JPH05315287A - Gas supplying device for fib assist deposition device - Google Patents
Gas supplying device for fib assist deposition deviceInfo
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- JPH05315287A JPH05315287A JP4118857A JP11885792A JPH05315287A JP H05315287 A JPH05315287 A JP H05315287A JP 4118857 A JP4118857 A JP 4118857A JP 11885792 A JP11885792 A JP 11885792A JP H05315287 A JPH05315287 A JP H05315287A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、集束イオンビーム（Ｆ
ＩＢ）を用い、ガス雰囲気中で金属原子を特定パターン
に沿って材料上に堆積させるようにしたＦＩＢアシスト
デポジション装置のガス供給装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a focused ion beam (F
IB), and to a gas supply device of a FIB assisted deposition device in which metal atoms are deposited on a material along a specific pattern in a gas atmosphere.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＦＩＢアシストデポジションと呼ばれる
技術は、集積回路の結線などの導体パターンの形成や、
エッチング後に形成された孔への導体の堆積などに用い
られている。この技術は、有機金属ガス雰囲気中でガリ
ウムイオン（Ｇａ＋）などを材料に照射し、金属原子を
材料上に堆積させるものであるが、これに用いられるガ
ス源としては、常温で固体のもの、例えば、タングステ
ン・ヘキサカルボニル（Ｗ（ＣＯ）６）が用いられる。
図１はこのＦＩＢアシストデポジション装置の概略構成
を示しており、１は集束イオンビーム（ＦＩＢ）カラム
である。このカラム１内にはガリウムイオン源２、集束
レンズ３，４が設けられている。もちろん、図示してい
ないが、イオンビームを偏向する偏向器も備えられてい
る。５はＦＩＢカラム１の下部に設けられたデポジショ
ン室であり、このデポジション室５内には材料６が配置
されている。デポジション室５の内部は排気ポンプ７に
よって排気される。2. Description of the Related Art A technique called FIB assisted deposition is used to form a conductor pattern such as wiring of an integrated circuit,
It is used for depositing conductors in the holes formed after etching. This technique irradiates a material with gallium ions (Ga + ) or the like in an organometallic gas atmosphere to deposit metal atoms on the material. The gas source used for this is a solid material at room temperature. For example, tungsten hexacarbonyl (W (CO) 6 ) is used.
FIG. 1 shows a schematic configuration of this FIB assisted deposition apparatus, and 1 is a focused ion beam (FIB) column. A gallium ion source 2 and focusing lenses 3 and 4 are provided in the column 1. Of course, although not shown, a deflector for deflecting the ion beam is also provided. Reference numeral 5 is a deposition chamber provided in the lower part of the FIB column 1, and a material 6 is placed in the deposition chamber 5. The inside of the deposition chamber 5 is exhausted by the exhaust pump 7.
【０００３】８は常温で固体の金属、例えばＷ（ＣＯ）
６などの有機金属９が入れられたガス源容器であり、容
器８はヒータ１０によって加熱され、有機金属を蒸発あ
るいは昇華できるように構成されている。容器８内部で
発生した有機金属ガスは、ガス導入管１１を介してデポ
ジション室５内部に導入され、ガス導入管１１の先端部
に設けられたノズル１２より材料６に向けて吹き出され
る。なお、導入管１１やノズル１２は、それらの内部で
有機金属ガスが凝結しないようにヒータ１３によって加
熱される。ガス導入管１１の途中には、バルブ１４と三
方バルブ１５が設けられており、三方バルブ１５には排
気管１６が接続されている。排気管１６はターボ分子ポ
ンプ１６と回転ポンプ１７につながれている。このよう
な構成の動作を以下に説明する。8 is a metal which is solid at room temperature, for example W (CO)
6 is a gas source container in which an organic metal 9 such as 6 is contained, and the container 8 is heated by a heater 10 so that the organic metal can be evaporated or sublimated. The organometallic gas generated inside the container 8 is introduced into the deposition chamber 5 via the gas introduction pipe 11, and is blown toward the material 6 from the nozzle 12 provided at the tip of the gas introduction pipe 11. The introduction pipe 11 and the nozzle 12 are heated by the heater 13 so that the organometallic gas does not condense inside them. A valve 14 and a three-way valve 15 are provided in the middle of the gas introduction pipe 11, and an exhaust pipe 16 is connected to the three-way valve 15. The exhaust pipe 16 is connected to a turbo molecular pump 16 and a rotary pump 17. The operation of such a configuration will be described below.
