JPH08171882A - 集束イオンビーム装置および試料前処理方法 - Google Patents
集束イオンビーム装置および試料前処理方法Info
- Publication number
- JPH08171882A JPH08171882A JP6314459A JP31445994A JPH08171882A JP H08171882 A JPH08171882 A JP H08171882A JP 6314459 A JP6314459 A JP 6314459A JP 31445994 A JP31445994 A JP 31445994A JP H08171882 A JPH08171882 A JP H08171882A
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- JP
- Japan
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- sample
- ion beam
- processing
- coating
- pretreatment method
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Abstract
(57)【要約】
【構成】集束イオンビーム装置において、イオンビーム
照射位置に試料１０とコーティング物質１１を随時真空
外より入れ替えて設置可能な機構を有し、試料室内でイ
オンビーム９によるスパッタリング現象を用いて試料表
面にコーティング膜を形成する。 【効果】加工時のチャージアップ防止，試料表面の保護
のための前処理が短時間で可能となり、また加工精度の
向上が期待できる。また、コーティング物質が自由に選
択できるため、加工領域のＸ線分析精度が向上する。
照射位置に試料１０とコーティング物質１１を随時真空
外より入れ替えて設置可能な機構を有し、試料室内でイ
オンビーム９によるスパッタリング現象を用いて試料表
面にコーティング膜を形成する。 【効果】加工時のチャージアップ防止，試料表面の保護
のための前処理が短時間で可能となり、また加工精度の
向上が期待できる。また、コーティング物質が自由に選
択できるため、加工領域のＸ線分析精度が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は集束イオンビーム装置お
よび試料前処理方法に関する。
よび試料前処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の集束イオンビーム装置では、試料
前処理法としてイオンビームデポジション法によるタン
グステンなどの金属膜付けが行われていた。しかし、こ
の方法では試料に直接イオンビームを照射するため、試
料ダメージや加工面へ金属の付着などの問題を生じ、加
工精度や分析精度の点で難点があった。
前処理法としてイオンビームデポジション法によるタン
グステンなどの金属膜付けが行われていた。しかし、こ
の方法では試料に直接イオンビームを照射するため、試
料ダメージや加工面へ金属の付着などの問題を生じ、加
工精度や分析精度の点で難点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、試料
表面への直接的なイオンビーム照射を避けるため、金属
コーティング膜を試料表面に形成する機構を試料ステー
ジ上に設けることにある。
表面への直接的なイオンビーム照射を避けるため、金属
コーティング膜を試料表面に形成する機構を試料ステー
ジ上に設けることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、試料ステージ上に試料とコーティング物質を９０度
の角度で近接して設け、これらを角度を変えながらスラ
イド移動する機構によりイオンビーム照射位置に交互に
配置可能な構造とする。また、この移動操作は、真空外
よりつまみで行える構造とする。
に、試料ステージ上に試料とコーティング物質を９０度
の角度で近接して設け、これらを角度を変えながらスラ
イド移動する機構によりイオンビーム照射位置に交互に
配置可能な構造とする。また、この移動操作は、真空外
よりつまみで行える構造とする。
【０００５】
【作用】本発明によれば、加工，観察用のイオンビーム
を用いて容易に試料コーティングを行うことが可能とな
り、試料表面でのチャージアップや不要なスパッタリン
グを防止できる。したがって、加工やデポジション精度
の向上，試料前処理時間の短縮が可能となる。また、イ
オンビームスパッタリングの可能な材料であればコーテ
ィングできるため、加工，観察，分析の目的や対象試料
に応じて適切なコーティング物質が選択できる。
