JPS6330800A - Exb speed selector - Google Patents

Exb speed selector

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JPS6330800A
JPS6330800A JP17403786A JP17403786A JPS6330800A JP S6330800 A JPS6330800 A JP S6330800A JP 17403786 A JP17403786 A JP 17403786A JP 17403786 A JP17403786 A JP 17403786A JP S6330800 A JPS6330800 A JP S6330800A
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JP
Japan
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multipole
ion beam
quadrupole
electrodes
optical axis
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JP17403786A
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田村 好宏
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Anelva Corp
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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。
(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、EXB速度速度型別器する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention uses an EXB velocity type separator.

(従来の技術) 近年、電界放出型イオンソースを用いた・rオンビーム
装置が開発されて、敵手プローブの形成がなされ、半導
体基板等の超微細加工に用いられている。ウィーンフィ
ルターとも呼はれるEXB速度速度型別器このような・
rオンビーム装置に搭載され、イオンソースから放出さ
れたイオンの電荷、質量等:こ応じて様々の速度分布を
持つイオンビームの中から、所望の速度のみを有するイ
オンビームを取り出す目的に用いられている。
(Prior Art) In recent years, an .r-on beam device using a field emission ion source has been developed to form a hostile probe and is used for ultrafine processing of semiconductor substrates and the like. EXB speed type separator, also called Wien filter,
The charge, mass, etc. of ions mounted on the on-beam device and emitted from the ion source: It is used for the purpose of extracting an ion beam with only a desired velocity from among ion beams with various velocity distributions. There is.

ところでイオンビームをNHH加工等に用いようとする
場合に:よ、当該EXB速度速度型別器臥イオンビーム
の照射装置を制御するための偏向器、イオンビームを集
束させるためのレンズ等の構成部材がイオンビーム装置
には必要不可欠である。
By the way, when trying to use an ion beam for NHH processing, etc., components such as a deflector for controlling the ion beam irradiation device, a lens for focusing the ion beam, etc. are required. is essential for ion beam equipment.

そして、イオンビーム装置においては、高品質、即ち低
収差のビームを得ようとすれば、集束レンズをはじめ、
アライナ−1偏向器等、装置の構成部材の中心1llI
(光軸)は、現密に一致させることが必要であるが、イ
オンビームのドリフト長の数10cmに対し、光軸は数
μmのオーダーで一致させなければならないため、理想
的な機械的組立は、現実には非常に困難であり、1クリ
えば、非点補正器と偏向器の双方が軸ズレを起こしてい
れば、非点補正が不能となったり、偏向収差の増大を招
くといった不具合を生じる。
In ion beam equipment, in order to obtain a beam of high quality, that is, with low aberrations, it is necessary to use a focusing lens, etc.
Aligner-1 The center of the components of the device, such as the deflector, etc.
It is necessary to match the (optical axes) to the current precision, but since the drift length of the ion beam is several tens of centimeters, the optical axes must match within the order of several micrometers, so an ideal mechanical assembly is required. In reality, it is very difficult to do this, and if both the astigmatism corrector and deflector are misaligned, it will be difficult to correct the astigmatism or cause problems such as increased deflection aberration. occurs.

また、装置の構成部材が多くなると、その分だけ空間が
占領され、イオンビームのドリフト長が長くなるという
欠点が生じる。
Furthermore, when the number of constituent members of the apparatus increases, the space is occupied accordingly, resulting in a disadvantage that the drift length of the ion beam becomes longer.

即ぢ、ドリフト長が長くなると、外乱の影響や、イオン
ビーム自身の有する空間電荷の影響を受は易く、さらに
、集束レンズにおいても長いドリフト長に見合う焦点距
雛の長いレンズが要求され、光学特性にも悪影響を及は
し、結果的:こイオンビームの品質低下を招くといった
問題を生じろ。
As the drift length becomes longer, the ion beam becomes more susceptible to disturbances and the space charge of the ion beam itself.Furthermore, the focusing lens also requires a lens with a long focal length commensurate with the long drift length. It also has a negative effect on the characteristics, resulting in problems such as deterioration in the quality of the ion beam.

