JPH0644941A - Charged beam processing apparatus and method - Google Patents

Charged beam processing apparatus and method

Info

Publication number
JPH0644941A
JPH0644941A JP5053965A JP5396593A JPH0644941A JP H0644941 A JPH0644941 A JP H0644941A JP 5053965 A JP5053965 A JP 5053965A JP 5396593 A JP5396593 A JP 5396593A JP H0644941 A JPH0644941 A JP H0644941A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shutter
charged
sample
charged particle
particle detector
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.)
Pending
Application number
JP5053965A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Hamamura
有一 濱村
Akira Shimase
朗 嶋瀬
Junzo Azuma
淳三 東
Michinobu Mizumura
通伸 水村
Fumikazu Ito
文和 伊藤
Satoshi Haraichi
聡 原市
Toshio Yamada
利夫 山田
Yasuhiro Koizumi
裕弘 古泉
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP5053965A priority Critical patent/JPH0644941A/en
Publication of JPH0644941A publication Critical patent/JPH0644941A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 処理ガスによる荷電粒子ディテクタの性能劣
化を防止することができる荷電ビーム処理装置およびそ
の方法の提供。 【構成】 荷電粒子増幅部の前面にシャッタ機構を設
け、さらに荷電粒子ディテクタ内部を排気、または差動
排気できる構造にして、観察時には荷電粒子ディテクタ
をオンにしシャッタを開け、処理時には荷電粒子ディテ
クタをオフまたはそのままにし、シャッタを閉じ荷電粒
子ディテクタ内部を排気する。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] To provide a charged beam processing apparatus and method capable of preventing performance deterioration of a charged particle detector due to processing gas. [Structure] A shutter mechanism is provided in front of the charged particle amplifying unit, and the inside of the charged particle detector is exhausted or differentially exhausted. The charged particle detector is turned on during observation and the shutter is opened, and the charged particle detector is opened during processing. The shutter is closed or turned off, and the inside of the charged particle detector is exhausted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は荷電粒子ディテクタ、ま
たは、荷電ビームと処理ガスとを用いて反応性エッチン
グやビームアシストデポジション等を行う荷電ビーム処
理に係り、特に、処理ガスによる荷電粒子ディテクタの
性能劣化を防止するのに好適な荷電ビーム処理装置およ
びその方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charged particle detector or a charged particle beam beam treatment for performing reactive etching, beam assisted deposition or the like using a charged beam and a processing gas, and more particularly to a charged particle detector using a processing gas. The present invention relates to a charged beam processing apparatus and method suitable for preventing performance degradation of the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、LSI等の半導体装置は、高集積
化、高機能化を進めるために、配線や素子の多層化が進
んでいる。このため、LSI設計のデバッグや製造プロ
セス上の不良解析を目的として、チップ上の配線を切断
したり、あるいは任意部分を接続することにより回路修
正を短時間で行う要求が高まっている。このような回路
修正では、一つのLSI上で数10箇所におよぶ加工を
行う必要があり、加工を高速に、しかも100%近い高
歩留りで行わねばならない。
2. Description of the Related Art In recent years, in semiconductor devices such as LSIs, in order to achieve higher integration and higher functionality, wirings and elements have been multi-layered. Therefore, for the purpose of debugging the LSI design and analyzing defects in the manufacturing process, there is an increasing demand for circuit correction in a short time by cutting the wiring on the chip or connecting an arbitrary part. In such circuit modification, it is necessary to perform processing on several tens of locations on one LSI, and the processing must be performed at high speed with a high yield of nearly 100%.

【0003】このうち、配線の切断を行う方法として
は、従来、集束イオンビームにより配線材料の原子を叩
きだすスパッタ加工方法が用いられてきたが、この方法
では加工速度が遅い、被加工物の材質に対して選択性が
小さい、スパッタされた原子が側面に付着する、などの
問題があった。
Among them, as a method for cutting the wiring, a sputter processing method has hitherto been used in which atoms of a wiring material are ejected by a focused ion beam. However, this method has a slow processing speed and a workpiece to be processed. There were problems such as low selectivity to the material and sputtered atoms adhering to the side surface.

【0004】これに対し、反応性ガスと集束イオンビー
ムや電子ビームなどの荷電ビームとを組み合わせた化学
反応性エッチングを用いれば、前記スパッタ加工の数十
倍の高速加工が可能であり、また、反応性ガスの種類を
選択することにより、被加工層の下層に対する選択性を
大きくすることができ、凹凸の激しい試料に対しても下
層にダメージを与えることなく精度良い加工が可能であ
る。
On the other hand, if chemically reactive etching in which a reactive gas and a charged beam such as a focused ion beam or an electron beam are combined is used, high speed processing which is several tens of times faster than the above-mentioned sputter processing is possible. By selecting the type of reactive gas, it is possible to increase the selectivity for the lower layer of the layer to be processed, and it is possible to perform accurate processing even on a sample with severe irregularities without damaging the lower layer.

【0005】しかし、反応性ガスを導入した場合、拡散
によって像検出用の荷電粒子ディテクタが反応性ガスに
さらされ、これにより荷電粒子ディテクタの活性面の腐
食が生じる。この結果、荷電粒子ディテクタの性能が劣
化し、頻繁に交換が必要となってしまう問題点があっ
た。
However, when the reactive gas is introduced, the charged particle detector for image detection is exposed to the reactive gas by diffusion, which causes corrosion of the active surface of the charged particle detector. As a result, the performance of the charged particle detector is deteriorated, and there is a problem that frequent replacement is required.

【0006】この問題を解決するため、2次粒子ディテ
クタの2次粒子増幅部の前面にシャッタ機構を設けた、
特開平3−245529号公報が提案されている。
In order to solve this problem, a shutter mechanism is provided in front of the secondary particle amplification section of the secondary particle detector.
JP-A-3-245529 has been proposed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記提案されている従
来技術においては、反応性ガスを用いて処理を行った
後、充分排気されないうちに、2次粒子ディテクタの2
次粒子増幅部の前面のシャッタを開けた場合、反応性ガ
スが2次粒子ディテクタ内に入り込むが、そのまま再び
処理を行うためにシャッタを閉じると、2次粒子ディテ
クタ内に反応性ガスを閉じ込めてしまうことになり、2
次粒子ディテクタの性能劣化を防ぐことができない問題
を有している。また、上記シャッタの開閉を繰り返すこ
とにより、同様に2次粒子ディテクタ内に反応性ガスが
残留し、性能劣化の問題は避けられない。さらに、構造
上の問題で、このシャッタ機構を設けても必ずしも完全
に処理ガスを遮断できない場合、わずかなすきまから処
理ガスが漏れディテクタ内に入り込んでしまい、腐食に
よる性能劣化を引き起こすことになる。また、材料から
放出する気体や、外部からリークしてくる気体により、
2次粒子ディテクタの許容動作真空度より圧力が上がっ
た場合、放電などによる該ディテクタの破損を引き起こ
すことになる。
In the above-mentioned proposed prior art, after the treatment with the reactive gas is performed, the secondary particle detector 2 is not fully exhausted.
When the shutter on the front side of the secondary particle amplification unit is opened, the reactive gas enters the secondary particle detector, but when the shutter is closed to perform the process again, the reactive gas is trapped in the secondary particle detector. It will be 2
There is a problem that the performance deterioration of the secondary particle detector cannot be prevented. Further, by repeating the opening and closing of the shutter, the reactive gas remains in the secondary particle detector in the same manner, and the problem of performance deterioration cannot be avoided. Further, if the processing gas cannot be completely shut off even if this shutter mechanism is provided due to a structural problem, the processing gas leaks into the leak detector through a slight clearance, which causes performance deterioration due to corrosion. Also, due to the gas released from the material and the gas leaking from the outside,
If the pressure exceeds the allowable operating vacuum degree of the secondary particle detector, the detector may be damaged due to discharge or the like.

【0008】本発明は前記従来技術の問題点に鑑み、処
理ガスによる荷電粒子ディテクタの性能劣化を防止する
ことができる、荷電ビーム処理装置およびその方法を提
供することを目的とする。
In view of the above problems of the prior art, it is an object of the present invention to provide a charged beam processing apparatus and method capable of preventing performance deterioration of a charged particle detector due to processing gas.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、荷電粒子増幅部の前面にシャッタ機構を
設け、さらに荷電粒子ディテクタ内部を排気、または差
動排気できる構造にして、観察時には荷電粒子ディテク
タをオンにしシャッタを開け、処理時には荷電粒子ディ
テクタをオフまたはそのままにし、シャッタを閉じ荷電
粒子ディテクタ内部を排気する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a shutter mechanism on the front surface of a charged particle amplifying section, and further has a structure capable of evacuating or differentially evacuating the inside of a charged particle detector. At times, the charged particle detector is turned on and the shutter is opened, at the time of processing, the charged particle detector is turned off or as it is, and the shutter is closed to exhaust the inside of the charged particle detector.

【0010】また上記の構造において、荷電粒子ディテ
クタの前面や試料表面に対して不活性ガスを吹き付ける
機構や、冷却により処理ガスを吸着させる機構の少なく
ともどちらか一方を併用する。
Further, in the above structure, at least one of a mechanism for blowing an inert gas onto the front surface of the charged particle detector and the sample surface and a mechanism for adsorbing the processing gas by cooling is used in combination.

【0011】[0011]

【作用】上記構成のうち、シャッタ機構を設け、荷電粒
子ディテクタ内部を排気または差動排気する装置では、
観察時には荷電粒子ディテクタをオンにしシャッタを開
け、処理ガスを供給するときには荷電粒子ディテクタを
オフにし、シャッタを閉じ荷電粒子ディテクタ内部を排
気することにより、処理ガスがディテクタ内部に入り込
むのを防ぎ、また、入ったとしてもそのガスをただちに
排気できるので2次粒子ディテクタの劣化を防ぐことが
できる。また、処理ガスを供給するときに2次粒子ディ
テクタをオフにすることにより、内部に残留している、
あるいは流入してきたガスが2次粒子増幅部の活性面に
付着し、反応することを防ぐことができる。
In the above-described structure, the shutter mechanism is provided to exhaust or differentially exhaust the inside of the charged particle detector.
When observing, turn on the charged particle detector and open the shutter, turn off the charged particle detector when supplying the processing gas, close the shutter and exhaust the inside of the charged particle detector to prevent the processing gas from entering the inside of the detector. Even if it enters, the gas can be immediately exhausted, so that the deterioration of the secondary particle detector can be prevented. Also, by turning off the secondary particle detector when supplying the processing gas, it remains inside,
Alternatively, the inflowing gas can be prevented from adhering to and reacting with the active surface of the secondary particle amplifying section.

【0012】また上記構成のうち、シャッタに加えて2
次粒子ディテクタの前面や試料表面に対して不活性ガス
を吹き付ける機構や、冷却により処理ガスを吸着させる
機構を用いた装置では、荷電粒子ディテクタ内部への処
理ガス流入をさらに防ぐことができる。
Further, in addition to the shutter, 2
An apparatus using a mechanism for blowing an inert gas onto the front surface of the secondary particle detector or the sample surface or a mechanism for adsorbing the processing gas by cooling can further prevent the processing gas from flowing into the charged particle detector.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面に従い本発明の各種実施例を順に
説明する。なお、図中、同符号のものは、同じもの、ま
たは同機能のものを示す。まず、本発明の第1の実施例
を、図1ないし図4を参照して説明する。図1は第1の
実施例の装置構成図、図2は試料の観察・加工時におけ
る各要素の動作シーケンスを示す図、図3は観察時にお
ける装置の要部を示す図で、(a)は側断面図、(b)
は(a)のb−b矢視図、図4は加工時における装置の
要部を示す図で、(a)は側断面図、(b)は(a)の
b−b矢視図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Various embodiments of the present invention will be described below in order with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or the same functions. First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a device configuration diagram of the first embodiment, FIG. 2 is a diagram showing an operation sequence of each element at the time of observing and processing a sample, and FIG. 3 is a diagram showing a main part of the device at the time of observing. Is a side sectional view, (b)
4A is a view taken along the line bb of FIG. 4A, FIG. 4 is a view showing a main part of the apparatus during processing, FIG. 4A is a side sectional view, and FIG. 4B is a view taken along the line bb of FIG. is there.

【0014】図1において、1はイオン源、2はイオン
ビーム、3は引出し電極で、イオン源1から電極3を介
して引き出されたイオンビーム2は、前段集束レンズ
4、後段集束レンズ6により集束し、アパーチャ5,7
を通過させてデフレクタ電極8により偏向する。これら
のイオンビーム光学系は、IBチャンバ26内に設けら
れており、イオンビームコントローラ33により制御さ
れる。
In FIG. 1, 1 is an ion source, 2 is an ion beam, 3 is an extraction electrode, and an ion beam 2 extracted from the ion source 1 through an electrode 3 is caused by a front focusing lens 4 and a rear focusing lens 6. Focus and aperture 5,7
And is deflected by the deflector electrode 8. These ion beam optical systems are provided in the IB chamber 26 and controlled by the ion beam controller 33.

