JPH0640477B2 - Focused ion beam device - Google Patents
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- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体技術分野をはじめ医療・バイオ技術等
の分野において、高エネルギー荷電ビームを用いて微小
領域の物性、組成分析、微細加工、表面改質等をする装
置について、機能向上、構造改善を目的とする改良技術
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention is used in the fields of semiconductor technology, medical care, biotechnology, etc., for physical properties of minute regions, composition analysis, microfabrication, using high-energy charged beams. The present invention relates to an improved technique for improving the function and structure of a device for surface modification and the like.
(従来の技術) 半導体技術分野では、膨大な量の情報をコンピュータで
処理するため、記憶容量を増大し情報処理速度を高速化
することが求められている。そのため、ICの高集積化
がLSIからVLSIへ、また3次元ICへと開発が進
められつつある。これに伴なって、個々の素子やその配
線等は極微小化し、多層化し、また表面から極めて浅い
領域が使われつつある。このようなIC、プロセス研究
においては、ミクロサイズに集束されたイオンビームが
極めて有力な手段となる。例えば、製造においては、数
百〜数MeVに加速された集束イオンビームを用いて、
マスクレスイオン注入が可能となり製造工程を大幅に簡
略化できる。一方、分析においては、ミクロな領域にお
ける原子分布の分析が極めて重要であり、そのために
は、高エネルギー(MeV)の集束イオンビームを使った1
μm以下の分解能を持つラザフオード後方散乱法(RBS)
や粒子励起X線法(PIXE)などの分析手法の有効性が認識
され、その装置の機能向上が図られつつある。(Prior Art) In the field of semiconductor technology, since a huge amount of information is processed by a computer, it is required to increase a storage capacity and an information processing speed. Therefore, the high integration of ICs is being developed from LSIs to VLSIs and to three-dimensional ICs. Along with this, individual elements, wirings thereof, and the like are becoming extremely small, multi-layered, and extremely shallow regions from the surface are being used. In such IC and process research, a micro-sized focused ion beam is an extremely effective means. For example, in manufacturing, a focused ion beam accelerated to several hundred to several MeV is used,
Maskless ion implantation is possible and the manufacturing process can be greatly simplified. On the other hand, in the analysis, it is extremely important to analyze the atomic distribution in the microscopic region. For that purpose, a high-energy (MeV) focused ion beam was used.
Raza-Forward Backscattering (RBS) with sub-μm resolution
The effectiveness of analytical methods such as particle excitation X-ray method (PIXE) has been recognized, and the function of the apparatus is being improved.
第4図は分析装置として用いた従来技術の高エネルギー
・集束イオンビーム装置の構成配置の代表的1例を示
す。FIG. 4 shows a typical example of the configuration of a conventional high energy focused ion beam device used as an analyzer.
この例では、加速器(a)のイオン源(b)で発生し加速管
(c)で加速されて出た高エネルギー・イオンビーム
(d′)は、先ず偏向分析電磁石(e)を通る間に通常15
°以上の角度振られてこの間にイオン種・エネルギーを
選別され、次に対物コリメータ(f)によって数十μmに
絞られ、のち2〜5mのドリフト空間を経て2連または
3連の四重極電磁石レンズ(g)に入って集束され、試料
チヤンバー(h)内に収容されたターゲット(i)すなわち測
定試料上にビームスポットを結ぶ。(j)はチヤンバー(h)
内の検出器であり、(k)は偏向分析電磁石(e)のコイルを
示す。In this example, the accelerator tube generated by the ion source (b) of the accelerator (a)
The high-energy ion beam (d ') accelerated by (c) is normally 15 while it first passes through the deflection analysis electromagnet (e).
It is swung by an angle of more than ° and the ion species and energy are selected during this period, then it is narrowed down to several tens of μm by the objective collimator (f), and then it passes through a drift space of 2 to 5 m, and then double or triple quadrupoles. A beam spot is formed on the target (i), that is, the measurement sample, which is focused by entering the electromagnet lens (g) and is accommodated in the sample chamber (h). (j) is chamber (h)
(K) indicates the coil of the deflection analysis electromagnet (e).
