JPS647457B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS647457B2 JPS647457B2 JP58011753A JP1175383A JPS647457B2 JP S647457 B2 JPS647457 B2 JP S647457B2 JP 58011753 A JP58011753 A JP 58011753A JP 1175383 A JP1175383 A JP 1175383A JP S647457 B2 JPS647457 B2 JP S647457B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion
- magnetic field
- ions
- mass
- sample
- 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.)
- Expired
Links
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 50
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 6
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 150000001793 charged compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 3
- 230000000155 isotopic effect Effects 0.000 description 3
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 1
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、液体金属イオン源やガス電界電離型
イオン源等の高輝度点状イオン源を用い、イオン
ビームを微小に集束し、イオン注入やエツチング
或いはレジストの露光をなすことを目的とした集
束イオンビーム装置に関し、殊に、イオンの電荷
数や質量の違いによるビーム径の増加の補正、及
び/或いは効率の良い微小集束を行なうことを可
能にする集束イオンビーム装置に関する。Detailed Description of the Invention The present invention uses a high-brightness point ion source such as a liquid metal ion source or a gas field ion source, and focuses an ion beam minutely to perform ion implantation, etching, or resist exposure. Regarding a focused ion beam device intended for the purpose of Regarding.
従来、超LSIに代表される半導体回路やジヨセ
フソン素子のような微小寸法を必要とする素子製
作においては、光露光や電子ビーム露光技術によ
り基板上のレジスト膜にパターンを形成し、これ
をマスクとしてイオン注入、エツチングや薄膜堆
積等の処理を行なつている。然し、最近になつ
て、上記したような高輝度イオン源を用いること
により各種の元素の1μm以下の微小径イオンビー
ムが得られるようになつて来たため、これを用い
てのレジストレスでのイオン注入やエツチング、
或いはまた電子ビームに代わるものとしてこのイ
オンビームによるレジストへのパターン形成を行
なうプロセスが注目されるようになつて来てい
る。 Conventionally, in the production of devices that require minute dimensions such as semiconductor circuits represented by VLSI and Josephson devices, a pattern is formed on a resist film on a substrate using light exposure or electron beam exposure technology, and this is used as a mask. Processes such as ion implantation, etching, and thin film deposition are performed. However, recently, it has become possible to obtain micro-diameter ion beams of 1 μm or less for various elements by using high-intensity ion sources such as those mentioned above. injection and etching,
Alternatively, as an alternative to electron beams, a process of forming patterns on a resist using ion beams has been attracting attention.
然し一方、ビームに絞ることによる新たな問題
が起きて来たことも事実である。ここで、イオン
源として完成度が高く、多くの元素をイオンとし
て取出すことのできる液体金属イオン源を用いた
集束イオンビーム装置の構成上の特徴を挙げ、こ
の問題点に言及ぶ。 However, it is also true that new problems have arisen due to focusing on the beam. Here, we will discuss this problem by pointing out the structural features of a focused ion beam device that uses a liquid metal ion source, which has a high degree of perfection as an ion source and can extract many elements as ions.
装置の構成は用いるイオン源の種類及び目的と
するプロセス毎に要求される基板へ入射させるイ
オン種組成の純度によつて異なつてくる。例え
ば、Li、Al、Ga、In、Sn、Cs、Au、Pb、Bi等、
融点での蒸気圧の低い元素は単体でイオン化する
ことができ、各元素によりその比率は異なるが一
価、二価の原子イオンや分子イオンが引出され
る。目的とするプロセスにおいて、これらのイオ
ン種を選別する必要がない場合には、装置は、適
当な静電型レンズをビーム集束用に用いることに
より構成される。 The configuration of the apparatus varies depending on the type of ion source used and the purity of the ion species composition to be incident on the substrate required for each target process. For example, Li, Al, Ga, In, Sn, Cs, Au, Pb, Bi, etc.
Elements with low vapor pressure at their melting point can be ionized singly, and monovalent and divalent atomic ions and molecular ions are extracted in different proportions depending on the element. If the intended process does not require selection of these ion species, the apparatus can be constructed by using a suitable electrostatic lens for beam focusing.