【０００４】まず、排気ポンプ７によってデポジション
室５内部を所定の圧力にまで排気すると共に、バルブ１
４を開とし、三方バルブ１５のガス源容器８側を閉、排
気管１６側を開としてガス導入管１１とノズル１２内の
残留ガスをポンプ１７，１８で排気する。デポジション
室５内が所定の真空度となった後にヒータ１０をオンに
して、容器８内の有機金属を加熱し蒸発させる。この
時、三方バルブ１５のガス源容器８側を開、排気管１６
側を閉とする。この結果、容器８内で蒸発した有機金属
は、導入管１１を通り、ノズル１２から材料６に向け吹
き出される。この有機金属の材料６への噴射と共に、イ
オン源２からの集束イオンビーム（ＦＩＢ）を所定のパ
ターンに応じて材料６上に照射することにより、パター
ンに沿って有機金属が材料６上に堆積することになる。
なお、材料６に向けて照射される有機金属ガスの量は、
バルブ１４のコンダクタンスを調整したり、三方バルブ
において容器８からのガスを一部排気管１６の方に流す
ように調整することにより、制御することができる。所
定のパターンの金属の堆積が終了したら、ヒータはオフ
にされ、三方バルブ１５のガス源容器８側を閉、排気管
１６側を開とし、ガス導入管１１，ノズル１２内の残留
ガスを排気する。First, the exhaust pump 7 exhausts the interior of the deposition chamber 5 to a predetermined pressure, and the valve 1
4 is opened, the gas source container 8 side of the three-way valve 15 is closed, the exhaust pipe 16 side is opened, and the residual gas in the gas introduction pipe 11 and the nozzle 12 is exhausted by the pumps 17 and 18. After the inside of the deposition chamber 5 reaches a predetermined vacuum degree, the heater 10 is turned on to heat and evaporate the organic metal in the container 8. At this time, the gas source container 8 side of the three-way valve 15 is opened, and the exhaust pipe 16
Close the side. As a result, the organic metal evaporated in the container 8 passes through the introduction pipe 11 and is blown from the nozzle 12 toward the material 6. By irradiating the material 6 with a focused ion beam (FIB) from the ion source 2 together with the injection of the organic metal onto the material 6, the organic metal is deposited on the material 6 along the pattern. Will be done.
The amount of the organometallic gas irradiated toward the material 6 is
It can be controlled by adjusting the conductance of the valve 14 or by adjusting the three-way valve so that a part of the gas from the container 8 flows toward the exhaust pipe 16. When the deposition of the metal of the predetermined pattern is completed, the heater is turned off, the gas source container 8 side of the three-way valve 15 is closed, the exhaust pipe 16 side is opened, and the residual gas in the gas introduction pipe 11 and the nozzle 12 is exhausted. To do.
【０００５】図２は材料６への有機金属ガスの供給を行
う他の例の要部を示しており、この例では、ガス源容器
２０がデポジション室５の壁２１に取り付けられてい
る。ガス源容器２０の中心部にはノズル２２と連通した
ガス通路となる管２３が配置されており、管２３の端部
はシャフト２４の先端と係合するようになっており、管
２３とシャフト２４とによりオン／オフバルブが形成さ
れている。シャフト２４はデポジション室５の壁２１の
外部のシャフト駆動部２５により図中矢印方向に駆動さ
れる。ガス源容器２０の内部には、有機金属２６が封入
されており、また、ガス源容器２０とノズル２２とは、
ヒータ２７によって加熱される。FIG. 2 shows a main part of another example of supplying the organometallic gas to the material 6. In this example, the gas source container 20 is attached to the wall 21 of the deposition chamber 5. At the center of the gas source container 20, a pipe 23 which is a gas passage communicating with the nozzle 22 is arranged, and an end of the pipe 23 is adapted to engage with a tip of a shaft 24. An on / off valve is formed by 24. The shaft 24 is driven in the direction of the arrow in the figure by a shaft driving unit 25 outside the wall 21 of the deposition chamber 5. An organic metal 26 is enclosed inside the gas source container 20, and the gas source container 20 and the nozzle 22 are
It is heated by the heater 27.
【０００６】このような構成で、初期状態においては、
管２３はシャフト２４が押し付けられ、ヒータ２７によ
って容器２０やノズル２２が加熱される。この加熱によ
り、有機金属２６は蒸発あるいは昇華する。そして、シ
ャフト駆動部２５によりシャフト２４を管２３の端部か
ら離すことにより、容器２０内で蒸発，昇華した有機金
属ガスは管２３内からノズル２２に導かれ、材料６面に
向けて噴射される。With such a configuration, in the initial state,
A shaft 24 is pressed against the tube 23, and a heater 27 heats the container 20 and the nozzle 22. By this heating, the organic metal 26 is evaporated or sublimated. When the shaft driving unit 25 separates the shaft 24 from the end of the pipe 23, the organometallic gas evaporated and sublimated in the container 20 is guided from the pipe 23 to the nozzle 22, and is ejected toward the material 6 surface. It
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】図２の構成では、ガス
源容器２０内で飽和蒸気圧まで達したガスが、シャフト
２４を管２３の端部から離しバルブを開いた瞬間にノズ
ルから急激にデポジション室５内部に吹き出し、瞬間的
にデポジション室５内部の圧力を高くしてしまう。その
結果、排気ポンプ７の異常を引き起こす恐れが生じる。
図２の構造に付加してリークバルブなどをガスの通路に
設けることも考えられるが、リークバルブのシール部を
十分に加熱しないとガスがシール部で凝結し、リークバ
ルブの役割が維持できなくなる。更に、図２の構造では
容器２０内部の圧力がモニタできないという欠点も有し
ている。この容器２０内の圧力を知ることは、材料６に
堆積させる金属の量を制御するために重要である。In the configuration shown in FIG. 2, the gas reaching the saturated vapor pressure in the gas source container 20 suddenly leaves the nozzle at the moment when the shaft 24 is separated from the end of the pipe 23 and the valve is opened. It blows out into the deposition chamber 5 and the pressure inside the deposition chamber 5 is increased momentarily. As a result, the exhaust pump 7 may be abnormal.
