JPH0266844A - 集束イオンビーム装置 - Google Patents
集束イオンビーム装置Info
- Publication number
- JPH0266844A JPH0266844A JP63219121A JP21912188A JPH0266844A JP H0266844 A JPH0266844 A JP H0266844A JP 63219121 A JP63219121 A JP 63219121A JP 21912188 A JP21912188 A JP 21912188A JP H0266844 A JPH0266844 A JP H0266844A
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- JP
- Japan
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- ion beam
- filter
- blanking
- ion
- magnetic field
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- Pending
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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。
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、ターゲットに細く集束したイオンビムを照射
するようにした集束イオンビーム装置に関し、特に、マ
スクレスイオン注入に使用して好適な集束イオンビーム
装置に関する。
するようにした集束イオンビーム装置に関し、特に、マ
スクレスイオン注入に使用して好適な集束イオンビーム
装置に関する。
（従来の技術）
液体金属イオン源によって、ホウ素（Ｂ）、ベリリウム
（Ｂｅ）、シリコン（Ｓ ｉ ） 、リン＜Ｐ）、亜鉛
（７ｎ）等のイオンが得られる。これらのイオンをシリ
コンウェハーや■−ｖ族の元素から成るウェハーに注入
することにより、これらのウェハーに対しで、Ｐ型ある
いはＮ型ドーパント・どなる不純物が得られる。従って
、このイオン源を用いた集束イオンビーム装置は、マス
クレスの不純物の注入が可能となることから注目を浴び
ている。この液体金属イオン源では、融点が高い、ある
いは、蒸気圧が高い物質はイオンを得にくいことから、
共晶合金とし、融点を下げて用いられる。
（Ｂｅ）、シリコン（Ｓ ｉ ） 、リン＜Ｐ）、亜鉛
（７ｎ）等のイオンが得られる。これらのイオンをシリ
コンウェハーや■−ｖ族の元素から成るウェハーに注入
することにより、これらのウェハーに対しで、Ｐ型ある
いはＮ型ドーパント・どなる不純物が得られる。従って
、このイオン源を用いた集束イオンビーム装置は、マス
クレスの不純物の注入が可能となることから注目を浴び
ている。この液体金属イオン源では、融点が高い、ある
いは、蒸気圧が高い物質はイオンを得にくいことから、
共晶合金とし、融点を下げて用いられる。
例えば、５ｉＰＲｅのイオンを得たい場合には、金（Ａ
ｕ）とＳ（とＢｅの３元合金が用いられる。
ｕ）とＳ（とＢｅの３元合金が用いられる。
この合金の融点は約３５０℃とかなり低くなり、従って
、各物質のイオンを得ることが可能となる。
、各物質のイオンを得ることが可能となる。
この合金をイオン化した場合、この合金を構成する複数
の元素のイオンが得られるが、その内、必要な特定のイ
オンを得るためにＥ×Ｂフィルターが用いられる。
の元素のイオンが得られるが、その内、必要な特定のイ
オンを得るためにＥ×Ｂフィルターが用いられる。
第４図は、Ｅ×Ｂフィルターを使用した従来の集束イオ
ンビーム装置を示している。図中１は液体金属イオン源
である。イオン源１から発／４″シ加速されるイオンビ
ームは、収束レンズ２と対物レンズ３によってシリコン
ウェハーの如きターゲット４十に集束される。５はＥ×