対物コリメータ(f)から四重極電磁石レンズ(g)までのド
リフト空間の距離を物面距離、同レンズ(g)からターゲ
ット(i)までの距離を像面距離とよび、この光学系では
2距離の比にほぼ等しい縮小率で対物コリメータ(f)の
口径を集束してタターゲット(i)上に投影する機能を持
つ。ところで、像面距離は検出器(j)などの収納スペー
スが必要なため100〜200mm位となるので、ビームスポッ
トをより小さくし、また電流密度をより高くするために
は、物面距離をより大きくして、システムの性能の向上
を図っている。The distance in the drift space from the objective collimator (f) to the quadrupole magnet lens (g) is called the object plane distance, and the distance from the lens (g) to the target (i) is called the image plane distance. It has a function of focusing the diameter of the objective collimator (f) and projecting it onto the target (i) at a reduction ratio approximately equal to the distance ratio. By the way, the image plane distance is about 100 to 200 mm because a storage space such as the detector (j) is required.Therefore, in order to make the beam spot smaller and the current density higher, the object plane distance should be smaller. The size is increased to improve the system performance.
(発明が解決しようとする問題点) 前記の従来の高エネルギー・イオンビーム集束装置の構
成配置では、加速器(a)から偏向分析電磁石(e)までの距
離と同電磁石から試料チヤンバー(h)までの距離とを合
わせたビーム経路は最低7m以上必要となる。しかも偏
向分析電磁石(e)でイオン種を選別するにはイオンビー
ムの偏向角度を15°以上とするので横方向にも拡がり、
実際の装置では約7m×3m以上のスペースを必要と
し、装置というよりも平面的拡がりを以て1つの部屋を
占拠する施設となる。(Problems to be Solved by the Invention) In the configuration arrangement of the conventional high-energy ion beam focusing device, the distance from the accelerator (a) to the deflection analysis electromagnet (e) and the electromagnet to the sample chamber (h) The beam path combined with the distance is required to be at least 7 m or more. Moreover, in order to select the ion species with the deflection analysis electromagnet (e), the deflection angle of the ion beam is set to 15 ° or more, so the ion beam also spreads laterally,
An actual device requires a space of about 7 m x 3 m or more, and it becomes a facility that occupies one room with a planar spread rather than a device.
しかも装置の大型化によりその反面の不利が生じ、すな
わちイオンビームを約1μmのスポットサイズに集束す
るためには、初期調整を厳密に行い、さらに保守作業と
しても各コンポーネントの中心、軸線を一致させるアラ
インメントを精密に保つことが必要になる。この際、15
°以上偏向するビームライン上に沿って配置されるコン
ポーネント間のアラインメント調整作業は一層困難であ
る。さらに装置が大型であることから、除振のための架
台の一体化は殆ど不可能である。On the other hand, the size of the device becomes large, but on the other hand, there is a disadvantage. In order to focus the ion beam to a spot size of about 1 μm, the initial adjustment is strictly performed, and the center and axis of each component are aligned even for maintenance work. Precise alignment is required. At this time, 15
Alignment work between components arranged along a beamline that is deflected by more than 0 ° is more difficult. Furthermore, since the device is large, it is almost impossible to integrate a stand for vibration isolation.
