JPS595551A - 荷電粒子線装置 - Google Patents
荷電粒子線装置Info
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- JPS595551A JPS595551A JP57113734A JP11373482A JPS595551A JP S595551 A JPS595551 A JP S595551A JP 57113734 A JP57113734 A JP 57113734A JP 11373482 A JP11373482 A JP 11373482A JP S595551 A JPS595551 A JP S595551A
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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
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
- H01J37/05—Electron or ion-optical arrangements for separating electrons or ions according to their energy or mass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (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】
本発明は観察試料又は加工月利に照射する荷電粒子線の
種類を容易に切換えることのできる荷電粒子線装置に関
する。
種類を容易に切換えることのできる荷電粒子線装置に関
する。
半導体集積回路の製造に用いられる微細加工用イオンビ
ーム装置やイオンマイクロアナライザー等の荷電子粒子
線装置では、加工材料や観察試料に照射すべきイオンビ
ームの種類をその目的に応じて切換えることが要求され
る。この要求に対し−Ｃ従来装置では、加工材料や観察
試料を固定したままの状態で、照射イオンビームの種類
を短時間に且つ容易に走査によって切換えることは回動
Ｃ゛あった。
ーム装置やイオンマイクロアナライザー等の荷電子粒子
線装置では、加工材料や観察試料に照射すべきイオンビ
ームの種類をその目的に応じて切換えることが要求され
る。この要求に対し−Ｃ従来装置では、加工材料や観察
試料を固定したままの状態で、照射イオンビームの種類
を短時間に且つ容易に走査によって切換えることは回動
Ｃ゛あった。
本発明はこのような困難を解決して、容易且つ短時間に
照射イオンビームの切換えを可能とすることを目的と覆
るもので、その構成は光軸７に沿って入射づる荷電粒子
線を集束レンズと偏向手段を通して観察試料又は加工材
料に照射する装置において、Ｚ軸を含む面に垂直な磁場
を形成するための二枚の磁極板を有づるフィルターと、
該フィルターの周囲に該フィルターの磁場と垂直な方向
から荷電粒子線を入射させる複数の荷電粒子源と、前記
フィルターに選択的に入射する荷電粒子線の種類に応じ
て前記フィルターの磁場の極性と強さ及び前記二枚の磁
極板の電位を可変する手段を設（ブたことを特徴とする
ものである。
照射イオンビームの切換えを可能とすることを目的と覆
るもので、その構成は光軸７に沿って入射づる荷電粒子
線を集束レンズと偏向手段を通して観察試料又は加工材
料に照射する装置において、Ｚ軸を含む面に垂直な磁場
を形成するための二枚の磁極板を有づるフィルターと、
該フィルターの周囲に該フィルターの磁場と垂直な方向
から荷電粒子線を入射させる複数の荷電粒子源と、前記
フィルターに選択的に入射する荷電粒子線の種類に応じ
て前記フィルターの磁場の極性と強さ及び前記二枚の磁
極板の電位を可変する手段を設（ブたことを特徴とする
ものである。
図面は本発明の一実施例装置の構成を示す１０７９図で
、イＡン源ＩＡ、１Ｂ、電子銃１Ｄ、フィルター磁極板
２．フィルター・スリブ１〜３．静電レンズ４．偏向手
段５．加工材料６及び二次電子検出器７は真空に保たれ
た容器内に収納されている。フィルター磁極板２は図で
は一方しか示されていないが、光軸Ｚを挾んで配置され
た二枚の板状磁性体から構成され、該磁極板２の外側に
取り付けられる励磁コイル８に電流電源９から励磁電流
を供給することにより両県権板間に光軸Ｚに重直な磁場
が形成される。該磁極板２の光軸Ｚ上方には電子銃１Ｄ
が、又光軸Ｚと前記磁場に垂直なｈ向には二つのイオン
源１Ａ及び１Ｂが光軸７に関して対称に配置されている
。磁極板２とフィルター絞り３は周囲の部材と絶縁され