一方、これらのイオン種を選別する必要が有る
場合とか、B、Be、Ge、As、Sb等のように、他
の元素と合金を作らないとイオン化できないよう
な試料を用いたイオン源を使う場合には、質量分
離機能を持つような構成とすることが不可欠とな
る。 On the other hand, if it is necessary to select these ion species, use an ion source that uses samples such as B, Be, Ge, As, Sb, etc. that cannot be ionized unless alloyed with other elements. In some cases, it is essential to have a configuration that has a mass separation function.
然して、これらの装置には、現在、なるべく高
いイオン電流で、数百Å〜1μm程度のビーム直径
を得る要求がなされている。そのため、昔ならば
問題ともならなかつたような地磁気や装置を構成
する材料の残留磁化の存在、或いはまた、質量分
離器を通すこと自体が効率の良い集束を妨げる本
質的な要因となつて来たのである。実感としてこ
の問題の大きさを知るために、液体金属イオン源
として最も良く使われているGaイオン源の場合
に就き具体的数値例を挙げて考察して見よう。 However, these devices are currently required to obtain a beam diameter of approximately several hundred Å to 1 μm at as high an ion current as possible. Therefore, the existence of geomagnetism and residual magnetization of the materials that make up the device, which would not have been a problem in the past, or the passage through a mass separator itself have become essential factors that hinder efficient focusing. It was. In order to get a feel for the magnitude of this problem, let's consider a concrete numerical example of the Ga ion source, which is the most commonly used liquid metal ion source.
Gaには同位元素として 71Gaが40%、 69Gaが
60%存在し、放出イオンの組成は約99%が一価の
原子イオン、残りの1%が二価の原子イオンや分
子イオンであることが知られている。従つて、通
常の応用技術では、特に質量分離をしなくても十
分に純度の高いイオンビームを得ることができ
る。こうした場合の集束イオンビーム装置の構成
を第1図に示す。 Ga contains 40% isotopes of 71 Ga and 69 Ga.
It is known that the composition of emitted ions is approximately 99% monovalent atomic ions and the remaining 1% divalent atomic ions and molecular ions. Therefore, with normal application techniques, an ion beam of sufficiently high purity can be obtained without special mass separation. The configuration of a focused ion beam device in such a case is shown in FIG.
イオン源1から引出電極2に印加する負の電圧
により、発生したイオンは接地電極3までに所望
の電圧まで加速され、イオン4により試料5に集
束される。全く磁場の影響がない時の軌道6aに
対して、地磁気が例えば紙面に垂直な方向に存在
していたとすると、イオンの質量・電荷比に対応
して軌道は符号6bや6cに示すようにずれ、ビ
ーム径にこの方向の拡がりwを生ずる。Gaイオ
ン源では上述したように、 69Ga+と 71Ga+イオ
ンが主であるから、この二つが軌道6b,6cに
載つているものとして両者の試料上でのずれを評
価して見る。 The generated ions are accelerated to a desired voltage by the ground electrode 3 by a negative voltage applied from the ion source 1 to the extraction electrode 2, and are focused onto the sample 5 by the ions 4. For example, if the earth's magnetism exists in a direction perpendicular to the plane of the paper, the orbit would shift as shown by symbols 6b and 6c in accordance with the mass-to-charge ratio of the ion, compared to the orbit 6a when there is no influence of any magnetic field. , which causes an expansion w in this direction in the beam diameter. As mentioned above, in the Ga ion source, 69 Ga + and 71 Ga + ions are the main ions, so we assume that these two ions are on the orbits 6b and 6c, and evaluate the deviation of the two on the sample.
サイクロトロン半径r0(cm)は、一様な磁場を
B(ガウス)、質量・電荷比をk、加速電圧をV
(ボルト)とすると、下式(1)で与えられる。 The cyclotron radius r 0 (cm) is the uniform magnetic field B (Gauss), the mass-to-charge ratio k, and the accelerating voltage V
(volts), it is given by the following formula (1).
r0=(144/B)・√ (kV) ………(1)
そして、イオン源先端から試料までの距離をL
(cm)とすると、磁場のない時の軌道6aからの
ずれSは次式(2)となる。 r 0 = (144/B)・√ (kV) ………(1) Then, the distance from the ion source tip to the sample is L.
