JPH0644008Y2 - ガスフェーズ型集束イオンビーム装置 - Google Patents
ガスフェーズ型集束イオンビーム装置Info
- Publication number
- JPH0644008Y2 JPH0644008Y2 JP4612589U JP4612589U JPH0644008Y2 JP H0644008 Y2 JPH0644008 Y2 JP H0644008Y2 JP 4612589 U JP4612589 U JP 4612589U JP 4612589 U JP4612589 U JP 4612589U JP H0644008 Y2 JPH0644008 Y2 JP H0644008Y2
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- JP
- Japan
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- electrode
- ion beam
- emitter
- gas phase
- focused ion
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Description
【考案の詳細な説明】 以下の順序に従って本考案を説明する。
A.産業上の利用分野 B.考案の概要 C.従来技術［第２図乃至第４図］ D.考案が解決しようとする問題点 E.問題点を解決するための手段 F.作用 G.実施例［第１図］ H.考案の効果 （A.産業上の利用分野） 本考案はガスフェーズ型集束イオンビーム装置、特にコ
ンデンサレンズを成す第１の電極と第２の電極との間で
の放電に起因するエミッタとグランド側部分との間の放
電を防止してエミッタの損傷を防止することができるよ
うにしたガスフェーズ型集束イオンビーム装置に関す
る。
ンデンサレンズを成す第１の電極と第２の電極との間で
の放電に起因するエミッタとグランド側部分との間の放
電を防止してエミッタの損傷を防止することができるよ
うにしたガスフェーズ型集束イオンビーム装置に関す
る。
（B.考案の概要） 本考案は、ガスフェーズ型集束イオンビーム装置におい
て、 コンデンサレンズを成す第１の電極と第２の電極との間
の放電をトリガーとするエミッタとグランド側部分との
間の放電を防止するため、 第１の電極と第２の電極との少なくともいずれか一方
に、ビームを通す孔とは別にガス抜き孔を形成したもの
である。
て、 コンデンサレンズを成す第１の電極と第２の電極との間
の放電をトリガーとするエミッタとグランド側部分との
間の放電を防止するため、 第１の電極と第２の電極との少なくともいずれか一方
に、ビームを通す孔とは別にガス抜き孔を形成したもの
である。
（C.従来技術）［第２図乃至第４図］ IC、LSI、VLSIの高集束化半導体素子の微細化に伴って
レジスト膜に対する露光をイオンビームにより行う必要
が生じてきた。イオンビームを発生する装置として液体
金属をイオン源とするものと、特開昭63−43249号公報
記載のようにヘリウム等のガスをイオン源とするガスフ
ェーズ型集束イオンビーム装置とがある。そして、液体
金属をイオン源とする集束イオンビーム装置は金属原子
による半導体基板表面の汚染という問題があるので、ガ
スフェーズ型集束イオンビーム装置の方がレジスト膜露
光用として期待されている。
レジスト膜に対する露光をイオンビームにより行う必要
が生じてきた。イオンビームを発生する装置として液体
金属をイオン源とするものと、特開昭63−43249号公報
記載のようにヘリウム等のガスをイオン源とするガスフ
ェーズ型集束イオンビーム装置とがある。そして、液体
金属をイオン源とする集束イオンビーム装置は金属原子
による半導体基板表面の汚染という問題があるので、ガ
スフェーズ型集束イオンビーム装置の方がレジスト膜露
光用として期待されている。
第２図はガスフェーズ型集束イオンビーム装置のエミッ
タから下の部分を示す縦断面図、第３図はイオンガンを
示す拡大断面図、第４図はコンデンサレンズを成す第１
の電極を示す斜視図である。
タから下の部分を示す縦断面図、第３図はイオンガンを
示す拡大断面図、第４図はコンデンサレンズを成す第１
の電極を示す斜視図である。
図面において、１はエミッタ、２はコンデンサレンズを
成す第１の電極、３は同じく第２の電極、４はガンアラ
イメント電極、５はブランキング電極、６はモニターア
パーチャ、７はブランキング電極、８は対物アライメン
ト電極、９は対物レンズ、10は対物アパーチャ、11は偏
向電極、12は試料、例えば半導体ウエハ、13はエミッタ
１との間で引き出し電圧を印加されてエミッタ１からヘ
リウムのイオンビームを引き出す引出し電極、14は上記
第１の電極２と引出し電極13を同電位にするスプリング
である。
成す第１の電極、３は同じく第２の電極、４はガンアラ