It may be considered that a leak valve or the like is provided in the gas passage in addition to the structure of FIG. 2, but if the seal portion of the leak valve is not sufficiently heated, the gas will condense at the seal portion and the role of the leak valve cannot be maintained. .. Further, the structure of FIG. 2 has a drawback that the pressure inside the container 20 cannot be monitored. Knowing the pressure within this container 20 is important for controlling the amount of metal deposited on the material 6.
【０００８】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、ノズルから材料へ吹き出させるガ
スの量を制御することができるＦＩＢアシストデポジシ
ョン装置のガス供給装置を実現するにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to realize a gas supply device of a FIB assist deposition device capable of controlling the amount of gas blown from a nozzle onto a material. It is in.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】第１の発明に基づくＦＩ
Ｂアシストデポジション装置のガス供給装置は、ノズル
から有機金属ガスを材料に向けて吹き出させると共に、
材料上でイオンビームにより所定のパターンを描画する
ようにしたＦＩＢアシストデポジション装置のガス供給
装置であって、加熱可能な第１の容器と、第１の容器の
一端に設けられ、ノズルと連通した第１の開口と、第１
の容器の他端に設けられ、排気系と連通した第２の開口
と、第１の容器内に配置されその内部にガス化物質が入
れられた第２の容器と、第１の容器の一方の端部内側と
第２の容器の一端とが構成する第１のバルブ構造と、第
１の容器の第２の開口部と第２の容器の他端が構成する
第２のバルブ構造と、第２の容器を第１の容器内で第１
の開口と第２の開口との間で移動させるための駆動手段
とを有したことを特徴としている。FI based on the first invention
The gas supply device of the B assist deposition device blows the organometallic gas from the nozzle toward the material, and
A gas supply device of an FIB assisted deposition device adapted to draw a predetermined pattern on a material by an ion beam, the first container being heatable and provided at one end of the first container and communicating with a nozzle. The first opening and the first
Second opening provided at the other end of the container and communicating with the exhaust system, a second container arranged in the first container and containing a gasified substance therein, and one of the first container A first valve structure formed by the inside of the end of the container and one end of the second container, and a second valve structure formed by the second opening of the first container and the other end of the second container, The second container is the first container in the first container.
Drive means for moving between the first opening and the second opening.
【００１０】また、第２の発明に基づくＦＩＢアシスト
デポジション装置のガス供給装置は、ノズルから有機金
属ガスを材料に向けて吹き出させると共に、材料上でイ
オンビームにより所定のパターンを描画するようにした
ＦＩＢアシストデポジション装置のガス供給装置であっ
て、一端がノズルに連通し、他端が排気系に接続された
シリンダと、ガス源容器と、ガス源容器からのガスをシ
リンダ内部に供給するための高コンタクダンスの管と低
コンダクタンスの管と、シリンダ内で移動されるピスト
ンと、ピストンを駆動する駆動手段とを有しており、シ
リンダ内のピストンの第１の位置でピストンによりシリ
ンダ内からノズルへのガスの供給が停止され、シリンダ
内のピストンの第２の位置で高コンダクタンスの管から
シリンダを介してノズルにガスが供給されることを防止
しつつ、低コンダクタンスの管からシリンダを介してノ
ズルにガスが供給され、ピストンの第３の位置で低コン
ダクタンスと高コンダクタンスの管からシリンダを介し
てノズルにガスが供給されるように構成されたことを特
徴としている。Further, the gas supply device of the FIB assisted deposition device based on the second invention blows the organometallic gas from the nozzle toward the material and draws a predetermined pattern on the material with an ion beam. A gas supply device of the FIB assist deposition device, wherein one end communicates with a nozzle and the other end is connected to an exhaust system, a gas source container, and gas from the gas source container is supplied into the cylinder. A high-conductance tube and a low-conductance tube, a piston moved in the cylinder, and a drive means for driving the piston, and the piston is in the cylinder at the first position of the piston. Supply of gas from the nozzle to the nozzle is stopped, and at the second position of the piston in the cylinder, from the tube of high conductance through the cylinder Gas is supplied to the nozzle from the low-conductance pipe through the cylinder while preventing the gas from being supplied to the nozzle, and at the third position of the piston, the low-conductance and high-conductance pipe is connected to the nozzle through the cylinder. It is characterized in that the gas is supplied.