しかして、構成部材が少なけれは、軸ズレの問題の発生
チャンスも減り、且つ、ドリフト長を短くすることが出
来るので、上述した外乱等の影響を受は難く、また、光
学特性も向上させることが出来る。
If there are fewer components, the chances of axis misalignment problems are reduced, and the drift length can be shortened, making it less susceptible to the above-mentioned disturbances and improving optical characteristics. I can do it.

従って構成部材は小数且つ小型であることが強く望まれ
る。
Therefore, it is strongly desired that the number of constituent members be small and small.

(発明の目的) 本発明は、上記の問題を解決し、イオンビームのドリフ
ト長を短くし、高品質のイオンビームを提供することを
目的とする。
(Objective of the Invention) An object of the present invention is to solve the above problems, shorten the drift length of an ion beam, and provide a high-quality ion beam.

(問題を解決するための手段) 本願の第1図の発明は、相互に対向して配設されて静電
界を形成する電極と;相互に対向して配設されて前記静
電界と交叉する静磁界を形成する磁極と:を具備して四
極子ツ、上の多極子を構成し、かかる多極子の少なくと
も2四を光軸および光軸上に配設された絞り孔を共通に
して従属接続的に配置し、かかる多極子の全ての電極、
磁極のそれぞれに各独立−こ電圧印加が可能とされてい
るE×B速度選別器によって前記目的を達成したもので
ある。
(Means for Solving the Problem) The invention shown in FIG. 1 of the present application includes electrodes that are arranged opposite to each other to form an electrostatic field; comprising magnetic poles for forming a static magnetic field; constitutes a multipole element above, and at least 24 of such multipoles are subordinated to an optical axis and a diaphragm hole disposed on the optical axis in common. all electrodes of such a multipole arranged in a connected manner,
The above object has been achieved by using an ExB speed selector which is capable of applying independent voltages to each of the magnetic poles.

また、本願の第2図の発明は、を目互に対向して配設さ
れて静電界を形成する電極と;相互に対向して配設され
て前記静電界と交叉する静磁界を形成する磁極と;を具
備して四極子以上の多極子を構成し、当該多極子の全て
の電極、磁極のそれぞれに各独立に電圧印加が可能とさ
れており、更に相互に対向して配設されて静電界を形成
する電極を具備して四極子以上の多極子を構成し、かか
る多極子を前記多極子と共に光軸および光軸上に配設さ
れた絞り孔を共通にして従属接続的に配置したEXB速
度速度選別溝って前記目的を達成したものである。
Further, the invention shown in FIG. 2 of the present application includes: electrodes that are arranged opposite to each other to form an electrostatic field; and electrodes that are arranged to face each other to form a static magnetic field that intersects the electrostatic field. A multipole element having a quadrupole or more is constructed by comprising magnetic poles and ;, and it is possible to apply a voltage independently to all the electrodes and magnetic poles of the multipole element, and furthermore, the magnetic poles are arranged opposite to each other. A multipole of quadrupole or more is constructed by comprising electrodes that form an electrostatic field, and the multipole and the multipole are connected in a cascade manner by sharing an optical axis and an aperture hole disposed on the optical axis. The EXB speed selection grooves provided achieve the above objective.

(実施1列) 第1図は本発明の実施1’;IIを示したものである。(1st row of implementation) FIG. 1 shows embodiment 1'; II of the present invention.

先ずイオンビーム進行方向(光軸)をZ軸1として、光
軸を挟むようにして2枚の千1テ平板非磁性電極2.3
により電極対を構成し、Y軸方向に電界E1を形成する
。ざらに光軸を挟むようにして、2枚の平行平板磁性電
極4.5により磁極対を構成し、X軸方向に磁界B1を
形成する。
First, the ion beam traveling direction (optical axis) is set as the Z-axis 1, and two 1,100-inch flat nonmagnetic electrodes 2.3 are placed on both sides of the optical axis.
constitute an electrode pair, and form an electric field E1 in the Y-axis direction. A magnetic pole pair is formed by two parallel flat magnetic electrodes 4.5 with the optical axis roughly sandwiched between them, and a magnetic field B1 is formed in the X-axis direction.

この場合、磁界B1は前述の電界E1と直交しており、
電極対、磁極対により四極子か構成されている。
In this case, the magnetic field B1 is orthogonal to the electric field E1 mentioned above,
A quadrupole is formed by a pair of electrodes and a pair of magnetic poles.