Ｂフィルターであり、このＥ×Ｂフィルター５の中心は
、収束レンズ２によって形成されたクロスオーバ位ＩＣ
に致されている。このＥ×Ｂフィルター５の前段と後段
には、ブランキング電極６．７が配置されている。
ンビーム装置を示している。図中１は液体金属イオン源
である。イオン源１から発／４″シ加速されるイオンビ
ームは、収束レンズ２と対物レンズ３によってシリコン
ウェハーの如きターゲット４十に集束される。５はＥ×
Ｂフィルターであり、このＥ×Ｂフィルター５の中心は
、収束レンズ２によって形成されたクロスオーバ位ＩＣ
に致されている。このＥ×Ｂフィルター５の前段と後段
には、ブランキング電極６．７が配置されている。
このような構成の動作を説明すると、まず、液体金属イ
オン源から発生した複数の元素のイオンは、収束レンズ
２によってクロスオーバ点Ｃに集束される。この複数の
元素のイオンの内、特定の元素のイオンは、Ｅ×Ｂフィ
ルター５内部を直進し、対物レンズ３によってターゲッ
ト４上に集束される。一方、前記特定の元素以外の元素
のイオンは、Ｅ×Ｂフィルター５によって進行方向を曲
げられ、アパーチＡ７板８に衝突してターゲット・４へ
の照射が阻止される。このＥ×Ｂフィルターがイオンビ
ームｒＢのクロスオーバ位置に配置されている理由は、
イオンビームのエネルギー幅によるＥ×Ｂフィルターの
色収差を少なくするためである。
オン源から発生した複数の元素のイオンは、収束レンズ
２によってクロスオーバ点Ｃに集束される。この複数の
元素のイオンの内、特定の元素のイオンは、Ｅ×Ｂフィ
ルター５内部を直進し、対物レンズ３によってターゲッ
ト４上に集束される。一方、前記特定の元素以外の元素
のイオンは、Ｅ×Ｂフィルター５によって進行方向を曲
げられ、アパーチＡ７板８に衝突してターゲット・４へ
の照射が阻止される。このＥ×Ｂフィルターがイオンビ
ームｒＢのクロスオーバ位置に配置されている理由は、
イオンビームのエネルギー幅によるＥ×Ｂフィルターの
色収差を少なくするためである。
（発明が解決しようとする課題）
Ｅ×Ｂフィルター５を直進するイオンビームは、ターゲ
ット４土に集束されるが、マスクレスイオン注入におい
ては、ターゲット上でのイオンビムの照射位置を偏向器
（図示せず）によって変え、所望のパターンを描画する
ことによって行う。又、この描画においては、イオンビ
ームのブランキングを行わねばならないが、ブランキン
グ電極は、ターゲット上でのイオンビームによるアイリ
ング（ｔａｉｌｉｎｇ ）を無くずために、クロスオー
バ位置Ｃに配置する必要がある。しかしながら、クロス
オーバ位置Ｃには、Ｅ×Ｂフィルター５が配置されてい
るため、図に示すように、Ｅ×Ｂフィルタの前後に２段
のブランキング電極６，７を設け、図中実線して示すよ
うに、イオンビームを偏向し、見掛は土、クロスオーバ
位置Ｃでブランキングが行われるようにしている。しか
しながら、この方法では、２段のブランキング電極６．
７を全く同じ形状とし、印加する電圧も同じ電圧とする
ことにより、所望のブランキングを行うことができる。
ット４土に集束されるが、マスクレスイオン注入におい
ては、ターゲット上でのイオンビムの照射位置を偏向器
（図示せず）によって変え、所望のパターンを描画する
ことによって行う。又、この描画においては、イオンビ
ームのブランキングを行わねばならないが、ブランキン
グ電極は、ターゲット上でのイオンビームによるアイリ
ング（ｔａｉｌｉｎｇ ）を無くずために、クロスオー
バ位置Ｃに配置する必要がある。しかしながら、クロス
オーバ位置Ｃには、Ｅ×Ｂフィルター５が配置されてい
るため、図に示すように、Ｅ×Ｂフィルタの前後に２段
のブランキング電極６，７を設け、図中実線して示すよ
うに、イオンビームを偏向し、見掛は土、クロスオーバ
位置Ｃでブランキングが行われるようにしている。しか
しながら、この方法では、２段のブランキング電極６．
７を全く同じ形状とし、印加する電圧も同じ電圧とする
ことにより、所望のブランキングを行うことができる。
しかしながら、ブランキングはナノ秒オーダで行われる