イメント電極、５はブランキング電極、６はモニターア
パーチャ、７はブランキング電極、８は対物アライメン
ト電極、９は対物レンズ、10は対物アパーチャ、11は偏
向電極、12は試料、例えば半導体ウエハ、13はエミッタ
１との間で引き出し電圧を印加されてエミッタ１からヘ
リウムのイオンビームを引き出す引出し電極、14は上記
第１の電極２と引出し電極13を同電位にするスプリング
である。
第１の電極２は適宜な治具によって着脱自在に取り付け
られており、中央部にイオンビームを通す孔15を有して
いる。
られており、中央部にイオンビームを通す孔15を有して
いる。
（D.考案が解決しようとする問題点） ところで、第２図乃至第４図に示す従来のガスフェーズ
型集束イオンビーム装置には、放電によりエミッタ１と
グランド側の部分（おそらくラジエーションシールド1
6）との間で放電を起しエミッタ１が致命的損傷を受
け、イオンビームが発生しなくなることが多いという問
題があった。そこで、その原因を追究したところ、次の
ことが判明した。
型集束イオンビーム装置には、放電によりエミッタ１と
グランド側の部分（おそらくラジエーションシールド1
6）との間で放電を起しエミッタ１が致命的損傷を受
け、イオンビームが発生しなくなることが多いという問
題があった。そこで、その原因を追究したところ、次の
ことが判明した。
ガスフェーズ型集束イオンビーム装置においてはイオン
源となるがスをノズル17により噴出してエミッタ１端に
おけるガス圧を高くし、エミッタ１先端上におけるガス
を引出し電極13とエミッタ１との間に印加した引出電圧
によりイオン化してイオンビームを引き出すが、ノズル
17から噴出されたヘリウムガスのうち一部のイオン化さ
れていないガスが第１の電極２のビーム通す孔15を通っ
て第１の電極２と第２の電極３との間の空間内に侵入す
る。その結果、その空間のヘリウムガスのガス圧が真空
チャンバー（イオンガンチャンバー）内におけるガス圧
よりも相当に高くなる。
源となるがスをノズル17により噴出してエミッタ１端に
おけるガス圧を高くし、エミッタ１先端上におけるガス
を引出し電極13とエミッタ１との間に印加した引出電圧
によりイオン化してイオンビームを引き出すが、ノズル
17から噴出されたヘリウムガスのうち一部のイオン化さ
れていないガスが第１の電極２のビーム通す孔15を通っ
て第１の電極２と第２の電極３との間の空間内に侵入す
る。その結果、その空間のヘリウムガスのガス圧が真空
チャンバー（イオンガンチャンバー）内におけるガス圧
よりも相当に高くなる。
一方、コンデンサレンズを構成する第１の電極２と、第
２の電極３との間にはビームを集束するために10KV以上
の電位差が生じている。しかも、第１の電極２と第２の
電極３との間隔が４〜5mmと比較的接近している。従っ
て、第１の電極２・第２の電極３間で放電が生じ易くな
る。
２の電極３との間にはビームを集束するために10KV以上
の電位差が生じている。しかも、第１の電極２と第２の
電極３との間隔が４〜5mmと比較的接近している。従っ
て、第１の電極２・第２の電極３間で放電が生じ易くな
る。
即ち、このように第１の電極２と第２の電極３との間隔
が狭く、しかも上述したようにヘリウムガス圧が高いか
ら放電が生じ易くなるのであり、ガス圧が高い程放電が
生じ易くなる。具体的にはガス圧10-2Torr以上になると
放電が生じる。
が狭く、しかも上述したようにヘリウムガス圧が高いか
ら放電が生じ易くなるのであり、ガス圧が高い程放電が
生じ易くなる。具体的にはガス圧10-2Torr以上になると
放電が生じる。
そして、第１の電極２・第２の電極３間で放電が発生す
ると、それが引き金となって20mm以上程度離れたところ
にあるエミッタ１とグランド側の部分との間の放電が誘
発されてしまう。これがエミッタ１に致命的損傷をもた
らす放電の生じる理由である。
ると、それが引き金となって20mm以上程度離れたところ
にあるエミッタ１とグランド側の部分との間の放電が誘
発されてしまう。これがエミッタ１に致命的損傷をもた
らす放電の生じる理由である。
本考案はこのような問題点を解決すべく為されたもので
あり、コンデンサレンズを成す第１の電極と第２の電極
との間の放電をトリガーとするエミッタとグランド側部
分との間の放電を防止することを目的とする。
あり、コンデンサレンズを成す第１の電極と第２の電極
との間の放電をトリガーとするエミッタとグランド側部
分との間の放電を防止することを目的とする。
（E.問題点を解決するための手段） 本考案ガスフェーズ型集束イオンビーム装置は上記問題
点を解決するため、第１の電極と第２の電極との少なく
ともいずれか一方に、ビームを通す孔とは別にガス抜き
孔を形成したことを特徴とする。
点を解決するため、第１の電極と第２の電極との少なく
ともいずれか一方に、ビームを通す孔とは別にガス抜き
孔を形成したことを特徴とする。