6は絞り部材であり、60は、絞り部材6が光軸Z1と
交わる位置に配設された絞り孔である。
6 is an aperture member, and 60 is an aperture hole disposed at a position where the aperture member 6 intersects with the optical axis Z1.

ここで当該四極子と絞り部材6の中間に、光軸および絞
り孔6個を共通にして、当該四極子と同一構成の四極子
を配置することで、従属接続された2段の四極子による
本発明のEXB速度速度選別溝成されている。
Here, by arranging a quadrupole having the same configuration as the quadrupole with the optical axis and six aperture holes in common between the quadrupole and the diaphragm member 6, the quadrupole of the two stages of sub-connected quadrupole The EXB speed selection groove of the present invention is formed.

7.8は2段目の四極子ここおける電極対、9゜10は
磁極対であり、電極対7.8により電界E2がY軸方向
に形成され、磁極対9.10により磁界B2がX軸方向
に形成される。11はイオンビームが照射されるべき試
料である。
7.8 is an electrode pair in the second stage quadrupole, 9°10 is a magnetic pole pair, the electrode pair 7.8 forms an electric field E2 in the Y-axis direction, and the magnetic pole pair 9.10 forms a magnetic field B2 in the formed in the axial direction. Reference numeral 11 indicates a sample to be irradiated with the ion beam.

また、第2図aは、第1図においてZ軸(光軸)1を含
む)′Z平面での、当該EXB速度速度型別器部の断面
を示したものである。
Further, FIG. 2a shows a cross section of the EXB speed type classification unit on the Z plane (including the Z axis (optical axis) 1 in FIG. 1).

動作原理は次の如くである。The operating principle is as follows.

第2図すにおいて、−X方向に作用する磁界B1のため
、初段の四極子内てはイオンビームI。
In Figure 2, the ion beam I is inside the first stage quadrupole due to the magnetic field B1 acting in the -X direction.

■は−Y方向に偏向され、イオンビーム1.  IIの
速度の差により図に示す如く軌道を異ここして(偏向さ
れる。
(2) is deflected in the -Y direction, and the ion beam 1. Due to the difference in speed between the two, the trajectory is changed (deflected) as shown in the figure.

ここで、イオンビーム■の速度をvI、イオンビーム■
の速度をvIIとして、vr>vnであれば、イオンビ
ーム汀が大きく偏向される。ざらに、−Y方向に作用す
る電界E1が印加されれば、イオンビームT、  II
はこの電界E1によって一層太きく−y方向に偏向され
る。
Here, the speed of the ion beam ■ is vI, and the speed of the ion beam ■
If vr>vn, the ion beam surface is largely deflected. Roughly speaking, if an electric field E1 acting in the -Y direction is applied, the ion beams T, II
is deflected more strongly in the -y direction by this electric field E1.

イオンビーム1.  IIは初段の四極子により−Y方
向に1脣向されたまま2段目の四極子に入射する。
Ion beam 1. II enters the second stage quadrupole while being directed by one angle in the -Y direction by the first stage quadrupole.

当該四極子において+Y方向に作用する電界E2か印加
されれば、イオンビーム1.  IIは+Y方向に隔間
されろ。
If an electric field E2 acting in the +Y direction is applied to the quadrupole, the ion beam 1. II should be spaced in the +Y direction.

ここで、−X方向に作用する磁界B2があれば、さらに
イオンビームIと■の偏向の度合の違いは大きくなり、
イオンビームIと■を分離し易くなる。
Here, if there is a magnetic field B2 acting in the -X direction, the difference in the degree of deflection between the ion beams I and ■ becomes even larger,
It becomes easier to separate the ion beams I and (2).

次に適当な電界E2を選択すれば、図に示す如く、イオ
ンビームIのみを絞り孔6を通過せしめ、試料11上を
照射することが出来る。
Next, by selecting an appropriate electric field E2, only the ion beam I can be passed through the aperture hole 6 and irradiated onto the sample 11, as shown in the figure.

