JPS6290839A - 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
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- JPS6290839A JPS6290839A JP60228688A JP22868885A JPS6290839A JP S6290839 A JPS6290839 A JP S6290839A JP 60228688 A JP60228688 A JP 60228688A JP 22868885 A JP22868885 A JP 22868885A JP S6290839 A JPS6290839 A JP S6290839A
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- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
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- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
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- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
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- H01J37/3007—Electron or ion-optical systems
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
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、イオンマイクロアナリシス、マイクロイオン
打込み、イオンビーム描画などに使用されるイオンマイ
クロビーム装置の改良に関する。
打込み、イオンビーム描画などに使用されるイオンマイ
クロビーム装置の改良に関する。
イオンマイクロビーム装置は、試料上にビーム径で１μ
ｍ前後、もしくは、それ以下に細く絞ったイオンビーム
を照射するもので、半導体素子の微細加工技術への適用
が期待されている。そのイオン源には高輝度で点状光源
を持つもの、例えば液体金属イオン源、電界電離イオン
源、デュオプラズマトロン等が用いられる。特に、合金
をイオン化物質とする液体金属イオン源等、数１種のイ
オンが得られる場合には、所望のイオン種を選択分離す
るため質量分離器を使用する必要がある。
ｍ前後、もしくは、それ以下に細く絞ったイオンビーム
を照射するもので、半導体素子の微細加工技術への適用
が期待されている。そのイオン源には高輝度で点状光源
を持つもの、例えば液体金属イオン源、電界電離イオン
源、デュオプラズマトロン等が用いられる。特に、合金
をイオン化物質とする液体金属イオン源等、数１種のイ
オンが得られる場合には、所望のイオン種を選択分離す
るため質量分離器を使用する必要がある。
イオンマイクロビーム装置における質量分離器は、不要
なイオン種を除去するために高質量分解能を持つだけで
なく、ビーム集束性能に悪影響を与えないことが要求さ
れる。一般に、この質量分離器として用いられているＥ
×Ｂマスフィルターは、光学系を直線配置可能とし、設
計や軸合せを容易にする利点があった。しかし、Ｅ×Ｂ
マスフィルターではその色収差のため上記２つの要求を
同時に十分満足することができない問題があった。
なイオン種を除去するために高質量分解能を持つだけで
なく、ビーム集束性能に悪影響を与えないことが要求さ
れる。一般に、この質量分離器として用いられているＥ
×Ｂマスフィルターは、光学系を直線配置可能とし、設
計や軸合せを容易にする利点があった。しかし、Ｅ×Ｂ
マスフィルターではその色収差のため上記２つの要求を
同時に十分満足することができない問題があった。
以下、その理由を簡単に説明する。
（Ｅ×Ｂマスフィルターを使用した例としては。
石谷らの「液体金属イオン源を有する質量分離マイクロ
ビームシステム」 （“Ｍａｓｓ −Ｓｅｐａｒａｔｅ
ｄＭｉｃｒｏｂｅａｍ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ａ
Ｌｉｑｕｉｄ −Ｍｅｔａｌ−ＩｏｎＳｏｕｒｃｅ”Ｎ
ｕｃｌ、 Ｉｎ５ｔｒ、 ａｎｄ Ｍａｔｈ、２１８（
１９８３）３６３））がある。