を用いて容易に試料コーティングを行うことが可能とな
り、試料表面でのチャージアップや不要なスパッタリン
グを防止できる。したがって、加工やデポジション精度
の向上，試料前処理時間の短縮が可能となる。また、イ
オンビームスパッタリングの可能な材料であればコーテ
ィングできるため、加工，観察，分析の目的や対象試料
に応じて適切なコーティング物質が選択できる。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例を図１，図２，図３，図４を
用いて説明する。図１において引出し電極２からの強電
界によりイオン源１から放出されたＧａイオンは、加速
電極３により２０〜３０ｋｅＶに加速される。さらに、
集束レンズ４，対物レンズ７により細く絞られるととも
に、ビーム制限絞り５で収差をある程度取り除かれて試
料１０上に集束される。また、イオンビーム９は走査電
極６により試料１０の表面をＸ−Ｙ二次元走査を行っ
て、このとき放出される二次電子を二次電子検出器８で
検出して増幅しＣＲＴ上にＳＩＭ(Scanning Ion Micros
cope）像を表示する（増幅器およびＣＲＴは省略）。試
料表面へのコーティングはイオンスパッタリング現象に
よりコーティング物質１１を飛散させて行うが、実際に
はコーティング物質１１をイオンビーム９を照射可能な
位置に移動させイオンビーム９に対して４５度の傾きで
固定して、スパッタされた物質が試料１０の表面に容易
に堆積できるようにする。コーティング物質１１及び試
料１０の移動は、歯車１４を真空外からのリンケージ
（省略）により回転させることによって行う。なお、ラ
ック１５は試料ステージ１６上に固定されている。ま
た、イオンビーム加工、およびＳＩＭ(Scanning Ion Mi
croscope）像観察を行う場合には、試料１０をイオンビ
ーム９の照射位置に移動させると同時にイオンビーム９
を試料１０に対して垂直に照射させる。さらに、１７は
光学顕微鏡、１９は試料交換室である。
用いて説明する。図１において引出し電極２からの強電
界によりイオン源１から放出されたＧａイオンは、加速
電極３により２０〜３０ｋｅＶに加速される。さらに、
集束レンズ４，対物レンズ７により細く絞られるととも
に、ビーム制限絞り５で収差をある程度取り除かれて試
料１０上に集束される。また、イオンビーム９は走査電
極６により試料１０の表面をＸ−Ｙ二次元走査を行っ
て、このとき放出される二次電子を二次電子検出器８で
検出して増幅しＣＲＴ上にＳＩＭ(Scanning Ion Micros
cope）像を表示する（増幅器およびＣＲＴは省略）。試
料表面へのコーティングはイオンスパッタリング現象に
よりコーティング物質１１を飛散させて行うが、実際に
はコーティング物質１１をイオンビーム９を照射可能な
位置に移動させイオンビーム９に対して４５度の傾きで
固定して、スパッタされた物質が試料１０の表面に容易
に堆積できるようにする。コーティング物質１１及び試
料１０の移動は、歯車１４を真空外からのリンケージ
（省略）により回転させることによって行う。なお、ラ
ック１５は試料ステージ１６上に固定されている。ま
た、イオンビーム加工、およびＳＩＭ(Scanning Ion Mi
croscope）像観察を行う場合には、試料１０をイオンビ
ーム９の照射位置に移動させると同時にイオンビーム９
を試料１０に対して垂直に照射させる。さらに、１７は
光学顕微鏡、１９は試料交換室である。
【０００７】図２は試料１０及びコーティング物質１１
の移動機構の詳細を示すものである。前述のように、コ
ーティング時にはイオンビーム９の照射位置にコーティ
ング物質１１を、試料の加工，観察時には試料１０を移
動させる。これらは、支持台１２上に固定されており支
持台１２には歯車１３が固定されている。歯車１３，歯
車１４およびラック１５は互いに噛み合わされており、
また支持台１２は、側板２０に回転可能な形で固定され
ローラ２１を介して移動可能な形でラック１５に固定さ
れている。歯車１４を真空外より回転させることによ
り、ラック１５上を移動しながら歯車１４が回転して支
持台１２の角度が変わる。
の移動機構の詳細を示すものである。前述のように、コ
ーティング時にはイオンビーム９の照射位置にコーティ
ング物質１１を、試料の加工，観察時には試料１０を移
動させる。これらは、支持台１２上に固定されており支
持台１２には歯車１３が固定されている。歯車１３，歯
車１４およびラック１５は互いに噛み合わされており、
また支持台１２は、側板２０に回転可能な形で固定され
ローラ２１を介して移動可能な形でラック１５に固定さ
れている。歯車１４を真空外より回転させることによ
り、ラック１５上を移動しながら歯車１４が回転して支
持台１２の角度が変わる。
