JPH11144668A - 集束イオンビーム加工装置 - Google Patents
集束イオンビーム加工装置Info
- Publication number
- JPH11144668A JPH11144668A JP30248397A JP30248397A JPH11144668A JP H11144668 A JPH11144668 A JP H11144668A JP 30248397 A JP30248397 A JP 30248397A JP 30248397 A JP30248397 A JP 30248397A JP H11144668 A JPH11144668 A JP H11144668A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion beam
- processing
- scanning
- scanning speed
- sample
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）などの
観察，分析目的にあった形状に試料を正しく加工するこ
とにある。 【解決手段】加工イオンビーム走査位置の変化に連動
し、イオンビーム走査速度，ビーム電流，ビーム径が連
続的に変化するレンズ系を制御することにより達成され
る。
観察，分析目的にあった形状に試料を正しく加工するこ
とにある。 【解決手段】加工イオンビーム走査位置の変化に連動
し、イオンビーム走査速度，ビーム電流，ビーム径が連
続的に変化するレンズ系を制御することにより達成され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、集束イオンビーム
加工装置を用いた電子顕微鏡用試料などの試料作製に係
わり、エネルギー分散形Ｘ線分光法（ＥＤＸ）により、
定量精度のよい元素分析が可能な電子顕微鏡用試料を作
製することを可能とした集束イオンビーム加工装置に関
するものである。
加工装置を用いた電子顕微鏡用試料などの試料作製に係
わり、エネルギー分散形Ｘ線分光法（ＥＤＸ）により、
定量精度のよい元素分析が可能な電子顕微鏡用試料を作
製することを可能とした集束イオンビーム加工装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から集束イオンビーム加工装置を用
いて、電子顕微鏡用試料などを任意の形状に加工する場
合、加工領域を変えるごとにマニュアル操作で加工イオ
ンビームの径や電流を変化させ加工を行っていた。
いて、電子顕微鏡用試料などを任意の形状に加工する場
合、加工領域を変えるごとにマニュアル操作で加工イオ
ンビームの径や電流を変化させ加工を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決し、集束イオンビーム加工装置により、試料を観
察目的にあった形状に正しく加工できるイオンビーム走
査方法を提供することにある。
を解決し、集束イオンビーム加工装置により、試料を観
察目的にあった形状に正しく加工できるイオンビーム走
査方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的は、設定された
ボックス加工領域内において、イオンビームの走査速度
がビーム走査位置により連続的に変化したり、ビーム電
流，ビーム径がビーム走査位置により連続的に切り替わ
るように、レンズ系を制御することにより達成される。
ボックス加工領域内において、イオンビームの走査速度
がビーム走査位置により連続的に変化したり、ビーム電
流，ビーム径がビーム走査位置により連続的に切り替わ
るように、レンズ系を制御することにより達成される。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下図１〜図５を用いて本発明の
実施例を説明する。図１は、本発明を実施するための集
束イオンビーム加工装置構成の断面図である。図１にお
いて、イオン銃１から放出されたイオンビーム２は、コ
ンデンサーレンズ３，ビーム制限絞り４，対物レンズ５
を通過し、試料６上に集束する。レンズ間には、イオン
ビーム２を試料６から外すためのブランカー７と、試料
６に入射するイオンビーム２を偏向し走査させるための
偏向電極８が配置されている。
実施例を説明する。図１は、本発明を実施するための集
束イオンビーム加工装置構成の断面図である。図１にお
いて、イオン銃１から放出されたイオンビーム２は、コ
ンデンサーレンズ３，ビーム制限絞り４，対物レンズ５
を通過し、試料６上に集束する。レンズ間には、イオン
ビーム２を試料６から外すためのブランカー７と、試料
６に入射するイオンビーム２を偏向し走査させるための
偏向電極８が配置されている。
【０００６】試料６からは、イオンビーム２照射により
二次電子が発生し、この発生した二次電子は、二次電子
検出器９により検出されたのち、コンピュータ１０へ認
