JPS6266552A - Focusing ion beam apparatus - Google Patents

Focusing ion beam apparatus

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Publication number
JPS6266552A
JPS6266552A JP60207018A JP20701885A JPS6266552A JP S6266552 A JPS6266552 A JP S6266552A JP 60207018 A JP60207018 A JP 60207018A JP 20701885 A JP20701885 A JP 20701885A JP S6266552 A JPS6266552 A JP S6266552A
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JP
Japan
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voltage
ion beam
high voltage
objective lens
circuit
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Application number
JP60207018A
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Japanese (ja)
Inventor
Ryuzo Aihara
相原 龍三
Yoshizo Sakuma
佐久間 美三
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Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6266552A publication Critical patent/JPS6266552A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable safe supply of voltage which gives optimum focusing conditions by connecting a high voltage power source for fine adjustment purpose serially to a Cockcroft-Walton circuit and impressing a voltage on a condenser lens and an objective lens. CONSTITUTION:Cockcroft-Walton circuits of small internal resistance are used in power sources which supply voltages to a condenser lens and an objective lens of a focusing ion beam apparatus. In addition, circuits are so provided as to supply the output of a high frequency power source 30, after rectifying, to high voltage power sources 33, 34 and fed it through variable high voltage generating circuits 37, 38 controlled by respective high frequency oscillators and FV converters 39, 40, so as to obtain high voltages for fine adjustment purpose. High voltages obtained by these circuits are fed to high voltage terminals of the Cockcroft-Walton circuit serially to impress voltages to the objective lens and the condenser lens. Therefore, optimum focusing conditions can be obtained safely by supplying a finely adjusted voltage from a control circuit which is insulated.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は集束イオンビーム装置に関し、更に詳しくはイ
オンビームの集束用静電レンズに供給する高圧電源回路
に改良を施した集束イオンビーム装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a focused ion beam device, and more particularly to a focused ion beam device in which a high-voltage power supply circuit that supplies an electrostatic lens for focusing an ion beam is improved. .

(従来の技術) 集束イオンビーム装置は、原子をイオン化させ、それを
取出してビームとし、このイオンビームを物質に照射し
て物質の形や性質を変え、或いはそ、の物質から発生す
る2次イオンの質m数を測定することによりその物質を
分析しようとする装置である。第3図は従来のイオンビ
ーム装置の電気的構成例を示す図である。図において、
1はイオンビーム加速用の高圧を発生する加速電圧発生
回路、2はイオンを出射するエミッタ、3はエミッタ2
から出射されたイオンを取出す引出し電極、4は該引出
し電極3に電位を与える引出し電圧印加用電源である。
(Prior art) A focused ion beam device ionizes atoms, extracts them to form a beam, and irradiates a material with the ion beam to change the shape and properties of the material, or to ionize the secondary particles generated from the material. This is a device that attempts to analyze a substance by measuring the quality m number of ions. FIG. 3 is a diagram showing an example of the electrical configuration of a conventional ion beam device. In the figure,
1 is an accelerating voltage generation circuit that generates high voltage for accelerating the ion beam, 2 is an emitter that emits ions, and 3 is an emitter 2
An extraction electrode 4 extracts ions emitted from the extraction electrode 3, and 4 is a power source for applying an extraction voltage to apply a potential to the extraction electrode 3.