【００１１】[0011]
【作用】第１の発明に基づくＦＩＢアシストデポジショ
ン装置のガス供給装置においては、第１の容器内で、そ
の内部にガス化物質が入れられた第２の容器を移動さ
せ、第１の容器中の第２の容器の位置に応じてノズルか
ら吹き出すガスの量を制御する。In the gas supply device of the FIB assisted deposition apparatus according to the first aspect of the present invention, the first container is moved by moving the second container in which the gasified substance is contained. The amount of gas blown from the nozzle is controlled according to the position of the second container inside.
【００１２】また、第２の発明に基づくＦＩＢアシスト
デポジション装置のガス供給装置においては、一端がノ
ズルに連通し、他端が排気系に接続されたシリンダと、
ガス源容器と、ガス源容器からのガスをシリンダ内部に
供給するための高コンダクタンスの管と低コンダクタン
スの管と、シリンダ内で移動されるピストンと、ピスト
ンを駆動する駆動手段とを有しており、シリンダ内のピ
ストンの位置に応じてノズルから吹き出すガスの量を制
御する。Further, in the gas supply device of the FIB assist deposition device based on the second invention, a cylinder having one end communicating with the nozzle and the other end connected to the exhaust system,
A gas source container, a high-conductance pipe and a low-conductance pipe for supplying gas from the gas source container to the inside of the cylinder, a piston moved in the cylinder, and a driving means for driving the piston. The amount of gas blown from the nozzle is controlled according to the position of the piston in the cylinder.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図３は本発明に基づくＦＩＢアシストデポ
ジション装置のガス供給装置部分を示しており、図１の
従来装置と同一部分は同一番号を付してその詳細な説明
を省略する。図中３０はデポジション室の壁２１に取り
付けられた外側容器であり、外側容器３０の一端にはノ
ズル３１が設けられている。外側容器３０の他端には、
排気口３２が設けられ、排気口３２はバルブ３３を介し
て排気ポンプ（図示せず）に接続されている。外側容器
３０の内部には駆動部３４によって移動可能な内側容器
３５が設けられている。内側容器３５の両端は棒状に形
成されており、その一端３６にはＯリングシール３７が
取り付けられ、この一端３６はノズル３１に繋がった外
側容器３０の端部開口３８に挿入されるように構成され
ており、容器３５の一端３６と開口３８とは第１のバル
ブ機構を形成している。容器３５の他端は壁２１の外側
に設けられた駆動部３４に接続されており、また、容器
３５の内部空間にはガス化物質である有機金属３９が入
れられている。内側容器３５の他端面４０と外側容器の
内側の端面４１とは接触により第２のバルブ機構を形成
しており、第２のバルブ機構が閉じられた状態では排気
口３２が塞がれ、外側容器３０内部の排気動作は停止さ
れる。なお、外側容器３０と内側容器３５にはそれぞれ
ヒータ４２が取り付けられており、各容器の加熱が行わ
れる。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 shows a gas supply device part of the FIB assisted deposition device according to the present invention. The same parts as those of the conventional device of FIG. 1 are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. Reference numeral 30 in the drawing denotes an outer container attached to the wall 21 of the deposition chamber, and a nozzle 31 is provided at one end of the outer container 30. At the other end of the outer container 30,
An exhaust port 32 is provided, and the exhaust port 32 is connected to an exhaust pump (not shown) via a valve 33. Inside the outer container 30, an inner container 35 movable by a drive unit 34 is provided. Both ends of the inner container 35 are formed in a rod shape, and an O-ring seal 37 is attached to one end 36 of the inner container 35. The one end 36 is configured to be inserted into an end opening 38 of the outer container 30 connected to the nozzle 31. The one end 36 of the container 35 and the opening 38 form a first valve mechanism. The other end of the container 35 is connected to a drive unit 34 provided outside the wall 21, and the internal space of the container 35 contains an organic metal 39 which is a gasifying substance. The other end surface 40 of the inner container 35 and the inner end surface 41 of the outer container are in contact with each other to form a second valve mechanism. When the second valve mechanism is closed, the exhaust port 32 is closed and the outer side is closed. The exhaust operation inside the container 30 is stopped. A heater 42 is attached to each of the outer container 30 and the inner container 35 to heat each container.
