JPH04299821A - 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
JPH04299821A
JPH04299821A JP3089569A JP8956991A JPH04299821A JP H04299821 A JPH04299821 A JP H04299821A JP 3089569 A JP3089569 A JP 3089569A JP 8956991 A JP8956991 A JP 8956991A JP H04299821 A JPH04299821 A JP H04299821A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
ion beam
electron
shower
stage
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.)
Granted
Application number
JP3089569A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2965739B2 (ja
Inventor
Shigeru Noguchi
茂 野口
Yasuyuki Kawai
河合 靖之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP3089569A priority Critical patent/JP2965739B2/ja
Priority to US07/848,031 priority patent/US5164596A/en
Priority to KR1019920004599A priority patent/KR100274265B1/ko
Publication of JPH04299821A publication Critical patent/JPH04299821A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2965739B2 publication Critical patent/JP2965739B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

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
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • 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
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/305—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching
    • H01J37/3053—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching for evaporating or etching
    • H01J37/3056—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching for evaporating or etching for microworking, e. g. etching of gratings or trimming of electrical components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0013—Positioning or observing workpieces, e.g. with respect to the impact; Aligning, aiming or focusing electron beams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/02—Control circuits therefor
    • 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
    • H01J37/026—Means for avoiding or neutralising unwanted electrical charges on tube components
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/004—Charge control of objects or beams
    • H01J2237/0041—Neutralising arrangements
    • H01J2237/0044—Neutralising arrangements of objects being observed or treated