加速電圧発生回路1の出力電圧としては例えば200K
V程度が用いられ、引出し電圧印加用1源4の供給電圧
としては、例えば5KV程度が用いられる。5はその内
部を通過するイオンビームを加速する多段加速管、6は
該加速管5に多段の加速電圧を与える分圧器である。該
分圧器6としては、例えば高耐圧用の分圧抵抗が用いら
れる。7は静電型レンズp構成されイオンビームを集束
させるコンデンサレンズ、8は通過するイオンのうち質
量の違うイオンを分離する質a分離器である。該質爵分
離器8は、通過するイオンに磁界と、該磁Wに直交する
電界を印加し、不要イオンを除去するものである。即ち
、磁界中を通過するイオンは質量の小さいイオンから順
に軌道が大きく曲げられる性質を利用し、更に必要なイ
オンビームを直進させるように磁場に直交する電界を与
えて、不要イオンを除去するものである。
For example, the output voltage of the accelerating voltage generation circuit 1 is 200K.
For example, about 5 KV is used as the supply voltage of one source 4 for applying the extraction voltage. 5 is a multistage acceleration tube that accelerates the ion beam passing through the tube, and 6 is a voltage divider that applies multiple acceleration voltages to the acceleration tube 5. As the voltage divider 6, for example, a high voltage dividing resistor is used. 7 is a condenser lens composed of an electrostatic lens P that focuses the ion beam, and 8 is a quality separator that separates ions having different masses among passing ions. The pawn separator 8 applies a magnetic field to passing ions and an electric field orthogonal to the magnetic field W to remove unnecessary ions. In other words, it takes advantage of the fact that the trajectory of ions passing through a magnetic field is bent more significantly in descending order of mass, and then removes unnecessary ions by applying an electric field perpendicular to the magnetic field to make the necessary ion beams travel straight. It is.

9は同じく静電型レンズで構成された対物レンズ、10
はイオンビームをX、Y2方向に走査する偏向器、11
は最終的にイオンビームが照射する試料である。12は
加速電圧発生回路1の出力電圧が印加される分圧器で、
分圧器6と同様に例えば高圧用の分圧抵抗が用いられる
。分圧器12には図に示すようなタップA、B#i4け
られておりタップAの分圧電圧は対物レンズ9に、タッ
プBの分圧電圧はコンデンサレンズ7に印加されている
9 is an objective lens also composed of an electrostatic lens; 10
is a deflector that scans the ion beam in the X and Y directions, 11
is the sample that is finally irradiated by the ion beam. 12 is a voltage divider to which the output voltage of the accelerating voltage generation circuit 1 is applied;
Similarly to the voltage divider 6, for example, a voltage dividing resistor for high voltage is used. The voltage divider 12 has taps A and B#i4 as shown in the figure, and the divided voltage of tap A is applied to the objective lens 9, and the divided voltage of tap B is applied to the condenser lens 7.

このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の
通りである。
The operation of the device configured as described above will be explained as follows.

エミッタ2において発生し、引出し電極3の間口部を通
過した高輝度イオンビームは、6段の加速管5で加速さ
せられる。多段加速管5を通過した高速イオンビームは
、コンデンサレンズ7で集束された後、質最分離器8で
不要イオンが除去され、対物レンズ9で再度集束され、
偏向器10で所定方向に偏向させられた模試料11を照
射する。
A high-intensity ion beam generated in the emitter 2 and passing through the opening of the extraction electrode 3 is accelerated by six stages of acceleration tubes 5. The high-speed ion beam that has passed through the multi-stage accelerator tube 5 is focused by a condenser lens 7, unnecessary ions are removed by a quality separator 8, and is focused again by an objective lens 9.
A mock sample 11 deflected in a predetermined direction by a deflector 10 is irradiated.

この結果試料11の表面にイオン注入、又はイオンビー
ムによるスパッタリングが行われ、或いは2次イオンの
放出等が行われる。
As a result, ion implantation or sputtering with an ion beam is performed on the surface of the sample 11, or secondary ions are ejected.

第4図はこのようにして形成されたイオンビームが試料
11に照射されるまでの軌跡を示す図である。図中の番
号は、第3図の構成要素の番号と対応している。印加電
圧は一例として加速電圧200KVの場合コンデンサレ
ンズ7の電圧が50KV、対物レンズ9の電圧が100
KV程度である。これらのレンズは静電型なので上記の
ような高電圧をかける必要上真空絶縁をしなければなら
ず、このことから次のような問題を生ずる。
FIG. 4 is a diagram showing the trajectory of the ion beam thus formed until the sample 11 is irradiated. The numbers in the figure correspond to the numbers of the components in FIG. For example, when the applied voltage is 200 KV, the voltage of the condenser lens 7 is 50 KV, and the voltage of the objective lens 9 is 100 KV.
It is about KV. Since these lenses are of an electrostatic type, they must be vacuum insulated in order to apply the above-mentioned high voltage, which causes the following problems.