(問題点を解決するための手段) 本発明は、従来技術の上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、高エネルギー・イオンビームの経路
を短くしてその間にイオン種選別を行いかつビームの縮
小スポット集束を可能とするためには、加速器のすぐ下
流に対物コリメータを設置し、対物コリメータと四重極
電磁石レンズとの間のドリフト空間(物面距離)にイオ
ン種・ビームエネルギーの分析コンポーネントを挿入す
る構成配置とする。特に分析コンポーネントとしてウイ
ーン(E×B)型質量分析器を用いる場合はビームライ
ンを直線的として短縮できる。(Means for Solving Problems) The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, in which the path of a high energy ion beam is shortened to perform ion species selection in the meantime. In addition, in order to enable focused spot focusing of the beam, an objective collimator is installed just downstream of the accelerator, and ion species and beam energy are added to the drift space (object plane distance) between the objective collimator and the quadrupole magnet lens. The configuration arrangement is to insert the analysis component of. Especially when a Wien (E × B) type mass analyzer is used as the analysis component, the beam line can be shortened to be linear.
すなわち、本発明の集束イオンビーム装置は、基本的構
成としては、加速器よりの高エネルギー・イオンビーム
がイオン種選定器、対物コリメータ、ビーム集束器を経
て試料にスポット入射する高エネルギーイオンビームを
用いる縮小領域の表面改質、又は物性、組成分析等の装
置において、加速器のすぐ下流に対物コリメータを配置
し、対物コリメータと四重極電磁石レンズとの間の物面
距離中のドリフト空間にイオン種・ビームエネルギーの
分析コンポーネントを挿入する構成としたことを特徴と
する。That is, the focused ion beam apparatus of the present invention uses, as a basic configuration, a high energy ion beam in which a high energy ion beam from an accelerator is spot-incident on a sample through an ion species selector, an objective collimator, and a beam concentrator. In an apparatus such as surface modification of the reduced area, or physical properties and composition analysis, an objective collimator is placed immediately downstream of the accelerator, and ion species are present in the drift space in the physical distance between the objective collimator and the quadrupole electromagnet lens. -Characterized by insertion of beam energy analysis component.
(作用) 本発明によると、次の諸作用が発揮される。(Operation) According to the present invention, the following various operations are exhibited.
(I)第4図の従来技術の装置の加速器(a)から偏向分
析電磁石(e)を経て対物コリメータ(f)に到る系のビーム
経路が省略される。本発明ではイオン種・ビームエネル
ギーの分析コンポーネントが対物コリメータと四重極電
磁石レンズとの間のドリフト空間を利用して設置される
ので、装置全体の大きさは40%以上縮小され、コンパク
トな装置が得られる。(I) The beam path of the system from the accelerator (a) of the prior art device of FIG. 4 to the objective collimator (f) via the deflection analysis electromagnet (e) is omitted. In the present invention, since the ion species / beam energy analysis component is installed by using the drift space between the objective collimator and the quadrupole electromagnet lens, the size of the entire device is reduced by 40% or more, and the compact device is provided. Is obtained.
(II)装置が小型化されることにより架台が一体化でき
るので、コンポーネント間の精密アラインメントが容易
になり、除振性能が向上する。これらのことはターゲッ
トに到達する最小ビームスポット径をより小さくできる
ことに直接結び付く。(II) Since the gantry can be integrated by miniaturizing the device, precise alignment between the components is facilitated and vibration isolation performance is improved. These are directly linked to the fact that the minimum beam spot diameter reaching the target can be made smaller.
(III)特にイオン種・ビームエネルギーの分析コンポ
ーネントとしウイーン(E×B)型質量分析器を採用す
る場合には、ビームラインは直線的になり、アラインメ
ント作業は容易になる。またウイーン型質量分析器の偏
向電極は1種のステアラー(Steerer)として作用させる
ことができるので、四重極電磁石レンズ内のビームアラ
インメントの微調整に利用でき、また測定試料上のビー
ムスポットの走査に利用することもできる。(III) In particular, when a Wien (E × B) mass analyzer is used as an ion species / beam energy analysis component, the beam line becomes linear, and the alignment work becomes easy. The deflection electrode of the Wien mass spectrometer can act as a kind of Steerer, which can be used for fine adjustment of the beam alignment in the quadrupole magnet lens, and scanning of the beam spot on the measurement sample. It can also be used for.
