JPS63184255A - 電子ビ−ム照射装置 - Google Patents
電子ビ−ム照射装置Info
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- JPS63184255A JPS63184255A JP1567287A JP1567287A JPS63184255A JP S63184255 A JPS63184255 A JP S63184255A JP 1567287 A JP1567287 A JP 1567287A JP 1567287 A JP1567287 A JP 1567287A JP S63184255 A JPS63184255 A JP S63184255A
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- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 claims abstract description 46
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Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電子ビーム照射機構及びイオンビーム照射機
構を備えた電子顕微鏡、露光装置のような電子ビーム照
射装置に関する。
構を備えた電子顕微鏡、露光装置のような電子ビーム照
射装置に関する。
例えは、金属材料、半導体材料などの薄膜に外部イオン
源より各種のガスイオン、又は金属イオンなどを注入し
てその格子欠陥を分析したり、また核融合炉の炉壁材料
である試料に、例えｔｆＨｅ イオンを注入して各種分
析上行うためなどに電子顕微鏡が用いられている。斯か
る分析など會行うのに用いられる従来の電子顕微鏡とし
ては第６図に示すようなものが一般的でめる。同図に示
す電子顕！鏡は、電子銃及び電子レンズからなる電子ビ
ーム照射機構、試料室、対物レンズ、中間レンズ、投射
レンズなどからなる電子顕微説不体１と、所望のイオン
ビームを呟子顕微境本体１内にセットされ几試料（図示
ぜず）に照射するイオンビーム照射機構とからなる。こ
こで第６図ではイオンビーム照射機構の内・の静電プリ
ズム系２疋けを示している。
源より各種のガスイオン、又は金属イオンなどを注入し
てその格子欠陥を分析したり、また核融合炉の炉壁材料
である試料に、例えｔｆＨｅ イオンを注入して各種分
析上行うためなどに電子顕微鏡が用いられている。斯か
る分析など會行うのに用いられる従来の電子顕微鏡とし
ては第６図に示すようなものが一般的でめる。同図に示
す電子顕！鏡は、電子銃及び電子レンズからなる電子ビ
ーム照射機構、試料室、対物レンズ、中間レンズ、投射
レンズなどからなる電子顕微説不体１と、所望のイオン
ビームを呟子顕微境本体１内にセットされ几試料（図示
ぜず）に照射するイオンビーム照射機構とからなる。こ
こで第６図ではイオンビーム照射機構の内・の静電プリ
ズム系２疋けを示している。
この静電プリズム系は一般に知られているようにイオン
ビームを偏向するための一対の電極などからなる。セし
て静電プリズム系により所望の照射角に偏向されたイオ
ンビームは、静電プリズム系と成子ｗ！４倣誂不体内側
と全気密に結合するイオンビーム４ｆ３によ！１１１１
を子顕６ＩＬｉｉＩｔ不体１内に進入し、試料を照射す
る。
ビームを偏向するための一対の電極などからなる。セし
て静電プリズム系により所望の照射角に偏向されたイオ
ンビームは、静電プリズム系と成子ｗ！４倣誂不体内側
と全気密に結合するイオンビーム４ｆ３によ！１１１１
を子顕６ＩＬｉｉＩｔ不体１内に進入し、試料を照射す
る。
しかしながらこの様な従来の電子顕微鏡は、イオンビー
ム照射機構の静電プリズム系２が成子顕微説本体１の外
側に位置する次めに、機械的な制約から′電子ビームと
イオンビーム間の照射用度θｔ６０゛以下にすることか
極めて困難でめジ、試料の栢晶方位に対するイオン注入
方向が大幅に制限逼れるという大きな問題点がめつ皮。
ム照射機構の静電プリズム系２が成子顕微説本体１の外
側に位置する次めに、機械的な制約から′電子ビームと
イオンビーム間の照射用度θｔ６０゛以下にすることか
極めて困難でめジ、試料の栢晶方位に対するイオン注入
方向が大幅に制限逼れるという大きな問題点がめつ皮。
＝！九、試料の近傍でイオン亀ｆＬｔ検出できない九め
、検出後のイオンビームの広がりにより検出した値が実