【００１４】上記した構成で、外側容器３０と内側容器
３５をヒータ４２によって加熱することによって内側容
器３５内の有機金属３９は蒸発あるいは昇華する。ノズ
ル３１から有機金属ガスを試料６に向け流さない場合、
図３に示すように内側容器３５はその一端３６が開口３
８内部に挿入され、第１のバルブ機構が閉じられた状態
となる。その際、バルブ３３は開けられ、容器３０，３
５内部のガス化した有機金属は排気される。容器３０内
部のガスをノズル３１から試料６に向け流し始める場
合、駆動部３４によって内側容器３５は図中右側に移動
させられる。図４は内側容器３５が移動させられ、容器
３５の一端が開口３８から外され、第１のバルブ機構が
開けられた状態を示している。この図４の状態では、端
面４０と４１とが形成する第２のバルブ機構は依然とし
て開けられた状態で、排気口３２，バルブ３３を介して
容器３０，３５内部が排気されており、ノズル３１から
急激にガスが試料６に向け噴出することは防止される。
また、内側容器３５をより右側に移動させ、端面４０と
４１の形成する第２のバルブの排気コンダクタンスを制
御すれば、ノズル３１から吹き出されるガスの量を調整
することができる。駆動部３４により、更に内側容器３
５を図中右側に移動させ、図５の状態となると、内側容
器の他端の端面４０と外側容器３０の内側の端面４１と
が接触し、第２のバルブ機構が閉じられた状態となり、
容器内部の排気動作は停止されることになる。この図５
の状態で容器３５，３０内部の最大飽和蒸気圧のガス圧
が得られ、ノズル３１から試料に向け吹き出されるガス
の量は最大となる。また、ノズル３１のコンダクタンス
を適当に設計すれば、この図５の状態で一定のガス流量
が設定できる。なお、この実施例で排気口３２に接続し
た排気通路上に圧力計を設ければ、容器３０内の圧力を
２次的ではあるがモニターすることができる。With the above structure, the outer container 30 and the inner container 35 are heated by the heater 42, so that the organic metal 39 in the inner container 35 is evaporated or sublimated. When the organometallic gas is not flown from the nozzle 31 toward the sample 6,
As shown in FIG. 3, one end 36 of the inner container 35 has an opening 3
8 and the first valve mechanism is closed. At that time, the valve 33 is opened and the containers 30 and 3 are opened.
The gasified organic metal inside 5 is exhausted. When the gas inside the container 30 starts to flow from the nozzle 31 toward the sample 6, the driving unit 34 moves the inner container 35 to the right side in the drawing. FIG. 4 shows a state in which the inner container 35 is moved, one end of the container 35 is removed from the opening 38, and the first valve mechanism is opened. In the state of FIG. 4, the second valve mechanism formed by the end faces 40 and 41 is still open, and the insides of the containers 30 and 35 are exhausted through the exhaust port 32 and the valve 33, and the nozzle 31 The gas is prevented from suddenly ejecting toward the sample 6.
Further, by moving the inner container 35 to the right and controlling the exhaust conductance of the second valve formed by the end faces 40 and 41, the amount of gas blown from the nozzle 31 can be adjusted. The inner container 3 is further driven by the driving unit 34.
5 is moved to the right side in the figure, and in the state of FIG. 5, the end surface 40 at the other end of the inner container and the inner end surface 41 of the outer container 30 come into contact with each other, and the second valve mechanism is closed,
The evacuation operation inside the container will be stopped. This Figure 5
In this state, the gas pressure of the maximum saturated vapor pressure inside the containers 35 and 30 is obtained, and the amount of gas blown from the nozzle 31 toward the sample becomes maximum. Further, if the conductance of the nozzle 31 is properly designed, a constant gas flow rate can be set in the state of FIG. If a pressure gauge is provided on the exhaust passage connected to the exhaust port 32 in this embodiment, the pressure inside the container 30 can be monitored although it is secondary.
【００１５】図６は本発明の他の実施例を示しており、
４５はノズルと繋がった配管であり、配管４５はシリン
ダ４６に接続されている。シリンダ４６の内部にはピス
トン４７がシャフト４８によって移動できるように設け
られている。シリンダ４６の上部右側端部には、排気管
４９が接続されており、排気管４９は図示していない排
気ポンプに接続されている。シリンダ４６の下部左側に
は補助パイプ５０の一端が接続されており、また、シリ
ンダ４６の下部中央部にはガス源容器５１に一端が接続
されたメインパイプ５２が接続されている。補助パイプ
５０の他端はメインパイプ５２の途中に接続されてい
る。配管４５は途中で分岐しており、分岐した管５３は
真空計５４に繋がっていると共に、バルブ５５を介して
デポジション室に接続されている。なお、点線で囲まれ
た領域が恒温ブロック５６となり、そのブロック内は一
定温度以上に加熱される。FIG. 6 shows another embodiment of the present invention.
Reference numeral 45 is a pipe connected to the nozzle, and the pipe 45 is connected to the cylinder 46. A piston 47 is provided inside the cylinder 46 so as to be movable by a shaft 48. An exhaust pipe 49 is connected to the upper right end of the cylinder 46, and the exhaust pipe 49 is connected to an exhaust pump (not shown). One end of an auxiliary pipe 50 is connected to the lower left side of the cylinder 46, and a main pipe 52, one end of which is connected to a gas source container 51, is connected to the lower central portion of the cylinder 46. The other end of the auxiliary pipe 50 is connected in the middle of the main pipe 52. The pipe 45 is branched on the way, and the branched pipe 53 is connected to a vacuum gauge 54 and is also connected to a deposition chamber via a valve 55. The area surrounded by the dotted line is a constant temperature block 56, and the inside of the block is heated to a certain temperature or higher.