（F.作用） 本考案ガスフェーズ型集束イオンビーム装置によれば、
ガス抜き孔を有するので、第１の電極・第２の電極間の
ガス圧を低くすることができる。従って、第１の電極・
第２の電極間に放電が生じにくくなり、延いてはこの放
電をトリガーとするエミッタ・グランド側部分間の放電
を防止することができる。依って、エミッタが放電によ
り致命的損傷を受けてイオンビームが生じなくなる事故
の発生を未然に防止することができる。
ガス抜き孔を有するので、第１の電極・第２の電極間の
ガス圧を低くすることができる。従って、第１の電極・
第２の電極間に放電が生じにくくなり、延いてはこの放
電をトリガーとするエミッタ・グランド側部分間の放電
を防止することができる。依って、エミッタが放電によ
り致命的損傷を受けてイオンビームが生じなくなる事故
の発生を未然に防止することができる。
（G.実施例）［第１図］ 以下、本考案ガスフェーズ型集束イオンビーム装置を図
示実施例に従って詳細に説明する。
示実施例に従って詳細に説明する。
第１図は本考案ガスフェーズ型集束イオンビーム装置の
一つの実例の要部であるコンデンサレンズを成す第１の
電極の斜視図である。
一つの実例の要部であるコンデンサレンズを成す第１の
電極の斜視図である。
本ガスフェーズ型集束イオンビーム装置は第２図乃至第
４図に示したガスフェーズ型集束イオンビーム装置とは
第１の電極２が相違するが、それ以外の点では共通し、
共通点については既に説明済であるので図示、説明を省
略し、相違点についてのみ説明する。
４図に示したガスフェーズ型集束イオンビーム装置とは
第１の電極２が相違するが、それ以外の点では共通し、
共通点については既に説明済であるので図示、説明を省
略し、相違点についてのみ説明する。
２はコンデンサレンズを成す第１の電極で、適宜な図示
しない治具により取り付けられている。該第１の電極２
は中央部にイオンビームを通す孔15を有しており、周辺
部に４個のガス抜き孔18、18、18、18が中心角で90°ず
つ離間して設けられている。
しない治具により取り付けられている。該第１の電極２
は中央部にイオンビームを通す孔15を有しており、周辺
部に４個のガス抜き孔18、18、18、18が中心角で90°ず
つ離間して設けられている。
第１の電極２は直径が30mm、イオンビームを通す孔15の
直径が3mm、ガス抜き孔18、18、18、18の直径が2.5mmで
あり、このガス抜き孔18、18、18、18を有するので、第
１の電極２・第２の電極３間に貯ったヘリウムガスはこ
のガス抜き孔18、18、18、18を抜ける。従って、第１の
電極２・第２の電極３間におけるガス圧を低くすること
ができ、延いては第１の電極２・第２の電極３間の放電
が生じにくくなる。実際に第１図に示すものを第１の電
極２として用いたら、それ以前に頻発した第１の電極２
・第２の電極間の放電がほとんど生じなくなった。
直径が3mm、ガス抜き孔18、18、18、18の直径が2.5mmで
あり、このガス抜き孔18、18、18、18を有するので、第
１の電極２・第２の電極３間に貯ったヘリウムガスはこ
のガス抜き孔18、18、18、18を抜ける。従って、第１の
電極２・第２の電極３間におけるガス圧を低くすること
ができ、延いては第１の電極２・第２の電極３間の放電
が生じにくくなる。実際に第１図に示すものを第１の電
極２として用いたら、それ以前に頻発した第１の電極２
・第２の電極間の放電がほとんど生じなくなった。
依って、第１の電極２・第２の電極３間の放電を引き金
としてエミッタ１とグランド側の部分との間に放電が生
じエミッタ１に損傷が生じることを防止することができ
るのである。
としてエミッタ１とグランド側の部分との間に放電が生
じエミッタ１に損傷が生じることを防止することができ
るのである。
尚、ガス抜き孔18、18、18、18の形成はコンデンサレン
ズの特性が悪い影響を受けないように行うことが好まし
い。特に１個のガス抜き孔の径はあまり大きくないよう
にすることが好ましく、又、ガス抜き孔は複数個中心角
で等間隔で配置するのが好ましい。というのは、間隔が
不均一だと電界がアンバランスになり、イオンビームに
悪影響を及ぼす虞れがあるからである。
ズの特性が悪い影響を受けないように行うことが好まし
い。特に１個のガス抜き孔の径はあまり大きくないよう
にすることが好ましく、又、ガス抜き孔は複数個中心角
で等間隔で配置するのが好ましい。というのは、間隔が
不均一だと電界がアンバランスになり、イオンビームに
悪影響を及ぼす虞れがあるからである。
尚、本実施例では第１の電極にガス抜き孔を形成して第
１の電極２・第２の電極間のガス圧を低くしていたが、
第２の電極にもガス抜き孔を形成するようにしても良い
し、第２の電極のみにガス抜き孔を形成するようにして
も良い。このように、本考案は種々の態様で実施するこ
とができる。