際の値とは異なってしまい、更にまた発散したビームの
照射により試料以外の筺体内壁の汚れが大きな問題とな
る。更に電子ビーム照射装置本体に対するイオンビーム
照射機構の結合で、振動などに拘らず安定なものにする
ことは困難であった。
、検出後のイオンビームの広がりにより検出した値が実
際の値とは異なってしまい、更にまた発散したビームの
照射により試料以外の筺体内壁の汚れが大きな問題とな
る。更に電子ビーム照射装置本体に対するイオンビーム
照射機構の結合で、振動などに拘らず安定なものにする
ことは困難であった。
上述のような問題点を解決するため、本発明ではイオン
ビーム照射機構の静電プリズム系を電子ビーム照射装置
の本体内に位置避せている。
ビーム照射機構の静電プリズム系を電子ビーム照射装置
の本体内に位置避せている。
従って、′電子ビーム照射装置の本体内において静電プ
リズム系により任意の角度にイオンビームを偏向できる
ので、＊ａプリズム系？運ぶことによりイオンビームと
電子ビーム間の照射角度ｙｋ：０〜９０°の範囲で選択
することがｏＪ能であジ、ま之試料の近傍でこれに照射
されるイオンヒームｏｔｉ’ｒｍ出できるので、従来に
比べて正確にその検出で行える。
リズム系により任意の角度にイオンビームを偏向できる
ので、＊ａプリズム系？運ぶことによりイオンビームと
電子ビーム間の照射角度ｙｋ：０〜９０°の範囲で選択
することがｏＪ能であジ、ま之試料の近傍でこれに照射
されるイオンヒームｏｔｉ’ｒｍ出できるので、従来に
比べて正確にその検出で行える。
第１図により本発明に係る電子ビーム照射装置の内の電
子顕微鏡の一実施例を説明すると、イオンビーム照射機
構の静電プリズム系２は電子顕微誂本体１内における電
子レンズ系４とポールピース５間の空間に位置し、電子
顕微鏡筐体壁６に固定されている。静電プリズム系２は
、イオンビーム七偏向するための第１の電極２ａと第２
のｔｌＬ極２ｂ、これらｌｌＣ極の両熾に位置する第１
、第２のスリット２ｃと２ｄ、試料７に照射嘔れるイオ
ンビームのイオンを流を検出する之めのファラデイカツ
ブのようなイオン電流検出器２ｅ、を極２ａと２ｂｋ支
持する友めの支持体２ｆ、及び電極２ａと２ｂ間に印加
式れる直流高電圧により形成場れる静電界が電子ビーム
に悪形書？与えることがないよう電［１ｉ２ａ、２ｂな
どを靜域シールドするシールド部材２ｇからなる。ここ
でスリット２Ｃ，支持体２ｆ及びシールド部材２ｇは岨
子顕微銚ｉ体壁６に固定芒ｎている０ま友、第１、第２
のＩＥ毬２ａ。
子顕微鏡の一実施例を説明すると、イオンビーム照射機
構の静電プリズム系２は電子顕微誂本体１内における電
子レンズ系４とポールピース５間の空間に位置し、電子
顕微鏡筐体壁６に固定されている。静電プリズム系２は
、イオンビーム七偏向するための第１の電極２ａと第２
のｔｌＬ極２ｂ、これらｌｌＣ極の両熾に位置する第１
、第２のスリット２ｃと２ｄ、試料７に照射嘔れるイオ
ンビームのイオンを流を検出する之めのファラデイカツ
ブのようなイオン電流検出器２ｅ、を極２ａと２ｂｋ支
持する友めの支持体２ｆ、及び電極２ａと２ｂ間に印加
式れる直流高電圧により形成場れる静電界が電子ビーム
に悪形書？与えることがないよう電［１ｉ２ａ、２ｂな
どを靜域シールドするシールド部材２ｇからなる。ここ
でスリット２Ｃ，支持体２ｆ及びシールド部材２ｇは岨
子顕微銚ｉ体壁６に固定芒ｎている０ま友、第１、第２
のＩＥ毬２ａ。
２ｂは大きさの異なる２個の同心球体壁の一部分七通当
な大きさに夫々短冊状に切り取った２枚の金属板、例え
ばステンレス板からなる。そしてイオンビーム全スリッ
ト２０を介して静電プリズム系に案内する導管８に対し
、電子顕微ルチャンネルプレートのような荷電粒子検出
器９が備えられている。′ｒｉ電粒子粒子検出器９空チ
ャンバ１０を介して外部に延びる操作ロッド１１の先端
に固定きれており、操作ロッド１１を真空チャンバ１０
の外側から矢印方向に操作することによって、荷電粒子
検出器９七導管８に対し装着、或いは導管９から取外し
することが出来る。電子ビーム七試料７に照射すること
により、試料７から発生する２次イオン、２次電子、或
いはオージェ電子などを検出し九い場合には操作ロッド
１１を操作し１荷電粒子検出器９？ｌ−導管８に装着す
る。しがしこの検出器は必ずしも必要でない。
な大きさに夫々短冊状に切り取った２枚の金属板、例え
ばステンレス板からなる。そしてイオンビーム全スリッ
ト２０を介して静電プリズム系に案内する導管８に対し