(cm), the deviation S from the orbit 6a when there is no magnetic field is given by the following equation (2).
S=L2/2r0 ………(2)
ここで、一般的、且つ妥当な値として、
B=0.5ガウス
V=50000ボルト
L=15cm
なる値を代入して見ると、軌道6cに沿う
69Ga+ではS=2.103μm、軌道6bに沿う 71Ga+
ではS=2.073μmとなるので、ビーム径の拡がり
wは約300Åとなる。この程度の値でも、数百Å
のビーム径を得る要求のなされた場合には問題と
なつて来る。 S=L 2 /2r 0 ......(2) Here, if we substitute the following values as general and reasonable values: B = 0.5 Gauss V = 50000 volts L = 15 cm, we can see that it follows trajectory 6c.
S = 2.103 μm for 69 Ga + , 71 Ga + along orbit 6b
Then, S=2.073 μm, so the beam diameter spread w is about 300 Å. Even with this value, it is several hundred Å.
This becomes a problem when a request is made to obtain a beam diameter of .
ここで例に挙げたGaイオン源では二価イオン
や分子イオンの強度は弱いが、Sn、Pb、Au等の
イオン源では一価と二価のイオンが略ゞ等しい比
率で引出され、これ等イオン種での軌道のずれw
は上記(1)、(2)式から数千Åにもなり、このような
オーダになつて来ると、例え1μm径のビームを得
る場合にさえ問題となつて来る。 In the Ga ion source used as an example, the intensity of divalent ions and molecular ions is weak, but in ion sources such as Sn, Pb, and Au, monovalent and divalent ions are extracted in approximately equal proportions; Orbital deviation in ion species
From the above equations (1) and (2), it becomes several thousand Å, and when it reaches this order, it becomes a problem even when obtaining a beam with a diameter of 1 μm.
一方、質量分離器を持つ集束型イオン源を用い
る時にも同様な問題が起きて来る。 On the other hand, similar problems occur when using a focused ion source with a mass separator.
第2図はこのような装置の構成例を示すもの
で、第1図と対応する構成子には同一の符号を付
して説明すると、レンズ4を通つたイオンはイオ
ンの進行方向に垂直面内で直効電場と磁場を持つ
所謂E×B質量分離器11により質量・電荷比毎
に分離され、絞り7で所望のイオンをのみ通した
後に、軌道9aで示すようにレンズ8で試料5に
集束される。 FIG. 2 shows an example of the configuration of such an apparatus, and components corresponding to those in FIG. 1 are given the same reference numerals. A so-called E×B mass separator 11 having a direct electric field and a magnetic field separates the ions according to mass/charge ratio, and after passing only desired ions through an aperture 7, a sample 5 is separated by a lens 8 as shown by a trajectory 9a. focused on.
このように、或る質量・電荷比のイオンの軌道
9aのみを絞り7により選別し、集束した場合に
は地磁気等の影響によるビーム径の拡がりは起こ
らないが、イオン電流の効率はかなり落ることに
なる。というのも、イオン注入やエツチング等の
応用では同位体による化学的、物理的性質は全く
無視でき、従つて、できればこれ等同位体は纒め
て集束した方がビームの効率からすれば望まし
い。然し、この第2図示の装置のように異なるイ
オン種を選別する目的で質量分離器が用いられて
いるようなものにあつては、同図中に軌道9bに
て示すように、同位体のイオンまでもが当該質量
分離器の影響を受け、絞り7での集束位置にずれ
Dが起こつてしまい、これは試料5上ではビーム
径の拡がりwとなつてしまう。絞り7でのずれD
は、軌道9aに対する質量・電荷比をk0、同位イ
オン元素に対してのそれをk、質量分離器の長さ
をLm、分離器の出口と絞り7との距離をL0、サ
イクロトロン半径をr0とすると、次式(3)で与えら
れる。 In this way, when only the trajectory 9a of ions with a certain mass/charge ratio is selected and focused by the aperture 7, the beam diameter will not expand due to the effects of geomagnetism, etc., but the efficiency of the ion current will drop considerably. It turns out. This is because in applications such as ion implantation and etching, the chemical and physical properties of isotopes can be completely ignored, and it is therefore desirable from the viewpoint of beam efficiency to focus these isotopes together if possible. However, when a mass separator is used for the purpose of selecting different ion species, such as the device shown in the second figure, the isotopic Even the ions are affected by the mass separator, causing a shift D in the focusing position at the aperture 7, which results in a beam diameter broadening w on the sample 5. Displacement D at aperture 7
is the mass-to-charge ratio for the orbit 9a, k is that for the isotopic ion element, Lm is the length of the mass separator, L 0 is the distance between the exit of the separator and the aperture 7, and is the cyclotron radius. When r is 0 , it is given by the following equation (3).