(実施例) 以下、本発明の集束イオンビーム装置を分析装置として
用いた場合について第1〜3図を参照し、実施例を詳細
に説明する。第1図はウイーン(E×B)型質量分析器
を用いる場合の実施例を示す。(Example) Hereinafter, an example in which the focused ion beam device of the present invention is used as an analyzer will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 shows an embodiment in which a Wien (E × B) type mass spectrometer is used.
第1図において、静電型加速器(1)では、イオン源(2)に
例えばヘリウムガスを用いるとHe+、He2+を含むイオン
がつくられ、加速管(3)に例えば1MVの加速電圧を印加す
ると加速されてHe+は1MeV、He2+は2MeVのエネルギーの
高エネルギー・イオンビーム(4)となって高速、高エネ
ルギーで出て来る。それらは直接、対物コリメータ(5)
に供給され十数μmに絞られる。そのあと、イオン種・
ビームエネルギーの分析コンポーネントとしてのウイー
ン(E×B)型質量分析器(6)にはいる。ウイーン型質
量分析器(6)では電磁石コイル(7)、窓型電磁石ヨーク
(8)でつくられる磁場Bおよび側壁の分析電極(9)(9)に
それぞれ電圧+V/2、-V/2を印加して電極距離dのもとに
つくられる電場Eの一定の条件のもとに、He+イオンだ
けが直進し、他のイオンは偏向されて分析電極(9)また
は出口側のイオン選別スリット(10)に衝突し、電荷を中
和され、排気ガスとして排出される。(11)はHe+ビーム
の偏向電極である。直進したHe+イオンだけが四重極電
磁石レンズ(12)に入り集束され、試料チヤンバー(13)内
のターゲット(測定試料)(14)上にビームスポットとな
って入射される。He+イオンが測定試料(14)と相互作用
して散乱されたイオンまたは励起された蛍光X線はチヤ
ンバー(13)内の検出器(15)によってエネルギー分析さ
れ、試料の物性データを得ることができる。また偏向電
極(11)に電圧を印加することでスポット位置を走査させ
ることができ、2次元分析が可能となる。In FIG. 1, in the electrostatic accelerator (1), for example, when helium gas is used as the ion source (2), ions containing He + and He 2+ are produced, and the acceleration tube (3) has an accelerating voltage of 1 MV, for example. When applied, the ions are accelerated and He + becomes a high energy ion beam (4) with an energy of 1 MeV and He 2 + of 2 MeV, and emerges at high speed and high energy. They are direct, objective collimator (5)
Is supplied to and is narrowed down to ten and several μm. After that, ion species
A Wien (E × B) type mass analyzer (6) is used as a beam energy analysis component. In the Wien mass spectrometer (6), the electromagnet coil (7), the window electromagnet yoke
A constant condition of the electric field E created under the electrode distance d by applying the voltage + V / 2, -V / 2 to the magnetic field B created in (8) and the side wall analysis electrodes (9) and (9), respectively. He + ions go straight, and other ions are deflected and collide with the analysis electrode (9) or the ion selection slit (10) on the outlet side, the charge is neutralized, and it is discharged as exhaust gas. It (11) is a deflection electrode for the He + beam. Only the straight He + ions enter the quadrupole electromagnet lens (12), are focused, and enter the target (measurement sample) (14) in the sample chamber (13) as a beam spot. The ions scattered by the interaction of He + ions with the measurement sample (14) or the excited X-ray fluorescence are energy-analyzed by the detector (15) in the chamber (13) to obtain the physical property data of the sample. it can. Further, by applying a voltage to the deflection electrode (11), the spot position can be scanned and two-dimensional analysis can be performed.
以上、この実施例装置の構成を作用およびイオン種例と
ともに説明したが、本発明において、対物コリメータ
(5)と四重極電磁石レンズ(12)との間に設置するイオン
種・ビームエネルギーの分析装置としてウイーン(E×
B)型質量分析器が採用可能であり適切なものであるこ
とを解析および例示によって裏付けると次のとおりであ
る。The configuration of the apparatus of this embodiment has been described above along with the action and the example of the ion species.
