JPS59151740A - 複数のイオン源を用いた微細加工装置 - Google Patents
複数のイオン源を用いた微細加工装置Info
- Publication number
- JPS59151740A JPS59151740A JP58025615A JP2561583A JPS59151740A JP S59151740 A JPS59151740 A JP S59151740A JP 58025615 A JP58025615 A JP 58025615A JP 2561583 A JP2561583 A JP 2561583A JP S59151740 A JPS59151740 A JP S59151740A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion
- potential
- electron beam
- types
- ion beam
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/3002—Details
- H01J37/3007—Electron or ion-optical systems
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、種々のイオンビームを用いて、材料を微細加
工するための加工装置に関するものである。従来のイオ
ンビームを用いて加工する装置は、一つのイ、オン種を
用い、加工速度は、イオンの゛加速エネルギーを変えて
いた。しかしこの方式の装置の場合、材料により加工に
使用できないイオンがあり、又加工速度を変えるために
、イオンの加速エネルギーを変えるため、１材料にイオ
ンが注入さ几る程度が異り、加工後の材料よシ一定の品
質が得らｎにくかった。又複数のイオン種を用いて加工
する装置も提案さｎているが、複数のイオン種を、同時
に同軸上に重さねらｎない几め、イオンビームの調整に
時間を要し、材料の加工時間が長くなった。又加工材料
面のモニター機構も十分でなく、精密な加工をするのに
熟練を要した。
工するための加工装置に関するものである。従来のイオ
ンビームを用いて加工する装置は、一つのイ、オン種を
用い、加工速度は、イオンの゛加速エネルギーを変えて
いた。しかしこの方式の装置の場合、材料により加工に
使用できないイオンがあり、又加工速度を変えるために
、イオンの加速エネルギーを変えるため、１材料にイオ
ンが注入さ几る程度が異り、加工後の材料よシ一定の品
質が得らｎにくかった。又複数のイオン種を用いて加工
する装置も提案さｎているが、複数のイオン種を、同時
に同軸上に重さねらｎない几め、イオンビームの調整に
時間を要し、材料の加工時間が長くなった。又加工材料
面のモニター機構も十分でなく、精密な加工をするのに
熟練を要した。
本発明は、上記のような従来の欠点を除去するためにな
さ几たものであり、微細な部分の加工を、材料面を観測
しながら、適当なイオン種を選択して加工できる。
さ几たものであり、微細な部分の加工を、材料面を観測
しながら、適当なイオン種を選択して加工できる。
以下第１図に示す構成図によって本発明を詳述する。本
装置は、材料をスパッタリングにより力ロ工するイオン
ビーム照射系Ａと加工面をモニターする。電子ビーム照
射系Ｂより構成さする。まずイオンビーム照射系Ａより
説明する。イオン理工、〜工、で作らｆ１７ｃ１００イ
オンは、那速、電圧が印力口さしたスリットＳＩｔＳＭ
で加速さシ、個々のイオン種ブランキング及び微調整
用電極０゜〜Ｃ３ｔ−へてマグネットＢへ入射する。マ
グネットＢで９０’度偏回さｎ１スリットＳ、で同軸上
に重さね合される。スリ２１８番 、ＳＬ＋及び偏光板
０４は、イオン軌道の微調及びイオンブランキング用の
電極である。ＢＡ ｅＳ６ ａ、’にへたイオンビー
ムは、静電アナライザーＣＭにより、エネルギー分散さ
れ、再び９０°偏向される。出射スリット”６、偏向板
Ｃｌｌ５ＯＷをへてアインツエルレンズＬ、により収束
ビームとなる。試料台ＳＴ上の材料面ＥＩＡに照射さｎ
たイオンビームはスパッタリング作用により、材料を加
工する。Ｘ−Ｙ偏向板０フに、適当な電位をかけ、ビー
ムを偏向させることにより、材料の決めらｎた位置を加
工できる。Ｄｌは、刀ロ工面よりの２次イオンの検出器
である。
装置は、材料をスパッタリングにより力ロ工するイオン
ビーム照射系Ａと加工面をモニターする。電子ビーム照
射系Ｂより構成さする。まずイオンビーム照射系Ａより
説明する。イオン理工、〜工、で作らｆ１７ｃ１００イ
オンは、那速、電圧が印力口さしたスリットＳＩｔＳＭ
で加速さシ、個々のイオン種ブランキング及び微調整
用電極０゜〜Ｃ３ｔ−へてマグネットＢへ入射する。マ
グネットＢで９０’度偏回さｎ１スリットＳ、で同軸上
に重さね合される。スリ２１８番 、ＳＬ＋及び偏光板
０４は、イオン軌道の微調及びイオンブランキング用の