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Measurement Of Radiation (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は集束イオンビーム装置、
特に、試料表面の帯電防止のために電子シャワーを照射
する機能を備えた集束イオンビーム装置における電子シ
ャワーの調整技術に関する。
【0002】
【従来の技術】フォトマスクやレクチルなどの試料表面
上に形成されたパターンの修正を行う装置として、集束
イオンビーム装置が広く用いられている。一般に、この
ような試料にイオンビームを照射すると、イオンの正電
荷により試料表面が帯電することになる。この帯電が生
じると、試料表面を観察できなくなるなどの弊害が生じ
るため、イオンの正電荷を電子によって中和する方法が
採られている。すなわち、イオンビームを照射するため
のイオン銃とは別に、中和用電子シャワーを照射するた
めの電子銃が用意され、イオンビームの照射とともに、
電子シャワーの照射を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、イオン
の正電荷による中和を適切に行うためには、電子シャワ
ーの照射電流量、照射位置範囲などを調整する必要があ
る。このような調整方法として、たとえば、特開平1−
76662号公報には、導電性の試料表面と非導電性の
試料表面とを用意し、イオンビーム照射時に得られる両
者の像が同等となるように、電子シャワーを調整する方
法が開示されている。しかしながら、この方法では、電
子シャワーの照射状態を定量的に知ることができないた
め、十分な調整を行うことができないという問題がある
。定量的な情報を得る方法としては、蛍光試料に電子シ
ャワーを照射して観察したり、レジストが塗布された基
板などの上に電子シャワーを照射した後、このレジスト
を現像してその像を観察したりする方法が行われている
が、正確な情報が得られなかったり、手間がかかったり
するという問題がある。
【0004】そこで本発明は、電子シャワーの正確な調
整を容易に行い得る機能を備えた集束イオンビーム装置
を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、集束イオンビ
ーム装置において、試料をXY平面上に載置するための
XYステージと、このXYステージをXY平面に沿って
移動させるための駆動系と、XYステージ上の試料にイ
オンビームを照射するためのイオン銃と、イオンビーム
の照射による帯電を中和するために、試料に電子シャワ
ーを照射する電子銃と、XYステージ上の一部に設けら
れた微小電流測定素子と、駆動系に対して所定の制御信
号を与えることにより、電子シャワー照射領域において
、微小電流測定素子をX方向およびY方向に移動させ、
各位置における微小電流測定素子による測定電流値を検
出する制御装置と、この制御装置によって検出された測
定電流値の分布を画面に表示するディスプレイ装置と、
を設けたものである。
【0006】
【作  用】本発明による装置では、試料表面上に形成
される電子シャワーのスポット領域を、微小電流測定素
子によって走査することにより、照射電子密度分布を直
接測定することができる。しかも、微小電流測定素子は
、XYステージの一部に設けられているので、このXY
ステージの駆動系をそのまま利用して微小電流測定素子
の走査を行うことができる。こうして測定された照射電
子密度分布は、ディスプレイ装置の画面上に表示される
ため、電子シャワーの強度、スポットの径、スポットの
位置、を容易に把握することができ、電子シャワーの正
確な調整を容易に行うことができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明を図示する実施例に基づいて説
明する。図1は本発明の一実施例に係る集束イオンビー
ム装置のイオンビーム照射を行う主要部の構成を示す斜
視図である。イオン銃10は、イオン源11とイオン光
学系12とによって構成されている。イオン光学系12
は、種々の電極やアパーチャーによって構成されており
、イオン源11で発生したイオンを集束イオンビームと
して試料Sに照射する。電子銃20は、試料Sに対して
電子シャワーを照射する機能を有する。すなわち、イオ
ン銃10からのイオンビームの照射により、試料Sの表
面に発生した正電荷は、電子銃20から照射された電子
シャワーによって中和される。
【0008】ガスインジェクタ30は、試料Sの表面に
対して所定のガス(たとえばピレンガス)を噴射する機
能を有する。たとえば、このガスの分子をイオンと反応
させて試料表面に膜を形成し、試料上のパターンの修正
を行うことができる。また、二次荷電粒子検出器40は
、試料Sの表面からの二次荷電粒子を検出する機能を有
し、この検出器の出力信号に基づいて、試料上のパター
ンの像を観察することができる。
【0009】試料Sは、XYステージ100上に載置さ
れる。XYステージ100は、ステッピングモータ11
0により図のX軸方向に駆動され、ステッピングモータ
120により図のY軸方向に駆動される。本発明の特徴
は、このXYステージ100の一部に、微小電流測定素
子が設けられている点である。この実施例では、微小電
流測定素子としてファラデーカップFを用いており、こ
のファラデーカップFは、XYステージ100上におい
て試料Sを載置するのに妨げとならない場所に取り付け
られている。また、ファラデーカップFの測定面は、試
料Sの表面とほぼ同じ高さになるように調整されている
。したがって、XYステージ100を移動させることに
より、電子銃20から照射された電子シャワーの照射領
域下に、ファラデーカップFを移動させることができる
。
【0010】本発明の要点は、ファラデーカップFによ
って、電子銃20から照射される電子シャワーの強度分
布を測定することである。この強度分布測定を行うため
の構成要素を、図2にブロック図で示す。ここで、イオ
ン銃10、電子銃20、XYステージ100、ファラデ
ーカップF、および試料Sは、図1に示す斜視図で説明
したものと同一の要素であり、駆動系200は、図1に
示すステッピングモータ110および120に対応する
要素である。この他に、ファラデーカップFで測定され
た微小電流を増幅するための増幅器210、ここで増幅
された信号をデジタル信号に変換するA/D変換器22
0、駆動系200に対する制御を行うとともにA/D変
換器220から与えられるデジタル信号を処理する制御
装置300、および測定結果の表示を行うディスプレイ
装置400という各構成要素が用意されている。制御装
置300は、具体的にはパーソナルコンピュータによっ
て構成されている。なお、図1に示したガスインジェク
タ30および二次荷電粒子検出器40は、本発明につい
ての必須構成要素ではないため、図2においては図示を
省略した。
【0011】図2に示す装置において、イオン銃10か
らのイオンビームIは、試料Sの表面に照射される。こ
のとき、試料Sの帯電を中和するために、電子銃20か
ら電子シャワーEが照射される。ただし、適切な中和を
行うためには、電子シャワーEの強度、ビーム径、照射
位置を調整する必要がある。この装置では、次のように
して、電子シャワーEの電子密度分布がディスプレイ装
置400に表示されるため、このような調整を正確に、
かつ、容易に行うことが可能になる。まず、制御装置3
00は、制御系200に対して、XYステージ100を
移動させるような制御信号を与える。この移動により、
ファラデーカップFが電子シャワーEの照射領域内にく
るようにし、ファラデーカップFをX方向にΔxずつ、
Y方向にΔyずつ、移動させるようにし、ファラデーカ
ップFにより電子シャワーEの照射領域を走査するよう
にする。一般に、ファラデーカップFの径は、100μ
程度であり、ΔxおよびΔyの大きさも同程度にするの
が好ましい。ファラデーカップFの走査中に、電子銃2
0から電子シャワーEを照射すれば、この電子シャワー
Eに起因してファラデーカップFに微小電流が流れこと
になる。各走査位置においてファラデーカップFが検出
した微小電流は、増幅器210で増幅され、A/D変換
器220でデジタル化された後、制御装置300に入力
される。したがって、制御装置300は、どの位置にお
いてどの程度の電流が検出されたかという情報を得るこ
とができる。別言すれば、電子シャワーEが試料Sの表
面に形成するスポットの電子密度分布が得られることに
なる。そこで、制御装置300は、この電子密度分布を
ディスプレイ装置400の画面に表示する。
【0012】図3は、このようにして表示された電子密
度分布の一例を示す図である。この表示では、XYステ
ージの駆動方向に対応するX方向およびY方向に、それ
ぞれピッチΔxおよびΔyで画素が配列されている。各
画素は、その位置においてファラデーカップFが検出し
た微小電流値に対応した濃度で表示されている。あるい
は、微小電流値に対応して画素の色を変えるようにして
もかまわない。オペレータは、この表示を見て、どのよ
うな強度の電子シャワーが、どのような分布で照射され
ているかを認識することができ、試料Sの表面に形成さ
れたスポットの径の大きさや形成位置を認識することも
できる。したがって、この表示を見ながら、電子シャワ
ーの強度、ビーム径、照射位置、の調整を正確に行うこ
とが可能である。しかも、調整後の分布は、ファラデー
カップFによる走査を再度行うだけで得られるため、操
作も非常に簡単である。
【0013】以上本発明を図示する実施例に基づいて説
明したが、本発明はこの実施例のみに限定されるもので
はなく、この他にも種々の態様で実施可能である。たと
えば、ファラデーカップFの走査をより高精度に行うた
めに、レーザ干渉系などをもちいた位置制御を行っても
よい。
【0014】
【発明の効果】以上のとおり本発明による集束イオンビ
ーム装置では、試料表面上に形成される電子シャワーの
スポット領域を、微小電流測定素子によって走査するこ
とにより、照射電子密度分布を直接測定するようにした
ため、電子シャワーの強度、スポットの径、スポットの
位置、を容易に把握することができ、電子シャワーの正
確な調整を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る集束イオンビーム装置
のビーム照射部分の構成を示す斜視図である。
【図2】本発明の一実施例に係る集束イオンビーム装置
の電子シャワー測定部分の構成を示すブロック図である
。
【図3】図2に示す装置におけるディスプレイ装置の画
面上に表示された電子密度分布の一例を示す図である。
【符号の説明】
10…イオン銃 11…イオン源 12…イオン光学系 20…電子銃 30…ガスインジェクタ 40…二次荷電粒子検出器 100…XYステージ 110,120…ステッピングモータ 200…駆動系 210…増幅器 220…A/D変換器 300…制御装置 400…ディスプレイ装置 E…電子シャワー F…ファラデーカップ I…イオンビーム S…試料