As an ion species / beam energy analyzer installed between the (5) and the quadrupole magnet lens (12), the Vienna (EX
The fact that the B) type mass spectrometer can be adopted and is suitable by analysis and exemplification is as follows.
ウイーン(E×B)型質量分析器(6)は、磁場Bの偏向
作用(イオンの運動量に比例)と電場Eの偏向作用(イ
オンエネルギーに比例)とが互いに反対方向に働くよう
に、電磁石と平行電極が配置された構造をしており、そ
れらが打消しあうようなイオン種のみが直進できるフイ
ルターとして働く、このE×B板でのイオンビームの運
動方程式は、偏向量をx、ビームの進む方向をzとし
て、 ここにm:イオン質量(Heの場合 m He=4×1.67×10-27kg) e:イオン電荷(He+の場合 e He+=1.6×10-19Cクーロン) v:イオン速度=(2eVo/m)1/2 Vo:加速電圧 いま分析器(6)の全長をLと置いて、イオンが分析器を
出るときの偏向量Δxを上記方程式を解くことにより求
めると次式となる。ここにΔx<<Lとして近似する。The Wien (E × B) mass spectrometer (6) is an electromagnet so that the deflection action of the magnetic field B (proportional to the momentum of ions) and the deflection action of the electric field E (proportional to the ion energy) work in opposite directions. And the parallel electrodes are arranged, and the equation of motion of the ion beam on this E × B plate acts as a filter that allows only the ion species that cancel each other to go straight. Z is the direction in which Where m: ion mass (for He, m He = 4 x 1.67 x 10 -27 kg) e: ion charge (for He + , e He + = 1.6 x 10 -19 C coulomb) v: ion velocity = (2eVo / m) 1/2 Vo: Accelerating voltage Now, letting the total length of the analyzer (6) be L, the deflection amount Δx when the ions leave the analyzer is obtained by solving the above equation, and the following equation is obtained. This is approximated as Δx << L.
例えばHe+イオンが直進するΔx=0と条件としては (磁場Bの磁束密度単位:Tesla、 1 Tesla=104Gauss) 電場Eの強度単位:V/m、1V/m=10-2V/cm) 第2図は単位をGaussとV/cmに変えて、この関係を図示
したものである。 For example, the condition for Δx = 0 that He + ions go straight ahead is (Unit of magnetic flux density of magnetic field B: Tesla, 1 Tesla = 10 4 Gauss) Strength unit of electric field E: V / m, 1 V / m = 10 -2 V / cm) Figure 2 shows Gauss and V / cm as units. Instead, this relationship is illustrated.
次にL=2mと仮定して、この条件のときのHe+、He2+
の偏向量Δx(単位:m)を磁場B(単位:tesla)と
の関係として求めると次のようになる。Next, assuming L = 2m, He + , He 2+ under this condition
The deflection amount Δx (unit: m) of is calculated as the relationship with the magnetic field B (unit: tesla) as follows.
He+につき Δx6.9 B He2+につき Δx2.8 B さてイオン選別スリットの幅を、この種の四重極電磁石
レンズのボーア直径を5mm程度とし、He2+がその10倍程
度は離れるように偏向させるという要求条件を課する
と、磁場Bとして180Gaussと、第2図より電場Eとして
約1230V/cmが要求されることになる。これらの値は通常
の電磁、電場配置で容易に得られるので、ウイーン(E
×B)型質量分析器はこの目的に採用可能であり適切で
ある。The width of Derutaekkusu2.8 B Well ion selection slit per Δx6.9 B He 2+ per the He +, the Bohr diameter of such quadrupole electromagnet lens is about 5 mm, as the He 2+ leaves its 10 times When the requirement to deflect the light is applied, a magnetic field B of 180 Gauss and an electric field E of about 1230 V / cm are required from FIG. Since these values can be easily obtained by usual electromagnetic and electric field arrangements, the Vienna (E
A × B) type mass spectrometer is applicable and suitable for this purpose.