【００１６】図７〜図１１は、シリンダ４６中のピスト
ン４７の状態図であり、図７はピストン４７がシャフト
４８によってシリンダ４６の左端部に押し付けられた状
態である。この図７の状態で、ガス源容器５１内の有機
金属５７は加熱されて蒸発し、蒸発した有機金属はメイ
ンパイプ５２からシリンダ４６内に入り、さらに、排気
管４９を介して排気される。従って、配管４５に有機金
属ガスは流出せず、ノズル（図示せず）から試料へは有
機金属は供給されない。なお、この時、配管４５内はバ
ルブ５４を介してデポジション室の排気系によって排気
されている。次に、バルブ５４を閉じると共に、図８に
示すようにシャフト４８を右側に駆動し、ピストン４７
を右側に移動させ、シリンダ４６内でピストン４７を補
助パイプ５２の接続部とメインパイプ５２の接続部との
間に配置する。この図８の状態では、ガス源容器５１か
らの有機金属ガスのほとんどはメインパイプ５２とシリ
ンダー４６とを介して排気管４９によって排気される
が、その一部は補助パイプ５０を通りシリンダー４６内
を介して配管４５に入り、ノズルへと導かれる。この
時、補助パイプ５０の径は細く、低コンダクタンスであ
るので、少量の有機金属ガスがゆっくりとノズルへと導
かれることになる。7 to 11 are state diagrams of the piston 47 in the cylinder 46, and FIG. 7 shows the state in which the piston 47 is pressed against the left end portion of the cylinder 46 by the shaft 48. In the state of FIG. 7, the organic metal 57 in the gas source container 51 is heated and evaporated, and the evaporated organic metal enters the cylinder 46 from the main pipe 52 and is further exhausted via the exhaust pipe 49. Therefore, the organometallic gas does not flow into the pipe 45, and the organometallic gas is not supplied from the nozzle (not shown) to the sample. At this time, the inside of the pipe 45 is exhausted through the valve 54 by the exhaust system of the deposition chamber. Next, the valve 54 is closed and the shaft 48 is driven to the right as shown in FIG.
Is moved to the right, and the piston 47 is arranged in the cylinder 46 between the connecting portion of the auxiliary pipe 52 and the connecting portion of the main pipe 52. In the state of FIG. 8, most of the organometallic gas from the gas source container 51 is exhausted by the exhaust pipe 49 via the main pipe 52 and the cylinder 46, but a part of it is passed through the auxiliary pipe 50 and inside the cylinder 46. It enters the pipe 45 through and is guided to the nozzle. At this time, since the auxiliary pipe 50 has a small diameter and a low conductance, a small amount of organometallic gas is slowly introduced to the nozzle.
【００１７】シャフト４８を移動し、ピストン４７を更
に右側に移動させ図９に示すようにピストン４７，メイ
ンパイプ５２の一部を塞ぐと、ガス源容器５１から蒸発
したガスの排気速度が弱まるため、補助パイプ５０を通
るガスの流量が増え始め、その結果、ノズルから試料へ
吹き出されるガス流量も増加する。更に、ピストン４７
を右側に移動させ、図１０に示すようにピストン４７，
メインパイプ６２を完全に塞ぐと、ガス源容器５１やメ
インパイプ５２内のガス圧が高まり、補助パイプ５０を
通るガス流量が最大となる。更に、ピストン４７を右側
に移動させ図１１に示すようにシリンダ４６の右端まで
移動させ、シリンダ４６内とメインパイプ５２とを完全
に連通させると、ガス源容器５１内の金属ガスはメイン
パイプ５２，シリンダ４６，配管４５を通ってノズルに
導かれる。この時が最大のガス量の有機金属をノズルに
送ることができる。このように、この実施例でも試料へ
のガスの供給の初期の状態においては、ガスがデポジシ
ョン室内に急激に吹き出すことは防止される。また、こ
の実施例では、ガスの供給装置をデポジション室の外に
配置できるので、ガス源容器などのメンテナンスが容易
となる。更に、ガスの流量の変更を可能とするようなノ
ズルの構造を設計することは困難であり、構造が複雑と
なるのでそのメンテナンスも面倒な作業となるが、それ
に対し、本実施例では、圧力（流量）抵抗をノズル以外
にも設け、これを真空外に設置したので流量設定の異な
る場合にこの変更が容易となる。そして、ガスラインの
バルブ総数が減るため、装置全体の大きさを縮小するこ
とができ、真空外で加熱される部分も少なくできる。When the shaft 48 is moved and the piston 47 is moved further to the right to block a part of the piston 47 and the main pipe 52 as shown in FIG. 9, the exhaust speed of the gas evaporated from the gas source container 51 is weakened. The flow rate of gas through the auxiliary pipe 50 starts to increase, and as a result, the flow rate of gas blown from the nozzle to the sample also increases. Furthermore, the piston 47
Is moved to the right side, and as shown in FIG.