【０００８】図３は、試料加工前にコーティングを行う
必要性を説明するためのものである。図２（ａ）は試料
１０の表面にコーティング膜２２を施して垂直にイオン
ビーム加工を行ったものを断面方向から見た例で、コー
ティング膜２２は斜めに加工されているが試料１０は垂
直に正しく加工されている。一方、図２（ｂ）の無コー
ティングで加工した例では、試料表面の一部が斜めに加
工されている。これはイオンビームの密度分布に起因す
るものであるが、加工精度を大幅に劣化させる。
必要性を説明するためのものである。図２（ａ）は試料
１０の表面にコーティング膜２２を施して垂直にイオン
ビーム加工を行ったものを断面方向から見た例で、コー
ティング膜２２は斜めに加工されているが試料１０は垂
直に正しく加工されている。一方、図２（ｂ）の無コー
ティングで加工した例では、試料表面の一部が斜めに加
工されている。これはイオンビームの密度分布に起因す
るものであるが、加工精度を大幅に劣化させる。
【０００９】さらに図４は、イオンビームアシストデポ
ジションおけるコーティング膜の役割を説明するための
ものである。図４（ａ）は、予め試料１０の表面にコー
ティング膜２２を施したのちデポジション膜２３を形成
したもので、コーティング膜２２にはスパッタリングに
よるダメージ（凹凸）がみられるが、試料そのものの表
面にはダメージは生じない。一方、図４（ｂ）のように
直接試料表面にデポジション膜２３を形成した場合には
試料表面にダメージを生じる可能性がある。なお、デポ
ジション膜の形成はデポジションガス銃１８を用いて行
うが、一般に試料表面に物理吸着させたＷ(ＣＯ)6 に一
次イオンビームを照射し、Ｗ(ＣＯ)6 をＷ原子と一酸化
炭素等の気化分子に解離してＷを特定領域の試料表面に
堆積させて行う。特に、この作業の初期にこの一次イオ
ンビームによるダメージを生じ易い。
ジションおけるコーティング膜の役割を説明するための
ものである。図４（ａ）は、予め試料１０の表面にコー
ティング膜２２を施したのちデポジション膜２３を形成
したもので、コーティング膜２２にはスパッタリングに
よるダメージ（凹凸）がみられるが、試料そのものの表
面にはダメージは生じない。一方、図４（ｂ）のように
直接試料表面にデポジション膜２３を形成した場合には
試料表面にダメージを生じる可能性がある。なお、デポ
ジション膜の形成はデポジションガス銃１８を用いて行
うが、一般に試料表面に物理吸着させたＷ(ＣＯ)6 に一
次イオンビームを照射し、Ｗ(ＣＯ)6 をＷ原子と一酸化
炭素等の気化分子に解離してＷを特定領域の試料表面に
堆積させて行う。特に、この作業の初期にこの一次イオ
ンビームによるダメージを生じ易い。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、試料室内で導電性物質
のコーティングが可能となり試料ダメージやチャージア
ップを軽減できるため、加工精度の向上，前処理時間の
大幅な短縮が期待できる。
のコーティングが可能となり試料ダメージやチャージア
ップを軽減できるため、加工精度の向上，前処理時間の
大幅な短縮が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の説明図。
【図２】試料及びコーティング物質の移動機構の説明
図。
図。
【図３】加工時のコーティング効果の説明図。
【図４】イオンビームアシストデポジションにおけるコ
ーティング効果の説明図。
ーティング効果の説明図。
１…イオン源、２…電極、３…加速電極、４…集束レン
ズ、５…ビーム制限絞り、６…走査電極、７…対物レン
ズ、８…二次電子検出器、９…イオンビーム、１０…試
料、１１…コーティング物質、１２…支持台、１３，１
４…歯車、１５…ラック、１６…試料ステージ、１７…
光学顕微鏡、１８…デポジションガス銃、１９…試料交
換室。
ズ、５…ビーム制限絞り、６…走査電極、７…対物レン
ズ、８…二次電子検出器、９…イオンビーム、１０…試
料、１１…コーティング物質、１２…支持台、１３，１
４…歯車、１５…ラック、１６…試料ステージ、１７…
光学顕微鏡、１８…デポジションガス銃、１９…試料交
換室。
Claims (3)
- 【請求項１】イオンビーム照射位置に試料およびコーテ
ィング物質を交互に配置可能な機構を有し、前記イオン
ビームによる試料加工および試料へのコーティングを随
時切り替え実施することの可能なことを特徴とする集束
イオンビーム装置。 - 【請求項２】加工，観察，分析の少なくともひとつを行
う試料に対して、スパッタ率の小さい無機元素をコーテ
ィングすることを特徴とする集束イオンビーム装置の試
料前処理方法。 - 【請求項３】集束イオンビーム装置によるイオンビーム