【0015】25はメインチャンバ28内に設けられて
いるステージ、24はステージ25上に搭載されている
試料で、該試料24は、流量調整バルブ16を介して反
応性ガスボンベ18と接続されているノズル15によ
り、反応性ガスを吹き付けられるようになっている。
Reference numeral 25 is a stage provided in the main chamber 28, and 24 is a sample mounted on the stage 25. The sample 24 is connected to the reactive gas cylinder 18 via the flow rate adjusting valve 16. A reactive gas can be blown by the nozzle 15.

【0016】9はIBチャンバ26とメインチャンバ2
8との間に設けられている光路パイプで、光路パイプ9
はイオンビーム2の通路のためにコンダクタンスを充分
小さくしている。IBチャンバ26はバルブ29を介し
て、また、メインチャンバ28はバルブ31を介して、
それぞれ図示しない排気装置により差動排気される。こ
れにより、メインチャンバ28内に処理ガスを導入して
もIBチャンバ26内を高真空に保つことができる。
Reference numeral 9 is an IB chamber 26 and a main chamber 2
The optical path pipe provided between the optical path pipe 9 and
Has a sufficiently small conductance for the passage of the ion beam 2. The IB chamber 26 is via a valve 29, the main chamber 28 is via a valve 31,
Differential exhaust is performed by an exhaust device (not shown). Thereby, even if the processing gas is introduced into the main chamber 28, the inside of the IB chamber 26 can be kept in a high vacuum.

【0017】試料24の加工位置の検出には、図3
(a),図4(a)に明示するように、イオンビーム2
の照射により発生する2次イオンを同期させて検出する
走査イオン顕微鏡像(以下、SIM像と記す)を用い
る。本実施例では2次粒子増幅部としてマイクロチャン
ネルプレート(Micro Channel Plat
e、以下、MCPと称す)11を用いる。引込み電極1
2によりMCP11に2次粒子を引き込み、MCP11
で増幅された2次電子を検出電極10により検出する。
これらの各電極による電界がイオンビーム2に影響を及
ぼさないように、光路パイプ9は接地される。
To detect the processing position of the sample 24, the process shown in FIG.
(A), as clearly shown in FIG. 4 (a), the ion beam 2
A scanning ion microscope image (hereinafter referred to as SIM image) in which the secondary ions generated by the irradiation of are simultaneously detected is used. In this embodiment, a micro channel plate (Micro Channel Plate) is used as the secondary particle amplification unit.
e, hereinafter referred to as MCP) 11 is used. Lead-in electrode 1
2 draws secondary particles into MCP11,
The secondary electrode amplified by is detected by the detection electrode 10.
The optical path pipe 9 is grounded so that the electric field generated by each of these electrodes does not affect the ion beam 2.

【0018】13は、MCP11と引込み電極12との
間に、MCP11が反応性ガスにさらされないように設
けられているシャッタで、シャッタ13はメーンチャン
バ28の外に設けた駆動装置14によりプッシュロッド
40を介して駆動される。駆動装置14の一例の断面図
を図12に示す。図12において、54はプッシュロッ
ド40に連結されたエアシリンダで、ハウジング53に
固定されている。エアシリンダ54により図示矢印方向
にプッシュロッド40を移動させるが、このとき、べロ
ーズ55の伸縮によりメーンチャンバ28内の真空を維
持する。シャッタ13は、その開閉が、所定の電圧を印
加した引き込み電極12により生じた試料24方向の電
界を変化させないように、引込み電極12とMCP11
の間に設け、さらにイオンビーム2が通過できるように
しなければならない。シャッタ13を閉じると、MCP
11を囲んでいるMCP室27内が密閉されるので、メ
インチャンバ28内に処理ガスを用いているときでも、
バルブ30を開き、図示しない排気装置により排気する
ことにより、MCP室27内を高真空に保つことができ
る。
A shutter 13 is provided between the MCP 11 and the lead-in electrode 12 so as not to expose the MCP 11 to the reactive gas. The shutter 13 is a push rod driven by a driving device 14 provided outside the main chamber 28. Driven via 40. A cross-sectional view of an example of the driving device 14 is shown in FIG. In FIG. 12, 54 is an air cylinder connected to the push rod 40, which is fixed to the housing 53. The push rod 40 is moved by the air cylinder 54 in the direction of the arrow in the figure. At this time, the bellows 55 expands and contracts to maintain the vacuum in the main chamber 28. The shutter 13 and the MCP 11 are arranged so that the opening / closing of the shutter 13 does not change the electric field in the direction of the sample 24 generated by the drawing electrode 12 to which a predetermined voltage is applied.
Must be provided between the two to allow the ion beam 2 to pass therethrough. When the shutter 13 is closed, the MCP
Since the MCP chamber 27 that surrounds 11 is sealed, even when the processing gas is used in the main chamber 28,
The inside of the MCP chamber 27 can be maintained in a high vacuum by opening the valve 30 and exhausting air by an exhaust device (not shown).

【0019】19は、試料24の表面に蓄積されるイオ
ンビーム2の正電荷を中和するための電子銃である。電
子銃19の中には、電子源20,レンズ21,偏向電極
22,オリフィス23が設けられており、電子源20か
ら出力された電子ビームを、レンズ21により集束し、
偏向電極22により偏向して試料24上に供給するよう
になっている。電子銃19の内部は、バルブ32を介し
て図示しない排気装置により常に差動排気される。これ
により、電子源20が処理ガスで劣化するのを防ぐこと
ができる。前記電子ビームを、オリフィス23の位置で
直径0.5mm程度に集束させ、穴径1.0mm程度のオリフィス
23を通過させ、図に示すようにレンズ21の2段目で
再度しぼり込むことにより、ビーム径1mm、ビーム電流1
00nA程度の電子ビームを得ることができる。また、オリ
フィス23によりメインチャンバ28が1.0×10~4Torr
のとき、電子源20の周囲圧力は1.0×10~6Torr程度に
おさえることができ、寿命を約100倍も伸長することが
可能になる。
Reference numeral 19 is an electron gun for neutralizing the positive charges of the ion beam 2 accumulated on the surface of the sample 24. An electron source 20, a lens 21, a deflection electrode 22, and an orifice 23 are provided in the electron gun 19, and the electron beam output from the electron source 20 is focused by the lens 21.
The light is deflected by the deflection electrode 22 and supplied onto the sample 24. The interior of the electron gun 19 is constantly differentially exhausted via a valve 32 by an exhaust device (not shown). This can prevent the electron source 20 from being deteriorated by the processing gas. The electron beam is focused to a diameter of about 0.5 mm at the position of the orifice 23, passes through the orifice 23 having a hole diameter of about 1.0 mm, and is squeezed again at the second stage of the lens 21 as shown in FIG. 1 mm, beam current 1
An electron beam of about 00nA can be obtained. Further, the main chamber 28 is 1.0 × 10 to 4 Torr due to the orifice 23.
At this time, the ambient pressure of the electron source 20 can be suppressed to about 1.0 × 10 to 6 Torr, and the life can be extended about 100 times.

【0020】ここで、34は電子銃の電源、35はステ
ージ25を制御するステージコントローラ、36は反応
性ガス供給用の流量調整バルブ16および排気用のバル
ブ17のコントローラ、37は荷電粒子ディテクタの制
御およびシャッタ開閉制御用のコントローラで、前記イ
オンビームコントローラ33を含めた各コントローラ
は、コンピュータ38により制御される。
Here, 34 is a power source for the electron gun, 35 is a stage controller for controlling the stage 25, 36 is a controller for the flow rate adjusting valve 16 for supplying the reactive gas and the valve 17 for exhausting, and 37 is a charged particle detector. A controller for control and shutter opening / closing control, and each controller including the ion beam controller 33 is controlled by a computer 38.

【0021】次に、前記第1の実施例の装置を用いた場
合の制御プロセスの例と、装置内各要素の動作について
説明する。
Next, an example of the control process when the apparatus of the first embodiment is used and the operation of each element in the apparatus will be described.

【0022】まず、試料24のSIM像を観察しなが
ら、ステージ25をステージコントローラ35により移
動させ、試料24の加工位置および加工領域の設定を行
う。この時、MCP11には前段にV1、後段にV2、引
き込み電極12にはV0の電圧を印加する。これによ
り、試料24より出力された2次イオンを引込み電極1
2で加速し、MCP11で増幅して、検出電極10でこ
れを検出する。シャッタ13は光路パイプ9を挾んでそ
の左右両側に開閉自在に設けられており、2次イオン
(図3(a)に+を丸で囲んだ符号で示す)が通過でき
るように、図3に示すように両側へ格納して“開”の状
態にする。電子シャワーは、加工時のイオンビーム2に
よる試料24のチャージアップ防止のために、図3
(a)または図4(a)に符号e~で示す電子を、常に
電子銃19を介して供給している状態にする。これは加
工時と観察時で加工位置及び加工領域の設定が電界の変
化によりずれないようにするためである。反応性ガス
は、バルブ16を閉じ、バルブ17を開き、図示しない
排気装置によりノズル15の中を排気した状態にする。
ここではMCP室27内は、バルブ30を閉じ排気を行
わない。光路パイプ9は、前に述べたとおりイオンビー
ム2がMCP11や引込み電極12の電圧印加による電
界に影響されないように常に接地される。また、シャッ
タ13の開閉により電位分布が変化しないためのシール
ドカバー41も常に接地される。
First, while observing the SIM image of the sample 24, the stage 25 is moved by the stage controller 35 to set the processing position and the processing region of the sample 24. At this time, V 1 is applied to the MCP 11 in the front stage, V 2 is applied to the rear stage, and V 0 is applied to the lead electrode 12. As a result, the secondary ions output from the sample 24 are attracted to the electrode 1
It accelerates by 2, it amplifies by MCP11, and this is detected by the detection electrode 10. The shutter 13 is provided on both the left and right sides of the optical path pipe 9 so as to be openable and closable, and is shown in FIG. 3 so that secondary ions (+ in a circle in FIG. 3A) can pass therethrough. Store on both sides as shown to bring it to the "open" state. In order to prevent the charge-up of the sample 24 due to the ion beam 2 during processing, the electronic shower is shown in FIG.
(A) or the electron indicated by reference sign e in FIG. 4 (a) is always supplied through the electron gun 19. This is to prevent the setting of the processing position and the processing region during processing and during observation from shifting due to changes in the electric field. The reactive gas closes the valve 16 and opens the valve 17 to exhaust the inside of the nozzle 15 by an exhaust device (not shown).
Here, in the MCP chamber 27, the valve 30 is closed and exhaust is not performed. As described above, the optical path pipe 9 is always grounded so that the ion beam 2 is not affected by the electric field due to the voltage application to the MCP 11 and the drawing electrode 12. The shield cover 41, which does not change the potential distribution due to the opening and closing of the shutter 13, is also always grounded.