必要があり、２枚のブランキング電極６゜７への電圧供
給のリード線の長さに大きな差があると、２段の電極へ
の電圧の印加のタイミングがずれてしまい、ティリング
が生じてしまう。
必要があり、２枚のブランキング電極６゜７への電圧供
給のリード線の長さに大きな差があると、２段の電極へ
の電圧の印加のタイミングがずれてしまい、ティリング
が生じてしまう。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであって、
その目的はデイリングを生じることなく、イオンビーム
のブランキングを行うことができる集束イオンビーム装
置を実現することにある。
その目的はデイリングを生じることなく、イオンビーム
のブランキングを行うことができる集束イオンビーム装
置を実現することにある。
〈課題を解決するｌζめの手段）
本発明の請求項１に基づく集束イオンビーム装置は、イ
オン源と、イオン源から発生したイオンビームの内、特
定のイオン種を選別するＥ×Ｂフィルターと、イオンビ
ームがＥ×Ｂフィルターの中心にクロスオーバーを形成
するようにイオンビームを集束する手段と、Ｅ×Ｂフィ
ルターによって選別されたイオンを集束する集束レンズ
とを有したイオンビーム装置において、Ｅ×Ｂフィルタ
ーを構成する磁場発生用ポールピースの実質的に光軸に
対向する面がブランキング電極面とされ、このブランキ
ング電極面にブランキング電圧を印加するように構成し
たことを特徴としている。
オン源と、イオン源から発生したイオンビームの内、特
定のイオン種を選別するＥ×Ｂフィルターと、イオンビ
ームがＥ×Ｂフィルターの中心にクロスオーバーを形成
するようにイオンビームを集束する手段と、Ｅ×Ｂフィ
ルターによって選別されたイオンを集束する集束レンズ
とを有したイオンビーム装置において、Ｅ×Ｂフィルタ
ーを構成する磁場発生用ポールピースの実質的に光軸に
対向する面がブランキング電極面とされ、このブランキ
ング電極面にブランキング電圧を印加するように構成し
たことを特徴としている。
本発明の請求項２に基づく集束イオンビーム装置は、イ
オン源と、イオン源から発生したイオンビームの内、特
定のイオン種を選別するＥ×Ｂフィルターと、イオンビ
ームがＥ×Ｂフィルターの中心にクロスオーバーを形成
するようにイオンビムを集束する手段と、Ｅ×Ｂフィル
ターによって選別されたイオンを集束する集束レンズと
を有したイオンビーム装置において、Ｅ×Ｂフィルター
を構成する磁場発生用ポールピースの光軸に対向する面
に絶縁物を介してブランキング電極を配置し、このブラ
ンキング電極にブランキング電圧を印加するように構成
したことを特徴としている。
オン源と、イオン源から発生したイオンビームの内、特
定のイオン種を選別するＥ×Ｂフィルターと、イオンビ
ームがＥ×Ｂフィルターの中心にクロスオーバーを形成
するようにイオンビムを集束する手段と、Ｅ×Ｂフィル
ターによって選別されたイオンを集束する集束レンズと
を有したイオンビーム装置において、Ｅ×Ｂフィルター
を構成する磁場発生用ポールピースの光軸に対向する面
に絶縁物を介してブランキング電極を配置し、このブラ
ンキング電極にブランキング電圧を印加するように構成
したことを特徴としている。
本発明の請求項３に基づく集束イオンビーム装置は、イ
オン源と、イオン源から発生したイオンビームの内、特
定のイオン種を選別するＥ×Ｂフィルターと、イオンビ
ームがＥ×Ｂフィルターの中心にクロスオーバーを形成
するようにイオンビムを集束する手段と、Ｅ×Ｂフィル
ターによって選別されたイオンを集束する集束レンズと
を有したイオンビーム装置において、Ｅ×Ｂフィルタを
構成する磁場発生用ポールピースにブランキング電圧を
印加Ｊ−るように構成したことを特徴としている。
オン源と、イオン源から発生したイオンビームの内、特
定のイオン種を選別するＥ×Ｂフィルターと、イオンビ
ームがＥ×Ｂフィルターの中心にクロスオーバーを形成
するようにイオンビムを集束する手段と、Ｅ×Ｂフィル
ターによって選別されたイオンを集束する集束レンズと