第2図Cにおいては、イオンビームの速度vIが、 v
l = (0,O,El/Bl)= (0,0゜E2i
B2>なる関係を満たすとき、イオンビームIのみが直
進して絞り孔6個を通過し、試料11上を照射出来る。
In FIG. 2C, the velocity vI of the ion beam is v
l = (0, O, El/Bl) = (0,0°E2i
When the relationship B2> is satisfied, only the ion beam I can proceed straight, pass through the six aperture holes, and irradiate the sample 11.

第2図dにおいて;よ、初段の四極子の電界E1が+Y
方向に作用し、磁界B1によって速度の差によって分離
して、−Y方向に偏向したイオンビームI、  IIが
、電界E1により+Y方向に(偏向されている。
In Figure 2d, the electric field E1 of the first stage quadrupole is +Y
The ion beams I and II, which are separated by the difference in velocity by the magnetic field B1 and deflected in the -Y direction, are deflected in the +Y direction by the electric field E1.

この場合も第2図すと同はに考えることが出来、イオン
ビームエ、■は、初段の四極子によって十Y方向に偏向
されたまま2段目の四極子に入射する。2段目の四極子
において、−)′方向に作用する電界E2が印加されれ
ば、イオンビーム■、■は−Y方向に偏向される。
In this case as well, the same can be considered as shown in Fig. 2, and the ion beam E is incident on the second stage quadrupole while being deflected in the 10Y direction by the first stage quadrupole. When an electric field E2 acting in the -)' direction is applied to the second-stage quadrupole, the ion beams (2) and (2) are deflected in the -Y direction.

ここで適当な電界E2を選択すれば、図に示す如くイオ
ンビームIのみを絞り孔6個を通過せしめ、試料11上
を照射することができる。
If an appropriate electric field E2 is selected here, only the ion beam I can be passed through the six aperture holes and irradiated onto the sample 11, as shown in the figure.

以上のように、初段の四極子の磁界B1、または磁界B
1と2段目の四極子の磁界B2の双方を基準として、当
該2段の四極子の)′方向の電界E1およびE2を制御
することで、所望の速度を有したイオンビームのみを絞
り孔6個を通過せし・め、試料11上をY方向に走査す
ることができる従って当該2段の四極子のX方向に装置
する磁性電極にも電圧を印加してX方向に電界を形成す
れば、同様に試料11上をX方向に走査することができ
、双方を組み合わせることて、試料11上を所望の速度
を有したイオンビームてXY平面方向に走査することが
できる。
As described above, the magnetic field B1 of the first stage quadrupole or the magnetic field B
By controlling the electric fields E1 and E2 in the )' direction of the second-stage quadrupole with reference to both the magnetic field B2 of the first and second-stage quadrupole, only the ion beam with the desired velocity is directed to the aperture hole. The sample 11 can be scanned in the Y direction by passing six quadrupole elements. Therefore, a voltage must also be applied to the magnetic electrodes arranged in the X direction of the two-stage quadrupole to form an electric field in the X direction. For example, the sample 11 can be similarly scanned in the X direction, and by combining both, the sample 11 can be scanned in the XY plane direction with an ion beam having a desired velocity.

本実施例では多擾子を四極子として説明しているが、八
極子でも効果は同様である。また、磁極が絶縁物である
などて磁極に刻して電圧印加が不して、これに電圧を印
加することによって電界を設けても、その効果は同じで
ある。
In this embodiment, the multipole element is described as a quadrupole, but the same effect can be achieved with an octupole. Furthermore, the effect is the same even if the magnetic pole is made of an insulator or the like, so that no voltage is applied to the magnetic pole, and an electric field is created by applying a voltage to the magnetic pole.

本願の第2の発明については、その構成が前述の第2の
発明と同様であり、その動作は前述の実施例の説明にて
、第2段の四極子から磁界を除き、それに関する説明を
省けはよいのでその動作は容易に類推できろ、従って説
明を省略する。
The second invention of the present application has the same structure as the second invention described above, and its operation is similar to that described in the description of the embodiment described above, except that the magnetic field is removed from the second stage quadrupole. It may be omitted, and the operation can be easily inferred, so the explanation will be omitted.

この場合多極子の従属接続の、前、後段か逆に接続され
ていてもその動作原理は同じである。
In this case, the principle of operation is the same whether the multipole elements are connected before or after the cascade connection or in reverse.