【0023】このようにして加工位置および加工領域を
設定した後、シャッタ13を前記格納位置から光路パイ
プ9側に寄せて図4に示す“閉”の状態にする。シャッ
タ13が完全に閉じるまでに要する時間t1(図2に示
す)の後、流量調整バルブ16を開け、バルブ17を閉
じて反応性ガスをノズル15から試料24上に供給す
る。この場合、供給された反応性ガスは、図4に示すよ
うに、シャッタ13の上面とメーンチャンバ28の内壁
面との隙間がOリング42で遮断され、また、シャッタ
13の左右の合わせ面およびシャッタ13と光路パイプ
9との隙間がシール43で遮断される構成なっているた
め、メーンチャンバ28からMCP室27内に流入しよ
うとする反応性ガスは、Oリング42およびシール43
で確実に遮断され、MCP11の劣化を防ぐことができ
る。シャッタ13を閉じることにより、MCP室27内
は密閉されることになるため、MCP室27内にわずか
にリークしてきたガスを、バルブ30を開きMCP室2
7内を排気して除去する。このように反応性ガスの遮断
が完全な場合、MCP11の印加電圧を0Vにする必要
はないが、不完全な場合はこれを0Vにしなければなら
ない。反応性ガスの遮断性能は、シャッタ13が閉じた
ときのOリング42およびシール43の押し付け力に依
存する。Oリング42の押し付け力は、シャッタ13の
上下方向の位置によって決まり、シール43の押し付け
力は、エアシリンダ54の圧力を選択することにより調
節することが可能である。
After setting the processing position and the processing area in this manner, the shutter 13 is moved from the storage position to the optical path pipe 9 side to be in the "closed" state shown in FIG. After a time t 1 (shown in FIG. 2) required until the shutter 13 is completely closed, the flow rate adjusting valve 16 is opened and the valve 17 is closed to supply the reactive gas from the nozzle 15 onto the sample 24. In this case, as for the supplied reactive gas, as shown in FIG. 4, the gap between the upper surface of the shutter 13 and the inner wall surface of the main chamber 28 is blocked by the O-ring 42, and the left and right mating surfaces of the shutter 13 and Since the gap between the shutter 13 and the optical path pipe 9 is blocked by the seal 43, the reactive gas that is about to flow into the MCP chamber 27 from the main chamber 28 is O-ring 42 and the seal 43.
Therefore, it is possible to prevent the deterioration of the MCP 11 with certainty. By closing the shutter 13, the inside of the MCP chamber 27 is hermetically closed. Therefore, the gas slightly leaking into the MCP chamber 27 is opened by opening the valve 30.
The inside of 7 is evacuated and removed. In this way, when the blocking of the reactive gas is complete, it is not necessary to set the applied voltage to the MCP 11 to 0V, but when it is incomplete, it must be set to 0V. The blocking performance of the reactive gas depends on the pressing force of the O-ring 42 and the seal 43 when the shutter 13 is closed. The pressing force of the O-ring 42 is determined by the vertical position of the shutter 13, and the pressing force of the seal 43 can be adjusted by selecting the pressure of the air cylinder 54.

【0024】つぎに、引き込み電極12に対する印加電
圧は、試料24上の電位分布が変化することで前に設定
した加工位置、加工領域がずれないように、シャッタ1
3を閉じた後も引き続き印加される。図3等に示すシー
ルドカバー41は、常に接地している。試料24近傍の
電界をシャッタ“開"時と同じにするために、シャッタ
13に電極46を設けて電圧を印加することも有効であ
る。ただしその場合には、シャッタ13と電極46との
間に絶縁材料(テフロン、マコール、デルリンなど)をは
さんで絶縁する。一方、電子銃19は、前記の如く常に
差動排気されており、オリフィス23を通過して電子銃
19内に入ってくる反応性ガスは、バルブ32を介して
直ちに排気されるため、電子源20の回りの反応性ガス
濃度を低く抑えることができ、電子源20の性能劣化を
防止している。
Next, the voltage applied to the pull-in electrode 12 is adjusted so that the machining position and the machining region set previously are not displaced by changing the potential distribution on the sample 24.
Even after closing 3, the voltage is continuously applied. The shield cover 41 shown in FIG. 3 and the like is always grounded. In order to make the electric field in the vicinity of the sample 24 the same as when the shutter is “open”, it is also effective to provide an electrode 46 on the shutter 13 and apply a voltage. However, in that case, an insulating material (Teflon, Macor, Delrin, etc.) is sandwiched between the shutter 13 and the electrode 46 for insulation. On the other hand, the electron gun 19 is always differentially evacuated as described above, and the reactive gas that enters the electron gun 19 through the orifice 23 is immediately evacuated through the valve 32. The reactive gas concentration around 20 can be suppressed low, and the performance deterioration of the electron source 20 is prevented.

【0025】上記した状態において試料24は、イオン
ビーム2により活性化された反応性ガスによって反応性
エッチング行う。そして、あらかじめ実験により求めら
れている処理速度に基づいて所望の深さまで処理を行っ
た後、流量調整バルブ16を閉じ、バルブ17を開い
て、残留した反応性ガスを、メインチャンバ28内がM
CP11の許容動作真空度以下(およそ5.0×10~6Tor
r)になるまで排気する(所要排気時間は図2に示す
2)。その後、シャッタ13を開き、同時にMCP室
27内の排気を停止し、次の加工位置を観察し位置決め
を行う。そして、以後はこの動作を繰り返し行う。これ
ら1連の動作は、コンピュータ38により制御して行わ
れる。
In the above state, the sample 24 is reactively etched by the reactive gas activated by the ion beam 2. Then, after the treatment is performed to a desired depth based on the treatment speed obtained in advance by an experiment, the flow rate adjusting valve 16 is closed, the valve 17 is opened, and the residual reactive gas is removed from inside the main chamber 28 by M
Less than the allowable operating vacuum of CP11 (approximately 5.0 × 10 ~ 6 Tor
Evacuate until r) (required exhaust time is t 2 shown in FIG. 2 ). After that, the shutter 13 is opened, the exhaustion in the MCP chamber 27 is stopped at the same time, and the next processing position is observed and positioned. After that, this operation is repeated. These series of operations are controlled by the computer 38.

【0026】前記制御プロセスでは、1箇所の加工につ
いて加工位置および加工領域を決め、加工を繰り返して
いたが、複数の加工位置が近くにある場合には、1回の
観察でこれら複数の加工位置および加工領域のSIM像
を画像メモリに登録し、このメモリをもとに複数箇所の
加工を行うことができる。
In the control process, the machining position and the machining region are determined for one machining, and the machining is repeated. However, when a plurality of machining positions are close to each other, one observation makes one or more machining positions. Also, the SIM image of the processing area can be registered in the image memory, and processing at a plurality of locations can be performed based on this memory.

【0027】本実施例によれば、反応性ガスによるMC
P11の性能劣化を防ぐことができ、安定な装置稼動が
可能となる。
According to the present embodiment, MC using a reactive gas is used.
Performance deterioration of P11 can be prevented, and stable device operation can be performed.

【0028】つぎに、本発明の第2の実施例を、図5な
いし図7を参照して説明する。図5は加工時における装
置の要部断面図(その1)、図6は加工時における装置
の要部を示す図(その2)で、(a)は側断面図、
(b)は(a)のb−b矢視図、図7は試料の観察・加
工時における各要素の動作シーケンスを示す図である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a sectional view (1) of a main part of the device during processing, FIG. 6 is a diagram (2) showing a main part of the device during processing, (a) is a side sectional view,
7B is a view taken along the line bb in FIG. 7A, and FIG. 7 is a diagram showing an operation sequence of each element during observation and processing of the sample.

【0029】図5において、44aは、前記図4に示す
シール43に対応する位置に設けられているラビリンス
で、簡単な構造にすることができる。44bは、前記図
4に示すOリング42に対応する位置に設けられている
ラビリンスである。ラビリンス44a,44bを使用す
ることにより、反応性ガスがMCP室27内に入り込み
にくく、コンダクタンスを充分小さくすることができ
る。そして、シャッタ13を閉じたときも完全に反応性
ガスを遮断せず、MCP室27内を差動排気することに
よって、MCP11の劣化を防止する方式である。この
方式の制御プロセスを図7に示す。図2と異なる点は、
加工位置決め時にはMCP11に電圧を印加するが、加
工時はMCP室27内にわずかではあるが反応性ガスが
入り込んでくるので、劣化防止のためにMCP11に電
圧を印加しないところにある。
In FIG. 5, reference numeral 44a denotes a labyrinth provided at a position corresponding to the seal 43 shown in FIG. 4 and can have a simple structure. 44b is a labyrinth provided at a position corresponding to the O-ring 42 shown in FIG. By using the labyrinths 44a and 44b, it is difficult for the reactive gas to enter the MCP chamber 27, and the conductance can be made sufficiently small. Then, even when the shutter 13 is closed, the reactive gas is not completely blocked, and the inside of the MCP chamber 27 is differentially exhausted to prevent the deterioration of the MCP 11. The control process of this system is shown in FIG. The difference from FIG. 2 is that
A voltage is applied to the MCP 11 at the time of machining positioning, but a slight amount of reactive gas enters the MCP chamber 27 at the time of machining, so that the voltage is not applied to the MCP 11 to prevent deterioration.

【0030】図6は、規格品のOリングとラビリンス構
造とを組み合わせた方式を示す。シャッタ13の上面側
からのガス流入は、図4と同様にOリング42で遮断す
るが、シャッタ13の下面側からのガス流入は、光路パ
イプ9周辺はOリング45で、また、シャッタ13の左
右の合わせ面は図5のラビリンス44aと同じ構造のラ
ビリンス44a´で遮断する。この場合、制御プロセス
は図7と同じである。本実施例は、処理ガスの反応性が
低い場合、または処理ガスの供給量が少ない場合等に簡
便で有効である。
FIG. 6 shows a system in which a standard O-ring and a labyrinth structure are combined. The gas inflow from the upper surface side of the shutter 13 is blocked by the O-ring 42 as in FIG. 4, but the gas inflow from the lower surface side of the shutter 13 is the O-ring 45 around the optical path pipe 9 and also in the shutter 13. The left and right mating surfaces are blocked by a labyrinth 44a 'having the same structure as the labyrinth 44a in FIG. In this case, the control process is the same as in FIG. This embodiment is simple and effective when the reactivity of the processing gas is low or when the supply amount of the processing gas is small.

【0031】つぎに、本発明の第3の実施例を、図8な
いし図10を参照して説明する。図8は試料の観察・加
工時における各要素の動作シーケンスを示す図、図9は
観察時における装置の要部断面図、図10は加工時にお
ける装置の要部断面図である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a diagram showing an operation sequence of each element during observation / processing of a sample, FIG. 9 is a sectional view of a main part of the apparatus at the time of observation, and FIG. 10 is a sectional view of a main part of the apparatus at the time of processing.

【0032】本実施例は、図9に示すように、IBチャ
ンバ26の下部をメインチャンバ28と同幅に形成し、
該下部に同構成のもう1組のシャッタ13b(上段シャ
ッタ)を設けて下段シャッタおよび上段シャッタの2組
とし、MCP室27を削除した構成にしたものである。
両シャッタ共に、イオンビーム2が通過できる穴が空い
ており、光路パイプ9の外径部を、前記シール43と同
構成のシール49を用いてシールする構造になってい
る。この方式の制御プロセスを図8に示す。図8におい
て、まず第1の加工位置決めでは、下段シャッタ13a
を“開”、上段シャッタ13bを“閉”の状態にする。
位置決め終了後、下段シャッタ13aを閉じはじめ、完
全に閉じるまでに要する時間t1の後、上段シャッタ1
3bを開く。これは、2つのシャッタを同時に開ける
と、IBチャンバ26とメインチャンバ28をつなげて
いる通路のコンダクタンスが大きい場合、差動排気がで
きなくなるためである。上段シャッタ13bを開き始め
てから完全に開くまでの時間t1の後、第1の穴加工が
開始される。該穴加工終了後、メインチャンバ28内の
反応性ガスを時間t2の間、前記MCP11の許容真空
度まで排気する。その後、上段シャッタ13bを閉じ、
前記と同様の時間差で下段シャッタ13aを開け、第2
の加工位置決めを行う。
In this embodiment, as shown in FIG. 9, the lower portion of the IB chamber 26 is formed to have the same width as the main chamber 28,
Another set of shutters 13b (upper stage shutters) of the same construction is provided in the lower part to form two sets of a lower stage shutter and an upper stage shutter, and the MCP chamber 27 is deleted.
Both shutters have a hole through which the ion beam 2 can pass, and the outer diameter portion of the optical path pipe 9 is sealed with a seal 49 having the same structure as the seal 43. The control process of this system is shown in FIG. In FIG. 8, first, in the first processing positioning, the lower shutter 13a
Is opened and the upper shutter 13b is closed.
After the positioning is completed, the lower shutter 13a starts to be closed, and after a time t 1 required for completely closing the shutter 13a, the upper shutter 1
Open 3b. This is because when the two shutters are opened at the same time, differential evacuation cannot be performed if the conductance of the passage connecting the IB chamber 26 and the main chamber 28 is large. After the time t 1 from when the upper shutter 13b starts to be opened to when it is completely opened, the first hole machining is started. After the hole processing is completed, the reactive gas in the main chamber 28 is exhausted to the allowable vacuum degree of the MCP 11 for the time t 2 . Then, close the upper shutter 13b,
The lower shutter 13a is opened at the same time difference as described above, and the second
Performs machining positioning.

【0033】上記第3の実施例では、MCP室27を設
けない構造にしているが、前記第1の実施例のようにこ
れを設けても同様であり、この場合は、MCP室27内
は観察時、加工時ともに排気される。
In the third embodiment, the MCP chamber 27 is not provided. However, the MCP chamber 27 may be provided as in the first embodiment. In this case, the inside of the MCP chamber 27 is the same. Exhausted during observation and processing.

【0034】つぎに、本発明の第4の実施例を、図11
を参照して説明する。図11は加工時における装置の要
部を示す図で、(a)は側断面図、(b)は(a)のb
−b矢視図である。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Will be described with reference to. FIG. 11 is a view showing a main part of the apparatus at the time of processing, (a) is a side sectional view, (b) is (b) of (a).
FIG.