電極である。ＢＡ ｅＳ６ ａ、’にへたイオンビー
ムは、静電アナライザーＣＭにより、エネルギー分散さ
れ、再び９０°偏向される。出射スリット”６、偏向板
Ｃｌｌ５ＯＷをへてアインツエルレンズＬ、により収束
ビームとなる。試料台ＳＴ上の材料面ＥＩＡに照射さｎ
たイオンビームはスパッタリング作用により、材料を加
工する。Ｘ−Ｙ偏向板０フに、適当な電位をかけ、ビー
ムを偏向させることにより、材料の決めらｎた位置を加
工できる。Ｄｌは、刀ロ工面よりの２次イオンの検出器
である。
次に加工面をモニターする電子ビーム照射系を説明する
。熱フィラメント又は電界放出により電子銃Ｆにて発生
し几電子は、引き出し電極８？により引き出さｎ１コン
デンサーレンズＬＳに二り、集めらｎ１長焦点を結ぶよ
うに収束さ肚る。偏向板ａ８ 、ａ、により、イオンビ
ームと同軸上になるように調、整さｎる。Ｘ−Ｙ偏向板
Ｃ７により加工面を走査するように偏向さｎ１アインツ
エルレンズＬ、により収゛束ビームとなり、加工面を走
査する。カロ工面よりの二次電子を検出器り雪により検
出することにより加工面を観測する。
。熱フィラメント又は電界放出により電子銃Ｆにて発生
し几電子は、引き出し電極８？により引き出さｎ１コン
デンサーレンズＬＳに二り、集めらｎ１長焦点を結ぶよ
うに収束さ肚る。偏向板ａ８ 、ａ、により、イオンビ
ームと同軸上になるように調、整さｎる。Ｘ−Ｙ偏向板
Ｃ７により加工面を走査するように偏向さｎ１アインツ
エルレンズＬ、により収゛束ビームとなり、加工面を走
査する。カロ工面よりの二次電子を検出器り雪により検
出することにより加工面を観測する。
次に本装置の動作例を説明する。加工に先だって加工に
使用する個々のイオンビームを同軸上（スリット５ａｓ
Ｓ４ｔ”通過する］になるよう０１〜Ｏｓ’ｆｒ調整す
る。又イオン種ごとに、静電アナライザー０＠により任
意のエネルギー＠を指定し、偏向板ａ、、、Ｏ・の電位
を調整し、スリットＳ６とアインツエルレンズＬ、を通
過するように、調整しておく。又電子ビームは８．、Ｏ
，、Ｏ，Ｌ、に印加さｎている電位の極性を逆転させ、
静電アナライザー〇ｌｌの電位をゼロにして、偏向板０
８ 、Ｃ６の電位ｔ−調整し、イオンビームと同軸上に
なるように設定する。こｎらの調整さ１ｒＬｆＣ各電位
は、イオン種又は電子を切りかえた時、連動して切り換
わるように設定しておく。金側として第２図にあるよう
な■■の二層構造の材料を加工する場合、第３図に示す
ように、最初のｔ１〜１ｔの間電子ビームで表面を観測
し、（図中Ｅ）、次に電極の極性を切り変えてイオン種
工１で材料をｔ、〜ｔ３時間加工し、再び電子ビームで
刀ロ工面をｔ８〜ｔ４時間観測する。
使用する個々のイオンビームを同軸上（スリット５ａｓ
Ｓ４ｔ”通過する］になるよう０１〜Ｏｓ’ｆｒ調整す
る。又イオン種ごとに、静電アナライザー０＠により任
意のエネルギー＠を指定し、偏向板ａ、、、Ｏ・の電位
を調整し、スリットＳ６とアインツエルレンズＬ、を通
過するように、調整しておく。又電子ビームは８．、Ｏ
，、Ｏ，Ｌ、に印加さｎている電位の極性を逆転させ、
静電アナライザー〇ｌｌの電位をゼロにして、偏向板０
８ 、Ｃ６の電位ｔ−調整し、イオンビームと同軸上に
なるように設定する。こｎらの調整さ１ｒＬｆＣ各電位
は、イオン種又は電子を切りかえた時、連動して切り換
わるように設定しておく。金側として第２図にあるよう
な■■の二層構造の材料を加工する場合、第３図に示す
ように、最初のｔ１〜１ｔの間電子ビームで表面を観測
し、（図中Ｅ）、次に電極の極性を切り変えてイオン種
工１で材料をｔ、〜ｔ３時間加工し、再び電子ビームで
刀ロ工面をｔ８〜ｔ４時間観測する。
次に再び電極の電位を切り変凡て、イオン種１皇で材料
を６４〜６８時間加工し、再び電子ビームで表面’ｋ
ｔ ｙ〜ｔ６時間観測する。以上のように、加工表面を
観測しながら、適当にイオン種を切り変えて、材料ｆｔ
加工してゆくことができる。
を６４〜６８時間加工し、再び電子ビームで表面’ｋ
ｔ ｙ〜ｔ６時間観測する。以上のように、加工表面を
観測しながら、適当にイオン種を切り変えて、材料ｆｔ
加工してゆくことができる。
以上に述べたように本発明によｎば、加工面を真上から
観測しなから材料を加工できる几め、加工面の形状を正
確に観測できる。又複数個のイオン源よりのイオンビー
ムを、同軸上に重さね合せるように構成さｎているため
に、加工材料に合せて、適当なイオン種を、短時間のう
ちに切変えら几る。特に層状構造を持つ力ロエ材料には
、上記の特長が有効に作用する。
観測しなから材料を加工できる几め、加工面の形状を正
確に観測できる。又複数個のイオン源よりのイオンビー
ムを、同軸上に重さね合せるように構成さｎているため
に、加工材料に合せて、適当なイオン種を、短時間のう
ちに切変えら几る。特に層状構造を持つ力ロエ材料には
、上記の特長が有効に作用する。