、電子顕微ルチャンネルプレートのような荷電粒子検出
器９が備えられている。′ｒｉ電粒子粒子検出器９空チ
ャンバ１０を介して外部に延びる操作ロッド１１の先端
に固定きれており、操作ロッド１１を真空チャンバ１０
の外側から矢印方向に操作することによって、荷電粒子
検出器９七導管８に対し装着、或いは導管９から取外し
することが出来る。電子ビーム七試料７に照射すること
により、試料７から発生する２次イオン、２次電子、或
いはオージェ電子などを検出し九い場合には操作ロッド
１１を操作し１荷電粒子検出器９？ｌ−導管８に装着す
る。しがしこの検出器は必ずしも必要でない。
なお、１２はファラデイカツブのようなイオン゛嶋流検
出器である。
出器である。
図示していないイオン源部で生じ、加速管部などで加速
されｔイオンビームは、導管８及びスリット２ ｃｋ介
して電子顕微鏡本体１内に進行し、静電プリズム系２に
おいて所望の方向に偏向される。このように偏向嘔れ几
イオンビームはスリット２ｄ、・イオン゛電流検出器２
ｅ、及び細管１６七介して試料７に照射される。
されｔイオンビームは、導管８及びスリット２ ｃｋ介
して電子顕微鏡本体１内に進行し、静電プリズム系２に
おいて所望の方向に偏向される。このように偏向嘔れ几
イオンビームはスリット２ｄ、・イオン゛電流検出器２
ｅ、及び細管１６七介して試料７に照射される。
このように静電プリズム系２を電子顕６！鏡本体１内に
設けることにより、電子ビームに対するイオンビームの
角度七十分小嘔くできる。
設けることにより、電子ビームに対するイオンビームの
角度七十分小嘔くできる。
ＩＬこの実施例においては、電子ビーム或いはイオンビ
ームの照射により試料７から生じる２次電子、２次イオ
ン、或いはオージェ電子などを細管１６、静電プリズム
系２及び導管８など全通して電子顕微鏡本体１の外に導
出し、導管８に装着された荷電粒子検出器９により検出
することが出来る０従って、電子ビーム或いはイオンビ
ームの照射により試料７から生じる前記各種電子、２次
イオンなど全検出するためそれ専用の検出機構を別途設
ける必要はなく、また′電子顕微鏡本体１の外壁近傍に
てそれら全検出できるので、比較的簡単かつ正確にその
２次電子、２次イオン、或いはオージェ電子などの分析
などが可能になる。更にま友、荷電粒子検出器９１ｒ４
管８に固定し７を場酋、その検出器９にイオンビームの
通過する孔を設けておき、イオンビームを断続的なビー
ム、つ′！りする休止期間をもつパルス状のイオンビー
ムとすることにより、その休止期間で試料７から生じる
２次電子、２次イオン、或いはオージェ電子など全荷電
粒子検出器９により検出できる。
ームの照射により試料７から生じる２次電子、２次イオ
ン、或いはオージェ電子などを細管１６、静電プリズム
系２及び導管８など全通して電子顕微鏡本体１の外に導
出し、導管８に装着された荷電粒子検出器９により検出
することが出来る０従って、電子ビーム或いはイオンビ
ームの照射により試料７から生じる前記各種電子、２次
イオンなど全検出するためそれ専用の検出機構を別途設
ける必要はなく、また′電子顕微鏡本体１の外壁近傍に
てそれら全検出できるので、比較的簡単かつ正確にその
２次電子、２次イオン、或いはオージェ電子などの分析
などが可能になる。更にま友、荷電粒子検出器９１ｒ４
管８に固定し７を場酋、その検出器９にイオンビームの
通過する孔を設けておき、イオンビームを断続的なビー
ム、つ′！りする休止期間をもつパルス状のイオンビー
ムとすることにより、その休止期間で試料７から生じる
２次電子、２次イオン、或いはオージェ電子など全荷電
粒子検出器９により検出できる。
次に第２図により、試料７に対する電子ビーム照射と同
一の結晶方位にイオンビーム′に照射する場合について
説明する。
一の結晶方位にイオンビーム′に照射する場合について
説明する。
曲記夾施例と同様に、電子顕微鏡本体内に備えられた静
電プリズム系２の電極２ａと２ｂは、大きさの異なる２
個の同心球体壁の一部分を短冊状に切り取つＩＰ：、２
枚の金楓板からなる。そして２（固の同心球体面Ａ、Ｂ
が僅かな距離だけへだてて位置しており、これら面Ａ、
Ｂは同一の球心Ｘからの任意の角度の範囲に存在してお
り、この角度は静電プリズム系により偏向される前のイ
オンビームの入射角度により決まる。従って、イオンビ
ームは静電プリズム系によｐｔ極２ａと２ｂのＭ−Ｊ”
る半径で決する径Ｒに沿ってめる角度偏向場れる。
電プリズム系２の電極２ａと２ｂは、大きさの異なる２