When the main pipe 62 is completely closed, the gas pressure in the gas source container 51 and the main pipe 52 increases, and the gas flow rate through the auxiliary pipe 50 becomes maximum. Further, when the piston 47 is moved to the right and moved to the right end of the cylinder 46 as shown in FIG. , Is guided to the nozzle through the cylinder 46 and the pipe 45. At this time, the maximum amount of gas of the organic metal can be sent to the nozzle. As described above, also in this embodiment, in the initial state of the gas supply to the sample, the gas is prevented from being suddenly blown out into the deposition chamber. Further, in this embodiment, since the gas supply device can be arranged outside the deposition chamber, maintenance of the gas source container and the like becomes easy. Furthermore, it is difficult to design the structure of the nozzle that can change the gas flow rate, and the structure is complicated, so maintenance is also a troublesome task. Since the (flow rate) resistance is provided in addition to the nozzle and is placed outside the vacuum, this change becomes easy when the flow rate setting is different. Since the total number of valves in the gas line is reduced, the size of the entire apparatus can be reduced, and the portion heated outside the vacuum can be reduced.
【００１８】[0018]
【発明の効果】以上説明したように、第１の発明に基づ
くＦＩＢアシストデポジション装置のガス供給装置にお
いては、第１の容器内で、その内部にガス化物質が入れ
られた第２の容器を移動させ、第１の容器中の第２の容
器の位置に応じてノズルから吹き出すガスの量を制御す
るようにし、また、第２の発明に基づくＦＩＢアシスト
デポジション装置のガス供給装置においては、一端がノ
ズルに連通し、他端が排気系に接続されたシリンダと、
ガス源容器と、ガス源容器からのガスをシリンダ内部に
供給するための高コンダクタンスの管と低コンダクタン
スの管と、シリンダ内で移動されるピストンと、ピスト
ンを駆動する駆動手段とを設け、シリンダ内のピストン
の位置に応じてノズルから吹き出すガスの量を制御する
ように構成した。従って、簡単に、ノズルから材料へ吹
き出させるガスの量を制御することを可能となり、ま
た、試料へガスを吹き出させる初期の段階で急激にガス
がデポジション室内に入り込むことは防止される。As described above, in the gas supply device of the FIB assisted deposition device according to the first invention, the second container in which the gasified substance is contained is inside the first container. Is moved to control the amount of gas blown out from the nozzle according to the position of the second container in the first container, and in the gas supply device of the FIB assist deposition device according to the second invention, , A cylinder having one end communicating with the nozzle and the other end connected to the exhaust system,
A cylinder provided with a gas source container, a high-conductance tube and a low-conductance tube for supplying gas from the gas source container into the cylinder, a piston moved in the cylinder, and drive means for driving the piston, The amount of gas blown out from the nozzle is controlled according to the position of the piston inside. Therefore, it becomes possible to easily control the amount of gas blown from the nozzle to the material, and it is possible to prevent the gas from suddenly entering the deposition chamber in the initial stage of blowing gas to the sample.
【図１】従来のＦＩＢアシストデポジション装置の概略
構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional FIB assist deposition apparatus.
【図２】試料へガスを供給する他の従来例の要部を示す
図である。FIG. 2 is a diagram showing a main part of another conventional example for supplying gas to a sample.
【図３】本発明の一実施例の要部を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a main part of an embodiment of the present invention.
【図４】図３の実施例において、内側容器３５が移動さ
れた状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a state where an inner container 35 is moved in the embodiment of FIG.
【図５】図３の実施例において、内側容器３５が移動さ
れた状態を示す図である。5 is a diagram showing a state in which the inner container 35 is moved in the embodiment of FIG.
【図６】本発明の他の実施例の要部を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a main part of another embodiment of the present invention.
【図７】図６の実施例におけるシリンダ内のピストンの
状態図である。7 is a state diagram of a piston in a cylinder in the embodiment of FIG.
【図８】図６の実施例におけるシリンダ内のピストンの
状態図である。8 is a state diagram of a piston in a cylinder in the embodiment of FIG.
【図９】図６の実施例におけるシリンダ内のピストンの
状態図である。9 is a state diagram of a piston in a cylinder in the embodiment of FIG.
【図１０】図６の実施例におけるシリンダ内のピストン
の状態図である。10 is a state diagram of a piston in a cylinder in the embodiment of FIG.
【図１１】図６の実施例におけるシリンダ内のピストン
の状態図である。11 is a state diagram of a piston in a cylinder in the embodiment of FIG.