ておりその電位は直流型ｆｆ１１０の出力によって与え
られる。
、イＡン源ＩＡ、１Ｂ、電子銃１Ｄ、フィルター磁極板
２．フィルター・スリブ１〜３．静電レンズ４．偏向手
段５．加工材料６及び二次電子検出器７は真空に保たれ
た容器内に収納されている。フィルター磁極板２は図で
は一方しか示されていないが、光軸Ｚを挾んで配置され
た二枚の板状磁性体から構成され、該磁極板２の外側に
取り付けられる励磁コイル８に電流電源９から励磁電流
を供給することにより両県権板間に光軸Ｚに重直な磁場
が形成される。該磁極板２の光軸Ｚ上方には電子銃１Ｄ
が、又光軸Ｚと前記磁場に垂直なｈ向には二つのイオン
源１Ａ及び１Ｂが光軸７に関して対称に配置されている
。磁極板２とフィルター絞り３は周囲の部材と絶縁され
ておりその電位は直流型ｆｆ１１０の出力によって与え
られる。
各イオンＩＩＡ、１Ｂと電子銃１Ｄへは直流高電圧電源
１１から選択的に加速電圧Ｖｃが印加され、加速電圧Ｖ
ｃで加速されたイオンビーム成るいは電子線はフィルタ
ー磁場内を通って、フィルター絞り３を通過づる。フィ
ルター絞りを通過したイオンビーム又は電子線はレンズ
電源１２から電１［■Ｑの与えられＩこ静電レンズ４に
よって集束作用を、又偏向手段５によっｌて偏向作用を
受りて加工材料６を照射する。イオンビームによる微細
加工を行う場合には、材料上の加Ｊ−パターンに応じて
偏向信号を偏向手段５へ供給する。又、材料６の表面形
状に関する走査像を観察しようとする場合には走査信号
発生回路１３からの走査信号を可変増幅器１４を介して
偏向手段５へ供給すると共に同じ走査信号発生回路１３
からの信号が供給される陰極線管１５の輝度変調信号と
して材料６の近傍に設けられた二次電子検出器７の出力
を用いれば、陰極線管１５に走査像が表示される。
１１から選択的に加速電圧Ｖｃが印加され、加速電圧Ｖ
ｃで加速されたイオンビーム成るいは電子線はフィルタ
ー磁場内を通って、フィルター絞り３を通過づる。フィ
ルター絞りを通過したイオンビーム又は電子線はレンズ
電源１２から電１［■Ｑの与えられＩこ静電レンズ４に
よって集束作用を、又偏向手段５によっｌて偏向作用を
受りて加工材料６を照射する。イオンビームによる微細
加工を行う場合には、材料上の加Ｊ−パターンに応じて
偏向信号を偏向手段５へ供給する。又、材料６の表面形
状に関する走査像を観察しようとする場合には走査信号
発生回路１３からの走査信号を可変増幅器１４を介して
偏向手段５へ供給すると共に同じ走査信号発生回路１３
からの信号が供給される陰極線管１５の輝度変調信号と
して材料６の近傍に設けられた二次電子検出器７の出力
を用いれば、陰極線管１５に走査像が表示される。
所で、シリコンウェハ等の加工材料に直接イオンビーム
を照射して加工しようとする場合にはボロン（Ｂ）、リ
ン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ ）等比較的融点の高い元素のイ
オンビームが要求されることが多いため、液体金属を用
いるタイプのイオン源ではこれらの元素を含んだ共晶含
金を使用して融点をＦげるごとが多い。ところが、共晶
合金を使用りると目的とするイオン種以外のイオン種も
一緒にイオンビームどして取り出されることになるので
、質量分離器部らマス・アイルターを用いてイオンビー
ｌ−中から不要なイＡン種を取り除くことが必要となる
。図面に示Ｊ実施例装置ではフィルター用磁極板２の７
軸方向外の周縁部にイオン源１Δ、１Ｂが設置されてい
るのぐ、これらのイオン源として共晶合金を使用した液
体金属イオン源を用いたときに、フィルター磁場の極性
（向き）と強さを調整することによって目的とづるイオ
ーン種のイオンビームのみをフィルター絞り３へ導くこ
とが可能となる。又、電子銃１１）から発生する電子線
に対してはフィルターを通過させる必要がないので１フ
イルター磁場を零にして使用Ｊる。
を照射して加工しようとする場合にはボロン（Ｂ）、リ
ン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ ）等比較的融点の高い元素のイ
オンビームが要求されることが多いため、液体金属を用
いるタイプのイオン源ではこれらの元素を含んだ共晶含
金を使用して融点をＦげるごとが多い。ところが、共晶
合金を使用りると目的とするイオン種以外のイオン種も
一緒にイオンビームどして取り出されることになるので
、質量分離器部らマス・アイルターを用いてイオンビー
ｌ−中から不要なイＡン種を取り除くことが必要となる
。図面に示Ｊ実施例装置ではフィルター用磁極板２の７
軸方向外の周縁部にイオン源１Δ、１Ｂが設置されてい