識されＣＲＴ画面１１上に走査イオン像として表示され
る。
二次電子が発生し、この発生した二次電子は、二次電子
検出器９により検出されたのち、コンピュータ１０へ認
識されＣＲＴ画面１１上に走査イオン像として表示され
る。
【０００７】本図の偏向信号制御基板１２は、本実施例
のビーム走査を実施するためのものであり、走査座標認
識基板１３は、ＣＲＴ画面上において設定した加工領域
内でのビーム走査速度，ビーム電流，ビーム径を変化さ
せる位置座標を、コンピュータ１０と偏向電極８および
ビーム制限絞り４との間で通信させるものである。
のビーム走査を実施するためのものであり、走査座標認
識基板１３は、ＣＲＴ画面上において設定した加工領域
内でのビーム走査速度，ビーム電流，ビーム径を変化さ
せる位置座標を、コンピュータ１０と偏向電極８および
ビーム制限絞り４との間で通信させるものである。
【０００８】また、ビーム走査速度制御基板１４は、コ
ンピュータ１０に予め記憶させておいた個々の加工領域
内での走査速度パラメータについて、コンピュータ１０
と偏向電極８との間で、通信をさせるためのものであ
る。さらに、走査座標認識基板１３により認識されたビ
ーム走査箇所でのビーム電流，ビーム径を予めメモリー
された値に変化させるための制御基板１５が設けられて
いる。
ンピュータ１０に予め記憶させておいた個々の加工領域
内での走査速度パラメータについて、コンピュータ１０
と偏向電極８との間で、通信をさせるためのものであ
る。さらに、走査座標認識基板１３により認識されたビ
ーム走査箇所でのビーム電流，ビーム径を予めメモリー
された値に変化させるための制御基板１５が設けられて
いる。
【０００９】図２は、本発明の一実施例を示す図で加工
パターン設定領域内でのイオンビーム走査位置の変化と
ともに、ビーム走査速度を変えて加工領域内を走査し、
加工幅方向に対して階段状の試料形状を作製した例であ
る。図２（ａ）は加工された試料の形状を立体的に描い
たものである。図２（ｂ）は、加工部分を真上から見た
場合であり、設定されたボックス加工領域１６を示す図
である。この場合、イオンビームは走査軌跡１７により
試料面上を走査し加工することになる。
パターン設定領域内でのイオンビーム走査位置の変化と
ともに、ビーム走査速度を変えて加工領域内を走査し、
加工幅方向に対して階段状の試料形状を作製した例であ
る。図２（ａ）は加工された試料の形状を立体的に描い
たものである。図２（ｂ）は、加工部分を真上から見た
場合であり、設定されたボックス加工領域１６を示す図
である。この場合、イオンビームは走査軌跡１７により
試料面上を走査し加工することになる。
【００１０】同図において、斜線部のイオンビーム走査
箇所は、通常加工する場合の速度でビーム走査される
が、点線部のイオンビーム走査箇所では、最も早い速度
で走査されるため、階段状の形状の試料加工が可能とな
る。さらに、一筆書き状に加工パターン設定内を走査で
きるために、加工された側壁部１８やベース部１９への
再付着の防止と加工領域を設定し直す手間と時間が省け
るようになる。また、この場合、イオンビーム電流およ
びイオンビーム径が一定条件下で加工されるために、斜
線部および点線部の加工領域において、一様な深さ方向
での加工も可能となる。
箇所は、通常加工する場合の速度でビーム走査される
が、点線部のイオンビーム走査箇所では、最も早い速度
で走査されるため、階段状の形状の試料加工が可能とな
る。さらに、一筆書き状に加工パターン設定内を走査で
きるために、加工された側壁部１８やベース部１９への
再付着の防止と加工領域を設定し直す手間と時間が省け
るようになる。また、この場合、イオンビーム電流およ
びイオンビーム径が一定条件下で加工されるために、斜
線部および点線部の加工領域において、一様な深さ方向
での加工も可能となる。
【００１１】図３（ａ）（ｂ）に、図２の加工形状に対
して深さ方向へも階段的に加工された場合の試料形状の
立体図および真上からみた場合のボックス加工領域１６
を示す。例えば、ビーム走査軌跡の太線部（斜線領域）
をビームが走査する場合には、ビーム速度は最もスロー
になり、中太線（縦線領域）にビームが走査される場合
には斜線領域よりも少しビーム速度が速くなり、細線部
（横線領域）ではさらに速くなるようにイオンビームが
走査され、図３（ａ）に示したように深さ方向へも階段
的に下がったような形状の試料加工が可能となる。本方
法を適用することにより他に例えば、加工幅，加工深さ
方向に対してテーパー状に下がったような試料形状の作
製も可能となる。
して深さ方向へも階段的に加工された場合の試料形状の
立体図および真上からみた場合のボックス加工領域１６
を示す。例えば、ビーム走査軌跡の太線部（斜線領域）
をビームが走査する場合には、ビーム速度は最もスロー
になり、中太線（縦線領域）にビームが走査される場合
には斜線領域よりも少しビーム速度が速くなり、細線部
（横線領域）ではさらに速くなるようにイオンビームが
走査され、図３（ａ）に示したように深さ方向へも階段
的に下がったような形状の試料加工が可能となる。本方
法を適用することにより他に例えば、加工幅，加工深さ
方向に対してテーパー状に下がったような試料形状の作
製も可能となる。
【００１２】図４は一実施例を示す図であり、加工パタ
ーン領域内でのビーム走査箇所により、ビーム径，ビー
ム電流が予めパラメータとして入力された値に切り替わ
り走査を行うことにより、任意の試料形状を作製する例
である。例えば同図に示したように、加工をせずに残し
ておきたい領域２０に対して、その近くにまで加工パタ
ーン領域を設定し、その設定された加工領域を走査する
場合には加工時間を短縮するために大電流モードで走査
を行うと、ビームのもつ特性からフレアー現象が生じ
て、目的とする所望の箇所２０を失う危険性をともなっ
てしまう。
ーン領域内でのビーム走査箇所により、ビーム径，ビー
ム電流が予めパラメータとして入力された値に切り替わ
り走査を行うことにより、任意の試料形状を作製する例
である。例えば同図に示したように、加工をせずに残し
ておきたい領域２０に対して、その近くにまで加工パタ
ーン領域を設定し、その設定された加工領域を走査する
場合には加工時間を短縮するために大電流モードで走査
を行うと、ビームのもつ特性からフレアー現象が生じ
て、目的とする所望の箇所２０を失う危険性をともなっ
てしまう。
【００１３】従来の加工方法により、ボックス形のパタ
ーンをいくつか設定し、その各加工領域での加工パラメ
ータを決め、順次加工を実施した場合には、加工側壁部
１８とベース部１９に再付着が生じて、良好な加工が不
可能になる。そこで目的所望箇所２０にビーム走査位置
が近づいてきたらビーム電流とビーム径を切り替える必
要がある。
ーンをいくつか設定し、その各加工領域での加工パラメ
ータを決め、順次加工を実施した場合には、加工側壁部
１８とベース部１９に再付着が生じて、良好な加工が不
可能になる。そこで目的所望箇所２０にビーム走査位置
が近づいてきたらビーム電流とビーム径を切り替える必
要がある。
【００１４】例えば、２１，２２のビーム走査位置にお
いては、加工時間短縮のために大電流モードでの加工を
実施し、２３のビーム走査位置においては、予め認識さ
せておいたビーム電流とビーム径に自動的に切り替わっ
て走査を行い、目的箇所２０を失うことなく連続的に加
工することができ、任意の試料形状に仕上げることが可
能となる。
いては、加工時間短縮のために大電流モードでの加工を
実施し、２３のビーム走査位置においては、予め認識さ
せておいたビーム電流とビーム径に自動的に切り替わっ
て走査を行い、目的箇所２０を失うことなく連続的に加
工することができ、任意の試料形状に仕上げることが可
能となる。
【００１５】図５に、本方法例により作製した透過型電
子顕微鏡用試料を用いてＥＤＸ分析を行う場合の実施例
を示す。図５（ａ）に示したように、透過型電子顕微鏡
を用いてＥＤＸ分析を行う場合、薄膜部２４を検出器２
５側に向けて試料をセットし分析を行う。この場合、図
５（ｂ）に示したように薄膜２４を電子線２６が透過
し、広角度に散乱した散乱電子２７は、加工したあとの
側壁部１８やベース部１９を照射しＸ線２８を発生させ
分析精度を著しく低下させる問題が生じる。
子顕微鏡用試料を用いてＥＤＸ分析を行う場合の実施例
を示す。図５（ａ）に示したように、透過型電子顕微鏡
を用いてＥＤＸ分析を行う場合、薄膜部２４を検出器２
５側に向けて試料をセットし分析を行う。この場合、図
５（ｂ）に示したように薄膜２４を電子線２６が透過
し、広角度に散乱した散乱電子２７は、加工したあとの
側壁部１８やベース部１９を照射しＸ線２８を発生させ
分析精度を著しく低下させる問題が生じる。
【００１６】しかし、本方法により加工したあとの側壁
部１８やベース部１９の形状を階段状あるいはテーパー
状に加工することにより、散乱電子２７による分析精度
の低下を回避することができるようになり、透過型電子
顕微鏡を用いた高精度なEDX分析などが可能になる。
部１８やベース部１９の形状を階段状あるいはテーパー
状に加工することにより、散乱電子２７による分析精度
の低下を回避することができるようになり、透過型電子
顕微鏡を用いた高精度なEDX分析などが可能になる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、加工イオンビーム走査
位置の変化に連動し、ビーム走査速度，ビーム電流，ビ
ーム径を連続的に変化させることにより、観察目的にあ
った試料を作製することができるようになり、加工後の
側壁部やベース部への再付着防止と、加工領域を設定し
直す手間と時間が省けるようになるとともに、透過型電
子顕微鏡を用いた高精度なＥＤＸ分析などが可能な試料
作製が容易にできるようになる。
位置の変化に連動し、ビーム走査速度，ビーム電流，ビ
ーム径を連続的に変化させることにより、観察目的にあ
った試料を作製することができるようになり、加工後の
側壁部やベース部への再付着防止と、加工領域を設定し