第１図のＡ、Ｂは本発明装置を示す構成図、第２図は材
料を示す断面図、第３図はタイムチャートである。 工皿〜工Ｓ イオン源 Ｓ、〜Ｓ、Ｚ スリット ｃ皿〜Ｃ番 、０６〜ａ、 偏向板 ０、 静電アナライザー Ｂ マグネット Ｆ 電子銃 り、 磁界屋レンズ Ｌ象 了インツエルレンズ ８人 刀ロ工材料 Ｂｙ ステージ Ｄ重 二次イオン検出器 Ｄ＝ 二次電子検出器 以上
料を示す断面図、第３図はタイムチャートである。 工皿〜工Ｓ イオン源 Ｓ、〜Ｓ、Ｚ スリット ｃ皿〜Ｃ番 、０６〜ａ、 偏向板 ０、 静電アナライザー Ｂ マグネット Ｆ 電子銃 り、 磁界屋レンズ Ｌ象 了インツエルレンズ ８人 刀ロ工材料 Ｂｙ ステージ Ｄ重 二次イオン検出器 Ｄ＝ 二次電子検出器 以上
Claims (1)
- 複数のイオン源な有し各イオンビームを同一軸上に揃え
ることができるようにしたイオンビーム照射系と、この
イオンビーム照射系から出力さｎたイオンビームを加工
面に導くための静電了す゛ライザと、この静電アナライ
ザの上部位置に設けらｔ′した電子ビーム発生源と、前
記電子ビーム発生源と静電アナライザからの電子・ビー
ムおよびイオンビームとを案内するため前記静電アナラ
イザの下方位置に設けらｒｔ、ｘ偏向板およびアインツ
エルレンズとを備え、前記電子ビームおよびイオンビー
ムは同軸状に前記偏向板およびアインツエルレンズを通
過すると共に１前配電子ビームの加工面のビーム走査に
より加工面を真上位置から観察することができるように
構成したことを特徴ｔする複数のイオン源を用いた微細
加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025615A JPS59151740A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | 複数のイオン源を用いた微細加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025615A JPS59151740A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | 複数のイオン源を用いた微細加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59151740A true JPS59151740A (ja) | 1984-08-30 |
| JPH0472348B2 JPH0472348B2 (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=12170786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58025615A Granted JPS59151740A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | 複数のイオン源を用いた微細加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59151740A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63211620A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-02 | Hitachi Ltd | イオンビ−ム加工方法及びその装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS595551A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-12 | Jeol Ltd | 荷電粒子線装置 |
-
1983
- 1983-02-18 JP JP58025615A patent/JPS59151740A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS595551A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-12 | Jeol Ltd | 荷電粒子線装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63211620A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-02 | Hitachi Ltd | イオンビ−ム加工方法及びその装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0472348B2 (ja) | 1992-11-18 |
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