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  試料をXY平面上に載置するためのX
    Yステージと、このXYステージを前記XY平面に沿っ
    て移動させるための駆動系と、前記XYステージ上の試
    料にイオンビームを照射するためのイオン銃と、イオン
    ビームの照射による帯電を中和するために、前記試料に
    電子シャワーを照射する電子銃と、前記XYステージ上
    の一部に設けられた微小電流測定素子と、前記駆動系に
    対して所定の制御信号を与えることにより、前記電子シ
    ャワー照射領域において、前記微小電流測定素子をX方
    向およびY方向に移動させ、各位置における前記微小電
    流測定素子による測定電流値を検出する制御装置と、前
    記制御装置によって検出された測定電流値の分布を画面
    に表示するディスプレイ装置と、を備えることを特徴と
    する集束イオンビーム装置。
JP3089569A 1991-03-28 1991-03-28 集束イオンビーム装置 Expired - Lifetime JP2965739B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3089569A JP2965739B2 (ja) 1991-03-28 1991-03-28 集束イオンビーム装置
US07/848,031 US5164596A (en) 1991-03-28 1992-03-09 Focused ion beam irradiating apparatus
KR1019920004599A KR100274265B1 (ko) 1991-03-28 1992-03-20 집속이온빔장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3089569A JP2965739B2 (ja) 1991-03-28 1991-03-28 集束イオンビーム装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04299821A true JPH04299821A (ja) 1992-10-23
JP2965739B2 JP2965739B2 (ja) 1999-10-18

Family

ID=13974442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3089569A Expired - Lifetime JP2965739B2 (ja) 1991-03-28 1991-03-28 集束イオンビーム装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5164596A (ja)
JP (1) JP2965739B2 (ja)
KR (1) KR100274265B1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52130357A (en) * 1976-04-26 1977-11-01 Shinku Riko Kk Highhpressure thermobalance
JP2004500483A (ja) * 1999-12-06 2004-01-08 エピオン コーポレイション ガスクラスターイオンビームによる薄い導電性フィルムを平滑化するための方法および装置