D
(1/2)・(|k−k0|/k0)・(Lm2/r0)・[(1/2
)
+(L0/Lm)] ………(3)
例えば、k0として 69Ga+と、kとして 71Ga+
を採り、L0=5cm、Lm=5cm、r0=1000cmとす
ると、D4μmとなり、試料上ではこの値と同程
度にまでビーム径は拡がるものとなる。 D (1/2)・(|k−k 0 |/k 0 )・(Lm 2 /r 0 )・[(1/2
)
+(L 0 /Lm) ] ………(3) For example, k 0 is 69 Ga + and k is 71 Ga +
If we take L 0 = 5 cm, Lm = 5 cm, and r 0 = 1000 cm, then D 4 μm, and the beam diameter will expand to the same extent as these values on the sample.
そうかといつて、 69Ga+のみを集束した場合
には約40%の 71Ga+の電流が無駄になる。こう
した点はSnイオン源を使う場合にはもつと深刻
になる。Snは 112Snから 124Snまでに多くの同位
体が有り、最も比率の大きなものは 120Snであつ
て約33%を占める。然し、いくら比率が大きいか
らといつて、この 120Snをのみを取出した場合に
は、実質的に約70%程度の電流を無駄にしている
のと同じである。 However, if only 69 Ga + is focused, approximately 40% of the 71 Ga + current will be wasted. These points become even more serious when using a Sn ion source. Sn has many isotopes from 112 Sn to 124 Sn, and the one with the largest proportion is 120 Sn, accounting for approximately 33%. However, no matter how large the ratio is, if only this 120 Sn is taken out, approximately 70% of the current is essentially wasted.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたも
ので、地磁気や装置の残留磁化等の外部磁界の影
響によるビーム径の拡がりを修正し、効率良くイ
オンを微小径に集束できる集束イオンビーム装置
を提供せんとして成されたものである。 The present invention has been made in view of these circumstances, and provides a focused ion beam device that can efficiently focus ions to a minute diameter by correcting the spread of the beam diameter due to the influence of external magnetic fields such as earth's magnetism and residual magnetization of the device. It was created with the aim of providing
以下、第3図以降に即し本発明の実施例に就き
詳説する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to FIG. 3 and subsequent figures.
第3図の実施例は、地磁気等の外部磁気の影響
を打消す機能を持つ実施例であつて、第1図示従
来例の改良に関するものである。対応する構成子
には第1図中と同一の符号を付して説明するもの
とし、改変の必要のない部分に就いては説明を省
略する場合もある。 The embodiment shown in FIG. 3 has a function of canceling the influence of external magnetism such as terrestrial magnetism, and is an improvement on the conventional example shown in FIG. 1. Corresponding components will be described with the same reference numerals as in FIG. 1, and descriptions of parts that do not require modification may be omitted.
本装置で特徴的なのは、地磁気等、望ましくな
い磁場とは逆向きの磁場を発生する磁場発生部1
0がビーム進行路の周りに設けられていること
で、この実施例ではレンズ4の下側に位置して設
けられている。 The feature of this device is that the magnetic field generator 1 generates a magnetic field in the opposite direction to undesirable magnetic fields such as earth's magnetism.
0 is provided around the beam traveling path, and in this embodiment, it is provided below the lens 4.
このような構成に依れば、質量・電荷比のより
小さなイオンの軌道6cは、この磁場発生部10
において軌道6bのイオン寄りに大きく曲げるこ
とができ、従つて、磁場の強度を適当に選ぶこと
によつて試料5上での集束位置を軌道6bのそれ
と一致させることができる。 According to such a configuration, the trajectory 6c of ions with a smaller mass-to-charge ratio follows the magnetic field generating section 10.
The trajectory 6b can be largely bent toward the ions, and therefore, by appropriately selecting the strength of the magnetic field, the focusing position on the sample 5 can be made to coincide with that of the trajectory 6b.
必要な磁場の大きさは、イオンの加速電圧、質
量・電荷比、磁場発生部の面積、試料5に対する
位置関係等で変わつて来るが、凡そ数十ガウス程
度で十分であり、空芯コイル或いは永久磁石等を
磁場発生部として利用することができる。勿論、
磁場発生部の位置は図示の位置に限定されるもの
ではなく、レンズの上方、或いは軌道全体に亘つ
て磁界を作用させるようなものでも構わない。即
ち、ずれの起きた後で補正をするかずれを見込ん
で予め逆方向にずらして置くか、或いはまた両者
を組合わせた補正とするかのいずれでも良いとい
うことである。 The magnitude of the required magnetic field varies depending on the ion accelerating voltage, mass-to-charge ratio, area of the magnetic field generating part, positional relationship with respect to the sample 5, etc., but approximately several tens of Gauss is sufficient, and an air-core coil or A permanent magnet or the like can be used as the magnetic field generator. Of course,
The position of the magnetic field generating section is not limited to the illustrated position, and may be such that the magnetic field acts above the lens or over the entire orbit. In other words, the correction may be made after the deviation has occurred, or the correction may be made in advance by shifting in the opposite direction in anticipation of the deviation, or a combination of both may be used.
また、磁場の方向が不明である場合には、第5
図のように、イオンビームの進行方向Xと略ゞ直
交する平面Y内に、各一対、計4個の空芯コイル
12a,12b,13a,13bを一般には略ゞ
直交するように配し、各対のコイルの発生する磁
気力を印加電流の調整により適当に選べば任意の
方向の磁場を発生させることができるので、ビー
ム径の拡がりが最小になるようにこれらコイル対
への印加電流値を調整すれば良いことになる。因
に、第5図中ではこの様子を模式的に示してい
て、第一のコイル対による磁気力の方向及び大き
さが第一ベクトルf12で示すようであり、第二
のコイル対によるそれが第二ベクトルf13で示
すようであつたとすると、ビームの進行方向に対
して印加される合成磁気力の方向及び大きさはベ
クトルで示すようになる。 In addition, if the direction of the magnetic field is unknown, the fifth
As shown in the figure, a total of four air-core coils 12a, 12b, 13a, 13b, each pair, are arranged in a plane Y that is substantially orthogonal to the traveling direction X of the ion beam, so that they are generally orthogonal to each other. By appropriately selecting the magnetic force generated by each pair of coils by adjusting the applied current, it is possible to generate a magnetic field in any direction. Therefore, the current value applied to these coil pairs should be adjusted so that the spread of the beam diameter is minimized. It would be a good idea to adjust. Incidentally, this situation is schematically shown in Fig. 5, where the direction and magnitude of the magnetic force due to the first coil pair seem to be indicated by the first vector f12, and the magnetic force due to the second coil pair is indicated by the first vector f12. Assuming that the second vector f13 is as shown, the direction and magnitude of the composite magnetic force applied to the beam traveling direction will be as shown by the vector.