るのぐ、これらのイオン源として共晶合金を使用した液
体金属イオン源を用いたときに、フィルター磁場の極性
（向き）と強さを調整することによって目的とづるイオ
ーン種のイオンビームのみをフィルター絞り３へ導くこ
とが可能となる。又、電子銃１１）から発生する電子線
に対してはフィルターを通過させる必要がないので１フ
イルター磁場を零にして使用Ｊる。
更に電子銃１Ｄの位置に単一元素の液体金属イオン源を
設けることも可能である、。
設けることも可能である、。
図面に示づ実施例装置には、１６で示す中央制御回路が
設けられているが、これは荷電粒子線源１Ａ、１１’３
．Ｉ＋）のどれを用いるかを指定づる信号（Ｐ）、フィ
ルターを通過させるべき荷電粒子線の比霜伺を指定乃る
信号（Ｑ）、荷電粒子線の荷電極性を指定づ“る信号（
Ｒ）及び荷電粒子線の加速電圧の加′ａ電圧を指定する
信号（Ｓ）等の入力信号に基づいて、直流高電圧電ｍ１
１．電流電源９、直流型？Ｉｊｉｉ１０、レンズ電源１
２及び可変増幅器１４を制御して、どの荷電粒子線源を
用いても加工材料６上に４３いて荷電粒子線が正しく集
束した状態で前身４されるように設定するためのもので
ある。次に示づ表は、イオン源ＩＡからある正極性イオ
ンビームを取り出す場合と、イオン源ＩＢからある負極
性イオンビームを取り出ず場合ど、電子銃１Ｄから電子
ビームを取り出す場合にお（プる加速電圧Ｖｃ、磁極板
２に印加される電圧■［及びレンズ電源１２の出力ＶＱ
の値の具体例を示す−例をまとめたものである。
設けられているが、これは荷電粒子線源１Ａ、１１’３
．Ｉ＋）のどれを用いるかを指定づる信号（Ｐ）、フィ
ルターを通過させるべき荷電粒子線の比霜伺を指定乃る
信号（Ｑ）、荷電粒子線の荷電極性を指定づ“る信号（
Ｒ）及び荷電粒子線の加速電圧の加′ａ電圧を指定する
信号（Ｓ）等の入力信号に基づいて、直流高電圧電ｍ１
１．電流電源９、直流型？Ｉｊｉｉ１０、レンズ電源１
２及び可変増幅器１４を制御して、どの荷電粒子線源を
用いても加工材料６上に４３いて荷電粒子線が正しく集
束した状態で前身４されるように設定するためのもので
ある。次に示づ表は、イオン源ＩＡからある正極性イオ
ンビームを取り出す場合と、イオン源ＩＢからある負極
性イオンビームを取り出ず場合ど、電子銃１Ｄから電子
ビームを取り出す場合にお（プる加速電圧Ｖｃ、磁極板
２に印加される電圧■［及びレンズ電源１２の出力ＶＱ
の値の具体例を示す−例をまとめたものである。
尚、イオン源１Ａ、１Ｂから取り出されるイオンビーム
の極性が瓦いに逆である場合には、フィルターの励ｆ４
１コイル８に供給する励磁電流の極性は同じてＪ、いが
、イオン源１Ａ、１ｆ’３から取り出されるイオンビー
ムの極性が同し場合には励磁」イル８にｆＪｔ給づる電
流の極ｆ１が亙いに逆に設定される。
の極性が瓦いに逆である場合には、フィルターの励ｆ４
１コイル８に供給する励磁電流の極性は同じてＪ、いが
、イオン源１Ａ、１ｆ’３から取り出されるイオンビー
ムの極性が同し場合には励磁」イル８にｆＪｔ給づる電
流の極ｆ１が亙いに逆に設定される。
所Ｃ１本Ｒ明は以上の実施例装置に限定されるもので（
Ｊイイく、例えばフィルターの周縁に設けられるイオン
源の数を増やＪためにはイオンに７！１△。
Ｊイイく、例えばフィルターの周縁に設けられるイオン
源の数を増やＪためにはイオンに７！１△。
１［３と電子銃１Ｄの間に新たなイオン源を設けるよう
にりればよい。又イオン源どじでは液体金属を使用づる
タイ１に限定されるもの′Ｃ（，１なく、テコＡプラス
マイＡン源その他のイオン源を用いることかできること
は言うまてｔ、ない。
にりればよい。又イオン源どじでは液体金属を使用づる
タイ１に限定されるもの′Ｃ（，１なく、テコＡプラス
マイＡン源その他のイオン源を用いることかできること
は言うまてｔ、ない。
以１−のように、本発明によれば磁場型のマス・ノイル
ターを採用しＣイオンビームを対づる偏向作用と不要イ
Ａンの除去という二つの機能を利用することにＪ、す、
複数種類のイオンビームと電子ビームとを装置の電気回
路を制御Ｉ？ｌるのみて切換えることか可能と４Ｔるｌ
こめ、イオンじ−ムを用いた微細加工装置等に適用して
大きな７１束が得られる。
ターを採用しＣイオンビームを対づる偏向作用と不要イ
Ａンの除去という二つの機能を利用することにＪ、す、
複数種類のイオンビームと電子ビームとを装置の電気回
路を制御Ｉ？ｌるのみて切換えることか可能と４Ｔるｌ
こめ、イオンじ−ムを用いた微細加工装置等に適用して
大きな７１束が得られる。
図面（よ本発明の一実施例駅間を示づブロック図である