更に、これらの多極子を八極子として電圧印加を制御す
れば、非点補正も可能であるし、かかる多極子を3段以
上の従属接続とし・でもよい。
Furthermore, if these multipoles are used as octupole elements and the voltage application is controlled, astigmatism correction is possible, and such multipole elements may be connected in three or more stages.

(発明の効果) 本発明のEXB速度速度型別器囮向器、非点補正器、光
軸調整用アライナ−もしくはそれらの任意の組合わせを
兼用−1ヒ出来、光学系構成時乙こ空間か節約でき、光
学特性向上の効果がある。
(Effects of the invention) The EXB speed type separation device decoy device, astigmatism corrector, optical axis adjustment aligner, or any combination thereof of the present invention can be used in combination, and when configuring the optical system, there is no space available. It has the effect of saving energy and improving optical properties.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明のEXB速度選別器の実施例の説明用
斜視図。 第2図a、  b、 c、  dは、第1図の要部断面
図で、動作の原理を説明するための屯の。 第3図は、本発明のE’XB速度選別器の別の実施例の
要部断面図。 1・・・・・・光軸(Z軸)、 2、 3.7. 8・・・・・・非磁性電極、4.5,
9.10・・・・・・磁性電極、6・・・・・・絞り孔
、  11・・・・・・試料、60・・−・・・絞り部
FIG. 1 is an explanatory perspective view of an embodiment of the EXB speed selector of the present invention. Figures 2a, b, c, and d are sectional views of the main parts of Figure 1, for explaining the principle of operation. FIG. 3 is a sectional view of a main part of another embodiment of the E'XB speed selector of the present invention. 1...Optical axis (Z axis), 2, 3.7. 8...Nonmagnetic electrode, 4.5,
9.10...Magnetic electrode, 6...Aperture hole, 11...Sample, 60...Aperture member

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)相互に対向して配設されて静電界を形成する電極
と;相互に対向して配設されて前記静電界と交叉する静
磁界を形成する磁極と;を具備して四極子以上の多極子
を構成し、かかる多極子の少なくとも2個を光軸および
光軸上に配設された絞り孔を共通にして従属接続的に配
置し、かかる多極子の全ての電極、磁極のそれぞれに各
独立に電圧印加が可能とされていることを特徴とするE
×B速度選別器。
(1) A quadrupole or more comprising: electrodes that are arranged to face each other to form an electrostatic field; magnetic poles that are arranged to face each other to form a static magnetic field that intersects the electrostatic field; constitute a multipole element, and at least two of the multipole elements are arranged in a cascading manner with the optical axis and the aperture hole disposed on the optical axis in common, and each of all the electrodes and magnetic poles of the multipole element is E, characterized in that voltage can be applied independently to each
×B speed sorter.
(2)相互に対向して配設されて静電界を形成する電極
と;相互に対向して配設されて前記静電界と交叉する静
磁界を形成する磁極と;を具備して四極子以上の多極子
を構成し、当該多極子の全ての電極、磁極のそれぞれに
各独立に電圧印加が可能とされており、更に相互に対向
して配設されて静電界を形成する電極を具備して四極子
以上の多極子を構成し、かかる多極子を前記多極子と共
に光軸および光軸上に配設された絞り孔を共通にして従
属接続的に配置したことを特徴とするE×B速度選別器
(2) A quadrupole or more comprising: electrodes that are arranged to face each other to form an electrostatic field; and magnetic poles that are arranged to face each other to form a static magnetic field that intersects the electrostatic field; It constitutes a multipole element, and is capable of independently applying a voltage to each of the electrodes and magnetic poles of the multipole element, and further includes electrodes that are arranged opposite to each other to form an electrostatic field. A multipole having a quadrupole or more is formed by using the multipole, and the multipole and the multipole are arranged in a cascading manner so as to share an optical axis and an aperture hole arranged on the optical axis. Speed sorter.
JP17403786A 1986-07-24 1986-07-24 Exb speed selector Granted JPS6330800A (en)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62172650A (en) * 1986-01-23 1987-07-29 Jeol Ltd Focusing ion beam device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62172650A (en) * 1986-01-23 1987-07-29 Jeol Ltd Focusing ion beam device

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JPH0575280B2 (en) 1993-10-20

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