■電極間のスペーサ、絶縁硝子の沿面等に微小放電が起
る。
■Minute discharge occurs on the spacer between the electrodes, on the creeping surface of the insulating glass, etc.

■電極間に真空微小放電が起る。■Vacuum minute discharge occurs between the electrodes.

第3図に示す例では前記のコンデンサレンズ7゜対物レ
ンズ9への饋電電圧は、分圧器12によりそれぞれ50
KV、100KVの電圧が作られている。この加速電圧
200KVの集束イオンビーム装置では、分圧器12の
抵抗値は1000MΩ程度の高抵抗を使用している。従
って■■で説明したような微小放雷があると、コンデン
サレンズ7及び対物レンズ9には加速電圧発生回路1の
出力端から前記分圧器12を通じて饋電しているので、
放電電流のために電圧降下を生じ、印加電圧が変動する
。例えば対物レンズ9で1μAの微小放電が生じたとす
ると対物レンズ9に与える印加電圧100KVの分圧抵
抗値は100MΩの1/2の500MΩであることから
、 500MΩ×1μA=500V の電圧変動を生じ、定格値100KVの0.5%の誤差
となり、試料11上のイオンビ・−ムは最適集束条件か
ら外れ焦点がずれてしまう。同様の不具合はコンデンサ
レンズ7についても起る。
In the example shown in FIG.
KV, 100KV voltage is produced. In this focused ion beam device with an accelerating voltage of 200 KV, the voltage divider 12 uses a high resistance value of about 1000 MΩ. Therefore, when there is a microscopic lightning strike as explained in ■■, the condenser lens 7 and the objective lens 9 are fed with electricity from the output terminal of the accelerating voltage generation circuit 1 through the voltage divider 12.
A voltage drop occurs due to the discharge current, and the applied voltage fluctuates. For example, if a minute discharge of 1 μA occurs in the objective lens 9, the partial resistance value of the applied voltage of 100 KV applied to the objective lens 9 is 500 MΩ, which is 1/2 of 100 MΩ, resulting in a voltage fluctuation of 500 MΩ×1 μA = 500 V. This results in an error of 0.5% of the rated value of 100 KV, and the ion beam on the sample 11 deviates from the optimum focusing condition and is out of focus. A similar problem also occurs with the condenser lens 7.

以上のような欠点を除去するには微小放電を少なくすれ
ばよい訳であるが、現状では微小放電を皆無にすること
は不可能と考えてよい。従って、微小放電が起きて負荷
電流が増加しても各静電レンズに印加する電圧が変動し
ないようにする必要があり、内部抵抗の小さい電源を用
いなければならない。第2図にその電源を示す。2oは
ダイオードとコンデンサを多段接続したコツククロフト
・ワルトン回路である。ここでは12段の回路を示して
いる。同回路は図に示すように両端に直列接続したコン
デンサC1〜Cl2NC’l〜C′12の各段間に整流
用ダイオードD!〜D+2、D′1〜D′12を襟掛は
接続したもので、高倍電圧整流回路として用いられる。
In order to eliminate the above-mentioned drawbacks, it would be sufficient to reduce the number of micro-discharges, but it can be considered that it is impossible to completely eliminate micro-discharges at present. Therefore, it is necessary to prevent the voltage applied to each electrostatic lens from fluctuating even if a minute discharge occurs and the load current increases, and a power supply with low internal resistance must be used. Figure 2 shows the power supply. 2o is a Cottcroft-Walton circuit in which diodes and capacitors are connected in multiple stages. Here, a 12-stage circuit is shown. As shown in the figure, the circuit includes a rectifying diode D! between each stage of capacitors C1-Cl2NC'l-C'12 connected in series at both ends. ~D+2 and D'1 to D'12 are connected to each other, and are used as a high voltage doubler rectifier circuit.

