して4つの電極を備
えた電極装置の実施例を示す軸方向部分の断面図であ
る。
【図4】回転体として形成された電極の半分のみが描写
されるが電極での電位の例を有する図3による電極装置
を示す説明図である。
【図5】尺度関係の描写のため図がラスタの下に置か
れ、図3または図4による電極装置に生じる1eVの通
路を示す説明図である。
【図6】後方延長により1eVイオンの端部通路を生じ
る図3または図4による装置の実際のイオン源を示す説
明図である。
【図7】回転体として形成される電極間の電位線が記入
される図3ないし図5の実施例に対して簡単な電極装置
を示す説明図である。
【図8】イオンの開始エネルギが1eVに取られかつ描
写が3kVのアノード電圧Uoに基礎が置かれる、図7
による装置用のイオン通路の後方延長を示す説明図であ
る。
【図9】図7によるすちの第4電極の後ろのイオンのエ
ネルギ分布を略示する説明図である。
【符合の説明】
1 アノード(第1電極) 2 第2電極 3 第3電極 4 第4電極 5、6、7 リング 8 窓 9 実際のソース 10 プラズマ空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲルハルト シユテングル オーストリア国A−9241 ヴエルンベルク アウシツウエグ 20 (72)発明者 ピーター ウオルフ オーストリア国A−1060 ウイーン コル ネリウスガツセ 3 (72)発明者 ヨハネス フエゲール オーストリア国A−1130 ウイーン ラヴ ランガツセ 24

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラズマ空間を備え、該プラズマ空間に
    電極装置を接続し、該電極装置が3つの互いに電気的に
    絶縁され、それぞれ中心に電極を共通軸線のまわりに配
    置したイオン通過用窓を備えた電極を有するイオン光学
    描写装置(イオン投射リソグラフイ、1:1マスクドイ
    オン照射リソグラフイ、収束イオン照射リペア装置)に
    おいて利用するイオン光学描写装置に利用のデュオプラ
    ズマトロン型イオン源において、3つの電極からなる電
    極装置が第4の電極に接続され、該電極が共通軸線上で
    中心に配置されたイオンの通過用窓を有し、そしてプラ
    ズマ空間から認められる第1および第3電極が少なくと
    もほぼ同一電位に置かれ、該電位が第2および第4電極
    の同様に少なくともほぼ同一の大きさの電位に比してよ
    り高く、その結果前記プラズマ空間から流出するイオン
    が最初と最後の電極間の電位差によりその終了エネルギ
    で加速されることを特徴とするイオン光学描写装置に利
    用のデュオプラズマトロン型イオン源。
  2. 【請求項2】 選択された電極電位のそれぞれ2つの近
    接電極の間隔は、近接電極間の電解強度が軸近傍におい
    て5MV/mより大きいことを特徴とする請求項1に記
    載のイオン光学描写装置に利用のデュオプラズマトロン
    型イオン源。
  3. 【請求項3】 前記第3電極の電位が第3電極の窓の中
    心において前記第1電極の電位に等しいかまたはそれよ
    り僅かだけ低いように前記第1電極の電位に比してより
    高いことを特徴とする請求項1または2のいずれか1項
    に記載のイオン光学描写装置に利用のデュオプラズマト
    ロン型イオン源。
  4. 【請求項4】 前記第3電極の窓が前記第4電極の窓よ
    り大きいか、それに等しくそして小さな窓が前記プラズ
    マ空間を密封する(第1)電極に存在することを特徴と
    する請求項1ないし3のいずれか1項に記載のイオン光
    学描写装置に利用のデュオプラズマトロン型イオン源。
  5. 【請求項5】 前記第3電極は大きな通路断面の窓を有
    する請求項1ないし3のいずれか1項に記載のイオン光
    学描写装置に利用のデュオプラズマトロン型イオン源。
  6. 【請求項6】 前記4つの電極が平面平行の小板から形
    成されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか
    1項に記載のイオン光学描写装置に利用のデュオプラズ
    マトロン型イオン源。
  7. 【請求項7】 前記プラズマ空間を密封する電極に続く
    3つの電極の窓は同様に大きいことを特徴とする請求項
    6に記載のイオン光学描写装置に利用のデュオプラズマ
    トロン型イオン源。
  8. 【請求項8】 前記第1および第3電極が正確に等しい
    電位に置かれかつ前記第4電極がと同様に正確に等しい
    電位に置かれることを特徴とする請求項1、2、4ない
    し7のいずれか1項に記載のイオン光学描写装置に利用
    のデュオプラズマトロン型イオン源。
  9. 【請求項9】 前記プラズマ空間に追随する第1電極が
    アース電位にかつ前記第4電極が負の位置に置かれるこ
    とを特徴とする請求項8に記載のイオン光学描写装置に
    利用のデュオプラズマトロン型イオン源。
  10. 【請求項10】 前記プラズマ空間に追随する第1電極
    が正の電位にかつ前記電極装置の第4電極がアース電位
    に置かれることを特徴とする請求項8に記載のイオン光
    学描写装置に利用のデュオプラズマトロン型イオン源。
JP4131136A 1991-05-24 1992-05-22 イオン光学描写装置に利用のデユオプラズマトロン型イオン源 Pending JPH05152182A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT1067/91 1991-05-24
AT106791 1991-05-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05152182A true JPH05152182A (ja) 1993-06-18

