JPH0890256A - 物品加工修正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 物品加工修正装置において、簡単な構造でか
つ高精度にノズルから噴出される試料表面上の反応ガス
の集中度を調整することができるようにする。 【構成】 真空チャンバー１の外側に配置された送り位
置決め機構３のパルスモータ２０を回転させると駆動軸
２２が回転し、駆動軸２２のネジ山に噛み合うボールネ
ジ２４が操作ロッド２をクロスローラガイド１６Ｚに沿
ってＺ方向に直線移動させ、この移動に伴い真空チャン
バー１内で操作ロッド２と連結されたノズル移動部７及
びノズル１０もＺ方向に直線移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレチクル、ＬＳＩ等の配
線修正、欠陥修正等に使用する物品加工修正装置に係
り、特に、真空チャンバー内で修正を必要とする試料に
集束ビームを照射すると共に、その集束ビームの照射部
に反応ガスを噴射することにより加工反応を促進させて
修正加工を行う物品加工修正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、レチクル、ＬＳＩ等は基板に電
気回路を形成している。この電気回路を切断したり、或
は、幅が広すぎる場合、異物が介在する場合にこれらを
削除するためには物品加工修正装置が必要となる。

【０００３】物品加工修正装置は真空チャンバー内に試
料例えば半導体基板を載置し、この半導体基板の電気回
路で修正を必要とする修正回路上にＧａイオンビーム、
電子ビーム等の集束ビームを照射し蒸発させて修正加工
をする。この修正加工に際しては、加工修正箇所にガス
噴射ノズルより反応ガスを噴射することにより、金属蒸
発を促進させて加工反応を促進している。

【０００４】従来の物品加工修正装置において、集束ビ
ームを照射すると共に、その集束ビームの照射部にノズ
ルを介して反応ガスを噴射することにより物品を修正加
工するものとしては、特開昭６１−１１０１４０号公
報及び特開平１−１０９３５０号公報に開示のものが
ある。

【０００５】従来技術は、反応ガスとして化合物蒸気
を使用し、試料室の外部に配置されているエアーシリン
ダを駆動することにより、化合物蒸気を噴射するノズル
先端を前進位置と後進位置との間で移動させ、前進位置
にてノズル先端より修正を必要とする加工試料位置に化
合物蒸気を吹き付け、ノズル先端からの吹付量を少なく
するものである。

【０００６】従来技術は、反応ガスとしてエッチング
ガスを使用し、エッチングガスが充填されているボンベ
とエッチングガスを噴射するノズルとの間の経路に位置
する制御室においてエッチングガスの圧力を制御するこ
とにより、ノズルから吹き出すエッチングガスの流量を
制御するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、以下の問題点が存在する。従来技術
においては、ノズル先端を前進位置と後進位置との２
位置しか動かせないため、集束ビームの量にかかわらず
反応ガスの量が決定される。しかし、加工反応の促進は
ガス噴射ノズルより噴射される試料表面上の反応ガスの
集中度（密度）に影響される。すなわち、集束ビームの
量に対して反応ガスの集中度が小さいと反応促進が遅れ
る。また、集束ビ−ムの照射により蒸発したスパッタの
一部が反応ガスと化学反応できずに試料室内を浮遊し、
試料に付着する可能性がある。一方、集束ビームの量に
対して反応ガスの集中度が大きいと反応促進は強まる
が、反応ガスが無駄になるばかりでなく、試料室内の真
空度が低下するため真空排気系の負荷が増大する、集束
ビ−ム照射系が汚染され集束ビ−ムの長時間安定性が悪
くなる等の可能性がある。したがって、反応ガスの量と
しては集束ビームの量に対する最適条件を決定する必要
があるが、従来技術では試料表面上の反応ガスの集中
度を微調整することはできない。

【０００８】従来技術においては、ノズルから吹き出
す反応ガスの流量を制御するので、試料表面上の反応ガ
スの集中度を調整することは可能となるが、流量制御に
よる反応ガスの集中度の微調整は困難であるばかりでな
く、それを実現するには圧力コントローラ、ガスフロー
コントローラ等の機構が必要となるため、全体として装
置が大型化し、調整作業に手間がかかると共にコストが
高価になるという問題が生じる。