従来からも、地磁気の影響を打消す方法として
電子顕微鏡の分野では、装置全体を磁気シールド
材で囲む方法であつたが、この方法は非常に大掛
りで高価なものとなり、また、装置構成材料の残
留磁化までは打消し得るものではない。これに比
し、本発明に拠れば、装置として非常に簡単、且
つ安価な装置でこうした望ましくない磁場の影響
を打消し得る大きな利点を得ることができる。 Conventionally, in the field of electron microscopy, the method to negate the effects of geomagnetism has been to surround the entire device with magnetic shielding material, but this method is very large-scale and expensive, and also requires the use of materials that make up the device. The residual magnetization cannot be canceled. In contrast, the present invention has the great advantage of being able to cancel out the effects of such undesirable magnetic fields with a very simple and inexpensive device.
次に、既述した第2図示の装置を持つ質量分離
器の介在に起因する問題点を解消するための本発
明装置の実施例を第4図に即して説明する。 Next, an embodiment of the apparatus of the present invention for solving the problems caused by the intervention of the mass separator having the apparatus shown in the second figure will be described with reference to FIG.
第一実施例同様に、対応する構成子には同一の
符号を付して説明するが、ここでは質量分離器1
1における磁場の向きと逆向きの磁場発生部10
が絞り7とレンズ8との間に付加され、これの発
生する磁場の強さを制御することにより、試料5
上に全ての同位対元素を一点に集束させるように
図つている。勿論、この実施例においても、磁場
発生部の位置は先の実施例と同様に図示の位置に
限定されるものではなく、先の実施例と同様の配
慮によつて良いし、第5図示の構成も任意に採用
して差支えない。また、磁場の強度もやはり数十
ガウス程度のもので足りる。 As in the first embodiment, corresponding components will be described with the same reference numerals, but here, the mass separator 1
Magnetic field generating unit 10 in the opposite direction to the direction of the magnetic field in 1
is added between the aperture 7 and the lens 8, and by controlling the strength of the magnetic field generated by this, the sample 5
At the top, it is designed to focus all isotopic elements to one point. Of course, in this embodiment as well, the position of the magnetic field generating section is not limited to the illustrated position as in the previous embodiment, and may be taken into consideration in the same manner as in the previous embodiment, or as shown in the fifth figure. Any configuration may be adopted. Moreover, the strength of the magnetic field is also sufficient if it is on the order of several tens of Gauss.
ともかくも、以上詳記のように、本発明によれ
ば、昨今、特に要請の高まつている1μm以下にま
でビームを集束させなければならない装置におい
ても、ビームのボケを最小に留めることができる
と共に、イオンの利用効率を高め得る、という顕
著な効果を得ることができる。 In any case, as detailed above, according to the present invention, beam blurring can be kept to a minimum even in devices that must focus the beam to 1 μm or less, which is particularly in demand these days. At the same time, it is possible to obtain the remarkable effect of increasing the efficiency of ion utilization.
第1図は、従来のイオンビーム装置の概略的な
構成図、第2図は、質量分離器を持つ従来イオン
ビーム装置の概略構成図、第3図及び第4図は、
夫々本発明実施例としての集束イオンビーム装置
の概略構成図、第5図は、本発明を実施するため
に用いられる磁場発生装置である。
図中、1はイオン源、4はレンズ、5は試料、
7は絞り、10は補正用磁場発生部、11は質量
分離器、12a,b,13a,bは各々対の磁場
発生用コイル、Xは紙面に垂直なイオンビーム進
行方向、Yはこれに垂直な平面、f12,f13はコイ
ル12,13により発生される磁気力のベクト
ル、fTはこれらの合成磁気力ベクトルである。
FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional ion beam device, FIG. 2 is a schematic diagram of a conventional ion beam device with a mass separator, and FIGS. 3 and 4 are:
FIG. 5, which is a schematic configuration diagram of a focused ion beam device as an embodiment of the present invention, is a magnetic field generating device used to carry out the present invention. In the figure, 1 is an ion source, 4 is a lens, 5 is a sample,
7 is an aperture, 10 is a correction magnetic field generator, 11 is a mass separator, 12a, b, 13a, b are each a pair of magnetic field generating coils, X is an ion beam traveling direction perpendicular to the plane of the paper, and Y is perpendicular to this. f 12 and f 13 are vectors of magnetic force generated by the coils 12 and 13, and f T is a vector of these combined magnetic forces.