【0035】図11において、50は小径の穴からなる
冷媒用の通路51を有するシャッタで、メインチャンバ
28内に前記シャッタ13に変えて該シャッタ13と同
位置に設けられる。通路51内には、例えば液体N2等の
冷媒物質が供給され、熱伝導によりシャッタ50の表面
を反応性ガスの蒸発温度以下に冷却し、ノズル15より
供給された反応性ガスがシャッタ50に当った際に吸着
して、反応性ガスのMCP室27内への流入量をさらに
減少させるようにしている。また、52は、図示しない
バルブおよび不活性ガスボンベに接続されているノズル
で、加工時から観察時に移るときに、試料24の表面や
その周辺に残留した反応性ガスを、ノズル52からの不
活性ガスにより吹き飛ばすことで、反応性ガスが試料2
4の活性面に吸着するのを、より確実に防ぐようにして
いる。
In FIG. 11, reference numeral 50 designates a shutter having a passage 51 for the refrigerant, which is a hole having a small diameter, and is provided in the main chamber 28 at the same position as the shutter 13 instead of the shutter 13. A refrigerant substance such as liquid N 2 is supplied into the passage 51, cools the surface of the shutter 50 to a temperature below the evaporation temperature of the reactive gas by heat conduction, and the reactive gas supplied from the nozzle 15 is supplied to the shutter 50. When it hits, it is adsorbed to further reduce the inflow amount of the reactive gas into the MCP chamber 27. Further, reference numeral 52 is a nozzle connected to a valve and an inert gas cylinder (not shown). The reactive gas remaining on the surface of the sample 24 and its periphery is removed from the nozzle 52 by the inert gas from the nozzle 52 when moving from the processing to the observation. By blowing off the gas, the reactive gas becomes sample 2
Adhesion to the active surface of No. 4 is more surely prevented.

【0036】図13を参照して第5の実施例を説明す
る。図13は、試料の観察・加工時における各要素の動
作シーケンスを示す。本実施例の装置構成は、前記第1
の実施例と同じである。前記第1の実施例においては、
試料24の観察時はシャッタ13を開き、MCP室27
内を排気しないこととしたが、MCP室27とメインチ
ャンバ28との間のガス流出入部のコンダクタンスが充
分小さければ、MCP室27とメインチャンバ28は、
それぞれを独立に差動排気してもポンプどうしがひきあ
うことがない。そこで本実施例では、観察時もMCP室
27内を差動排気する構成である。ここで、前記第2の
実施例のように、加工時はMCP11の電圧印加を図1
3のように行わなくてもよいし、行ってもよい。
A fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 shows an operation sequence of each element when observing and processing the sample. The device configuration of this embodiment is the same as the first embodiment.
Is the same as the embodiment described above. In the first embodiment,
When observing the sample 24, the shutter 13 is opened and the MCP chamber 27 is opened.
Although the inside is not exhausted, if the conductance of the gas inflow / outflow portion between the MCP chamber 27 and the main chamber 28 is sufficiently small, the MCP chamber 27 and the main chamber 28 are
The pumps do not attract each other even if they are differentially exhausted independently. Therefore, in this embodiment, the inside of the MCP chamber 27 is differentially exhausted even during observation. Here, as in the second embodiment, the voltage application to the MCP 11 is applied during processing as shown in FIG.
It does not need to be carried out as in 3, or may be carried out.

【0037】図14は、シャッタ13と光路パイプ9と
の隙間をシールするシール43の他の実施例である。シ
ール43は、通常は断面が矩形状のものを用いている
が、図14(a)のように先の尖った断面形状のシール
43aや、図14(b)のように先端面に丸みをつけた
断面形状のシール43bを用いてもよい。また、左右の
シャッタ13を閉じた場合の合わせ面のシールには、フ
ラットな相手面と図14(a)または図14(b)のい
ずれかを組み合わせて用いるか、あるいは図14(b)
の断面形状のものが互いに押し付け合うように用いる。
シールの押し付け力を適度に調節することにより、被シ
ール空間の密閉性やシールの耐摩耗性を向上させること
ができる。
FIG. 14 shows another embodiment of the seal 43 for sealing the gap between the shutter 13 and the optical path pipe 9. The seal 43 normally has a rectangular cross section, but the seal 43a having a pointed cross section as shown in FIG. 14 (a) or a rounded tip surface as shown in FIG. 14 (b). The attached cross-section seal 43b may be used. For sealing the mating surfaces when the left and right shutters 13 are closed, a flat mating surface and either of FIG. 14A or FIG. 14B are used in combination, or FIG.
The cross-sections are used so that they are pressed against each other.
By properly adjusting the pressing force of the seal, it is possible to improve the hermeticity of the sealed space and the wear resistance of the seal.

【0038】図15,図16は、シール機構の説明図
で、前記第1の実施例のOリング42に変わる他の実施
例を示す。図15は試料観察時における状態説明図で、
(a)はその側断面図、(b)は(a)のb−b矢視
図、図16は加工時における状態説明図で、(a)はそ
の側断面図、(b)は(a)のb−b矢視図、(c)は
(a)のc−c矢視断面図である。前記第1の実施例で
は、シャッタ13の上面から流入するガスをOリング4
2による平面シールで遮断しているが、本実施例では、
シャッタ13の相手側(本実施例ではMCP室27の外
壁面)にOリング58が収まるような円筒面を設け、こ
れを用いて該円筒面をシールする構造をとる。シャッタ
13の上面からの流入はOリング58で遮断し、光路パ
イプ9の外周からの流入は、Oリング58と同様の構成
のOリング59により遮断する。また、シャッタ13の
閉じ合う部分には、図16(c)に示すように、L字型
のシール60を対称に、かつ互いに相対するようにそれ
ぞれのシャッタ13に取付け、シャッタ13の下方から
の流入は図のa部で、また、シャッタ13の側面からの
流入は図のb部でそれぞれ遮断する。本実施例のシール
構造は、前記第1、第3、第4の各実施例のシャッタに
適用可能である。
FIGS. 15 and 16 are explanatory views of the seal mechanism, and show another embodiment which replaces the O-ring 42 of the first embodiment. FIG. 15 is an explanatory view of the state when observing the sample.
(A) is the side sectional view, (b) is the bb arrow view of (a), FIG. 16 is a state explanatory view at the time of processing, (a) is the side sectional view, (b) is (a) ) Is a bb arrow view, and (c) is a cc arrow cross section of (a). In the first embodiment, the gas flowing from the upper surface of the shutter 13 is supplied to the O-ring 4
Although it is blocked by the flat seal according to 2, in this embodiment,
On the other side of the shutter 13 (the outer wall surface of the MCP chamber 27 in this embodiment), a cylindrical surface is provided so that the O-ring 58 can be housed, and this cylindrical surface is used to seal the cylindrical surface. An inflow from the upper surface of the shutter 13 is blocked by an O-ring 58, and an inflow from the outer periphery of the optical path pipe 9 is blocked by an O-ring 59 having the same configuration as the O-ring 58. Further, as shown in FIG. 16C, L-shaped seals 60 are attached to the shutters 13 so as to be symmetrical and opposite to each other at the portions where the shutters 13 are closed. The inflow is blocked by the portion a in the figure, and the inflow from the side surface of the shutter 13 is blocked by the portion b in the figure. The seal structure of the present embodiment can be applied to the shutters of the first, third and fourth embodiments.

【0039】図17,図18はシール機構の説明図で、
前記図15,図16のL字型のシール60に変わる他の
実施例を示す。図17は試料観察時における状態説明図
で、(a)はその側断面図、(b)は(a)のb−b矢
視図、(c)は(a)のc−c矢視断面図、図18は加
工時における状態説明図で、(a)はその側断面図、
(b)は(a)のb−b矢視図である。前記図15,図
16では、Oリング2種類と分割されたL字型のシール
60を4個使用しているが、本実施例ではこれらを1個
にまとめるような構造をとる。すなわち、図17,図1
8に示すように前記4個のL字型のシール60を1つに
まとめたシール材61を、光路パイプ9の周囲に固定す
る構成である。従って、シャッタ13にはシールを取り
付ける必要はない。
17 and 18 are explanatory views of the seal mechanism.
Another embodiment of the L-shaped seal 60 of FIGS. 15 and 16 will be described. FIG. 17 is a state explanatory view at the time of observing a sample, (a) is a side sectional view thereof, (b) is a sectional view taken along the line bb of (a), and (c) is a sectional view taken along the line cc of (a). FIG. 18 is an explanatory view of a state at the time of processing, (a) is a side sectional view thereof,
(B) is a bb arrow line view of (a). In FIGS. 15 and 16, two types of O-rings and four L-shaped seals 60 are used, but in the present embodiment, a structure is adopted in which these are combined into one. That is, FIG. 17 and FIG.
As shown in FIG. 8, a sealing material 61, which is a combination of the four L-shaped seals 60, is fixed around the optical path pipe 9. Therefore, it is not necessary to attach a seal to the shutter 13.

【0040】図19,図20はシール機構の説明図で、
前記図17,図18の一体化して光路パイプ9の周囲に
固定したシール61の変形例を示す。図19は試料観察
時における状態説明図で、(a)はその側断面図、
(b)は(a)のb−b矢視図、図20は加工時におけ
る状態説明図で、(a)はその側断面図、(b)は
(a)のb−b矢視図、(c)は(a)のc−c矢視断
面図である。前記図17,図18では一体化したシール
61を、本実施例では逆に両側のシャッタ13に分割す
るような構造をとる。すなわち、図19(b)に示すよ
うに同軸の異なる2つの径の半円状のa、b部と、図2
0(c)のようにL字型のc部が一体となっているシー
ル62を、左右両側のシャッタ13にそれぞれ取り付け
る。従って、前記図17,図18の実施例とは逆に、光
路パイプ9側にはシールを取り付けない。
19 and 20 are explanatory views of the seal mechanism.
A modified example of the seal 61 integrally fixed around the optical path pipe 9 in FIGS. 17 and 18 is shown. FIG. 19 is an explanatory view of a state at the time of observing a sample, (a) is a side sectional view thereof,
(B) is a bb arrow view of (a), FIG. 20 is a state explanatory view at the time of processing, (a) is a side sectional view thereof, (b) is a bb arrow view of (a), (C) is a sectional view taken along the line cc of (a). In FIG. 17 and FIG. 18, the integrated seal 61 is divided into the shutters 13 on both sides in the present embodiment, on the contrary. That is, as shown in FIG. 19 (b), semi-circular a and b parts having two coaxially different diameters, and FIG.
Seals 62 each having an L-shaped c portion integrated therein such as 0 (c) are attached to the shutters 13 on both left and right sides. Therefore, contrary to the embodiments of FIGS. 17 and 18, no seal is attached to the optical path pipe 9 side.

【0041】図19,図20に示すシール機構を使用し
た場合のガス遮断性能を図40に、また、この場合のM
CP11による増幅率の推移を図41に示す。図40に
おいて、シャッタ13を閉じ、メインチャンバ28内に
反応性ガスを10sccm導入した場合、メインチャンバ2
8内の圧力は0.7Paとなるが、MCP室27内の圧
力は初期圧力の1.0×10~3Paを維持することがで
きた。また、図41において、上記シール機構のシャッ
タ13を実際の加工シーケンスに適用した場合の前記M
CP増幅率は、その推移にほとんど変化はなく、そのた
めMCP11の劣化は認められなかった。これはシャッ
タ機構なしの場合に比べて寿命が数十倍延びることにな
る。
FIG. 40 shows the gas shutoff performance when the sealing mechanism shown in FIGS. 19 and 20 is used, and M in this case.
FIG. 41 shows the transition of the amplification factor by CP11. In FIG. 40, when the shutter 13 is closed and the reactive gas is introduced into the main chamber 28 by 10 sccm, the main chamber 2
Although the pressure inside 8 was 0.7 Pa, the pressure inside the MCP chamber 27 was able to maintain the initial pressure of 1.0 × 10 3 Pa. Further, in FIG. 41, the M when the shutter 13 of the sealing mechanism is applied to an actual processing sequence.
The CP amplification factor showed almost no change in its transition, so that no deterioration of MCP11 was observed. This means that the life is extended several tens of times as compared with the case without the shutter mechanism.