直す手間と時間が省けるようになるとともに、透過型電
子顕微鏡を用いた高精度なＥＤＸ分析などが可能な試料
作製が容易にできるようになる。
【図１】本発明の実施である集束イオンビーム加工装置
の構成図である。
の構成図である。
【図２】図１の加工幅を階段状の試料形状を示す図であ
る。
る。
【図３】図２の試料を示す平面図である。
【図４】本発明の加工パターン領域を示す斜視図であ
る。
る。
【図５】本発明の薄膜部の加工を示す図である。
１…イオン銃、２…イオンビーム、３…コンデンサーレ
ンズ跡、４…ビーム制限絞り、５…対物レンズ、６…試
料、７…ブランカー、８…偏向電極、９…二次電子検出
器、１０…コンピュータ、１１…ＣＲＴ画面偏向制御基
板、１２…偏向信号制御基板、１３…走査座標認識基
板、１４…ビーム走査速度制御基板、１５…制御基板、
１６…ボックス加工領域、１７…走査軌跡、１８…側壁
部、１９…ベース部、２０…目的所望箇所、２１，２
２，２３…ビーム走査位置、２４…薄膜部、２５…検出
器、２６…電子線、２７…散乱電子、２８…Ｘ線。
ンズ跡、４…ビーム制限絞り、５…対物レンズ、６…試
料、７…ブランカー、８…偏向電極、９…二次電子検出
器、１０…コンピュータ、１１…ＣＲＴ画面偏向制御基
板、１２…偏向信号制御基板、１３…走査座標認識基
板、１４…ビーム走査速度制御基板、１５…制御基板、
１６…ボックス加工領域、１７…走査軌跡、１８…側壁
部、１９…ベース部、２０…目的所望箇所、２１，２
２，２３…ビーム走査位置、２４…薄膜部、２５…検出
器、２６…電子線、２７…散乱電子、２８…Ｘ線。
フロントページの続き (72)発明者 上野 武夫 茨城県ひたちなか市堀口字長久保832番地 ２ 日立計測エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 小池 英巳 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器事業部内
Claims (3)
- 【請求項１】集束イオンビーム加工装置において、加工
イオンビーム走査位置の変化に連動し、ビーム走査速度
が変化するレンズ系を備えたことを特徴とする集束イオ
ンビーム加工装置。 - 【請求項２】請求項１の集束イオンビーム加工装置にお
いて、加工イオンビーム走査位置の変化と連動し、ビー
ム電流が変化するレンズ系を備えたことを特徴とする集
束イオンビーム加工装置。 - 【請求項３】請求項１の集束イオンビーム加工装置にお
いて、加工イオンビーム走査位置の変化と連動し、加工
イオンビーム径が自動的に変化するレンズ系を備えたこ
とを特徴とする集束イオンビーム加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30248397A JPH11144668A (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 集束イオンビーム加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30248397A JPH11144668A (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 集束イオンビーム加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11144668A true JPH11144668A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=17909506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30248397A Pending JPH11144668A (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 集束イオンビーム加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11144668A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113952635A (zh) * | 2020-07-20 | 2022-01-21 | 中硼(厦门)医疗器械有限公司 | 放射治疗系统及其安全联锁控制方法 |
-
1997
- 1997-11-05 JP JP30248397A patent/JPH11144668A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113952635A (zh) * | 2020-07-20 | 2022-01-21 | 中硼(厦门)医疗器械有限公司 | 放射治疗系统及其安全联锁控制方法 |
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