【０００９】また、反応性が優れているという点から、
反応ガスとして昇華性反応ガスを用いることが検討され
ているが、昇華性反応ガスを使用する場合はノズルに反
応ガスを供給する反応ガス供給系で反応ガスを一定温度
に加熱する必要があるため、その熱が装置内の各機構に
影響を及ぼし、反応ガスの集中度の調整精度が劣化する
という問題が生じる。また、装置の寿命が低下するとい
う問題も生じる。

【００１０】本発明の第１の目的は、簡単な構造でかつ
高精度にノズルから噴出される試料表面上の反応ガスの
集中度を調整することができる物品加工修正装置を提供
することにある。

【００１１】本発明の第２の目的は、温度の影響なし
に、高精度にノズルから噴出される試料表面上の反応ガ
スの集中度を調整することができる物品加工修正装置を
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の概念によ
る物品加工修正装置は上記第１の目的を達成するために
次の構成を採用する。すなわち、真空チャンバー内で修
正を必要とする試料に集束ビームを照射すると共に、前
記試料に対して傾斜したノズルより前記集束ビームの照
射部に反応ガスを噴射することにより、加工反応を促進
させて修正加工を行う物品加工修正装置において、前記
ノズルを支持するノズル支持機構と、前記ノズル支持機
構を前記ノズルの傾斜方向に直線移動可能に案内するガ
イド機構と、前記ノズル支持機構を前記ガイド機構に沿
って直線移動させノズル支持機構の位置を調整する送り
位置決め機構とを備える。

【００１３】本発明の第２の概念による物品加工修正装
置は上記第１及び第２の目的を達成するために次の構成
を採用する。すなわち、真空チャンバー内で修正を必要
とする試料に集束ビームを照射すると共に、前記試料に
対して傾斜したノズルより前記集束ビームの照射部に反
応ガスを噴射することにより、加工反応を促進させて修
正加工を行う物品加工修正装置において、前記ノズルに
前記反応ガスを供給する反応ガス供給系に設けられ反応
ガスを一定温度に加熱する反応ガス加熱手段と、前記真
空チャンバー内から外部へと貫通し真空チャンバー内に
おいて前記ノズルを支持するノズル支持機構と、前記真
空チャンバー内において前記ノズル支持機構を取り囲み
真空チャンバーを外気から遮断する真空ベローズと、前
記ノズル支持機構に冷却媒体を流しノズル支持機構を冷
却する冷却手段と、前記ノズル支持機構を前記ノズルの
傾斜方向に直線移動可能に案内するガイド機構と、前記
ノズル支持機構を前記ガイド機構に沿って直線移動させ
ノズル支持機構の位置を調整する送り位置決め機構とを
備える。

【００１４】上記第１及び第２の概念による物品加工修
正装置において、前記送り位置決め機構は、モータと、
前記モータの回転を直線運動に変え前記ノズル支持機構
を前記ガイド機構に沿って直線移動させる送り機構とを
有する。

【００１５】この場合、例えば、前記送り機構は、前記
モータに連結され周囲にネジ山が形成された主軸と、前
記主軸が挿入され前記ネジ山に噛み合うボールネジとで
構成され、前記ノズル支持機構は前記ボールネジに連結
される。

【００１６】また、上記第１及び第２の概念による物品
加工修正装置において、好ましくは、前記ガイド機構を
水平面上で互いに直交するＸ方向及びＹ方向に移動さ
せ、前記ノズルの位置調整を行うＸＹ方向移動手段をさ
らに備える。

【００１７】また、上記第１及び第２の概念による物品
加工修正装置において、好ましくは、前記送り位置決め
機構に設けられ、前記真空チャンバーの外部において前
記修正を必要とする試料と前記ノズルとの距離を検出す
る距離検出手段をさらに備え、その検出値により前記送
り位置決め機構を制御する。

【００１８】上記第２の概念による物品加工修正装置に
おいて、好ましくは、前記ノズル支持機構は、前記ノズ
ルを支持するノズル移動部と、前記真空チャンバー内か
ら外部へと貫通する操作ロッドと、前記ノズル移動部と
前記操作ロッドとの間に配置された電気絶縁ライナとを
有する。