第3図は本発明の集束イオンビーム装置の他の実施例を
示す。第1図実施例と均等の各部は第3図中に同一符号
を記入して指摘し説明の重複を省略する。FIG. 3 shows another embodiment of the focused ion beam apparatus of the present invention. The same parts as those in the embodiment of FIG. 1 are designated by the same reference numerals in FIG.
この実施例では、対物コリメータ(5)と四重極電磁石レ
ンズ(12)との間に挿入されるイオン種・ビームエネルギ
ーの分析コンポーネントとして90°偏向電磁石(16)を設
置する。偏向電磁石(16)の偏向角度は45°〜180°の範
囲で選ぶことができる。偏向電磁石の代わりに偏向電極
を使用してもよい。In this embodiment, a 90 ° deflection electromagnet (16) is installed as an ion species / beam energy analysis component inserted between the objective collimator (5) and the quadrupole electromagnet lens (12). The deflection angle of the deflection electromagnet (16) can be selected in the range of 45 ° to 180 °. A deflection electrode may be used instead of the deflection electromagnet.
以上、本発明の集束イオンビーム装置を分析装置として
用いた場合の実施例について説明したが、本実施例のハ
ード構成はそのままイオン注入装置としても用いること
ができる。但し、そのように用いる場合は検出器(15)は
なくてもよい。The embodiment in which the focused ion beam device of the present invention is used as an analyzer has been described above, but the hardware configuration of this embodiment can be used as it is as an ion implanter. However, in such a case, the detector (15) may be omitted.
(発明の効果) 以上のように本発明によると、集束イオンビーム装置の
構成を集約的とすることができ、各コンポーネントの精
密アラインメントが容易となり防振性能も向上し、これ
らが相俟ってビームスポット径を小さくして分析機能を
向上させることができる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the configuration of the focused ion beam device can be made centralized, the precise alignment of each component is facilitated, and the vibration isolation performance is also improved. The beam spot diameter can be reduced to improve the analysis function.
第1図は本発明の集束イオンビーム分析装置の第1実施
例の構成配置図、第2図はそのウイーン型質量分析器の
各種イオンビーム直進条件を横軸の磁束密度(Gauss)と
縦軸の電場強さ(V/cm)の関係において示す図表、第3図
は本発明装置の第2実施例の構成配置図、第4図は従来
技術の装置の構成配置図である。 (1)……静電型加速器、(2)……イオン源、(3)……加速
管、(4)……イオンビーム、(5)……対物コリメータ、
(6)……ウイーン(E×B)型質量分析器、(7)……電磁
石コイル、(8)……窓型電磁石ヨーク、(9)……分析電
極、(10)……イオン選別スリット、(11)……偏向電極、
(12)……四重極電磁石レンズ、(13)……試料チヤンバ
ー、(14)……ターゲット(測定試料)、(15)……検出
器、(16)……90°偏向電磁石、(B)……磁場、磁束密
度、(E)……電場、電界強度、(V)……印加電圧、(d)…
…極間距離、(L)……分析器全長、(a)……加速器、(b)
……イオン源、(c)……加速管、(d′)……イオンビ
ーム、(e)……偏向分析電磁石、(f)……対物コリメー
タ、(g)……四重極電磁石レンズ、(h)……試料チヤンバ
ー、(i)……ターゲット、(j)……検出器、(k)……コイ
ル。FIG. 1 is a structural layout view of a focused ion beam analyzer according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows various ion beam straight-ahead conditions of the Wien type mass analyzer in which magnetic flux density (Gauss) on the horizontal axis and vertical axis on the vertical axis. Is a diagram showing the relationship of the electric field strength (V / cm) in FIG. 3, FIG. 3 is a structural layout of a second embodiment of the device of the present invention, and FIG. 4 is a structural layout of a conventional device. (1) …… electrostatic accelerator, (2) …… ion source, (3) …… accelerating tube, (4) …… ion beam, (5) …… objective collimator,
(6) …… Wien (E × B) type mass spectrometer, (7) …… electromagnetic coil, (8) …… window electromagnet yoke, (9) …… analyzing electrode, (10) …… ion selection slit , (11) …… Deflecting electrodes,
(12) …… Quadrupole electromagnet lens, (13) …… Sample chamber, (14) …… Target (measurement sample), (15) …… Detector, (16) …… 90 ° deflection electromagnet, (B ) ... magnetic field, magnetic flux density, (E) ... electric field, electric field strength, (V) ... applied voltage, (d) ...