個の同心球体壁の一部分を短冊状に切り取つＩＰ：、２
枚の金楓板からなる。そして２（固の同心球体面Ａ、Ｂ
が僅かな距離だけへだてて位置しており、これら面Ａ、
Ｂは同一の球心Ｘからの任意の角度の範囲に存在してお
り、この角度は静電プリズム系により偏向される前のイ
オンビームの入射角度により決まる。従って、イオンビ
ームは静電プリズム系によｐｔ極２ａと２ｂのＭ−Ｊ”
る半径で決する径Ｒに沿ってめる角度偏向場れる。
ここで′Ｍ要な点は、径の大きい球体面ＢｔＭする電極
２ｂが４子ビームの通る貫通孔２ｂｏ ｆ備えているこ
とにある。電極２ｂに設けられた貫通孔２ｂＯ全通過し
九電子ビームは、はぼ電極２ａと２ｂの試料側端部にお
いてイオンビームとほぼ同一の照射方間でおる。ここで
１４は対物レンズであり、この対物レンズ１４の前方磁
痒により、２次電子、２次イオン等は集束されて効率よ
く静電プリズム系２に入射する。
２ｂが４子ビームの通る貫通孔２ｂｏ ｆ備えているこ
とにある。電極２ｂに設けられた貫通孔２ｂＯ全通過し
九電子ビームは、はぼ電極２ａと２ｂの試料側端部にお
いてイオンビームとほぼ同一の照射方間でおる。ここで
１４は対物レンズであり、この対物レンズ１４の前方磁
痒により、２次電子、２次イオン等は集束されて効率よ
く静電プリズム系２に入射する。
ま之、これらの実施例とは別に、電極２ａ、２ｂ夫々の
同心球体面Ａ、Ｈにより形成される扁回路を所定の形状
になるようｔ他２ａ、２ｂｔ構成し、電子ビームの進行
路の庵囲に前記偏向路を位置嘔ぜることにより、藺孟の
角度からイオンビームを試料に照射できる。
同心球体面Ａ、Ｈにより形成される扁回路を所定の形状
になるようｔ他２ａ、２ｂｔ構成し、電子ビームの進行
路の庵囲に前記偏向路を位置嘔ぜることにより、藺孟の
角度からイオンビームを試料に照射できる。
なお１以上の実施例は電子顕微鏡について述べたが、本
発明はこれに限られず、露光装置など電子ビーム照射機
構とイオンビーム照射機構とを備える電子ビーム照射装
置丁べてに適用できるのは勿論のことである。
発明はこれに限られず、露光装置など電子ビーム照射機
構とイオンビーム照射機構とを備える電子ビーム照射装
置丁べてに適用できるのは勿論のことである。
以上述べたように本発明によれば、試料に照射される電
子ビームとイオンビームとの間の角度を従来に比べて十
分小さくできるはかりか、電子ビームとイオンビームと
の照射全同時に、しかもほぼ同じ結晶方位に行うことが
可能となつ几。また、試料の近傍でイオンビームに相当
する電流を検出できるので、そのイオン′亀流の検出を
正確に行えるようになつ次。
子ビームとイオンビームとの間の角度を従来に比べて十
分小さくできるはかりか、電子ビームとイオンビームと
の照射全同時に、しかもほぼ同じ結晶方位に行うことが
可能となつ几。また、試料の近傍でイオンビームに相当
する電流を検出できるので、そのイオン′亀流の検出を
正確に行えるようになつ次。
第１図は本発明の一実施例に係る電子顕微誂の一部分七
示す図、第２１は不発明に係る電子顕微鏡の静電プリズ
ム系の一実施＠全説明する次めの図、第６図は従来例を
示す図でおる。 １・・・′電子顕微鏡本体 ２・・・静電プリズム系
２ａ、２ｂ・・・電極 ２ｇ・・・シールド部材６
・・・電子顕微鏡筐体壁 ７・・・試料８・・・４管
９・・・荷電粒子検出器２ｂｏ・・・を極
２ｂの貫通孔 特許出願人 オリジン電気株式会社 責争鴫とアリ大゛ム、系 ご 第２０
示す図、第２１は不発明に係る電子顕微鏡の静電プリズ
ム系の一実施＠全説明する次めの図、第６図は従来例を
示す図でおる。 １・・・′電子顕微鏡本体 ２・・・静電プリズム系
２ａ、２ｂ・・・電極 ２ｇ・・・シールド部材６
・・・電子顕微鏡筐体壁 ７・・・試料８・・・４管
９・・・荷電粒子検出器２ｂｏ・・・を極
２ｂの貫通孔 特許出願人 オリジン電気株式会社 責争鴫とアリ大゛ム、系 ご 第２０
Claims (4)
- （１）電子ビームを照射する電子ビーム照射機構とイオ
ンビーム照射機構とを少なくとも備えた電子ビーム照射
装置において、前記イオンビーム照射機構の静電プリズ
ム系を前記電子ビーム照射装置本体の筐体内に備えたこ
とを特徴とする電子ビーム照射装置。 - （２）前記静電プリズム系は、その電極の一部分に前記
電子ビームを通過させ得る孔を備えたことを特徴とする
特許請求の範囲（１）に記載の電子ビーム照射装置。 - （３）前記静電プリズム系はその外側を電気的シールド
されていることを特徴とする特許請求の範囲（１）に記