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2774878B2 (ja) * 1991-04-25 1998-07-09 株式会社日立製作所 多層膜絶縁物試料の二次イオン質量分析方法
JP3117836B2 (ja) * 1993-03-02 2000-12-18 セイコーインスツルメンツ株式会社 集束イオンビーム装置
US5852298A (en) * 1995-03-30 1998-12-22 Ebara Corporation Micro-processing apparatus and method therefor
US6093456A (en) * 1995-06-07 2000-07-25 Applied Materials, Inc. Beam stop apparatus for an ion implanter
GB9515090D0 (en) * 1995-07-21 1995-09-20 Applied Materials Inc An ion beam apparatus
KR100640567B1 (ko) * 2000-03-06 2006-10-31 삼성전자주식회사 집속 이온 빔 장치
US6465795B1 (en) * 2000-03-28 2002-10-15 Applied Materials, Inc. Charge neutralization of electron beam systems
DE60122379T2 (de) * 2000-12-26 2007-08-09 Epion Corp., Billerica Ladungskontroll- und dosimetriesystem sowie verfahren für einen gas-cluster-ionenstrahl
US20060192144A1 (en) * 2005-02-11 2006-08-31 Ptr-Precision Technologies, Inc. Electron beam welding method and apparatus
US8851442B2 (en) * 2008-01-22 2014-10-07 Honeywell International Inc. Aerogel-bases mold for MEMS fabrication and formation thereof
US8049168B2 (en) * 2008-12-18 2011-11-01 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Time-of-flight segmented Faraday

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4639301B2 (en) * 1985-04-24 1999-05-04 Micrion Corp Focused ion beam processing
US4675530A (en) * 1985-07-11 1987-06-23 Eaton Corporation Charge density detector for beam implantation
US4874947A (en) * 1988-02-26 1989-10-17 Micrion Corporation Focused ion beam imaging and process control
US4976843A (en) * 1990-02-02 1990-12-11 Micrion Corporation Particle beam shielding
KR930007369A (ko) * 1991-10-16 1993-05-20 심명수 건 두부

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52130357A (en) * 1976-04-26 1977-11-01 Shinku Riko Kk Highhpressure thermobalance
JP2004500483A (ja) * 1999-12-06 2004-01-08 エピオン コーポレイション ガスクラスターイオンビームによる薄い導電性フィルムを平滑化するための方法および装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR920018819A (ko) 1992-10-22
US5164596A (en) 1992-11-17
KR100274265B1 (ko) 2000-12-15
JP2965739B2 (ja) 1999-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0953203B1 (en) Electron beam dose control for scanning electron microscopy and critical dimension measurement instruments
US7385196B2 (en) Method and scanning electron microscope for measuring width of material on sample
US7276693B2 (en) Inspection method and apparatus using charged particle beam
JP2965739B2 (ja) 集束イオンビーム装置
EP0752715B1 (en) Charged particle beam apparatus
JP2001273861A (ja) 荷電ビーム装置およびパターン傾斜観察方法
US7375330B2 (en) Charged particle beam equipment
US6376136B1 (en) Charged beam exposure method
JP2001052642A (ja) 走査型電子顕微鏡及び微細パターン測定方法
JP3101114B2 (ja) 走査電子顕微鏡
JP3184675B2 (ja) 微細パターンの測定装置
JP3494068B2 (ja) 荷電粒子線装置
US4264822A (en) Electron beam testing method and apparatus of mask
JP3711244B2 (ja) ウエハの欠陥検査装置
JP2003077813A (ja) 荷電粒子線露光装置の結像性能の評価方法、荷電粒子線露光装置の調整方法、ビームぼけ計測装置及び荷電粒子線露光装置
JPS6231931A (ja) 電子ビ−ム照射装置および該装置による試験、測定方法
JPH0712755A (ja) 電子線装置の調整方法および装置
JP3714280B2 (ja) 電子ビーム近接露光装置における電子ビームの傾き測定方法及び傾き較正方法並びに電子ビーム近接露光装置
JPH0135340B2 (ja)
JPH10172895A (ja) 荷電粒子露光方法及びその装置
JPH02184854A (ja) イオンビーム装置及びその制御方法
JPH07288096A (ja) 試料の帯電検出方法および走査電子顕微鏡
JP2521964B2 (ja) 電子顕微鏡の測長方法
TW202548834A (zh) 檢查系統
JPH11224634A (ja) 走査像形成方法および走査像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080813

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090813

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090813

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100813

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110813

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110813

Year of fee payment: 12