【００１９】この場合、例えば、前記真空ベローズは前
記真空チャンバー内において前記操作ロッドを取り囲
み、前記冷却手段は、前記操作ロッドの内部を軸方向に
延びる第１冷却路と、前記真空ベローズと前記操作ロッ
ドとの間に形成され前記第１冷却路と連通する第２冷却
路とを有し、前記第１冷却路及び第２冷却路に前記冷却
媒体を流す。

【００２０】また、上記第２の概念による物品加工修正
装置において、好ましくは、前記真空ベローズの材質は
インコネル材からなる。

【００２１】

【作用】以上のように構成した本発明の第１及び第２の
概念による物品加工修正装置においては、送り位置決め
機構によりノズル支持機構をガイド機構に沿って直線移
動させノズル支持機構の位置を調整することにより、修
正を必要とする試料とノズルとの距離を微調整すること
が可能となり、簡単な構造でかつ高精度にノズルから噴
出される試料表面上の反応ガスの集中度を調整すること
ができる。

【００２２】また、第２の概念による物品加工修正装置
においては、冷却手段によりノズル支持機構に冷却媒体
を流しノズル支持機構を冷却することにより、反応ガス
として昇華性反応ガスを使用した場合でも、反応ガス加
熱手段により反応ガスを加熱することにより反応ガス供
給系に生じる熱がノズル支持機構を通って送り位置決め
機構に伝えられることが防止され、ノズル支持機構及び
送り位置決め機構の熱による狂いが防止され、これによ
り、温度の影響なしに、高精度にノズルから噴出される
試料表面上の反応ガスの集中度を調整することができ
る。

【００２３】また、ＸＹ方向移動手段によりガイド機構
を水平面上で互いに直交するＸ方向及びＹ方向に移動さ
せノズルの位置調整を行うことにより、ノズルの傾斜方
向が修正を必要とする箇所に向くようノズルを移動させ
ることが容易になる。

【００２４】また、距離検出手段を送り位置決め機構に
設けることにより、修正を必要とする試料とノズルとの
距離を真空チャンバーの外部において検出でき、この検
出値により送り位置決め機構を制御することにより、ノ
ズルから噴出される試料表面上の反応ガスの集中度を調
整することが容易になる。

【００２５】また、ノズル支持機構を構成するノズル移
動部と操作ロッドとの間に電気絶縁ライナを配置するこ
とにより、反応ガス加熱手段にニクロム線等の電気的加
熱手段を用いた場合、電気的加熱手段の漏れ電流が電気
絶縁ライナで絶縁され、送り位置決め機構に伝えられる
ことが防止されるため、送り位置決め機構に係る駆動回
路等の破損が防止される。

【００２６】また、真空ベローズの材質はインコネル材
からなることにより、真空ベローズの耐久力及び柔軟性
が増し寿命が長くなる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１及び図２において、本実施例の物品加工修正
装置はノズル１０を有し、このノズル１０は先端が加工
試料Ｋに対して約３０°の角度（以下、この角度の方向
をＺ軸方向とする）で傾斜している。ノズル１０はノズ
ル移動部７に支持され、ノズル１０及びノズル移動部７
は、図３に示すように、真空チャンバー１内に配置され
ている。この真空チャンバー１は内部が高真空状態を保
持し、上部に位置する蓋４により閉塞されている。この
蓋４の上にはガス供給部５が設置され、このガス供給部
５には供給管６が取り付けられている。この供給管６は
真空チャンバー１内に延びて途中にベローズ８を設け、
ノズル移動部７に取り付けられている。また、ガス供給
部５、供給管６、ベローズ８、ノズル移動部７及びノズ
ル１０には図示されていないものもあるが、反応ガス加
熱手段であり柔軟性を有するヒータ線９が巻き付けられ
ている。ガス供給部５より供給された粉剤（昇華性反応
ガス）はヒータ線９で一定温度に加熱されて反応ガスと
なり、そのうちの微小量がノズル１０から噴射される。
ここにおいて、図３に示すＸ軸方向とＹ軸方向に移動す
る載置台１１に載置された加工試料Ｋ例えば半導体基板
の修正したい回路箇所に、矢印で示す集束ビームＳを照
射すると共に、集束ビームＳの照射部にノズル１０より
反応ガスを噴射して、回路の切断又は削除の促進を早め
る。

【００２８】図１及び図２に戻り、ノズル移動部７はノ
ズル１０と反対側で操作ロッド２と連結されている。操
作ロッド２の真空チャンバー１内には、蓋４に設けた貫
通穴を通り真空ベローズ１３が操作ロッド２を取り囲む
よう配置されている。この真空ベローズ１３としては耐
久力及び柔軟性を有する部材、例えばインコネル材を使
用する。真空ベローズ１３の下端取付板１３ＡにはＯリ
ング１３Ｂを介して操作ロッド２の下端部２Ａが装着さ
れ、下端取付板１３Ａ及び下端部２Ａとノズル移動部７
との間には電気絶縁ライナ１４がネジ１５により絶縁ワ
ッシヤー１５ａを介して取付けられている。電気絶縁ラ
イナ１４は図示しない接触検出回路により導通性のある
加工試料Ｋ面とノズル１０先端との接触（ノズル１０先
端位置の０点）を電気的に検出することを可能とすると
共に、ヒータ線９の漏れ電流が操作ロッド２に流れるの
を防止する役割を持っている。ここにおいて、ノズル移
動部７、操作ロッド２及び電気絶縁ライナ１４を総称し
てノズル支持機構４０とする。また、真空ベローズ１３
の上端取付板１３ＣはＯリング１３Ｂを介して下ベース
１８Ａに支持され、この下ベース１８Ａは蓋４に設けた
凹部４Ａにネジにより支持されている。真空ベローズ１
３は真空チャンバー１内を外気から遮断していると共
に、操作ロッド２をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に
移動するときの力を吸収する役割をしている。

【００２９】下ベース１８Ａの上には、図４に示すよう
に、Ｘ軸方向すなわち紙面の左右方向に移動可能に案内
するクロスローラガイド１６Ｘを介して中ベース１８Ｂ
が載置されている。この中ベース１８Ｂにはマイクロメ
ータヘッド２６Ｘが取り付けられ、このマイクロメータ
ヘッド２６Ｘと反対側にはバネ２７Ｘが取り付けられて
いる。クロスローラガイド１６Ｘは、図５に示すよう
に、一方の外側に押さえ板１６ＸＡを有し、クロスロー
ラガイド１６Ｘ及び押さえ板１６ＸＡには押さえネジ１
６ＸＢが取り付けられている。マイクロメータヘッド２
６Ｘを回転させると操作ロッド２はクロスローラガイド
１６Ｘに沿ってＸ軸方向に移動する。中ベース１８Ｂの
上には、図４に示すように、Ｙ軸方向すなわち紙面の表
面・裏面方向に移動可能に案内するクロスローラガイド
１６Ｙを介して上ベース１８Ｃが載置されている。この
上ベース１８Ｃにはマイクロメータヘッド２６Ｙが取り
付けられ、このマイクロメータヘッド２６Ｙと反対側に
も図示しないがバネ２７Ｘと同様のバネ２７Ｙが取り付
けられている。クロスローラガイド１６Ｙの一方の外側
には押さえ板１６ＹＡが載置され、クロスローラガイド
１６Ｙ及び押さえ板１６ＹＡには押さえネジ１６ＹＢが
取り付けられている。マイクロメータヘッド２６Ｙを回
転させると操作ロッド２はクロスローラガイド１６Ｙに
沿ってＹ軸方向に移動する。また、押さえネジ１６ＸＢ
を回転させるとクロスローラガイド１６ＸはＹ軸方向に
微小移動し、押さえネジ１６ＹＢを回転させるとクロス
ローラガイド１６ＹはＸ軸方向に微小移動する。ここに
おいて、下ベース１８Ａ、中ベース１８Ｂ、クロスロー
ラガイド１６Ｘ，１６Ｙ、押さえ板１６ＸＡ，１６Ｙ
Ａ、押さえネジ１６ＸＢ，１６ＹＢ、マイクロメータヘ
ッド２６Ｘ，２６Ｙ及びバネ２７Ｘ，２７Ｙを総称して
ＸＹ方向移動手段４２とする。