３０ 外側容器 ３１ ノズル ３２ 排気口 ３３ バルブ ３４ 駆動部 ３５ 内側容器 ３９ 有機金属 ４５ 配管 ４６ シリンダ ４７ ピストン ４９ 排気管 ５０ 補助パイプ ５１ ガス源容器 ５２ メインパイプ ５４ 真空計 30 Outer container 31 Nozzle 32 Exhaust port 33 Valve 34 Drive part 35 Inner container 39 Organic metal 45 Piping 46 Cylinder 47 Piston 49 Exhaust pipe 50 Auxiliary pipe 51 Gas source container 52 Main pipe 54 Vacuum gauge
Claims (2)
吹き出させると共に、材料上でイオンビームにより所定
のパターンを描画するようにしたＦＩＢアシストデポジ
ション装置のガス供給装置であって、加熱可能な第１の
容器と、第１の容器の一端に設けられ、ノズルと連通し
た第１の開口と、第１の容器の他端に設けられ、排気系
と連通した第２の開口と、第１の容器内に配置されその
内部にガス化物質が入れられた第２の容器と、第１の容
器の一方の端部内側と第２の容器の一端とが構成する第
１のバルブ構造と、第１の容器の第２の開口部と第２の
容器の他端が構成する第２のバルブ構造と、第２の容器
を第１の容器内で第１の開口と第２の開口との間で移動
させるための駆動手段とを有したＦＩＢアシストデポジ
ション装置のガス供給装置。1. A gas supply device of an FIB assist deposition device, which is configured to blow an organometallic gas toward a material from a nozzle and draw a predetermined pattern on the material by an ion beam, which is heatable. A first container; a first opening provided at one end of the first container and communicating with the nozzle; and a second opening provided at the other end of the first container and communicating with the exhaust system; A second container which is disposed in the container and in which a gasified substance is placed, and a first valve structure which is configured by an inner side of one end of the first container and one end of the second container, A second valve structure constituted by the second opening of the first container and the other end of the second container; and the second container having the first opening and the second opening inside the first container. Gas supply of a FIB assist deposition apparatus having a driving means for moving between Feeder.
吹き出させると共に、材料上でイオンビームにより所定
のパターンを描画するようにしたＦＩＢアシストデポジ
ション装置のガス供給装置であって、一端がノズルに連
通し、他端が排気系に接続されたシリンダと、ガス源容
器と、ガス源容器からのガスをシリンダ内部に供給する
ための高コンタクダンスの管と低コンダクタンスの管
と、シリンダ内で移動されるピストンと、ピストンを駆
動する駆動手段とを有しており、シリンダ内のピストン
の第１の位置でピストンによりシリンダ内からノズルへ
のガスの供給が停止され、シリンダ内のピストンの第２
の位置で高コンダクタンスの管からシリンダを介してノ
ズルにガスが供給されることを防止しつつ、低コンダク
タンスの管からシリンダを介してノズルにガスが供給さ
れ、ピストンの第３の位置で低コンダクタンスと高コン
ダクタンスの管からシリンダを介してノズルにガスが供
給されるように構成されたＦＩＢアシストデポジション
装置のガス供給装置。2. A gas supply device of an FIB assist deposition device, wherein an organometallic gas is blown from a nozzle toward a material and a predetermined pattern is drawn on the material by an ion beam, one end of which is the nozzle. A cylinder connected to the exhaust system at the other end, a gas source container, a high-conductance pipe and a low-conductance pipe for supplying gas from the gas source container into the cylinder, and A piston to be moved, and a drive means for driving the piston. At the first position of the piston in the cylinder, the piston stops the supply of gas from the cylinder to the nozzle, and the first piston of the piston in the cylinder is stopped. Two
The gas is supplied from the low-conductance pipe to the nozzle through the cylinder while preventing the gas from being supplied from the high-conductance pipe through the cylinder to the low-conductance pipe at the third position of the piston. And a gas supply device of a FIB assist deposition device configured to supply gas from a high-conductance tube to a nozzle via a cylinder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04118857A JP3083401B2 (en) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | Gas supply device for FIB assisted deposition device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04118857A JP3083401B2 (en) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | Gas supply device for FIB assisted deposition device |
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| JPH05315287A true JPH05315287A (en) | 1993-11-26 |
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ID=14746860
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP04118857A Expired - Fee Related JP3083401B2 (en) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | Gas supply device for FIB assisted deposition device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3083401B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004241572A (en) * | 2003-02-05 | 2004-08-26 | Sony Corp | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| JP2006009055A (en) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | National Institute For Materials Science | Method for feeding source gas for gas deposition process, and feeding apparatus therefor |
| JP2013197594A (en) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Fei Co | Gas injection system |
-
1992
- 1992-05-12 JP JP04118857A patent/JP3083401B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP4572366B2 (en) * | 2004-06-22 | 2010-11-04 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | Raw material gas supply method and supply apparatus for gas deposition method |
| JP2013197594A (en) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Fei Co | Gas injection system |
| US9728375B2 (en) | 2012-03-21 | 2017-08-08 | Fei Company | Multiple gas injection system |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3083401B2 (en) | 2000-09-04 |
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