Family

ID=3505893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4131136A Pending JPH05152182A (ja) 1991-05-24 1992-05-22 イオン光学描写装置に利用のデユオプラズマトロン型イオン源

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5317161A (ja)
EP (1) EP0515352A1 (ja)
JP (1) JPH05152182A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015008127A (ja) * 2013-06-24 2015-01-15 アジレント・テクノロジーズ・インクAgilent Technologies, Inc. 軸方向磁気イオン源及び関連するイオン化方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5495107A (en) * 1994-04-06 1996-02-27 Thermo Jarrell Ash Corporation Analysis
GB9515090D0 (en) * 1995-07-21 1995-09-20 Applied Materials Inc An ion beam apparatus
JP2976965B2 (ja) * 1998-04-02 1999-11-10 日新電機株式会社 成膜方法及び成膜装置
US20160133426A1 (en) 2013-06-12 2016-05-12 General Plasma, Inc. Linear duoplasmatron
US20140374583A1 (en) * 2013-06-24 2014-12-25 Agilent Technologies, Inc. Electron ionization (ei) utilizing different ei energies
US10176977B2 (en) 2014-12-12 2019-01-08 Agilent Technologies, Inc. Ion source for soft electron ionization and related systems and methods
US9905396B1 (en) * 2016-10-18 2018-02-27 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Curved post scan electrode

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3141993A (en) * 1959-12-24 1964-07-21 Zeiss Jena Veb Carl Very fine beam electron gun
US3569757A (en) * 1968-10-04 1971-03-09 Houghes Aircraft Co Acceleration system for implanting ions in specimen
JPS5743972B1 (ja) * 1971-02-05 1982-09-18
DE3036659A1 (de) * 1980-09-29 1982-05-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Korpuskularstrahl-austastsystem
JPS60243960A (ja) * 1984-05-18 1985-12-03 Hitachi Ltd イオンマイクロビ−ム装置
AT386297B (de) * 1985-09-11 1988-07-25 Ims Ionen Mikrofab Syst Ionenstrahlgeraet und verfahren zur ausfuehrung von aenderungen, insbes. reparaturen an substraten unter verwendung eines ionenstrahlgeraetes
JPH01132033A (ja) * 1987-11-17 1989-05-24 Hitachi Ltd イオン源及び薄膜形成装置
US4963735A (en) * 1988-11-11 1990-10-16 Hitachi, Ltd. Plasma source mass spectrometer
JP2765890B2 (ja) * 1988-12-09 1998-06-18 株式会社日立製作所 プラズマイオン源微量元素質量分析装置
US5089746A (en) * 1989-02-14 1992-02-18 Varian Associates, Inc. Production of ion beams by chemically enhanced sputtering of solids

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015008127A (ja) * 2013-06-24 2015-01-15 アジレント・テクノロジーズ・インクAgilent Technologies, Inc. 軸方向磁気イオン源及び関連するイオン化方法

Also Published As

Publication number Publication date
US5317161A (en) 1994-05-31
EP0515352A1 (de) 1992-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4176159B2 (ja) 改善された2次電子検出のための磁界を用いた環境制御型sem
US4713543A (en) Scanning particle microscope
JPS6213789B2 (ja)
JPH01503421A (ja) 一体型帯電中性化撮像装置
US8314404B2 (en) Distributed ion source acceleration column
US20020162508A1 (en) Ionizer for gas cluster ion beam formation
TWI803572B (zh) 帶電粒子束裝置、試料加工觀察方法
US2928943A (en) Electronic microscope for top illumination of surfaces
JPH05152182A (ja) イオン光学描写装置に利用のデユオプラズマトロン型イオン源
US2232030A (en) Device for the generation of large amounts of negative ions
JP2796305B2 (ja) 電界放射電子銃
EP0094473B1 (en) Apparatus and method for producing a stream of ions
US3415985A (en) Ionic microanalyzer wherein secondary ions are emitted from a sample surface upon bombardment by neutral atoms
US3946268A (en) Field emission gun improvement
EP1067576B1 (en) Energy filter and electron microscope using the same
JP3862344B2 (ja) 静電レンズ
JP3272441B2 (ja) イオン加速装置
JPS60185352A (ja) 荷電粒子光学システム
GB2059150A (en) Method and device for furnishing an ion stream
JP2637948B2 (ja) ビームプラズマ型イオン銃
JPH05128985A (ja) マイクロビーム発生装置
JPH11500573A (ja) リボン形イオンビーム発生器
JP2000011936A (ja) 電子線光学系
GB1410262A (en) Field optical systems
EP1255277B1 (en) Ionizer for gas cluster ion beam formation