を有したイオンビーム装置において、Ｅ×Ｂフィルタを
構成する磁場発生用ポールピースにブランキング電圧を
印加Ｊ−るように構成したことを特徴としている。
（作用）
請求項１の発明では、Ｅ×Ｂフィルターを構成一
するｖＡ磁場発生用ポールピース実質的に光軸に対向す
る面をブランキング電極として使用し、Ｅ×Ｂフィルタ
ーとブランキング電極の両者をイオンビームのクロスオ
ーバー位置に配置する。
る面をブランキング電極として使用し、Ｅ×Ｂフィルタ
ーとブランキング電極の両者をイオンビームのクロスオ
ーバー位置に配置する。
請求項２の発明では、Ｅ×Ｂフィルターを構成する磁場
発生用ポールピースの光軸に対向する而に、絶縁物を介
してブランキング電極を取り付ける。
発生用ポールピースの光軸に対向する而に、絶縁物を介
してブランキング電極を取り付ける。
請求項３の発明では、Ｅ×Ｂフィルターを構成する磁場
発生用ポールピースに直接ブランキング電圧を印加する
。
発生用ポールピースに直接ブランキング電圧を印加する
。
（実施例）
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。第１図および第２図は、本発明に基づく集束イオンビ
ーム装置のＥ×Ｂフィルターとブランキング電極の部分
の一実施例を示しており、第２図は第１図のＡＡ断面図
である。図中、１１゜１２はＥ×Ｂフィルターの磁場を
発生するためのポールピースであり、フエライ１−やコ
バルｌ〜鉄等で形成されている。１３．１４はＥ×Ｂフ
ィルタの電場を発生させるための電極である。ポールピ
ース１１，１２の光軸Ｏに対向する面には、夫々絶縁物
１５．１６を介して、例えば、アルミプラス等の非磁性
の導電材料で形成されたブランキング電極１７．１８が
取り付けられている。このブランキング電極１７．１８
には、図示していないがブランキング電源からブランキ
ング電圧が印加される。１９はアバーヂャ板であり、Ｅ
×Ｂフィルターによって偏向されたイオンやブランキン
グによって偏向されたイオンビームが、このアパチャー
板１９によってターゲット（図示せず）への進行を阻止
される。
。第１図および第２図は、本発明に基づく集束イオンビ
ーム装置のＥ×Ｂフィルターとブランキング電極の部分
の一実施例を示しており、第２図は第１図のＡＡ断面図
である。図中、１１゜１２はＥ×Ｂフィルターの磁場を
発生するためのポールピースであり、フエライ１−やコ
バルｌ〜鉄等で形成されている。１３．１４はＥ×Ｂフ
ィルタの電場を発生させるための電極である。ポールピ
ース１１，１２の光軸Ｏに対向する面には、夫々絶縁物
１５．１６を介して、例えば、アルミプラス等の非磁性
の導電材料で形成されたブランキング電極１７．１８が
取り付けられている。このブランキング電極１７．１８
には、図示していないがブランキング電源からブランキ
ング電圧が印加される。１９はアバーヂャ板であり、Ｅ
×Ｂフィルターによって偏向されたイオンやブランキン
グによって偏向されたイオンビームが、このアパチャー
板１９によってターゲット（図示せず）への進行を阻止
される。
このような構成における動作は次の通りである。
イオン源から発生した複数のイオン種の内、所定のイオ
ン種のイオンビームＩＢのみがターゲットに照射される
ようＥ×Ｂフィルターに電圧と電流が供給され、その結
果、磁場ど電場の強さは所定のイオン種のイオンビーム
が光軸に沿って直進し、他のイオン種のイオンビームは
偏向されてアパチャ板１９に衝突する。この際、ブラン
キング電極１７．１８は、非磁性材料で形成されている
ので、Ｅ×Ｂフィルターの磁場は何等乱されることはな
い。ここで、ターゲットへ向うイオンビームをブランキ
ングするとき、ブランキング電極１７゜１８にブランキ
ング電圧が印加され、その結果、イオンビームは偏向さ
れてアパーチャ板１９に衝突する。
ン種のイオンビームＩＢのみがターゲットに照射される
ようＥ×Ｂフィルターに電圧と電流が供給され、その結
果、磁場ど電場の強さは所定のイオン種のイオンビーム
が光軸に沿って直進し、他のイオン種のイオンビームは