CII〜C11゜及びCm 11〜cm + 6は対物
レンズ9及びコンデンサレンズ7への饋電回路の電源内
部抵抗を低減させるためのC1〜CG及びC′1〜c′
6に並列に挿入したコンデンサで、Dc!とDc′1、
DC2とDC+ 2及びDC3とDe 13は平衡型コ
ツククロフト・ワルトン回路20からそれぞれコンデン
サレンズ7、対物レンズ9及び分圧器6とエミッタ2に
供給する電圧を取出すダイオードで、Pは対物レンズ9
に接続される出力端子、Qはコンデンサレンズに接続さ
れる出力端子である。
CII~C11° and Cm 11~cm+6 are C1~CG and C'1~c' for reducing the internal resistance of the power supply of the feeder circuit to the objective lens 9 and condenser lens 7.
With a capacitor inserted in parallel to 6, Dc! and Dc′1,
DC2 and DC+ 2 and DC3 and De 13 are diodes that take out voltages to be supplied to the condenser lens 7, objective lens 9, voltage divider 6, and emitter 2, respectively, from the balanced Cockcroft-Walton circuit 20, and P is the objective lens 9.
Q is the output terminal connected to the condenser lens.

21.22はそれぞれ振幅が等しく、位相が180度異
なる高周波高圧電源である。高周波電源22はコンデン
サCl=Cs 2の直列回路の一端に、高周波′R源2
1はコンデンサCI 1〜C′12の直列回路の一端に
それぞれ接続されている。コツククロフト・ワルトン回
路20の最上段から取出した電圧は、抵抗Rを介して出
力電圧制御回路23に接続し、コツククロフト・ワルト
ン回路20の出力電圧を一定にするための負帰還回路を
構成する。この回路20において、対物レンズ9に対す
る電源の内部抵抗は、6段のコツククロフト・ワルトン
回路20(平衡型)として、01〜C121C’l〜C
’ 121 CIl t〜CmG、CI’1〜C1l’
sを各々4000PF、高周波電源21.22の周波数
を20KH7とすると、N− (1/fc)x (N3/4−N” /2+N/2)か
ら RG=f1/(2X10’X8X10  ))X(63
/4−62 /2+6/2>=244にΩとなる。
21 and 22 are high-frequency, high-voltage power supplies having the same amplitude and 180 degrees of phase difference. A high frequency power source 22 connects a high frequency 'R source 2 to one end of a series circuit of capacitors Cl=Cs2.
1 is connected to one end of a series circuit of capacitors CI 1 to C'12, respectively. The voltage extracted from the top stage of the Kotscroft-Walton circuit 20 is connected to the output voltage control circuit 23 via a resistor R, forming a negative feedback circuit for keeping the output voltage of the Kotscroft-Walton circuit 20 constant. In this circuit 20, the internal resistance of the power supply for the objective lens 9 is 01~C121C'l~C as a 6-stage Kotscroft-Walton circuit 20 (balanced type).
'121 CIlt~CmG, CI'1~C1l'
If s is each 4000PF and the frequency of the high frequency power source 21.22 is 20KH7, then from N- (1/fc) x (N3/4-N''/2+N/2), RG=f1/(2X10' 63
/4-62 /2+6/2>=244 becomes Ω.

前述の例のように微小放電のために1μAの電流が流れ
るとその電圧降下は 1μAX244KO−0,244V となり、100KVの定格値に対して無視できる。
As in the above example, when a current of 1 .mu.A flows due to a minute discharge, the voltage drop is 1 .mu.AX244KO-0,244V, which can be ignored with respect to the rated value of 100 KV.