… Distance between poles, (L) …… total length of analyzer, (a) …… accelerator, (b)
…… Ion source, (c) …… accelerating tube, (d ′) …… ion beam, (e) …… deflecting analysis electromagnet, (f) …… objective collimator, (g) …… quadrupole electromagnet lens, (h) …… Sample chamber, (i) …… Target, (j) …… Detector, (k) …… Coil.
フロントページの続き (72)発明者 井上 浩司 兵庫県神戸市灘区篠原伯母野山町2―3― 1 (56)参考文献 特開 昭62−82634(JP,A) 特開 昭47−31686(JP,A)Front Page Continuation (72) Inventor Koji Inoue 2-3-1, Noboru Shinohara, Nada-ku, Kobe-shi, Hyogo (56) References JP-A-62-82634 (JP, A) JP-A-47-31686 (JP) , A)
Claims (6)
がイオン種選定器、対物コリメータ、ビーム集束器を経
て試料にスポット入射する高エネルギー荷電ビームを用
いた微小領域の表面改質、又は物性・組成分析等の装置
において、 加速器のすぐ下流に対物コリメータを配置し、対物コリ
メータと四重極電磁石レンズとの間の物面距離中のドリ
フト空間に、イオン種・ビームエネルギーの分析コンポ
ーネントを挿入する構成とするとともに、 前記分析コンポーネントとして、磁場型質量分析器を使
用することを特徴とする集束イオンビーム装置。1. Surface modification of a minute region using a high-energy charged beam in which a high-energy ion beam from an accelerator is spot-incident on a sample through an ion species selector, objective collimator, and beam concentrator, or physical properties / composition. In an instrument such as an analyzer, an objective collimator is placed just downstream of the accelerator, and the ion species / beam energy analysis component is inserted in the drift space in the object plane distance between the objective collimator and the quadrupole electromagnet lens. A focused ion beam device characterized in that a magnetic field type mass spectrometer is used as the analysis component.
°偏向電磁石を使用することを特徴とする請求項1に記
載の集束イオンビーム装置。2. The analysis component comprises 45 ° to 180 °
The focused ion beam device according to claim 1, wherein a deflection electromagnet is used.
がイオン種選定器、対物コリメータ、ビーム集束器を経
て試料にスポット入射する高エネルギー荷電ビームを用
いた微小領域の表面改質、又は物性・組成分析等の装置
において、 加速器のすぐ下流に対物コリメータを配置し、対物コリ
メータと四重極電磁石レンズとの間の物面距離中のドリ
フト空間に、イオン種・ビームエネルギーの分析コンポ
ーネントを挿入する構成とするとともに、 前記分析コンポーネントとして、ウイーン(E×B)型
質量分析器を使用することを特徴とする集束イオンビー
ム装置。3. Surface modification of a minute area using a high-energy charged beam in which a high-energy ion beam from an accelerator is incident on a sample through an ion species selector, an objective collimator, and a beam concentrator, or physical properties and composition. In an instrument such as an analyzer, an objective collimator is placed just downstream of the accelerator, and the ion species / beam energy analysis component is inserted in the drift space in the object plane distance between the objective collimator and the quadrupole electromagnet lens. In addition, the focused ion beam device is characterized in that a Wien (E × B) type mass analyzer is used as the analysis component.