Claims (1)
に集束させる集束イオンビーム装置において、 上記イオンビームの進行方向と略ゞ直交する平
面内に、質量・電荷比の相違による異なるイオン
ビーム軌道の修正をし、上記試料上の一点に、上
記異なる軌道に載るイオンビームを共に集束させ
る補正用の磁場発生部が設けられていることを特
徴とする集束イオンビーム装置。[Claims] 1. In a focused ion beam device that focuses an ion beam extracted from an ion source onto a sample, different ions due to differences in mass/charge ratio are arranged in a plane substantially orthogonal to the traveling direction of the ion beam. A focused ion beam device, comprising: a correction magnetic field generating unit that corrects the beam trajectory and focuses the ion beams on the different trajectories together at one point on the sample.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58011753A JPS59138044A (en) | 1983-01-27 | 1983-01-27 | Focused ion beam device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58011753A JPS59138044A (en) | 1983-01-27 | 1983-01-27 | Focused ion beam device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59138044A JPS59138044A (en) | 1984-08-08 |
| JPS647457B2 true JPS647457B2 (en) | 1989-02-08 |
Family
ID=11786755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58011753A Granted JPS59138044A (en) | 1983-01-27 | 1983-01-27 | Focused ion beam device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59138044A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03171838A (en) * | 1989-11-29 | 1991-07-25 | Alpine Electron Inc | Power saving method for automobile telephone equipment |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10339346B8 (en) * | 2003-08-25 | 2006-04-13 | Ion-Tof Gmbh | Mass spectrometer and liquid metal ion source for such a mass spectrometer |
| JP4431459B2 (en) | 2004-07-29 | 2010-03-17 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Focused ion beam apparatus and focused ion beam irradiation method |
-
1983
- 1983-01-27 JP JP58011753A patent/JPS59138044A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03171838A (en) * | 1989-11-29 | 1991-07-25 | Alpine Electron Inc | Power saving method for automobile telephone equipment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59138044A (en) | 1984-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4757208A (en) | Masked ion beam lithography system and method | |
| US4074139A (en) | Apparatus and method for maskless ion implantation | |
| Seliger | E× B Mass‐Separator Design | |
| US5206516A (en) | Low energy, steered ion beam deposition system having high current at low pressure | |
| EP0832497B1 (en) | System and method for producing superimposed static and time-varying magnetic fields | |
| JP4560712B2 (en) | Target ion irradiation with ultra-high and ultra-low kinetic ion energies | |
| US7872240B2 (en) | Corrector for charged-particle beam aberration and charged-particle beam apparatus | |
| JPH01276561A (en) | Time-of-flight type/deflection double focus type switching mass spectrometer | |
| JPS62502925A (en) | Device that scans a high current ion beam with a constant angle of incidence | |
| JPS5871545A (en) | Variable forming beam electron optical system | |
| US9355818B2 (en) | Reflection electron beam projection lithography using an ExB separator | |
| US4629899A (en) | Deflection lens system for generating a beam of neutral particles of variable cross section | |
| JP4278300B2 (en) | Vienna filter | |
| JPS647457B2 (en) | ||
| US7164139B1 (en) | Wien filter with reduced chromatic aberration | |
| Noh et al. | Imaging of an atomic beam with electrostatic lenses | |
| US7718961B1 (en) | Photoelectron microscope | |
| US7569816B1 (en) | Electron spectrometer | |
| US20120235053A1 (en) | Mass analyzer apparatus and systems operative for focusing ribbon ion beams and for separating desired ion species from unwanted ion species in ribbon ion beams | |
| KR20040034600A (en) | Slit lens arrangement for particle beams | |
| Stockli et al. | The KSU‐CRYEBIS: A unique ion source for low‐energy highly charged ions | |
| JPH05234560A (en) | Ion implanting device | |
| US6627899B2 (en) | Magnetic lenses, charged-particle-beam optical systems, and charged-particle-beam pattern-transfer apparatus | |
| JPH10506225A (en) | Particle beam chromatic aberration correction column | |
| JPS58100349A (en) | Multiple ion implanting device |