液体金属形電界放射イオン源による集束イオンビーム装
置では、イオン源より発生するイオンの初速度分布の半
値幅は10eVであり、レンズでの1μ八へ度の微小放
電による0、2〜0.3vの電圧変動値では全く問題に
ならない。尚第2図においては実際に必要なコンデンサ
レンズ7、対物レンズ9の電圧は加速電圧が200KV
のこの例ではそれぞれ64KV及び90KVであり、前
述のようにコツククロフト・ワルトン回路20からコン
デンサレンズ7及び対物レンズ9へ供給する電圧が、5
0KV及び100KVでは第4図のイオンビームは試料
11の上に焦点を結ばない。
In a focused ion beam device using a liquid metal field emission ion source, the half-value width of the initial velocity distribution of ions generated from the ion source is 10 eV, and it is 0.2 to 0.3 V due to the micro discharge of 1μ8 degree in the lens. There is no problem at all with the voltage fluctuation value. In Fig. 2, the accelerating voltage of the condenser lens 7 and objective lens 9 is 200 KV.
In this example, the voltages are 64 KV and 90 KV, respectively, and as mentioned above, the voltages supplied from the Kotscroft-Walton circuit 20 to the condenser lens 7 and the objective lens 9 are 5 KV and 90 KV, respectively.
At 0 KV and 100 KV, the ion beam of FIG. 4 is not focused on the sample 11.

(発明が解決しようとする問題点) 前述のようにコツククロフト・ワルトン回路20からの
出力電圧は6段の回路から取出すため、イオンビームを
レンズが試料11上に焦点を結ばせるために必要な電圧
を正確に取出すことは出来ない。そのため試料11上に
焦点を正しく結ばず、マスクの露光、イオンの打込み等
が正確に出来ない欠点がある。又2次イオンの放出も十
分ではない。
(Problem to be Solved by the Invention) As mentioned above, since the output voltage from the Kotscroft-Walton circuit 20 is extracted from a six-stage circuit, the voltage necessary for the lens to focus the ion beam on the sample 11 is required. cannot be extracted accurately. Therefore, there is a drawback that the focus cannot be set correctly on the sample 11, and mask exposure, ion implantation, etc. cannot be performed accurately. Further, the release of secondary ions is also not sufficient.

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は
、内部抵抗は低いが、電圧が段階的にしか取出せないコ
ツククロフト・ワルトン電源回路を使用しながら、各レ
ンズ電圧を所望の電圧に調節して供給し、最適集束条件
を得るようにした集束イオンビーム装置を実現すること
である。
The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to adjust the voltage of each lens to a desired voltage by using a Kotscroft-Walton power supply circuit that has a low internal resistance but can only extract voltage in stages. It is an object of the present invention to realize a focused ion beam device that adjusts and supplies ion beams to obtain optimal focusing conditions.

(問題点を解決するための手段) 前記した問題点を解決する本発明は、段階的な高電圧が
引出し可能であって、加速電圧及びコンデンサレンズ並
びに対物レンズ電圧を供給する加速電源装置において、
供給すべきレンズ電圧に近い値の引出し点に、高電圧か
ら遮断された制御部で制御された微調整用の高圧電源を
直列に接続して、前記各レンズに供給し、最適イオンビ
ームの集束条件を得るようにした電源装置を有すること
を特徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention solves the above-mentioned problems in an accelerating power supply device that can draw out a stepwise high voltage and supplies an accelerating voltage, a condenser lens, and an objective lens voltage.
A high-voltage power supply for fine adjustment controlled by a control unit cut off from high voltage is connected in series to an extraction point close to the lens voltage to be supplied, and is supplied to each lens to optimally focus the ion beam. The present invention is characterized by having a power supply device adapted to obtain the conditions.

(作用) 本発明はエミッタから発射したイオンビームを集束して
試料上に焦点を結ばせるため、主電源に直列に調整用電
源を接続した電源からコンデンサレンズ及び対物レンズ
に所望の電圧を供給し、集束条件を最適状態にすること
ができる。
(Function) In order to focus the ion beam emitted from the emitter onto the sample, the present invention supplies a desired voltage to the condenser lens and objective lens from a power source in which an adjustment power source is connected in series with the main power source. , the focusing conditions can be optimized.