【0042】図21,図22はシール機構の説明図で、
前記図17,図18におけるシャッタ13の上面からの
ガスの流入を遮断する部分の変形例を示す。図21は試
料観察時における状態説明図で、(a)はその側断面
図、(b)は(a)のb−b矢視図、(c)は(a)の
c−c矢視断面図、図22は加工時における状態説明図
で、(a)はその側断面図、(b)は(a)のb−b矢
視図である。本実施例は、前記図17,図18における
シャッタ13の上面からのガスの流入を遮断する部分の
みを、シャッタ13の両側に2個に分割して取り付けた
ものである。すなわち、左右両側のシャッタ13には、
図21(b)のように半円状のシール63を取付け、リ
ングの両端にL字型のものが2個付いた形状のシール6
4を光路パイプ9側に固定する構成である。
21 and 22 are explanatory views of the seal mechanism.
17 and 18 show modified examples of the portion for blocking the inflow of gas from the upper surface of the shutter 13 in FIGS. FIG. 21 is a state explanatory view at the time of observing a sample, (a) is a side sectional view thereof, (b) is a sectional view taken along the line bb of (a), and (c) is a sectional view taken along the line cc of (a). 22 is a state explanatory view at the time of processing, (a) is a side cross-sectional view thereof, and (b) is a bb arrow view of (a). In this embodiment, only the portion for blocking the inflow of gas from the upper surface of the shutter 13 in FIGS. 17 and 18 is attached to both sides of the shutter 13 in a divided manner. That is, the left and right shutters 13 have
A semi-circular seal 63 is attached as shown in FIG. 21 (b), and a seal 6 having a shape in which two L-shaped ones are attached to both ends of the ring 6
4 is fixed to the optical path pipe 9 side.

【0043】図23,図24は、シール機構の説明図
で、前記第1の実施例におけるシール43の変形例を示
す。図23は試料観察時における状態説明図で、(a)
はその側断面図、(b)は(a)のb−b矢視図、図2
4は加工時における状態説明図で、(a)はその側断面
図、(b)は(a)のb−b矢視図である。本実施例
は、前記第1の実施例における光路パイプ9の外周から
のガスの遮断に、シャッタ13に取り付けたシール43
を光路パイプ9の外周に押し付けて円筒面をシールする
構造にしたが、本実施例では、これを平面をシールする
構造をとる。シール65は、図23(b)に示すように
同心の2個のリングが半径方向に伸びた帯のa部でつな
がれた形状になっている。シャッタ13を閉じたとき、
図24(a)のようにシャッタ13の上面とシール65
の下面とは接触しており、シャッタ13の上面のb部か
らのガス流入と、光路パイプ9の外周および左右シャッ
タ13の合わせ目のc部からのガス流入を防ぐことがで
きる。
23 and 24 are explanatory views of the seal mechanism, showing a modification of the seal 43 in the first embodiment. FIG. 23 is an explanatory view of the state at the time of observing the sample, (a)
2 is a side sectional view thereof, (b) is a view taken along the line bb of FIG.
4 is a state explanatory view at the time of processing, (a) is a side sectional view thereof, and (b) is a bb arrow view of (a). In this embodiment, a seal 43 attached to the shutter 13 is provided for shutting off gas from the outer circumference of the optical path pipe 9 in the first embodiment.
While the structure is pressed against the outer circumference of the optical path pipe 9 to seal the cylindrical surface, this embodiment adopts a structure for sealing the flat surface. As shown in FIG. 23 (b), the seal 65 has a shape in which two concentric rings are connected by a portion of a band extending in the radial direction. When the shutter 13 is closed,
As shown in FIG. 24A, the upper surface of the shutter 13 and the seal 65
Since it is in contact with the lower surface of the shutter 13, it is possible to prevent gas inflow from the b portion of the upper surface of the shutter 13 and gas inflow from the outer periphery of the optical path pipe 9 and the c portion of the joint of the left and right shutters 13.

【0044】図25,図26,図27はシャッタ機構お
よびそのシール機構の説明図で、前記図23,図24に
おける左右のシャッタ13を片側のみのシャッタにした
場合の実施例を示す。図25は試料観察時における状態
説明図で、(a)はその側断面図、(b)は(a)のb
−b矢視図、図26は試料観察時から加工時に移行する
際のシール部の平面図、図27は加工時における状態説
明図で、(a)はその側断面図、(b)は(a)のb−
b矢視図である。本実施例は、まず、観察時ではシャッ
タ66は図25に示すように右側に格納されている。シ
ャッタ66には図25(b)に示すように光路パイプ9
が収まるべき円孔67aを設けたシール67が固定され
ている。シャッタ66を閉じるときは、光路パイプ9が
障害となるのでシール67に円孔67aまで切れ目67
bを入れておく。シャッタ66を閉じていく途中のシー
ル67は、図26に示す状態になり、シャッタ66を閉
じ終わると、図27(b)に示す状態になる。
25, 26, and 27 are explanatory views of the shutter mechanism and its sealing mechanism, and show an embodiment in which the left and right shutters 13 in FIGS. 23 and 24 are shutters of only one side. 25A and 25B are explanatory views of a state at the time of observing a sample. FIG. 25A is a side sectional view thereof, and FIG.
-B arrow view, FIG. 26 is a plan view of the seal portion when transitioning from sample observation to processing, FIG. 27 is a state explanatory view during processing, (a) is a side sectional view thereof, and (b) is ( b- in a)
FIG. In this embodiment, first, at the time of observation, the shutter 66 is stored on the right side as shown in FIG. The shutter 66 has an optical path pipe 9 as shown in FIG.
A seal 67 provided with a circular hole 67a in which is accommodated is fixed. When the shutter 66 is closed, the optical path pipe 9 becomes an obstacle, so the seal 67 is cut to the circular hole 67a.
Put b. The seal 67 in the process of closing the shutter 66 becomes the state shown in FIG. 26, and when the shutter 66 is completely closed, it becomes the state shown in FIG. 27 (b).

【0045】図28,図29はシャッタ機構およびその
シール機構の説明図で、前記図25,図26,図27に
おける片側のみのシャッタを使用するが、該シャッタに
はシールを取り付けない場合の実施例を示す。図28は
試料観察時における状態説明図で、(a)はその側断面
図、(b)は(a)のb−b矢視図、図29は加工時に
おける状態説明図で、(a)はその側断面図、(b)は
(a)のb−b矢視図である。前記図25〜図27に示
す実施例では、シャッタ66にシール67が取り付けら
れているが、本実施例ではシャッタ66側にはシールは
取り付けず、図28(a)に示すように、光路パイプ9
を挾んでシャッタ66と相対する位置に梁68を設け、
梁68と光路パイプ9との外周に巻きつくようにシール
69を取り付ける。これにより、シャッタ66の下面か
ら流入するガスを図29(b)に示すように遮断するこ
とができる。また、この梁68の部分のみをそのままに
し、シール69をU字形状にしてシャッタ66側に取り
付ける構造にすることも可能である。
FIGS. 28 and 29 are explanatory views of the shutter mechanism and the seal mechanism thereof. Only one shutter in FIGS. 25, 26 and 27 is used, but the seal is not attached to the shutter. Here is an example: FIG. 28 is a state explanatory view at the time of observing a sample, (a) is a side sectional view thereof, (b) is a bb arrow view of (a), and FIG. 29 is a state explanatory view at the time of processing, (a) Is a side sectional view thereof, and (b) is a bb arrow view of (a). In the embodiment shown in FIGS. 25 to 27, the seal 67 is attached to the shutter 66, but in this embodiment, no seal is attached to the shutter 66 side, and as shown in FIG. 9
And a beam 68 is provided at a position facing the shutter 66.
A seal 69 is attached so as to wind around the beam 68 and the optical path pipe 9. As a result, the gas flowing in from the lower surface of the shutter 66 can be blocked as shown in FIG. It is also possible to leave only the beam 68 as it is and make the seal 69 U-shaped so as to be attached to the shutter 66 side.

【0046】図30は、引込み電極12の位置の変形例
で、前記図20(a)と同様構成の加工時における装置
要部の断面図である。本実施例は、MCP11を通常市
販されているような構造、すなわち引込み電極12がM
CP11のすぐ前面にあり、シャッタ13より上方に配
置された構成である。前記図1〜図29までの構成は、
シャッタ13の開閉によって試料24上の電界とそれに
応じてイオンビーム2の着地点がなるべく変化しないよ
うに、引込み電極12をシャッタ13より下方に配置し
ていた。しかし、電場解析とイオンビーム2の軌道追跡
により着地点がずれないような引込み電極の寸法、電
圧、配置を、予め求めておけば試料24上の電界は変化
しても着地点がずれない効果がある。
FIG. 30 shows a modification of the position of the lead-in electrode 12, and is a cross-sectional view of the main part of the apparatus at the time of processing with the same structure as that of FIG. 20 (a). In this embodiment, the MCP 11 has a structure which is usually commercially available, that is, the lead-in electrode 12 is M.
It is located directly in front of the CP 11 and is arranged above the shutter 13. The configurations of FIGS. 1 to 29 are
The pull-in electrode 12 is arranged below the shutter 13 so that the electric field on the sample 24 and the landing point of the ion beam 2 are not changed as much as possible by opening and closing the shutter 13. However, if the dimensions, voltage, and arrangement of the attracting electrodes are determined in advance so that the landing points do not shift due to the electric field analysis and the trajectory tracking of the ion beam 2, the landing points do not shift even if the electric field on the sample 24 changes. There is.

【0047】図31は、前記図30におけるシャッタ1
3と光路パイプ9との変形例である。図29は加工時に
おける状態説明図で、(a)はその側断面図、(b)は
(a)のb−b矢視図である。本実施例も前記図30と
同様に、シャッタ13の開閉によりイオンビーム2の着
地点がずれないような設計を行う。前述した各実施例と
は異なり、光路パイプ9がシャッタ13に干渉しない構
成になっているので、シャッタ13は1枚の簡単な構造
で済む。Oリング42,94はシャッタ13側に固定し
てあるが、反対側に固定することもできる。イオンビー
ム2が直接Oリング94に照射されると、Oリングが絶
縁材の場合チャージアップし、これにより軌道が曲げら
れる。このチャージアップ量を計算で求めることは困難
であるので、軌道を予測することは難しい。従って、O
リング94は直接イオンビーム2から見込めないように
しなければならない。試料24の観察時は、シャッタ1
3を図中右側に移動させ、円孔状のa部の中心とイオン
ビーム2の中心とを一致させ、荷電粒子を引き込めるよ
うにする。
FIG. 31 shows the shutter 1 in FIG.
3 is a modification of 3 and the optical path pipe 9. FIG. 29 is a state explanatory view at the time of processing, (a) is a side cross-sectional view thereof, and (b) is a bb arrow view of (a). In this embodiment as well, as in the case of FIG. 30, the design is made so that the landing point of the ion beam 2 is not displaced by opening and closing the shutter 13. Unlike each of the above-described embodiments, the optical path pipe 9 does not interfere with the shutter 13, so that the shutter 13 may have a simple structure. Although the O-rings 42 and 94 are fixed to the shutter 13 side, they can be fixed to the opposite side. When the ion beam 2 is directly applied to the O-ring 94, if the O-ring is an insulating material, the O-ring is charged up, and the orbit is bent. Since it is difficult to calculate this charge-up amount, it is difficult to predict the trajectory. Therefore, O
The ring 94 must be invisible from the ion beam 2 directly. When observing the sample 24, the shutter 1
3 is moved to the right side in the drawing so that the center of the circular hole-shaped portion a and the center of the ion beam 2 are aligned with each other so that the charged particles can be withdrawn.

【0048】図32は、シャッタ13の駆動機構の他の
実施例で、(a)は試料観察時における状態説明用の側
面図、(b)は加工時における状態説明用の側面図であ
る。前記第1の実施例においては図12に示すような駆
動装置を使用したが、かわりに真空用の直線導入端子
や、回転導入端子(この場合、回転運動を直線運動に変
換するボールねじなどが必要)を用いることも可能であ
る。ただし、シール特性向上のためにシャッタ13の押
し付け力を調節することが好ましく、図32に示すよう
にシャッタ13をバネ70の力で押し付けるようにす
る。まず観察時は、シャフト71がストッパ72を引き
掛け、バネ70の力に逆らってシャッタ13を開く。次
に加工時は、シャフト71を内側にスライドさせ、シャ
ッタ13が閉じた後も図32(b)に示す、aの長さ分
だけさらにスライドさせる。この時、バネ70には圧縮
力がかかっており、これによりシール43の押し付け力
を調節することができる。
32A and 32B show another embodiment of the drive mechanism for the shutter 13. FIG. 32A is a side view for explaining the state during sample observation, and FIG. 32B is a side view for explaining the state during processing. In the first embodiment, the drive device as shown in FIG. 12 was used, but instead a linear lead-in terminal for vacuum or a rotary lead-in terminal (in this case, a ball screw for converting a rotary motion into a linear motion, etc.) is used. (Required) can also be used. However, it is preferable to adjust the pressing force of the shutter 13 in order to improve the sealing characteristics, and the shutter 13 is pressed by the force of the spring 70 as shown in FIG. First, at the time of observation, the shaft 71 hooks the stopper 72, and the shutter 13 is opened against the force of the spring 70. Next, during processing, the shaft 71 is slid inward, and even after the shutter 13 is closed, the shaft 71 is slid further by the length a shown in FIG. At this time, a compression force is applied to the spring 70, so that the pressing force of the seal 43 can be adjusted.