偏向されてアパチャ板１９に衝突する。この際、ブラン
キング電極１７．１８は、非磁性材料で形成されている
ので、Ｅ×Ｂフィルターの磁場は何等乱されることはな
い。ここで、ターゲットへ向うイオンビームをブランキ
ングするとき、ブランキング電極１７゜１８にブランキ
ング電圧が印加され、その結果、イオンビームは偏向さ
れてアパーチャ板１９に衝突する。
このように、Ｅ×Ｂフィルターの中心にイオンビームの
クロスオーバーＣが位置し、更にこのクロスオーバーＣ
はブランキング電極１７．１８の中心にも位置されるこ
とになるので、理想的なブランキングが可能となる。
クロスオーバーＣが位置し、更にこのクロスオーバーＣ
はブランキング電極１７．１８の中心にも位置されるこ
とになるので、理想的なブランキングが可能となる。
なお、この実施例では、ブランキングＮ極を絶縁物を介
してポールピースに取り付けるように構成したが、非磁
性金属を絶縁物のトに蒸着するようにしても良い。
してポールピースに取り付けるように構成したが、非磁
性金属を絶縁物のトに蒸着するようにしても良い。
第３図は本発明の他の実施例を示している。この実施例
においては、Ｅ×Ｂフィルターの磁場発生用ポールピー
ス２１．２２は、基体２３．２４に絶縁物２５．２６を
介して取り付けられている。
においては、Ｅ×Ｂフィルターの磁場発生用ポールピー
ス２１．２２は、基体２３．２４に絶縁物２５．２６を
介して取り付けられている。
Ｅ×Ｂフィルター磁場は、コイル２７．２８に励磁電流
を流すことによって発生される。ブランキング電圧源２
９からのブランキング電圧は、増幅器３０．３１を介し
てポールピース２１．２２自体に直接印加できるように
構成されている。
を流すことによって発生される。ブランキング電圧源２
９からのブランキング電圧は、増幅器３０．３１を介し
てポールピース２１．２２自体に直接印加できるように
構成されている。
この実施例では、Ｅ×Ｂフィルターの磁場発生用ポール
ピースどブランキング電極とを兼用したので、第１の実
施例と同様に、Ｅ×Ｂフィルタとブランキング電極とを
イオンビームのクロスオバー位＠Ｃに配置することがで
きる。
ピースどブランキング電極とを兼用したので、第１の実
施例と同様に、Ｅ×Ｂフィルタとブランキング電極とを
イオンビームのクロスオバー位＠Ｃに配置することがで
きる。
（発明の効果）
以上説明したように、請求項１〜３の発明では、Ｅ×Ｂ
フィルターを構成する磁場発生用ポールピースの実質的
に光軸と対向する面をブランキング電極として使用する
ので、Ｅ×Ｂフィルターとブランキング電極の両者をイ
オンビームのクロスオバー位置に起請することができ、
Ｅ×Ｂフィルターの収差を少なくし、更に、アーリング
現象を生じることなくイオンビームのブランキングを行
うことができる。
フィルターを構成する磁場発生用ポールピースの実質的
に光軸と対向する面をブランキング電極として使用する
ので、Ｅ×Ｂフィルターとブランキング電極の両者をイ
オンビームのクロスオバー位置に起請することができ、
Ｅ×Ｂフィルターの収差を少なくし、更に、アーリング
現象を生じることなくイオンビームのブランキングを行
うことができる。
−１１＝
第１図および第２図は、本発明の一実施例を示す図、第
３図は本発明の他の実施例を示す図、第４図はＥ×Ｂフ
ィルターを使用した従来のイオンビーム装置を示す図で
ある。 １・・・イオン源 ２・・・収束レンズ３・・
・対物レンズ ４・・・ターゲット５・・・Ｅ×
Ｂフィルター ６・・・対物レンズ６．７・・・ブラン
キング電極 ８・・・アパーチャ板 １１．１２・・・ポールピース １３．１４・・・電極 １５．１６・・・絶縁物 １７．１８・・・ブランキング電極 １９・・・アパーチャ板 ２０・・・ターゲット２１
．２２・・・ポールピース ２３、．２４・・・基体 ２５．２６・・・絶縁物２
７．２８・・・コイル ２９・・・ブランキング電圧源 ３０．３１・・・増幅器 ロ □３ 夕仕４勿レンス” タ ーゲット
３図は本発明の他の実施例を示す図、第４図はＥ×Ｂフ
ィルターを使用した従来のイオンビーム装置を示す図で