がイオン種選定器、対物コリメータ、ビーム集束器を経
て測定試料にスポット入射する高エネルギー荷電ビーム
を用いた微小領域の物性・組成分析等の装置において、 加速器のすぐ下流に対物コリメータを配置し、対物コリ
メータと四重極電磁石レンズとの間の物面距離中のドリ
フト空間にイオン種・ビームエネルギーの分析コンポー
ネントを挿入する構成とするとともに、 前記分析コンポーネントとして、磁場型質量分析器を使
用することを特徴とする集束イオンビーム分析装置。4. An apparatus for analyzing physical properties / composition of a minute region using a high-energy charged beam in which a high-energy ion beam from an accelerator is spot-incident on a measurement sample through an ion species selector, an objective collimator, and a beam concentrator. In the above, the objective collimator is arranged immediately downstream of the accelerator, and the ion species / beam energy analysis component is inserted into the drift space in the object plane distance between the objective collimator and the quadrupole electromagnet lens. A focused ion beam analyzer characterized by using a magnetic field type mass spectrometer as an analysis component.
°偏向電磁石を使用することを特徴とする請求項4に記
載の集束イオンビーム分析装置。5. The analysis component comprises 45 ° to 180 °
The focused ion beam analyzer according to claim 4, wherein a deflection electromagnet is used.
がイオン種選定器、対物コリメータ、ビーム集束器を経
て測定試料にスポット入射する高エネルギー荷電ビーム
を用いた微小領域の物性・組成分析等の装置において、 加速器のすぐ下流に対物コリメータを配置し、対物コリ
メータと四重極電磁石レンズとの間の物面距離中のドリ
フト空間にイオン種・ビームエネルギーの分析コンポー
ネントを挿入する構成とするとともに、 前記分析コンポーネントとして、ウイーン(E×B)型
質量分析器を使用することを特徴とする集束イオンビー
ム分析装置。6. An apparatus for analyzing physical properties and composition in a minute region using a high energy charged beam in which a high energy ion beam from an accelerator is spot-incident on a measurement sample through an ion species selector, an objective collimator and a beam concentrator. In the above, the objective collimator is arranged immediately downstream of the accelerator, and the ion species / beam energy analysis component is inserted into the drift space in the object plane distance between the objective collimator and the quadrupole electromagnet lens. A focused ion beam analyzer characterized by using a Wien (ExB) type mass analyzer as an analysis component.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1302392A JPH0640477B2 (en) | 1989-05-17 | 1989-11-20 | Focused ion beam device |
| US07/524,432 US5063294A (en) | 1989-05-17 | 1990-05-17 | Converged ion beam apparatus |
| EP90109351A EP0398335B1 (en) | 1989-05-17 | 1990-05-17 | Converged ion beam apparatus |
| DE69026751T DE69026751T2 (en) | 1989-05-17 | 1990-05-17 | Ion beam focusing device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-125373 | 1989-05-17 | ||
| JP12537389 | 1989-05-17 | ||
| JP1302392A JPH0640477B2 (en) | 1989-05-17 | 1989-11-20 | Focused ion beam device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0374037A JPH0374037A (en) | 1991-03-28 |
| JPH0640477B2 true JPH0640477B2 (en) | 1994-05-25 |
Family
ID=26461824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1302392A Expired - Lifetime JPH0640477B2 (en) | 1989-05-17 | 1989-11-20 | Focused ion beam device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0640477B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4665117B2 (en) * | 2005-08-26 | 2011-04-06 | 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 | Compact high-energy focused ion beam system |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6282634A (en) * | 1985-10-04 | 1987-04-16 | Anelva Corp | Element analyzer |
-
1989
- 1989-11-20 JP JP1302392A patent/JPH0640477B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0374037A (en) | 1991-03-28 |
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