載の電子ビーム照射装置。 - （４）前記イオンビーム照射機構は、試料へのイオンビ
ームの照射により該試料から生ずる２次電子、２次イオ
ン、オージエ電子の内の少なくともいずれかを検出する
検出器を備えていることを特徴とする特許請求の範囲（
１）に記載の電子ビーム照射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62015672A JP2583419B2 (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 電子ビ−ム照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62015672A JP2583419B2 (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 電子ビ−ム照射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63184255A true JPS63184255A (ja) | 1988-07-29 |
| JP2583419B2 JP2583419B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=11895235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62015672A Expired - Lifetime JP2583419B2 (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 電子ビ−ム照射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2583419B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009125761A1 (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-15 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 被測定物の表面分析装置及び分析方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5968159A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-18 | Seiko Instr & Electronics Ltd | イオン源を用いた分析装置 |
-
1987
- 1987-01-26 JP JP62015672A patent/JP2583419B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5968159A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-18 | Seiko Instr & Electronics Ltd | イオン源を用いた分析装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009125761A1 (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-15 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 被測定物の表面分析装置及び分析方法 |
| JP2009250903A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Japan Science & Technology Agency | 表面分析装置及び表面分析方法 |
| US8541738B2 (en) | 2008-04-09 | 2013-09-24 | Japan Science And Technology Agency | Surface analyzer of object to be measured and analyzing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2583419B2 (ja) | 1997-02-19 |
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