ある。 １・・・イオン源 ２・・・収束レンズ３・・
・対物レンズ ４・・・ターゲット５・・・Ｅ×
Ｂフィルター ６・・・対物レンズ６．７・・・ブラン
キング電極 ８・・・アパーチャ板 １１．１２・・・ポールピース １３．１４・・・電極 １５．１６・・・絶縁物 １７．１８・・・ブランキング電極 １９・・・アパーチャ板 ２０・・・ターゲット２１
．２２・・・ポールピース ２３、．２４・・・基体 ２５．２６・・・絶縁物２
７．２８・・・コイル ２９・・・ブランキング電圧源 ３０．３１・・・増幅器 ロ □３ 夕仕４勿レンス” タ ーゲット
Claims (3)
- （１）イオン源と、イオン源から発生したイオンビーム
の内、特定のイオン種を選別するＥ×Ｂフィルターと、
イオンビームがＥ×Ｂフィルターの中心にクロスオーバ
ーを形成するようにイオンビームを集束する手段と、Ｅ
×Ｂフィルターによって選別されたイオンを集束する集
束レンズとを有したイオンビーム装置において、Ｅ×Ｂ
フィルターを構成する磁場発生用ポールピースの実質的
に光軸に対向する面がブランキング電極面とされ、この
ブランキング電極面にブランキング電圧を印加するよう
に構成したことを特徴とする集束イオンビーム装置。 - （２）イオン源と、イオン源から発生したイオンビーム
の内、特定のイオン種を選別するＥ×Ｂフィルターと、
イオンビームがＥ×Ｂフィルターの中心にクロスオーバ
ーを形成するようにイオンビームを集束する手段と、Ｅ
×Ｂフィルターによって選別されたイオンを集束する集
束レンズとを有したイオンビーム装置において、Ｅ×Ｂ
フィルターを構成する磁場発生用ポールピースの光軸に
対向する面に絶縁物を介してブランキング電極を配置し
、このブランキング電極にブランキング電圧を印加する
ように構成したことを特徴とする集束イオンビーム装置
。 - （３）イオン源と、イオン源から発生したイオンビーム
の内、特定のイオン種を選別するＥ×Ｂフィルターと、
イオンビームがＥ×Ｂフィルターの中心にクロスオーバ
ーを形成するようにイオンビームを集束する手段と、Ｅ
×Ｂフィルターによって選別されたイオンを集束する集
束レンズとを有したイオンビーム装置において、Ｅ×Ｂ
フィルターを構成する磁場発生用ポールピースにブラン
キング電圧を印加するように構成したことを特徴とする
集束イオンビーム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63219121A JPH0266844A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 集束イオンビーム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63219121A JPH0266844A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 集束イオンビーム装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0266844A true JPH0266844A (ja) | 1990-03-06 |
Family
ID=16730575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63219121A Pending JPH0266844A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 集束イオンビーム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0266844A (ja) |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP63219121A patent/JPH0266844A/ja active Pending
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