(実施例) 以下、図面を参照して本発明の実施例につき詳細に説明
する。
(Embodiments) Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の実施例を示すブロック図である。図中
30は高周波電源で、その高周波出力は変成器T2及び
T1を経て整流器31で整流されて直流電圧を作り、高
圧電ff133に電力を供給する。変成器T2、整流器
32及び高圧電源34の回路においても同様である。高
圧電源33には高周波発振器35.可変高圧発生回路3
7及びF/V変換器39がある。高周波発振器35は高
周波を発振し可変高圧発生回路37に高周波勢力を供給
し、可変高圧発生回路37はF/V変換器39の出力の
制御の下に入力高周波を所望振幅に増幅した後整流して
直流高圧を出力する。この場合の出力は角の高圧であっ
て第2図のコツククロフト・ワルトン回路の出力点Pに
直列に接続して対物レンズO(第3図)に微細に調節し
た直流高圧、この例では90KVを供給する。高圧電源
34も同様に働き、第2図のコツククロフト・ワルトン
回路の出力点Qに可変高圧発生回路3Bの正の直流高圧
出力を直列に接続してコンデンサレンズ7(第3図)に
所望の電圧、この例の場合64KVを供給する。尚可変
高圧発生回路37はF / V変換器39の制御により
O〜−20KVの範囲で可変であり、可変高圧発生回路
38は同じ< F / V変換器4oの制御によりO〜
20KVの範囲で可変である。41.42は光ファイバ
ーで、43゜44はV/F変換器である。尚F/V又は
V/F変換器は、周波数−電圧又は電圧−周波数変換器
である。電源45の電圧を可変抵抗器V R1に供給し
、その可1!端子からの出力をV/F変換器43に与え
てvRlの出力電圧に応じた周期を持つ光のパルスに変
換し、光ファイバー41を経由してF/V変換器39に
入力する。F/V変換器3つでは入力のパルス変調され
た光を、その周期に比例した直Rffi圧に変換し可変
高圧発生回路37の制御電圧とし、可変高圧発生回路3
7の出力高圧をO〜−20KVの範囲で変化させる。従
って可変抵抗V R1の位置により対物レンズ9への供
給電圧を100KV (−0〜−20KV)に変化させ
ることができる。可変抵抗VR2,V/F変換器44.
光ケーブル42及びF/V変換器40の回路も同様に働
き、可変高圧発生回路38の出力高圧をO〜+20KV
の範囲で変化させる。従って可変抵抗V R2の位置に
よってコンデンサレンズ7への供給電圧を50KV (
+O〜20KV)に変化させることができる。抵抗器r
l 、 I’2は高周波電源30の出力端子の両端に一
端を接続し、他端を互いに接続してその接続点を接地し
て高周波電源30の出力回路を直流的に接地電位とする
抵抗である。抵抗器r3 、r4は第1図に示すように
変成器T1とT2の間の回路の変成器T2の両端にそれ
ぞれ一端を接続し、他端を互いに接続し、その接続点に
可変電圧発生回路38に直ケ1に接続する高圧回路を接
続して整流器32.高圧電源33の全体を接地電位から
浮かせて高圧にし、各回路内の部品及び配線の絶縁破壊
を防いでいる。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 30 denotes a high frequency power supply, and its high frequency output is rectified by a rectifier 31 via transformers T2 and T1 to create a DC voltage, which supplies power to the high voltage voltage ff133. The same applies to the circuits of transformer T2, rectifier 32, and high voltage power supply 34. The high voltage power supply 33 has a high frequency oscillator 35. Variable high voltage generation circuit 3
7 and an F/V converter 39. The high frequency oscillator 35 oscillates a high frequency and supplies the high frequency power to the variable high voltage generation circuit 37, and the variable high voltage generation circuit 37 amplifies the input high frequency to a desired amplitude under the control of the output of the F/V converter 39, and then rectifies it. outputs high voltage DC. The output in this case is a high voltage at the corner, which is connected in series to the output point P of the Kotscroft-Walton circuit in Figure 2, and finely adjusted to the objective lens O (Figure 3). supply The high-voltage power supply 34 works in the same way, connecting the positive DC high-voltage output of the variable high-voltage generating circuit 3B in series to the output point Q of the Kotscroft-Walton circuit in FIG. , supplies 64KV in this example. The variable high voltage generation circuit 37 is variable in the range of O to -20KV under the control of the F/V converter 39, and the variable high voltage generation circuit 38 is variable in the range of O to -20KV under the control of the F/V converter 4o.
It is variable within a range of 20KV. 41, 42 are optical fibers, and 43° and 44 are V/F converters. Note that the F/V or V/F converter is a frequency-voltage or voltage-frequency converter. The voltage of the power supply 45 is supplied to the variable resistor VR1, and the result is 1! The output from the terminal is applied to the V/F converter 43, where it is converted into a light pulse having a period corresponding to the output voltage of vRl, and is input to the F/V converter 39 via the optical fiber 41. The three F/V converters convert the input pulse-modulated light into a direct Rffi voltage proportional to its period, and use it as a control voltage for the variable high voltage generation circuit 37.
The output high voltage of No. 7 is varied in the range of 0 to -20KV. Therefore, the voltage supplied to the objective lens 9 can be changed to 100 KV (-0 to -20 KV) depending on the position of the variable resistor VR1. Variable resistor VR2, V/F converter 44.
The circuits of the optical cable 42 and F/V converter 40 work in the same way, and the output high voltage of the variable high voltage generation circuit 38 is adjusted to between O and +20KV.
Vary within the range of. Therefore, depending on the position of the variable resistor VR2, the supply voltage to the condenser lens 7 can be set to 50KV (
+O~20KV). resistor r
l and I'2 are resistors whose one ends are connected to both ends of the output terminals of the high-frequency power source 30, the other ends are connected to each other, and the connection point is grounded to bring the output circuit of the high-frequency power source 30 to a DC ground potential. be. As shown in Fig. 1, resistors r3 and r4 have one end connected to both ends of transformer T2 in the circuit between transformers T1 and T2, and the other ends connected to each other, and a variable voltage generation circuit is connected to the connection point. Connect the high voltage circuit connected directly to the rectifier 32.38 to the rectifier 32. The entire high-voltage power supply 33 is raised from the ground potential to create a high voltage, thereby preventing dielectric breakdown of components and wiring within each circuit.