【0049】図33は、シャッタ13の駆動機構の設置
位置の他の実施例で、(a)は試料観察時における状態
説明用の側面図、(b)は加工時における状態説明用の
側面図である。前述した各実施例においては、シャッタ
13の開閉はメインチャンバ28の外部の駆動装置を用
いて行っているが、本実施例ではメインチャンバ28の
内部にこの駆動部を設ける。図において、モータ73は
カップリング74を介してボールねじ75に連結され、
ボールねじ75のナット部76は、シャッタ13上でス
ライドできるように、シャッタ13と一体のクロスロー
ラガイド77で支持される。シャッタ13上のストッパ
78を用いて、前記図32と同様に、シャッタ13を開
くときにはナット部76をストッパ78に引き掛け、閉
じるときにはナット部76を空走させてバネ70の予圧
によりシール43を押し付ける。この構造により、モー
タ73の回転運動を、ボールねじ75によりシャッタ1
3の直線運動に変換することができ、真空のメインチャ
ンバ28外にはモータの電力供給用の導線だけを取り出
せば良いので、構造が比較的簡単になる効果を有する。
33A and 33B show another embodiment of the installation position of the drive mechanism of the shutter 13. FIG. 33A is a side view for explaining the state during sample observation, and FIG. 33B is a side view for explaining the state during processing. Is. In each of the above-described embodiments, the shutter 13 is opened and closed by using the drive device outside the main chamber 28, but in this embodiment, the drive portion is provided inside the main chamber 28. In the figure, a motor 73 is connected to a ball screw 75 via a coupling 74,
The nut portion 76 of the ball screw 75 is supported by a cross roller guide 77 integrated with the shutter 13 so that the nut portion 76 can slide on the shutter 13. Similar to FIG. 32, using the stopper 78 on the shutter 13, the nut portion 76 is hooked on the stopper 78 when the shutter 13 is opened, and the nut portion 76 is idled when the shutter 13 is closed, and the seal 43 is preloaded by the spring 70. Press down. With this structure, the rotary motion of the motor 73 is changed by the ball screw 75 to the shutter 1.
3 can be converted into a linear motion, and only the lead wire for supplying the electric power of the motor needs to be taken out of the vacuum main chamber 28, so that the structure is relatively simple.

【0050】図34は、シャッタ13の駆動機構の他の
実施例で、加工時の下面側から見た平面図である。前述
の各実施例において左右2枚のシャッタを用いる場合、
その開閉はそれぞれ独立の駆動装置を用いて行ったが、
本実施例では、リンク機構を用いて1個の駆動装置によ
り左右両方のシャッタ13を駆動する構造をとる。図に
おいて、シャフト80の動きは、ストッパ81を介して
シャッタ13に伝達される。2枚のシャッタ13に連結
されたアーム82を支点83で連結する。この支点83
がガイド84に沿って移動することにより、両方のシャ
ッタ13を駆動することができる。図中の各矢印は、シ
ャッタ13を開くときの各部の動きを表す。
FIG. 34 is a plan view of another embodiment of the drive mechanism for the shutter 13 as seen from the lower surface side during processing. When using two shutters on the left and right in each of the above-described embodiments,
The opening and closing was done using independent drive devices,
In the present embodiment, a structure is used in which both the left and right shutters 13 are driven by one driving device using a link mechanism. In the figure, the movement of the shaft 80 is transmitted to the shutter 13 via a stopper 81. The arms 82 connected to the two shutters 13 are connected at a fulcrum 83. This fulcrum 83
By moving along the guide 84, both shutters 13 can be driven. Each arrow in the figure represents the movement of each part when the shutter 13 is opened.

【0051】図35は、前記図34に示すシャッタ13
の駆動機構の変形例で、加工時の下面側から見た斜視平
面図である。本実施例では、ワイヤを用いて1個の駆動
装置により左右両方のシャッタ13を駆動する構造をと
る。駆動機構自体は図33に示すものと同じである。こ
の駆動側のシャッタ13にワイヤ85を締結し、ワイヤ
85の端末をプーリ86を介して従動側のシャッタ13
に固定する。駆動側のシャッタ13を開くと、ワイヤ8
5の張力により従動側のシャッタ13も開く。このワイ
ヤ85のかわりにベルト等(それに準じたプーリ)を用
いることも可能である。
FIG. 35 shows the shutter 13 shown in FIG.
FIG. 9 is a perspective plan view of the modified example of the drive mechanism as seen from the lower surface side during processing. In the present embodiment, a structure is used in which both the left and right shutters 13 are driven by one driving device using wires. The drive mechanism itself is the same as that shown in FIG. The wire 85 is fastened to the drive side shutter 13, and the end of the wire 85 is connected via the pulley 86 to the driven side shutter 13.
Fixed to. When the shutter 13 on the driving side is opened, the wire 8
The tension of 5 also opens the shutter 13 on the driven side. It is also possible to use a belt or the like (a pulley corresponding thereto) instead of the wire 85.

【0052】図36は、前記図35に示すシャッタ13
の駆動機構の変形例で、試料観察時の下面側から見た平
面図である。本実施例では、図36に示すようにねじ方
向が反対のボールねじ75a、75bを用いて、左右2
枚のシャッタ13を1個の駆動装置により開閉駆動する
構造をとる。その他の構成は、前記図33と同じであ
る。図示しないモータの回転運動が、カップリング74
で連結されたボールねじ75a、75bおよびそれに対
応したナット部76a、76bにより、互いに反対方向
の直線運動に変換されて、シャッタ13が開閉駆動され
る。
FIG. 36 shows the shutter 13 shown in FIG.
FIG. 11 is a plan view of a modified example of the drive mechanism as viewed from the lower surface side during sample observation. In this embodiment, as shown in FIG. 36, the ball screws 75a and 75b having opposite screw directions are used to adjust the left and right sides.
The shutter 13 has a structure in which it is opened and closed by a single drive device. Other configurations are the same as those in FIG. The rotational movement of the motor (not shown) is caused by the coupling 74
The ball screws 75a and 75b and the nut portions 76a and 76b corresponding thereto are converted into linear motions in mutually opposite directions, and the shutter 13 is opened and closed.

【0053】図37は、シャッタ13の駆動機構の変形
例で、(a)は試料観察時における状態説明用の側面
図、(b)は加工時における状態説明用の側面図であ
る。前記第1の実施例などにおいては、シャッタ13を
開閉すると該開閉中はシャッタ13がOリング42と接
触するため、Oリング42の摩耗が比較的生じやすい。
本実施例では、Oリング42の耐摩耗性を向上するた
め、斜めに取り付けられたクロスローラガイド39を設
け、シャッタ13が、全開のときは少し下方に位置さ
せ、左右2枚のシャッタ13の先端が完全に閉じ合うと
きは、シャッタ13の上面がOリング42に押圧状態で
接触するように平行移動させる。プッシュロッド40に
は、シャッタ13が垂直方向にも動けるように、先端に
ベアリング87を取り付けて移動時の摩擦を低減させ
る。モータを用いて駆動する場合には、駆動装置一式を
斜めに取り付ければよい。
FIG. 37 shows a modification of the drive mechanism of the shutter 13, where (a) is a side view for explaining the state during sample observation, and (b) is a side view for explaining the state during processing. In the first embodiment and the like, when the shutter 13 is opened / closed, the shutter 13 contacts the O-ring 42 during the opening / closing, so that the O-ring 42 is relatively easily worn.
In this embodiment, in order to improve the wear resistance of the O-ring 42, a cross roller guide 39 obliquely attached is provided, and when the shutter 13 is fully opened, the shutter 13 is positioned slightly downward so that the two shutters 13 on the left and right are provided. When the tips are completely closed, the shutter 13 is moved in parallel so that the upper surface of the shutter 13 contacts the O-ring 42 in a pressed state. A bearing 87 is attached to the tip of the push rod 40 so that the shutter 13 can move in the vertical direction as well, to reduce friction during movement. In the case of driving using a motor, the driving device set may be obliquely attached.

【0054】図38は、図37に示すシャッタ13の駆
動機構の変形例で、(a)は試料観察時における状態説
明用の側面図、(b)は加工時における状態説明用の側
面図である。左右のシャッタ13の両側面にローラ88
を設け、後端部はプッシュロッド40を連結する。シャ
ッタ13を開いている(a)の状態のときには、シャッ
タ13はOリング42より下方にあり傾いているが、シ
ャッタ13を閉じるときは、プッシュロッド40を図示
矢印の水平方向に直線的に動かすことにより、ローラ8
8がガイド89の斜面89aに沿って動き、左右2枚の
シャッタ13は上昇し、閉じ合うときにOリング42に
押圧状態で接触する。この構成により図37の場合と同
様に、Oリング42の耐摩耗性を向上させることができ
る。
FIG. 38 is a modification of the drive mechanism of the shutter 13 shown in FIG. 37. (a) is a side view for explaining the state during sample observation, and (b) is a side view for explaining the state during processing. is there. Rollers 88 are provided on both sides of the left and right shutters 13.
Is provided, and the push rod 40 is connected to the rear end portion. When the shutter 13 is open (a), the shutter 13 is below the O-ring 42 and is inclined, but when the shutter 13 is closed, the push rod 40 is linearly moved in the horizontal direction indicated by the arrow. The roller 8
8 moves along the slope 89a of the guide 89, the two shutters 13 on the left and right rise, and when they are closed, they contact the O-ring 42 in a pressed state. With this configuration, as in the case of FIG. 37, the wear resistance of the O-ring 42 can be improved.

【0055】図39は、図37または図38に示すシャ
ッタ13の駆動機構の変形例で、(a)は試料観察時に
おける状態説明用の側面図、(b)は加工時における状
態説明用の側面図である。シャッタ13の両側面は、ス
ライドベース90に4個所でベアリング付きのアーム9
1で保持されている。スライドベース90の両側面は、
1対のクロスローラガイド39で保持されており、平行
移動することができる。また、スライドベース90とシ
ャッタ13との間にはバネ92が設けられており、該バ
ネ92によりシャッタ13は常に開く方向に引張り力を
受けながらストッパ93で止まっている。シャッタ13
はプッシュロッド40に連結されている。シャッタ13
を閉じるときは、プッシュロッド40から水平方向の力
を受けシャッタ13とスライドベース90とが平行移動
する。シャッタ13が完全に閉じる前にスライドベース
90の前面90aがストッパ部にあたる。この後さらに
プッシュロッド40によりシャッタ13が押され、バネ
92が伸びてアーム91が(b)に示すように回転させ
られ、シャッタ13の上面がシール面に押し付けられ
る。本構成においても、前記図37または図38に示す
シャッタ13の駆動機構と同様に、シール部の耐摩耗性
を向上させる効果を有する。
FIG. 39 is a modification of the drive mechanism of the shutter 13 shown in FIG. 37 or 38. FIG. 39A is a side view for explaining the state during sample observation, and FIG. 39B is a side view for explaining the state during processing. It is a side view. Both sides of the shutter 13 are provided on the slide base 90 at four places, and the arm 9 with bearings is provided.
It is held at 1. Both sides of the slide base 90 are
It is held by a pair of cross roller guides 39 and can move in parallel. A spring 92 is provided between the slide base 90 and the shutter 13. The spring 92 keeps the shutter 13 stopped by a stopper 93 while always receiving a pulling force in the opening direction. Shutter 13
Is connected to the push rod 40. Shutter 13
When is closed, the shutter 13 and the slide base 90 move in parallel by receiving a horizontal force from the push rod 40. The front surface 90a of the slide base 90 serves as a stopper portion before the shutter 13 is completely closed. After this, the shutter 13 is further pushed by the push rod 40, the spring 92 extends and the arm 91 is rotated as shown in (b), and the upper surface of the shutter 13 is pressed against the sealing surface. This structure also has the effect of improving the wear resistance of the seal portion, similar to the drive mechanism of the shutter 13 shown in FIG. 37 or 38.

【0056】以上の各実施例では2次粒子増幅部として
MCP11を使用して説明したが、MCP11に変えて
チャンネルトロン、電子増倍管を使用した場合にも有効
である。
Although the MCP11 is used as the secondary particle amplifying section in each of the above embodiments, the present invention is also effective when a channeltron or an electron multiplier is used instead of the MCP11.