【００３０】操作ロッド２は図６に示すように、内部に
冷却路２ａを有し、上部には冷却路２ａと連通するエア
供給口１７Ｃが形成され、このエア供給口１７Ｃは絞り
弁１７Ｂを介してコック１７Ａと接続されている。ま
た、操作ロッド２の下部には冷却路２ａと連通するエア
排気口１７Ｄが形成され、真空ベローズ１３、下ベース
１８Ａ、中ベース１８Ｂ及び上ベース１８Ｃと操作ロッ
ド２との間にはエア排気口１７Ｄと連通する冷却路２ｂ
が形成されている。コック１７Ａを回すと、冷却空気が
絞り弁１７Ｂを介してエア供給口１７Ｃから冷却路２ａ
に供給され、冷却路２ａを矢印方向Ａに流通しエア排気
口１７Ｄから排気され、冷却路２ｂを矢印方向Ｂに流通
して操作ロッド２を冷却する。ここにおいて、コック１
７Ａ、絞り弁１７Ｂ、エア供給口１７Ｃ、エア排気口１
７Ｄ及び冷却路２ａ，２ｂを総称して冷却手段４４とす
る。

【００３１】中ベース１８Ｂの上側に取り付けた上ベー
ス１８Ｃは、図１及び図７に示すように、ノズル１０の
先端と同様の約３０°の角度すなわちＺ軸方向の傾斜面
を有している。また、上ベース１８Ｃは下板３０Ａが取
り付けられ、この下板３０Ａには柱３０Ｂを介して上板
３０Ｃが取り付けられている。この上板３０Ｃには直流
で動作するパルスモータ２０が取り付けられ、このパル
スモータ２０の主軸２０Ａはカップリング２１を介して
駆動軸２２に連結している。この駆動軸２２はベアリン
グ軸受２３に挿入支持されている。また、駆動軸２２の
周囲にはネジ山２２Ａが形成され、この駆動軸２２のネ
ジ山２２Ａにはボールネジ２４が螺合されている。ここ
において、パルスモータ２０、カップリング２１、駆動
軸２２、ベアリング軸受２３、ボールネジ２４、下板３
０Ａ、柱３０Ｂ及び上板３０Ｃを総称して送り位置決め
機構３とする。

【００３２】上ベース１８Ｃの上には、図８に示すよう
に、傾斜してＺ軸方向に移動可能に案内するクロスロー
ラガイド１６Ｚを介して操作ロッド２の先端部２Ｂが載
置され、この先端部２Ｂにはボールネジ２４が連結され
ている。このボールネジ２４は駆動軸２２の回転を直線
運動に変えＺ軸方向に移動する。すなわち、パルスモー
タ２０の回転により駆動軸２２が回転すると、ボールネ
ジ２４は操作ロッド２をクロスローラガイド１６Ｚに沿
ってＺ軸方向に直線移動させる。ここにおいて、クロス
ローラガイド１６Ｚ及び上ベース１８Ｃを総称してガイ
ド機構４６とする。

【００３３】図１及び図７に戻り、下板３０Ａには渦電
流センサ２５が取り付けられ、操作ロッド２の先端部２
Ｂの上部には基準板３３が取り付けられている。ここに
おいて、渦電流センサ２５及び基準板３３を総称して距
離検出手段４８とする。渦電流センサ２５は基準板３３
との距離Ｔを検出することにより、図１に示すノズル１
０先端と載置台１１に載置された加工試料Ｋ面との距離
Ｌを検出する。すなわち、前述したように図示しない接
触検出回路により加工試料Ｋ面とノズル１０先端との接
触を検出し、このときの渦電流センサ２５の検出値をノ
ズル１０先端位置の０点とし、ノズル１０先端と加工試
料Ｋ面との距離Ｌを計算する。この距離Ｌに相当する信
号は目標値と比較され、距離Ｌが目標値になるようパル
スモータ２０を制御する。

【００３４】次に、本実施例の物品加工修正装置の作用
を説明する。修正すべき加工試料Ｋに集束ビームを走
査、照射している状態で反応ガスを供給し、その化学反
応活性化作用を利用して修正加工を行う場合には、加工
の最適条件が重要となる。この加工の最適条件は集束ビ
ームのイオンドーズ量と反応ガスのガスフラックスの量
すなわち反応ガスの集中度で決定される。例えば図９の
（ａ）に示すように、イオンビーム軸Ｊとの角度θを保
持するノズル１０先端を加工試料ＫからＬだけ離した状
態で反応ガスを一定量の噴射した場合には、加工試料Ｋ
表面上の反応ガスのガスフラックスＦは図９の（ｂ）に
示すような分布となる。したがって、ノズル１０先端と
加工試料Ｋ位置との距離Ｌを変化させることにより、加
工試料Ｋ表面上の反応ガスの集中度を調整することがで
きる。