抵抗器r5.r6も同様の働きをしている。Resistor r5. r6 also has a similar function.

このように本発明によればコンデンサレンズ及び対物レ
ンズに微細に調節した電圧を与え、イオンビームを正し
く試料上に焦点を結ぶように最適集束条件を溝層させる
ことが出来る。
As described above, according to the present invention, finely adjusted voltages are applied to the condenser lens and the objective lens, and the optimum focusing conditions can be set in the groove layer so that the ion beam is correctly focused on the sample.

尚、ここに挙げたのは一例に過ぎず、例えばV/[変換
は光に限ることはなく、電気的パルスであってもよく、
又直接直流電圧で制御]vることも出来る。光による伝
送にしたのは高圧電源が全体に高圧になっているための
危険防止によるものであるから、危険防止に意を用いれ
ば上記の様に電気的制御も可能である。又高周波電源、
高周波発振器も低周波でも差支えはない。
Note that the above is just an example; for example, V/[conversion is not limited to light, it may also be an electrical pulse,
It is also possible to control directly with DC voltage. The reason for using optical transmission is to prevent danger since the high-voltage power supply is at a high voltage as a whole, so electrical control as described above is also possible if care is taken to prevent danger. Also high frequency power supply,
There is no difference between a high frequency oscillator and a low frequency oscillator.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように本発明によれば、コンデンサ
レンズ及び対物レンズに最適集束条件を与える電圧を微
細に調整して与えることが出来る。
(Effects of the Invention) As described above in detail, according to the present invention, it is possible to finely adjust and apply the voltage that provides the optimum focusing conditions to the condenser lens and the objective lens.