【0057】また、以上の説明では引込み電極12を用
いているが、2次粒子の収率が充分あり解像度に影響が
ない場合には、引込み電極12を省くこともできる。
Although the lead-in electrode 12 is used in the above description, the lead-in electrode 12 can be omitted if the secondary particle yield is sufficient and the resolution is not affected.

【0058】また、以上の記述ではエッチングの場合に
ついて述べたが、本発明は、荷電粒子ビーム照射により
デポジションを生じるガスを用いた荷電粒子ビームアシ
ストデポジションにおいても、2次粒子ディテクタの保
護に有効である。
Although the above description has dealt with the case of etching, the present invention protects the secondary particle detector even in charged particle beam assisted deposition using a gas that causes deposition by irradiation of the charged particle beam. It is valid.

【0059】そして、以上の記述では、加工に用いるビ
ームとしてイオンビームの照射を行い、検出する粒子と
しては2次イオンの場合について述べたが、加工ビーム
として電子ビームあるいは検出する粒子として2次電子
を用いる場合でも、2次粒子ディテクタの印加電圧を適
宜変えることで、同様の効果が得られる。
In the above description, the ion beam was irradiated as the beam used for processing, and the secondary particles were detected as the particles to be detected, but the electron beam as the processing beam or the secondary electrons as the particles to be detected. Even when using, the same effect can be obtained by appropriately changing the voltage applied to the secondary particle detector.

【0060】さらに、以上の記述では試料加工時にシャ
ッタを用いて反応性ガスを遮断したが、シャッタを用い
ずに2次粒子ディテクタの電圧の印加を停止し、加工終
了後ディテクタに吸着したガス分子を充分排気した後、
再度ディテクタに電圧を印加し加工位置決め行う方法に
よっても、ディテクタの劣化を少なくすることができ
る。
Further, in the above description, the shutter was used to shut off the reactive gas at the time of processing the sample, but the voltage application to the secondary particle detector was stopped without using the shutter, and the gas molecules adsorbed to the detector after the processing was completed. After exhausting the
Degradation of the detector can also be reduced by the method of applying a voltage to the detector again and performing machining positioning.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明によれば、反応性ガスを導入して
エネルギービームにより反応性エッチング及びアシスト
デポジションを行う際に、2次粒子ディテクタを反応性
ガスから保護することができ、安定した装置稼動が可能
となる。また、試料観察や加工条件設定等の非動作時に
おいても、反応性ガスに対して耐久性の低い検出器やそ
の他のチャンバ内構成要素の使用を可能にすることがで
きる。さらに、動作時に高い真空度を要求される検出器
も、前記したシャッタ機構を用いることにより常に動作
状態にすることができ、動作、非動作の切替えに伴う安
定化に要する時間を省くことができる。
According to the present invention, the secondary particle detector can be protected from the reactive gas when the reactive gas is introduced and the reactive etching and the assist deposition are performed by the energy beam. The equipment can be operated. Further, it is possible to use a detector having low durability against a reactive gas and other constituent elements in the chamber even during non-operation such as sample observation and processing condition setting. Furthermore, even a detector that requires a high degree of vacuum during operation can always be in an operating state by using the shutter mechanism described above, and the time required for stabilization accompanying switching between operation and non-operation can be omitted. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の装置構成図である。FIG. 1 is a device configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の試料の観察・加工時における各要素の動
作シーケンスを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an operation sequence of each element when observing and processing the sample of FIG.

【図3】図1の観察時における装置の要部を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a main part of the apparatus at the time of observation in FIG.

【図4】図1の加工時における装置の要部を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a main part of the apparatus at the time of processing in FIG.

【図5】本発明の第2の実施例の加工時における装置の
要部断面図(その1)である。
FIG. 5 is a sectional view (No. 1) of a main part of the device at the time of processing of the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施例の加工時における装置の
要部図(その2)である。
FIG. 6 is a main part view (No. 2) of the apparatus at the time of processing according to the second embodiment of the present invention.

【図7】図5の試料の観察・加工時における各要素の動
作シーケンスを示す図である。
7 is a diagram showing an operation sequence of each element during observation / processing of the sample of FIG.

【図8】本発明の第3の実施例の試料の観察・加工時に
おける各要素の動作シーケンスを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an operation sequence of each element at the time of observing and processing the sample according to the third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施例の試料観察時における装
置の要部断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of an essential part of the device during sample observation according to the third embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第3の実施例の加工時における装置
の要部断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the main parts of the device during processing according to the third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第4の実施例の加工時における装置
の要部を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a main part of an apparatus at the time of processing according to a fourth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第1の実施例のシャッタ駆動装置の
断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view of the shutter driving device according to the first embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第5の実施例の試料の観察・加工時
における各要素の動作シーケンスを示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an operation sequence of each element at the time of observing and processing the sample according to the fifth example of the present invention.

【図14】本発明のシャッタと光路パイプ間のシールの
断面例を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an example of a cross section of a seal between a shutter and an optical path pipe of the present invention.

【図15】本発明の第1の実施例のOリングの他の例を
示す試料観察時の図である。
FIG. 15 is a diagram at the time of observing a sample, showing another example of the O-ring according to the first embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第1の実施例のOリングの他の例を
示す加工時の図である。
FIG. 16 is a diagram at the time of processing showing another example of the O-ring according to the first embodiment of the present invention.

【図17】図15のL字型シールの他の例を示す試料観
察時の図である。
FIG. 17 is a diagram showing another example of the L-shaped seal of FIG. 15 during sample observation.

【図18】図15のL字型シールの他の例を示す加工時
の図である。
FIG. 18 is a view at the time of processing showing another example of the L-shaped seal of FIG. 15.

【図19】図17の光路パイプ周囲のシールの他の例を
示す試料観察時の図である。
19 is a diagram at the time of observing a sample, showing another example of the seal around the optical path pipe of FIG.

【図20】図17の光路パイプ周囲のシールの他の例を
示す加工時の図である。
20 is a view at the time of processing showing another example of the seal around the optical path pipe of FIG.

【図21】図19に示すシールの変形例を示す試料観察
時の図である。
FIG. 21 is a view showing a modified example of the seal shown in FIG. 19 during sample observation.

【図22】図19に示すシールの変形例を示す加工時の
図である。
22 is a view at the time of processing showing a modified example of the seal shown in FIG.

【図23】本発明の第1の実施例のシールの変形例を示
す試料観察時の図である。
FIG. 23 is a view at the time of observing a sample showing a modified example of the seal according to the first embodiment of the present invention.

【図24】本発明の第1の実施例のシールの変形例を示
す加工時の図である。
FIG. 24 is a view at the time of processing showing a modified example of the seal according to the first embodiment of the present invention.

【図25】本発明のシャッタ機構の変形例を示す試料観
察時の図である。
FIG. 25 is a diagram showing a modified example of the shutter mechanism of the present invention during sample observation.

【図26】図25のシャッタ機構の動作途中の説明図で
ある。
FIG. 26 is an explanatory diagram during the operation of the shutter mechanism of FIG.

【図27】図25のシャッタ機構の加工時の図である。FIG. 27 is a view of the shutter mechanism of FIG. 25 during processing.

【図28】図25のシャッタ機構の変形例を示す試料観
察時の図である。
FIG. 28 is a diagram showing a modified example of the shutter mechanism of FIG. 25 during sample observation.

【図29】図25のシャッタ機構の変形例を示す加工時
の図である。
FIG. 29 is a view at the time of processing showing a modified example of the shutter mechanism of FIG. 25.

【図30】本発明の引込み電極の位置の変形例を示す加
工時の図である。
FIG. 30 is a view at the time of processing showing a modification of the position of the lead-in electrode of the present invention.

【図31】図30のシャッタと光路パイプとの変形例を
示す加工時の図である。
FIG. 31 is a diagram at the time of processing showing a modified example of the shutter and the optical path pipe of FIG. 30.

【図32】本発明のシャッタ駆動機構の他の実施例を示
す図である。
FIG. 32 is a view showing another embodiment of the shutter drive mechanism of the present invention.

【図33】本発明のシャッタ駆動機構設置位置の他の実
施例を示す図である。
FIG. 33 is a diagram showing another embodiment of the shutter drive mechanism installation position of the present invention.

【図34】本発明のシャッタ駆動機構の変形例を示す下
面側から見た平面図である。
FIG. 34 is a plan view showing a modified example of the shutter driving mechanism of the present invention as seen from the lower surface side.

【図35】図34のシャッタ駆動機構の変形例を示す下
面側からの斜視平面図である。
35 is a perspective plan view from the lower surface side showing a modified example of the shutter drive mechanism in FIG. 34. FIG.

【図36】図35のシャッタ駆動機構の変形例を示す下
面側から見た平面図である。
FIG. 36 is a plan view showing a modified example of the shutter drive mechanism of FIG. 35 as seen from the lower surface side.

【図37】本発明のシャッタ駆動機構の変形例を示す側
面図である。
FIG. 37 is a side view showing a modified example of the shutter drive mechanism of the present invention.

【図38】図37のシャッタ駆動機構の変形例を示す側
面図である。
38 is a side view showing a modified example of the shutter drive mechanism in FIG. 37. FIG.

【図39】図37のシャッタ駆動機構の他の変形例を示
す側面図である。
39 is a side view showing another modified example of the shutter drive mechanism in FIG. 37. FIG.

【図40】図19に示すシール機構使用時のガス遮断性
能を示す図である。
FIG. 40 is a diagram showing gas blocking performance when the sealing mechanism shown in FIG. 19 is used.

【図41】図40の場合のMCPによる増幅率の推移を
示す図である。
41 is a diagram showing a transition of an amplification factor by MCP in the case of FIG. 40. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…イオン源、2…イオンビーム、9…光路パイプ、1
0…検出電極、11…マイクロチャンネルプレート(M
CP)、12…引込み電極、13,50,66…シャッ
タ、14…駆動装置、15…ノズル、16…流量調整バ
ルブ、18…反応性ガスボンベ、19…電子銃、21…
レンズ、23…オリフィス、24…試料、25…ステー
ジ、26…IBチャンバ、27…MCP室、28…メイ
ンチャンバ、29,30,31,32…バルブ、38…
コンピュータ、39…クロスローラガイド、40…プッ
シュロッド、41…シールドカバー、42…Oリング、
43…シール、44a,44b…ラビリンス、51…通
路(冷媒用)、52…ノズル(不活性ガス用)。
1 ... Ion source, 2 ... Ion beam, 9 ... Optical path pipe, 1
0 ... Detection electrode, 11 ... Micro channel plate (M
CP), 12 ... Pull-in electrode, 13, 50, 66 ... Shutter, 14 ... Driving device, 15 ... Nozzle, 16 ... Flow rate adjusting valve, 18 ... Reactive gas cylinder, 19 ... Electron gun, 21 ...
Lens, 23 ... Orifice, 24 ... Sample, 25 ... Stage, 26 ... IB chamber, 27 ... MCP chamber, 28 ... Main chamber, 29, 30, 31, 32 ... Valve, 38 ...
Computer, 39 ... Cross roller guide, 40 ... Push rod, 41 ... Shield cover, 42 ... O-ring,
43 ... Seal, 44a, 44b ... Labyrinth, 51 ... Passage (for refrigerant), 52 ... Nozzle (for inert gas).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水村 通伸 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 伊藤 文和 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 原市 聡 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 山田 利夫 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 古泉 裕弘 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所武蔵工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Mitsunobu Mizumura 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Inside the Hitachi, Ltd. Institute of Industrial Science (72) Fumika Ito Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 292 Address: Hitachi Ltd., Production Engineering Laboratory (72) Inventor Satoshi Hara, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture 292 Address: Hitachi Ltd. Production Engineering Laboratory (72) Inventor Toshio Yamada 2326 Imai, Ome, Tokyo Address Hitachi, Ltd. Device Development Center (72) Inventor Hirohiro Koizumi 5-20-1 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Incorporated company Hitachi Ltd. Musashi Factory