アシストデポジション法において、予めスパッタ率の小
さい無機元素を試料表面にコーティングすることを特徴
とする試料前処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6314459A JPH08171882A (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 集束イオンビーム装置および試料前処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6314459A JPH08171882A (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 集束イオンビーム装置および試料前処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08171882A true JPH08171882A (ja) | 1996-07-02 |
Family
ID=18053601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6314459A Pending JPH08171882A (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 集束イオンビーム装置および試料前処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08171882A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002313274A (ja) * | 2001-04-17 | 2002-10-25 | Seiko Instruments Inc | 帯電防止方法とその機能を備えた荷電粒子照射装置 |
| JP2007250529A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-09-27 | Fei Co | 荷電粒子ビーム処理のための保護層のスパッタリング・コーティング |
| JP2011085533A (ja) * | 2009-10-16 | 2011-04-28 | Jeol Ltd | オージェ分析装置における試料表面への導電膜形成方法、オージェ分析装置及びオージェ分析装置用試料ホルダ |
| JP2017526152A (ja) * | 2014-07-28 | 2017-09-07 | ジョン アンドリュ ハント | サンプルの準備及びコーティングのためのイオンビーム装置及び方法 |
| JP2019040724A (ja) * | 2017-08-24 | 2019-03-14 | 株式会社日立製作所 | 加工方法、半導体装置および加工装置 |
| JP2019174204A (ja) * | 2018-03-27 | 2019-10-10 | 三菱マテリアル株式会社 | デポジション膜の形成方法 |
-
1994
- 1994-12-19 JP JP6314459A patent/JPH08171882A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002313274A (ja) * | 2001-04-17 | 2002-10-25 | Seiko Instruments Inc | 帯電防止方法とその機能を備えた荷電粒子照射装置 |
| JP2007250529A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-09-27 | Fei Co | 荷電粒子ビーム処理のための保護層のスパッタリング・コーティング |
| JP2011085533A (ja) * | 2009-10-16 | 2011-04-28 | Jeol Ltd | オージェ分析装置における試料表面への導電膜形成方法、オージェ分析装置及びオージェ分析装置用試料ホルダ |
| JP2017526152A (ja) * | 2014-07-28 | 2017-09-07 | ジョン アンドリュ ハント | サンプルの準備及びコーティングのためのイオンビーム装置及び方法 |
| JP2019040724A (ja) * | 2017-08-24 | 2019-03-14 | 株式会社日立製作所 | 加工方法、半導体装置および加工装置 |
| JP2019174204A (ja) * | 2018-03-27 | 2019-10-10 | 三菱マテリアル株式会社 | デポジション膜の形成方法 |
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