。 ＩＡ、１Ｂ：イオン源、１Ｄ：電子銃、２：フィルター
磁極板、５：偏向手段、６；加工材料、７：二次電子検
出器、８：励磁コイル、９：電流電源、１０：直流電源
、１１°直流高電圧電源、１２：レンス電源、１３走査
信号Ｒ生回路、１／１：可変増幅器。
。 ＩＡ、１Ｂ：イオン源、１Ｄ：電子銃、２：フィルター
磁極板、５：偏向手段、６；加工材料、７：二次電子検
出器、８：励磁コイル、９：電流電源、１０：直流電源
、１１°直流高電圧電源、１２：レンス電源、１３走査
信号Ｒ生回路、１／１：可変増幅器。
Claims (1)
- 光軸Ｚに沿って入射する荷電粒子線を集束レンズと偏向
手段を通して観察試料又は加工材料に照射づる装置にお
いて、Ｚ軸を含む面に垂直な磁場を形成するための二枚
の磁極板を有するフィルターと、該フィルターの周囲に
該フィルターの磁場と垂直な方向から荷電粒子線を入射
させる複数の荷電粒子源と、前記フィルターに選択的に
入射する荷電粒子線の種類に応じて前記フィルターの磁
場の極性と強さ及び前記二枚の磁極板の電位を可変する
手段を設（）たことを特徴とする荷電粒子線装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57113734A JPS595551A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 荷電粒子線装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57113734A JPS595551A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 荷電粒子線装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS595551A true JPS595551A (ja) | 1984-01-12 |
| JPH0234414B2 JPH0234414B2 (ja) | 1990-08-03 |
Family
ID=14619778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57113734A Granted JPS595551A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 荷電粒子線装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS595551A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59151740A (ja) * | 1983-02-18 | 1984-08-30 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 複数のイオン源を用いた微細加工装置 |
| JPS6261259A (ja) * | 1985-09-09 | 1987-03-17 | Tokyo Electron Ltd | イオン注入装置 |
| JPH06318443A (ja) * | 1994-03-31 | 1994-11-15 | Hitachi Ltd | イオンビーム装置 |
-
1982
- 1982-06-30 JP JP57113734A patent/JPS595551A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59151740A (ja) * | 1983-02-18 | 1984-08-30 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 複数のイオン源を用いた微細加工装置 |
| JPH0472348B2 (ja) * | 1983-02-18 | 1992-11-18 | Seiko Instr & Electronics | |
| JPS6261259A (ja) * | 1985-09-09 | 1987-03-17 | Tokyo Electron Ltd | イオン注入装置 |
| JPH06318443A (ja) * | 1994-03-31 | 1994-11-15 | Hitachi Ltd | イオンビーム装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0234414B2 (ja) | 1990-08-03 |
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