【００３５】本実施例においては、図１０に示すよう
に、パルスモータ２０の回転により駆動軸２２が回転す
ると、ボールネジ２４は操作ロッド２をクロスローラガ
イド１６Ｚに沿ってＺ軸方向に直線移動させ、これに伴
いノズル移動部７及びノズル１０もＺ軸方向に直線移動
する。したがって、操作ロッド２の位置を調整するだけ
で、加工試料Ｋ位置とノズル１０先端との距離Ｌの微調
整が可能となり、加工試料Ｋ表面上の反応ガスの集中度
を調整することができる。すなわち、ノズル１０を加工
試料Ｋの修正箇所に近づけるに従いノズル１０からの加
工試料Ｋ表面上の反応ガスの集中度が大きくなり反応速
度は速くなり、ノズル１０を加工試料Ｋの修正箇所から
遠ざけるに従いノズル１０からの加工試料Ｋ表面上の反
応ガスの集中度が分散され反応速度は遅くなる。

【００３６】また、反応ガスとして反応性が優れている
昇華性反応ガスを使用する場合には、この昇華性反応ガ
スを一定温度に加熱する必要があり、このため反応ガス
供給系（ガス供給部５、供給管６、ノズル移動部７及び
ノズル１０）にヒータ線９を巻き付けて反応ガスを一定
温度に保つようにしている。このとき、操作ロッド２内
部の冷却路２ａと、真空ベローズ１３、下ベース１８
Ａ、中ベース１８Ｂ及び上ベース１８Ｃと操作ロッド２
との間の冷却路２ｂに冷却空気を流し、操作ロッド２を
冷却することにより、反応ガス供給系に生じる熱が操作
ロッド２を通って送り位置決め機構３に伝えられること
が防止され、操作ロッド２及び送り位置決め機構３の熱
による狂いが防止される。

【００３７】以上のように本実施例によれば、送り位置
決め機構３により操作ロッド２をクロスローラガイド１
６Ｚに沿ってＺ軸方向に直線移動させ操作ロッド２の位
置を調整するので、修正を必要とする試料とノズル１０
との距離Ｌを微調整することが可能となり、簡単な構造
でかつ高精度にノズル１０から噴出される加工試料Ｋ表
面上の反応ガスの集中度を調整することができる。ま
た、操作ロッド２が冷却空気により冷却されるので、ヒ
ータ線９により反応ガス供給系に生じる熱が操作ロッド
２を通って送り位置決め機構３に伝えられることが防止
され、操作ロッド２及び送り位置決め機構３の熱による
狂いが防止され、これにより、温度の影響なしに、高精
度にノズル１０から噴出される加工試料Ｋ表面上の反応
ガスの集中度を調整することができる。また、反応ガス
供給系に生じる熱により操作ロッド２及び送り位置決め
機構３の寿命が低下することが防止される。

【００３８】また、本実施例によれば次のような効果も
得られる。まず、ＸＹ方向移動手段４２により操作ロッ
ド２をクロスローラガイド１６Ｘ，１６Ｙに沿ってＸ軸
方向及びＹ軸方向に移動させノズル１０の位置調整を行
うので、ノズル１０の傾斜方向が修正を必要とする箇所
に向くようノズル１０を移動させることが容易になる。

【００３９】また、渦電流センサ２５及び基準板３３か
らなる距離検出手段４８を送り位置決め機構３に設けた
ので、修正を必要とする試料とノズル１０との距離Ｌを
真空チャンバー１の外部において検出でき、この検出値
により送り位置決め機構３を制御することにより、ノズ
ル１０から噴出される加工試料Ｋ表面上の反応ガスの集
中度を調整することが容易になる。

【００４０】また、ノズル移動部７と操作ロッド２との
間に電気絶縁ライナ１４を配置したので、ヒータ線９の
漏れ電流が電気絶縁ライナ１４で絶縁され、送り位置決
め機構３に伝えられることが防止されるため、送り位置
決め機構３に係る駆動回路等の破損が防止される。

【００４１】また、真空ベローズ１３としてＸ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸方向に働く力に耐える耐久力及び各方向の力を
吸収する柔軟性を有するインコネル材を使用したので、
真空ベローズ１３の寿命が長くなる。

【００４２】また、真空ベローズ１３を真空チャンバー
１内に配置したので、送り位置決め機構３を真空チャン
バー１の外側に配置することが可能となる。これによ
り、ノズル１０位置の調整を真空チャンバー１の外気側
で行うことが出来るので、取付、取外し等の保安点検作
業が容易になる。例えば、ノズル１０の角度を調整する
場合には、上ベース１８Ｃの傾斜面の角度を真空チャン
バー１の外気側より調整すればよいので調整作業が容易
になる。

【００４３】なお、本実施例においては、反応ガスとし
て加熱を必要とする昇華性反応ガスを使用するための構
成としたが、これに限らず加熱を必要としない反応ガス
を使用する場合においても適用できる。この場合には、
反応ガス加熱手段すなわちヒータ線９、冷却手段４４、
真空ベローズ１３は必要ない。この場合においても、送
り位置決め機構３によりノズル支持機構４０をガイド機
構に沿って直線移動させノズル支持機構４０の位置を調
整するので、修正を必要とする加工試料Ｋとノズル１０
との距離Ｌを微調整することが可能となり、簡単な構造
でかつ高精度にノズル１０から噴出される加工試料Ｋ表
面上の反応ガスの集中度を調整することができる。

【００４４】また、本実施例では、冷却手段４４として
冷却空気により冷却する構成としたが、冷却媒体は特に
冷却空気には限らない。また、本実施例では、ノズル１
０の加工試料Ｋに対する傾斜角を３０°としたが、特に
これには限らない。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、送り位置決め機構によ
りノズル支持機構をガイド機構に沿って直線移動させノ
ズル支持機構の位置を調整するようにしたので、簡単な
構造でかつ高精度にノズルから噴出される試料表面上の
反応ガスの集中度を調整することができる。これによ
り、集束ビームの量に対する最適な反応ガスの量が決定
されるため、反応促進が遅れる、集束ビ−ムの照射によ
り蒸発したスパッタの一部が反応ガスと化学反応できず
に試料室内を浮遊し試料に付着する、反応ガスが無駄に
なる、真空排気系の負荷が増大する、集束ビ−ム照射系
が汚染され集束ビ−ムの長時間安定性が悪くなる等が防
止される。

【００４６】また、冷却手段によりノズル支持機構に冷
却媒体を流しノズル支持機構を冷却するようにしたの
で、ノズル支持機構及び送り位置決め機構の熱による狂
いが防止され、温度の影響なしに、高精度にノズルから
噴出される試料表面上の反応ガスの集中度を調整するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による物品加工修正装置の主
要部の概略断面図である。

【図２】図１に示す物品加工修正装置の真空チャンバー
内の要部断面図である。

【図３】図１に示す物品加工修正装置の全体を示す図で
ある。

【図４】図１に示す物品加工修正装置の操作ロッドの真
空チャンバー外側の要部断面図である。

【図５】図４に示す操作ロッド付近に配置されているク
ロスローラガイドの斜視図である。

【図６】図１に示す物品加工修正装置の操作ロッドの要
部断面図である。

【図７】図１に示す物品加工修正装置の送り位置決め機
構の側断面図である。

【図８】図７のVIII−VIII線断面図である。

【図９】図１に示す物品加工修正装置のノズルの位置と
反応ガスのガスフラックス分布の関係を示す図である。

【図１０】図１に示す物品加工修正装置の作用を示す要
部断面図である。

【符号の説明】

１ 真空チャンバー ２ 操作ロッド ２ａ，２ｂ 冷却路 ３ 送り位置決め機構 ５ ガス供給部 ６ 供給管 ７ ノズル移動部 ９ ヒータ線 １０ ノズル １３ 真空ベローズ １４ 電気絶縁ライナ １６Ｘ，１６Ｙ，１６Ｚ クロスローラガイド １７Ａ コック １７Ｂ 絞り弁 １７Ｃ エア供給口 １７Ｄ エア排出口 ２０ パルスモータ ２２ 駆動軸 ２２Ａ ネジ山 ２４ ボールネジ ２５ 渦電流センサ ２６Ｘ，２６Ｙ マイクロメータヘッド ３３ 基準板 ４０ ノズル支持機構 ４２ ＸＹ方向移動手段 ４４ 冷却手段 ４６ ガイド機構 ４８ 距離検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水原 正元 茨城県東茨城郡内原町三湯字訳山500番地 日立那珂エレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 広瀬 博 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日立 製作所計測器事業部内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空チャンバー内で修正を必要とする試
   料に集束ビームを照射すると共に、前記試料に対して傾
   斜したノズルより前記集束ビームの照射部に反応ガスを
   噴射することにより、加工反応を促進させて修正加工を
   行う物品加工修正装置において、 前記ノズルを支持するノズル支持機構と、前記ノズル支
   持機構を前記ノズルの傾斜方向に直線移動可能に案内す
   るガイド機構と、前記ノズル支持機構を前記ガイド機構
   に沿って直線移動させノズル支持機構の位置を調整する
   送り位置決め機構とを備えることを特徴とする物品加工
   修正装置。
2. 【請求項２】 真空チャンバー内で修正を必要とする試
   料に集束ビームを照射すると共に、前記試料に対して傾
   斜したノズルより前記集束ビームの照射部に反応ガスを
   噴射することにより、加工反応を促進させて修正加工を
   行う物品加工修正装置において、 前記ノズルに前記反応ガスを供給する反応ガス供給系に
   設けられ反応ガスを一定温度に加熱する反応ガス加熱手
   段と、前記真空チャンバー内から外部へと貫通し真空チ
   ャンバー内において前記ノズルを支持するノズル支持機
   構と、前記真空チャンバー内において前記ノズル支持機
   構を取り囲み真空チャンバーを外気から遮断する真空ベ
   ローズと、前記ノズル支持機構に冷却媒体を流しノズル
   支持機構を冷却する冷却手段と、前記ノズル支持機構を
   前記ノズルの傾斜方向に直線移動可能に案内するガイド
   機構と、前記ノズル支持機構を前記ガイド機構に沿って
   直線移動させノズル支持機構の位置を調整する送り位置
   決め機構とを備えることを特徴とする物品加工修正装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の物品加工修正装
   置において、前記送り位置決め機構は、モータと、前記
   モータの回転を直線運動に変え前記ノズル支持機構を前
   記ガイド機構に沿って直線移動させる送り機構とを有す
   ることを特徴とする物品加工修正装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の物品加工修正装置におい
   て、前記送り機構は、前記モータに連結され周囲にネジ
   山が形成された主軸と、前記主軸が挿入され前記ネジ山
   に噛み合うボールネジとで構成され、前記ノズル支持機
   構は前記ボールネジに連結されることを特徴とする物品
   加工修正装置。
5. 【請求項５】 請求項１または２記載の物品加工修正装
   置において、前記ガイド機構を水平面上で互いに直交す
   るＸ方向及びＹ方向に移動させ、前記ノズルの位置調整
   を行うＸＹ方向移動手段をさらに備えることを特徴とす
   る物品加工修正装置。
6. 【請求項６】 請求項１または２記載の物品加工修正装
   置において、前記送り位置決め機構に設けられ、前記真
   空チャンバーの外部において前記修正を必要とする試料
   と前記ノズルとの距離を検出する距離検出手段をさらに
   備え、その検出値により前記送り位置決め機構を制御す
   ることを特徴とする物品加工修正装置。
7. 【請求項７】 請求項２記載の物品加工修正装置におい
   て、前記ノズル支持機構は、前記ノズルを支持するノズ
   ル移動部と、前記真空チャンバー内から外部へと貫通す
   る操作ロッドと、前記ノズル移動部と前記操作ロッドと
   の間に配置された電気絶縁ライナとを有することを特徴
   とする物品加工修正装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の物品加工修正装置におい
   て、前記真空ベローズは前記真空チャンバー内において
   前記操作ロッドを取り囲み、前記冷却手段は、前記操作
   ロッドの内部を軸方向に延びる第１冷却路と、前記真空
   ベローズと前記操作ロッドとの間に形成され前記第１冷
   却路と連通する第２冷却路とを有し、前記第１冷却路及
   び第２冷却路に前記冷却媒体を流すことを特徴とする物
   品加工修正装置。
9. 【請求項９】 請求項２記載の物品加工修正装置におい
   て、前記真空ベローズの材質はインコネル材からなるこ
   とを特徴とする物品加工修正装置。