その調節は高圧の危険を防止するため電気的に完全に絶
縁された制御回路によって遠隔制御出来る。
Its adjustment can be remotely controlled by a completely electrically isolated control circuit to prevent high voltage hazards.

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

第1図は本発明の実施例を示すブロック図、第2図はコ
ツククロフト・ワルトン回路よりなる高圧電源装置の図
、第3図は従来例の集束イオンビーム装置を示す図、第
4図はイオンビームの軌跡を示す図である。 1・・・加速電圧発生回路 2・・・エミッタ3・・・
引出し電極    5・・・加速管7・・・コンデンサ
レンズ 9・・・対物レンズ11・・・試料     
 12・・・分圧器20・・・コツククロフト・ワルト
ン回路30・・・高周波電111)t    31,3
2・・・整流器33.34・・・高圧電源 35.36・・・高周波発振器 37.38・・・可変高圧発生回路 39.40・・・F/V変換器 41.42・・・光ファイバー 43.44・・・V/F変換器 45・・・電源 特許出願人  日本電子株式会社 代 理 人  弁理士 井島藤治 外1名 第 3図 6、+2 ;分圧器        11;試料猶な2
 父 第4 図 11         2;エミッタ 31引出し1掻 51遼管 71コンデンサレンズ 88質量分均6 9;対物レンズ ]0,4向器 ++;m
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram of a high voltage power supply device consisting of a Cottcroft-Walton circuit, Fig. 3 is a diagram showing a conventional focused ion beam device, and Fig. 4 is a diagram of an ion beam device. It is a figure showing the locus of a beam. 1... Accelerating voltage generation circuit 2... Emitter 3...
Extraction electrode 5...Acceleration tube 7...Condenser lens 9...Objective lens 11...Sample
12... Voltage divider 20... Kotscroft-Walton circuit 30... High frequency electricity 111) t 31,3
2... Rectifier 33.34... High voltage power supply 35.36... High frequency oscillator 37.38... Variable high voltage generation circuit 39.40... F/V converter 41.42... Optical fiber 43 .44...V/F converter 45...Power supply patent applicant JEOL Co., Ltd. Representative Patent attorney Fujijima Ijima (1 person) Figure 3 6, +2; Voltage divider 11; Sample 2
Father No. 4 Figure 11 2; Emitter 31 Drawer 1 Slot 51 Liao tube 71 Condenser lens 88 Mass distribution 6 9; Objective lens] 0,4 direction device ++; m

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 段階的な高電圧が引出し可能であつて、加速電圧及びコ
ンデンサレンズ並びに対物レンズ電圧を供給する加速電
源装置において、供給すべきレンズ電圧に近い値の引出
し点に、高電圧から遮断された制御部で制御された微調
整用の高圧電源を直列に接続して、前記各レンズに供給
し、最適イオンビームの集束条件を得るようにした電源
装置を有することを特徴とする集束イオンビーム装置。
In an accelerating power supply device that can draw out a high voltage in stages and supplies accelerating voltage, condenser lens, and objective lens voltage, a control section that is isolated from the high voltage is placed at a drawing point close to the lens voltage to be supplied. A focused ion beam device comprising: a power supply device that connects a high voltage power supply for fine adjustment controlled in series and supplies it to each of the lenses to obtain optimal ion beam focusing conditions.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100700408B1 (en) * 1998-03-06 2007-03-27 에스아이아이 나노 테크놀로지 가부시키가이샤 Focused ion beam system
DE19838600B4 (en) * 1997-08-28 2007-05-31 Hitachi, Ltd. Energy filter and electron microscope with energy filter
DE19860988B4 (en) * 1997-08-28 2007-12-13 Hitachi, Ltd. Energy filter for electron microscope

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