１の電極２・第２の電極間のガス圧を低くしていたが、
第２の電極にもガス抜き孔を形成するようにしても良い
し、第２の電極のみにガス抜き孔を形成するようにして
も良い。このように、本考案は種々の態様で実施するこ
とができる。
（H.考案の効果） 以上に述べたように、本考案ガスフェーズ型集束イオン
ビーム装置は、エミッタからイオンビームを引き出す引
出し電極の反エミッタ側に設けられたコンデンサレンズ
を成す第１の電極と、第２の電極との少なくともいずれ
か一方に、ビームを通す孔とは別にガス抜き孔を形成し
てなることを特徴とするものである。
ビーム装置は、エミッタからイオンビームを引き出す引
出し電極の反エミッタ側に設けられたコンデンサレンズ
を成す第１の電極と、第２の電極との少なくともいずれ
か一方に、ビームを通す孔とは別にガス抜き孔を形成し
てなることを特徴とするものである。
従って、本考案ガスフェーズ型集束イオンビーム装置に
よれば、ガス抜き孔を有するので、第１の電極・第２の
電極間のガス圧を低くすることができる。従って第１の
電極・第２の電極間に放電が生じにくくなり、延いては
この放電をトリガーとするエミッタ・グランド側部分間
の放電を防止することができる。依って、エミッタが放
電により致命的損傷を受けてイオンビームが生じなくな
る事故の発生を防止することができる。
よれば、ガス抜き孔を有するので、第１の電極・第２の
電極間のガス圧を低くすることができる。従って第１の
電極・第２の電極間に放電が生じにくくなり、延いては
この放電をトリガーとするエミッタ・グランド側部分間
の放電を防止することができる。依って、エミッタが放
電により致命的損傷を受けてイオンビームが生じなくな
る事故の発生を防止することができる。
第１図は本考案ガスフェーズ型集束イオンビーム装置の
要部である第１の電極の斜視図、第２図乃至第４図はガ
スフェーズ型集束イオンビーム装置の従来例を示すもの
で、第２図はガスフェーズ型集束イオンビーム装置の縦
断面図、第３図はイオンガンの拡大断面図、第４図は第
１の電極の斜視図である。 符号の説明 ２……第１の電極、 15……ビームを通す孔、 18……ガス抜き孔。
要部である第１の電極の斜視図、第２図乃至第４図はガ
スフェーズ型集束イオンビーム装置の従来例を示すもの
で、第２図はガスフェーズ型集束イオンビーム装置の縦
断面図、第３図はイオンガンの拡大断面図、第４図は第
１の電極の斜視図である。 符号の説明 ２……第１の電極、 15……ビームを通す孔、 18……ガス抜き孔。
Claims (1)
- 【請求項１】エミッタからイオンビームを引き出す引出
し電極の反エミッタ側に設けられたコンデンサレンズを
成す第１の電極と、第２の電極との少なくともいずれか
一方に、ビームを通す孔とは別にガス抜き孔を形成して
なる ことを特徴とするガスフェーズ型集束イオンビーム装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4612589U JPH0644008Y2 (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | ガスフェーズ型集束イオンビーム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4612589U JPH0644008Y2 (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | ガスフェーズ型集束イオンビーム装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02137747U JPH02137747U (ja) | 1990-11-16 |
| JPH0644008Y2 true JPH0644008Y2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=31560927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4612589U Expired - Fee Related JPH0644008Y2 (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | ガスフェーズ型集束イオンビーム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0644008Y2 (ja) |
-
1989
- 1989-04-19 JP JP4612589U patent/JPH0644008Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02137747U (ja) | 1990-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |