JPS61220263A - イオンマイクロビ−ム装置 - Google Patents
イオンマイクロビ−ム装置Info
- Publication number
- JPS61220263A JPS61220263A JP60060667A JP6066785A JPS61220263A JP S61220263 A JPS61220263 A JP S61220263A JP 60060667 A JP60060667 A JP 60060667A JP 6066785 A JP6066785 A JP 6066785A JP S61220263 A JPS61220263 A JP S61220263A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- ion
- point
- beams
- iris
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、イオンマイクロビーム打込みや露光において
、複数の質量電荷比のイオン種を同時に試料に照射する
のに好適なイオンマイクロビーム。
、複数の質量電荷比のイオン種を同時に試料に照射する
のに好適なイオンマイクロビーム。
装置に関する。
従来のイオンマイクロビーム装置は、月刊「セミコンダ
クター・ワールド（Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ１１ｏ
ｒｌｄ） Ｊ （１９８３年１１月号）に記載のよう
に、イオン源と、そこから引出されたイオンを加速、収
束、質量分離、偏向などを行ない、試料に照射するため
のビーム収束系から基本構成されている。
クター・ワールド（Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ１１ｏ
ｒｌｄ） Ｊ （１９８３年１１月号）に記載のよう
に、イオン源と、そこから引出されたイオンを加速、収
束、質量分離、偏向などを行ない、試料に照射するため
のビーム収束系から基本構成されている。
第１図にイオンマイクロビーム装置の光学系の概略図を
示す、イオン源２から引出されたイオンは静電レンズに
より絞り板４に収束される。この時、電場・磁場直交型
の質量分離器５を働かせることにより、質量電荷比によ
り、例えばビーム６と６′のように分離される０通常は
、特定の質量電荷比のビーム６のみが絞り板３の開口部
を通るように設定されるが、質量分解能が十分でない時
は、第１図に示したように、複数の質量電荷比のビーム
６と６′が絞り板４の開口部を通過し、静電レンズ７に
より試料８上に収束される。この時、ビーム６と６′の
収束点はそれぞれ９と９′であり。
示す、イオン源２から引出されたイオンは静電レンズに
より絞り板４に収束される。この時、電場・磁場直交型
の質量分離器５を働かせることにより、質量電荷比によ
り、例えばビーム６と６′のように分離される０通常は
、特定の質量電荷比のビーム６のみが絞り板３の開口部
を通るように設定されるが、質量分解能が十分でない時
は、第１図に示したように、複数の質量電荷比のビーム
６と６′が絞り板４の開口部を通過し、静電レンズ７に
より試料８上に収束される。この時、ビーム６と６′の
収束点はそれぞれ９と９′であり。
同一位置にならない、ビーム６と６′が同位体ビ−ムで
ある時は、その元素のイオンの大電流化という点では、
同ビームが試料８に到達することは、好都合であるが、
マイクロビームの特徴を生かした局所照射（打込み）の
観点からは、不都合である。
ある時は、その元素のイオンの大電流化という点では、
同ビームが試料８に到達することは、好都合であるが、
マイクロビームの特徴を生かした局所照射（打込み）の
観点からは、不都合である。
本発明の目的は、質量電荷比が単一の場合ばかりでなく
複数の場合にもそれらのイオンマイクロビームを試料の
同一場所に照射（打込み）することを可能とするイオン
マイクロビーム装置を提供することにある。
複数の場合にもそれらのイオンマイクロビームを試料の
同一場所に照射（打込み）することを可能とするイオン
マイクロビーム装置を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために、イオンマイクロ
ビーム装置のビーム収束系の要素の少なくとも１つが、
２つの静電レンズ、その間に直列に設けた２つの電場・
磁場直交型質量分離器、および２つの該質量分離器の間
に所望の単一あるいは複数の質量電荷比のイオン種のみ
が通過できるように限定する絞り板とから構成されてい
ることを特徴としている。
ビーム装置のビーム収束系の要素の少なくとも１つが、
２つの静電レンズ、その間に直列に設けた２つの電場・
磁場直交型質量分離器、および２つの該質量分離器の間
に所望の単一あるいは複数の質量電荷比のイオン種のみ
が通過できるように限定する絞り板とから構成されてい
ることを特徴としている。
以下、本発明の一実施例を第２図（ａ）と第２図（ｂ）
に示す。
に示す。
第２図（ａ）では、イオン源１から引出されたイオンは
静電レンズ３により絞り板４上に収束される。この時、
電場・磁場直交型の質量分離器５を働かせることにより
、質量電荷比により１例えばビーム６と６′にように分
離される。絞り板４を通過したビーム６と６′は、さに
ら質量分離器５に入射する。この質量分離器５′はその
電場と磁場の方向および大きさは質量分離器５と同じで
、位置は絞り板４に対して対称になっている。さらに、
電場パ磁場の大きさ、方向は、質量分離器５゜５′とも
同じである。第２図中のＯとのは磁場の方向を表わして
あり、Ｏは紙面の裏から表方向向き、ｅはその逆方向向
きである。又１図中の十と−は電場を形成するための電
極に印加する電位の極性である。そのため、静電レンズ
７からみたビーム６と６′の実効的物点の位置はいずれ
も絞り板４上の点１１に一致する。ここで点１１は、質
量分離器５を働かせない場合の絞り４上のビーム６と６
′の収束点である。点１１から実効的に放出されたよう
に見えるビーム６と６１は試料８にレンズ７により収束
すると再び一点となる。絞り板４の開口部の穴径や位置
を変えることにより。
静電レンズ３により絞り板４上に収束される。この時、
電場・磁場直交型の質量分離器５を働かせることにより
、質量電荷比により１例えばビーム６と６′にように分
離される。絞り板４を通過したビーム６と６′は、さに
ら質量分離器５に入射する。この質量分離器５′はその
電場と磁場の方向および大きさは質量分離器５と同じで
、位置は絞り板４に対して対称になっている。さらに、
電場パ磁場の大きさ、方向は、質量分離器５゜５′とも
同じである。第２図中のＯとのは磁場の方向を表わして
あり、Ｏは紙面の裏から表方向向き、ｅはその逆方向向
きである。又１図中の十と−は電場を形成するための電
極に印加する電位の極性である。そのため、静電レンズ
７からみたビーム６と６′の実効的物点の位置はいずれ
も絞り板４上の点１１に一致する。ここで点１１は、質
量分離器５を働かせない場合の絞り４上のビーム６と６
′の収束点である。点１１から実効的に放出されたよう
に見えるビーム６と６１は試料８にレンズ７により収束
すると再び一点となる。絞り板４の開口部の穴径や位置
を変えることにより。
所望の単一、あるいは複数の質量電荷化のイオン種を試
料８上で一点に収束するイオンマイクロビームを形成す
る事ができる。偏向器１０は、ビーム６と６′を試料上
で走査させるためのものである。
料８上で一点に収束するイオンマイクロビームを形成す
る事ができる。偏向器１０は、ビーム６と６′を試料上
で走査させるためのものである。
次に第２図（ｂ）を用いて実施例について説明する。ビ
ーム収束系１の構成は第２図（ａ）と同じである。イオ
ン源２から引出されたイオンは静電レンズ３により平行
ビームにされる。電場・磁場直交型の質量分離器５によ
り質量電荷比の違いから、例えばビーム６と６′に分離
される。質量分離器５′の大きさを５と同じとし１位置
を絞り板４に対して対称とする。ただし、質量分離器５
と５′の電場と磁場の大きさは同じであるが、方向が逆
になっている。この時、静電レンズ７からみたビーム６
と６′の実効的物点の位置は、無限後方にあり、試料８
上に収束すると、第２図（ａ）と同様、一点に収束する
。すなわち第２図（ａ）と同様な効果が得られた。
ーム収束系１の構成は第２図（ａ）と同じである。イオ
ン源２から引出されたイオンは静電レンズ３により平行
ビームにされる。電場・磁場直交型の質量分離器５によ
り質量電荷比の違いから、例えばビーム６と６′に分離
される。質量分離器５′の大きさを５と同じとし１位置
を絞り板４に対して対称とする。ただし、質量分離器５
と５′の電場と磁場の大きさは同じであるが、方向が逆
になっている。この時、静電レンズ７からみたビーム６
と６′の実効的物点の位置は、無限後方にあり、試料８
上に収束すると、第２図（ａ）と同様、一点に収束する
。すなわち第２図（ａ）と同様な効果が得られた。
本実施例第２図（ａ）、（ｂ）で用いたビーム収束系１
を一要素として、この光学系の前後に質量分離をおこさ
ない別の光学要素１例えば静電レンズなどと組み合わせ
たイオンマイクロビーム装置においても同様な効果が得
られる。
を一要素として、この光学系の前後に質量分離をおこさ
ない別の光学要素１例えば静電レンズなどと組み合わせ
たイオンマイクロビーム装置においても同様な効果が得
られる。
本発明によれば、質量電荷比が単一の場合ばかりでなく
、複数の場合にもそれらのイオンマイクロビームを試料
の同一場所に照射（打込み）することが可能となるので
、高効率となる。複数の量電荷比のイオンビームが同一
元素の同位体から成る場合は、大電流化に効果があり、
異種元素の場合は、混合元素イオンビームが作られると
いう新機能が得られる。さらに、ビーム収束系の光学要
素の配置を変えることなく、動作条件を制御することで
、質量電荷比の単一および複数のイオンマイオンビーム
の選択が容易にできるという効果がある。
、複数の場合にもそれらのイオンマイクロビームを試料
の同一場所に照射（打込み）することが可能となるので
、高効率となる。複数の量電荷比のイオンビームが同一
元素の同位体から成る場合は、大電流化に効果があり、
異種元素の場合は、混合元素イオンビームが作られると
いう新機能が得られる。さらに、ビーム収束系の光学要
素の配置を変えることなく、動作条件を制御することで
、質量電荷比の単一および複数のイオンマイオンビーム
の選択が容易にできるという効果がある。
第１図はイオンマイクロビーム装置の従来例、第２図（
ａ）と（ｂ）は１本発明のイオンマイクロビーム装置の
実施例を示す図である。 １・・・ビーム収束系、２・・・イオン源、３・・・静
電レンズ、４・・・絞り板、５．５’・・・電場・磁場
直交型質量分離器、６．６’・・・イオンビーム、７・
・・静電レンズ、８・・・試料、９，９′・・・イオン
ビーム６と６′の試料８上でのレンズ７による収束点、
１０・・・偏向器、１１・・・レンズ３による絞り板４
上での収束′ｔＪ＋ ロ
ａ）と（ｂ）は１本発明のイオンマイクロビーム装置の
実施例を示す図である。 １・・・ビーム収束系、２・・・イオン源、３・・・静
電レンズ、４・・・絞り板、５．５’・・・電場・磁場
直交型質量分離器、６．６’・・・イオンビーム、７・
・・静電レンズ、８・・・試料、９，９′・・・イオン
ビーム６と６′の試料８上でのレンズ７による収束点、
１０・・・偏向器、１１・・・レンズ３による絞り板４
上での収束′ｔＪ＋ ロ
Claims (1)
- １、イオン源と、前記イオン源から引出されたイオンビ
ームを収束するための第１の静電レンズと、前記第１の
静電レンズを通過した前記イオンビームを質量分離する
ための第１の質量分離器と、前記第１の質量分離器を通
過した前記イオンビームの一部の通過を阻止するための
絞り板と、前記絞り板を通過した前記イオンビームを質
量分離するための第２の質量分離器と、前記第２の質量
分離器を通過した前記イオンビームを収束するための第
２の静電レンズを備えたイオンマイクロビーム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60060667A JPS61220263A (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | イオンマイクロビ−ム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60060667A JPS61220263A (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | イオンマイクロビ−ム装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61220263A true JPS61220263A (ja) | 1986-09-30 |
Family
ID=13148908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60060667A Pending JPS61220263A (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | イオンマイクロビ−ム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61220263A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62103949A (ja) * | 1985-10-30 | 1987-05-14 | Jeol Ltd | 集束イオンビ−ム装置 |
| JPS6339853U (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-15 |
-
1985
- 1985-03-27 JP JP60060667A patent/JPS61220263A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62103949A (ja) * | 1985-10-30 | 1987-05-14 | Jeol Ltd | 集束イオンビ−ム装置 |
| JPS6339853U (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-15 |
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