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(1) 試料を搭載したステージを内設し、
排気手段を有するメインチャンバと、(2) 該メインチ
ャンバに接続するチャンバ内に、荷電ビーム源にて発生
した荷電ビームを、該荷電ビーム導出用のセンターパイ
プを介して前記試料に照射可能に設けられた排気手段を
有する荷電ビーム光学系と、(3) 前記試料面を、電気
的に中和する荷電粒子照射用の電子銃と、(4) 前記試
料面の加工を前記荷電ビームと協同して行う反応性ガス
を、該試料面に導く反応性ガス供給手段と、(5) 前記
試料面の加工部を観察可能に、該加工部より放出される
荷電粒子を検出する荷電粒子ディテクタと、(6) 該荷
電粒子ディテクタを前記反応性ガスより遮蔽可能な遮蔽
手段とを備えた荷電ビーム処理装置であって、(7) 前
記遮蔽手段により遮蔽可能に仕切られるとともに、前記
荷電粒子ディテクタを収納可能な収納空間を有し、該収
納空間を真空排気する排気手段を設けたことを特徴とす
る荷電ビーム処理装置。
1. A stage having a sample mounted therein is provided,
A main chamber having an exhaust means, and (2) a chamber connected to the main chamber, in which a charged beam generated by a charged beam source can be applied to the sample through a center pipe for leading the charged beam. A charged beam optical system having an evacuation means, (3) an electron gun for electrically irradiating charged particles to electrically neutralize the sample surface, and (4) working the sample surface in cooperation with the charged beam. Reactive gas to be performed, reactive gas supply means for guiding the sample surface, (5) observing the processed portion of the sample surface, a charged particle detector for detecting charged particles emitted from the processed portion, ( 6) A charged beam processing apparatus comprising a shielding means capable of shielding the charged particle detector from the reactive gas, wherein (7) the charged particle detector is partitioned so as to be shieldable by the shielding means, and the charged particle detector can be housed. Empty storage The a, a charged beam processing apparatus characterized by comprising an exhaust means for evacuating the housing space.
【請求項2】 前記荷電ビーム光学系を収容するチャン
バと前記メインチャンバとの間に、該両者間を遮蔽する
遮蔽部材が設けられ、前記荷電粒子ディテクタが、前記
荷電ビーム導出用のセンターパイプの周囲に配設されて
なる請求項1記載の荷電ビーム処理装置。
2. A shielding member for shielding the charged beam optical system from the chamber and the main chamber is provided between the chamber and the main chamber, and the charged particle detector surrounds the center pipe for guiding the charged beam. The charged particle beam processing apparatus according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記遮蔽手段が、開閉自在なシャッタ機
構からなり、前記荷電粒子ディテクタの試料面側に配設
されてなる請求項1記載の荷電ビーム処理装置。
3. The charged particle beam processing apparatus according to claim 1, wherein the shielding means is a shutter mechanism that can be opened and closed, and is arranged on the sample surface side of the charged particle detector.
【請求項4】 前記荷電ビーム光学系を収容するチャン
バと前記メインチャンバとの間を遮蔽する遮蔽部材が、
開閉自在なシャッタ機構からなり、前記荷電粒子ディテ
クタを挾んでその反試料面側に、前記試料面側のシャッ
タ機構と平行に上下2段に配設されてなる請求項2記載
の荷電ビーム処理装置。
4. A shield member for shielding between a chamber containing the charged beam optical system and the main chamber,
3. The charged particle beam processing apparatus according to claim 2, comprising an openable / closable shutter mechanism, which is arranged on two sides above and below the charged particle detector in parallel with the shutter mechanism on the sample surface side, opposite the sample surface side. .
【請求項5】 前記シャッタ機構が、前記荷電ビーム導
出用のセンターパイプを挾んでその左右両側に開閉可能
な2部材のシャッタからなる請求項3または4記載の荷
電ビーム処理装置。
5. The charged particle beam processing apparatus according to claim 3, wherein the shutter mechanism comprises a two-member shutter that can be opened and closed on both left and right sides of the center pipe for leading out the charged beam.
【請求項6】 前記シャッタ機構が、該シャッタを閉じ
た際、該シャッタの左右2部材間,該シャッタと前記荷
電ビーム導出用のセンターパイプとの間および該シャッ
タと前記メインチャンバの内壁との間をシールするシー
ル機構を備えてなる請求項3,4または5記載の荷電ビ
ーム処理装置。
6. The shutter mechanism, when the shutter is closed, between two left and right members of the shutter, between the shutter and a center pipe for leading out the charged beam, and between the shutter and an inner wall of the main chamber. 6. The charged beam processing apparatus according to claim 3, 4 or 5, further comprising a sealing mechanism for sealing the above.
【請求項7】 前記シャッタ機構の試料面側に、該シャ
ッタ機構の開閉による試料上の電磁界乱れ防止用のシー
ルドカバーを設けてなる請求項3記載の荷電ビーム処理
装置。
7. The charged particle beam processing apparatus according to claim 3, wherein a shield cover for preventing disturbance of an electromagnetic field on the sample due to opening / closing of the shutter mechanism is provided on the sample surface side of the shutter mechanism.
【請求項8】 前記シャッタ機構の試料面側に、該シャ
ッタ機構の開閉による試料上の電界の乱れを防止するシ
ャッタに電圧を印加可能な電極を設けてなる請求項3記
載の荷電ビーム処理装置。
8. The charged particle beam processing apparatus according to claim 3, wherein an electrode capable of applying a voltage to the shutter is provided on the sample surface side of the shutter mechanism to prevent disturbance of an electric field on the sample due to opening and closing of the shutter mechanism. .
【請求項9】 前記シャッタ機構が、前記試料面に導か
れた反応性ガスのうちシャッタに接触した反応性ガス
を、吸着可能な冷却手段を備えてなる請求項3記載の荷
電ビーム処理装置。
9. The charged particle beam processing apparatus according to claim 3, wherein the shutter mechanism includes a cooling unit capable of adsorbing a reactive gas that is in contact with the shutter among the reactive gases guided to the sample surface.
【請求項10】 前記メインチャンバ内に、前記試料面
に導かれた反応性ガスのうち該試料表面部に残留した反
応性ガスを吹き飛ばし、該反応性ガスの試料面への付着
防止可能な、不活性ガスをノズルを介して送出する不活
性ガス送出手段を備えてなる請求項1記載の荷電ビーム
処理装置。荷電ビーム処理装置。
10. The main chamber can be blown out of the reactive gas remaining on the sample surface portion of the reactive gas guided to the sample surface to prevent the reactive gas from adhering to the sample surface. The charged particle beam processing apparatus according to claim 1, further comprising an inert gas delivery means for delivering the inert gas through the nozzle. Charged beam processing equipment.
【請求項11】 前記荷電粒子照射用の電子銃が、その
内部に設けたオリフィスを挾んでその両側に、荷電粒子
収束用のレンズを設けてなる請求項1記載の荷電ビーム
処理装置。
11. The charged particle beam processing apparatus according to claim 1, wherein the electron gun for irradiating the charged particles is provided with a lens for converging the charged particles on both sides of the orifice provided inside the gun.
【請求項12】(1) 荷電ビーム源からの荷電ビーム
を、荷電ビーム光学系により収束してメインチャンバ内
の試料に照射し、(2) 前記試料面に導かれる反応性ガ
スより荷電粒子ディテクタを遮蔽するためのシャッタ機
構を開き、(3) 前記試料への荷電ビームの照射によ
り、該試料より放出される荷電粒子を前記荷電粒子ディ
テクタにより検出して該試料面の加工条件を設定し、
(4) 該加工条件設定後、前記シャッタ機構を閉じ、荷
電粒子ディテクタを反応性ガスより遮断して前記荷電粒
子ディテクタの収納空間を排気し、(5) 前記荷電ビー
ムが照射されている試料面に前記反応性ガスを導いて該
試料面を加工し、(6) 該加工終了後、前記メインチャ
ンバ内を排気してシャッタ機構を開き、前記(1)の工程
に戻ることを特徴とする荷電ビーム処理方法。
12. (1) A charged beam from a charged beam source is converged by a charged beam optical system to irradiate a sample in a main chamber, and (2) a charged particle detector from a reactive gas guided to the sample surface. To open the shutter mechanism for shielding, (3) by irradiating the sample with a charged beam, set the processing conditions for the sample surface by detecting the charged particles emitted from the sample by the charged particle detector,
(4) After setting the processing conditions, the shutter mechanism is closed, the charged particle detector is shielded from the reactive gas to evacuate the storage space of the charged particle detector, and (5) the sample surface irradiated with the charged beam. The sample surface is processed by introducing the reactive gas into (6), and after the processing is completed, the inside of the main chamber is evacuated, the shutter mechanism is opened, and the process returns to the step (1). Beam processing method.
【請求項13】(1) 荷電ビーム源からの荷電ビーム
を、荷電ビーム光学系で収束してメインチャンバ内の試
料に照射し、(2) 荷電粒子ディテクタを挾んで前記荷
電ビーム光学系を収容するチャンバと前記メインチャン
バとの間を遮蔽する上下2段のシャッタ機構のうち、上
段シャッタ機構を閉じ、閉じ終わった後、下段シャッタ
機構を開き、(3) 前記試料への荷電ビームの照射によ
り、該試料より放出される荷電粒子を前記荷電粒子ディ
テクタにより検出して該試料面の加工条件を設定し、
(4) 該加工条件設定後、前記下段シャッタ機構を閉
じ、閉じ終わった後、上段シャッタ機構を開いて、前記
荷電粒子ディテクタの収納空間を含む荷電ビーム光学系
を収容するチャンバ内を排気し、(5) 前記荷電ビーム
が照射されている試料面に前記反応性ガスを導いて該試
料面を加工し、(6) 該加工終了後、前記荷電粒子ディ
テクタの収納空間部を排気して上段シャッタ機構を閉
じ、閉じ終わった後、下段シャッタ機構を開き、前記
(1)の工程に戻ることを特徴とする荷電ビーム処理方
法。
13. (1) A charged beam from a charged beam source is converged by a charged beam optical system to irradiate a sample in a main chamber, and (2) a charged particle detector is sandwiched to accommodate the charged beam optical system. The upper shutter mechanism of the upper and lower two-stage shutter mechanism that shields between the main chamber and the main chamber, and after closing, open the lower shutter mechanism, and (3) by irradiating the sample with the charged beam. , The charged particles emitted from the sample are detected by the charged particle detector to set the processing conditions of the sample surface,
(4) After setting the processing conditions, the lower shutter mechanism is closed, and after closing, the upper shutter mechanism is opened to evacuate the chamber containing the charged beam optical system including the storage space for the charged particle detector, (5) The reactive gas is guided to the surface of the sample irradiated with the charged beam to process the surface of the sample, and (6) after the processing is completed, the storage space of the charged particle detector is evacuated to release the upper shutter. After closing the mechanism and closing it, open the lower shutter mechanism,
A charged beam processing method characterized by returning to the step (1).
JP5053965A 1992-03-31 1993-03-15 Charged beam processing apparatus and method Pending JPH0644941A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5053965A JPH0644941A (en) 1992-03-31 1993-03-15 Charged beam processing apparatus and method

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7659092 1992-03-31
JP4-76590 1992-03-31
JP5053965A JPH0644941A (en) 1992-03-31 1993-03-15 Charged beam processing apparatus and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0644941A true JPH0644941A (en) 1994-02-18

Family

ID=26394700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5053965A Pending JPH0644941A (en) 1992-03-31 1993-03-15 Charged beam processing apparatus and method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0644941A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010153278A (en) * 2008-12-26 2010-07-08 Hitachi High-Technologies Corp Charged particle beam processing device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010153278A (en) * 2008-12-26 2010-07-08 Hitachi High-Technologies Corp Charged particle beam processing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960012334B1 (en) Apparatus for processing a sample using a charged beam and reactive gases
JP4863593B2 (en) Method and apparatus for increasing secondary ion yield
US9679741B2 (en) Environmental cell for charged particle beam system
US7564028B2 (en) Vacuum housing system for MALDI-TOF mass spectrometry
JP5586118B2 (en) Operation method of charged particle beam system
US5376791A (en) Secondary ion mass spectometry system
US6730237B2 (en) Focused ion beam process for removal of copper
JP2015029072A (en) Electron beam-induced etching
US9666404B2 (en) Charged particle source arrangement for a charged particle beam device, charged particle beam device for sample inspection, and method for providing a primary charged particle beam for sample inspection in a charged particle beam
KR101275907B1 (en) Systems and methods for modifying surface properties by mitigating contamination during ion implantation through the introduction of gases
JP6594983B2 (en) Ion beam apparatus and sample element analysis method
JP2821313B2 (en) Electron beam irradiation device
JP4988905B2 (en) Charged particle beam equipment
US10651005B2 (en) Innovative source assembly for ion beam production
JPH0644941A (en) Charged beam processing apparatus and method
KR102552225B1 (en) Scanning electron microscope
JP2867389B2 (en) Ion beam device and method of using the same
JP7697666B2 (en) Focused Ion Beam Equipment
US20230197399A1 (en) Electron microscope, electron source for electron microscope, and methods of operating an electron microscope
JP3944384B2 (en) Focused ion beam processing equipment
JP2025066676A (en) Dry electron source environment