ビームシステム」 （“Ｍａｓｓ −Ｓｅｐａｒａｔｅ
ｄＭｉｃｒｏｂｅａｍ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ａ
Ｌｉｑｕｉｄ −Ｍｅｔａｌ−ＩｏｎＳｏｕｒｃｅ”Ｎ
ｕｃｌ、 Ｉｎ５ｔｒ、 ａｎｄ Ｍａｔｈ、２１８（
１９８３）３６３））がある。
まず、Ｅ×Ｂマスフィルターの動作原理を第２図を用い
て説明する。Ｅ×Ｂマスフィルターの基本構成要素は、
イオン光軸１に対し互いに垂直な方向の電場Ｅと磁場Ｂ
を発生する一対の電極８ａ。
て説明する。Ｅ×Ｂマスフィルターの基本構成要素は、
イオン光軸１に対し互いに垂直な方向の電場Ｅと磁場Ｂ
を発生する一対の電極８ａ。
８ｂと一対の磁極９ａ、９ｂ （９ｂは図示されない）
とからなるＥ×Ｂ偏向器１２、およびその後段の質量分
離用絞り１０である。加速電圧Ｖｏでイオン光軸１から
入射したイオンは、その質量が次の条件を満たすとき直
進し、質量分離絞り１゜の開口を通過できる。
とからなるＥ×Ｂ偏向器１２、およびその後段の質量分
離用絞り１０である。加速電圧Ｖｏでイオン光軸１から
入射したイオンは、その質量が次の条件を満たすとき直
進し、質量分離絞り１゜の開口を通過できる。
（２ｅＶｏ／ｍ）” ”＝Ｅ／Ｂ −（１）
一方、質量がΔｍだけ異なるイオンは、絞り１０上で光
軸１より電場Ｅ方向へΔＸ、だけ偏向される。
一方、質量がΔｍだけ異なるイオンは、絞り１０上で光
軸１より電場Ｅ方向へΔＸ、だけ偏向される。
ΔＸ、＝（Δｍ／ｍ）（Ｅ／Ｖｏ）Ｌ、（Ｌ＊＋Ｌ、／
２）／４ ・・−（２）また、イオン源の初期エネ
ルギー分布幅がΔＶあると、質ｉｔｍのイオンも同様に
ΔＸｃ偏向される。
２）／４ ・・−（２）また、イオン源の初期エネ
ルギー分布幅がΔＶあると、質ｉｔｍのイオンも同様に
ΔＸｃ偏向される。
これは、加速電圧が低い場合や、イオン源がエネルギー
幅の大きい液体金属イオン源の場合に重要となる。
幅の大きい液体金属イオン源の場合に重要となる。
Δｘ ｃ ＝ （ΔＶ／Ｖｏ）（Ｅ／Ｖｏ）Ｌ、（Ｌｖ
＋Ｌ、／２）／４ −（３）上式（２）から、Ｅ×Ｂマ
スフィルターの質量分解能（ｍ／Δｍ）は次式で定義で
きる。
＋Ｌ、／２）／４ −（３）上式（２）から、Ｅ×Ｂマ
スフィルターの質量分解能（ｍ／Δｍ）は次式で定義で
きる。
（ｍ／Δｍ） Ｌ、／ｒ＾（Ｅ／Ｖｏ）（Ｌ＊＋Ｌ、
／２）／４ −（４）但し、ｒ＾は、絞り１０の開口の
幅である。
／２）／４ −（４）但し、ｒ＾は、絞り１０の開口の
幅である。
また、入射イオンビームの有限な開角により。
絞り１０上ではビームが幅をもつため質量分解能には上
限がある。（（４）式においてｒ＾二ｄとしたとき。ｄ
はビーム幅）従って、Ｅ×Ｂマスフィルターの質量分解
能は、前段の光学系に影響を受ける。
限がある。（（４）式においてｒ＾二ｄとしたとき。ｄ
はビーム幅）従って、Ｅ×Ｂマスフィルターの質量分解
能は、前段の光学系に影響を受ける。
実際のイオンマイクロビーム装置内でのＥ×Ｂマスフィ
ルターの使用状態を示す第３図により。
ルターの使用状態を示す第３図により。
前記の問題点を説明する。第３図（ａ）、（ｂ）は夫夫
、図示しない前段のレンズにより入射イオンビーム１５
をＥ×Ｂ偏向器１２の中央面２１上に集束した場合（ｂ
）と、質量分離絞り１０上に集束した場合（ａ）である
。
、図示しない前段のレンズにより入射イオンビーム１５
をＥ×Ｂ偏向器１２の中央面２１上に集束した場合（ｂ
）と、質量分離絞り１０上に集束した場合（ａ）である
。
（ａ）の場合、（３）式のΔＸｃによりビーム１６は１
８のようにわずか拡がるが、集束点１３での色収差は打
消されるためビーム集束性能に悪影響はない。（この点
については、例えば特開昭５９−７５５０号公報に詳述
されている。）しかし、質量分解能はかなり小さい。（
ｂ）の場合、（３）式のΔＸｃは集束点１３．１３’で
の色収差となり、ビーム集束性能が著しく低下する。特
に、八ＸＣが、ビーム開角に依存しないため、レンズ４
の後に絞りを入れても除去できない、但し、質量分離絞
り１０上でビーム集束しており、ビーム径がΔＸＣと同
程度であるため、（ａ）の場合と比べると質量分解能は
大きい。
８のようにわずか拡がるが、集束点１３での色収差は打
消されるためビーム集束性能に悪影響はない。（この点
については、例えば特開昭５９−７５５０号公報に詳述
されている。）しかし、質量分解能はかなり小さい。（
ｂ）の場合、（３）式のΔＸｃは集束点１３．１３’で
の色収差となり、ビーム集束性能が著しく低下する。特
に、八ＸＣが、ビーム開角に依存しないため、レンズ４
の後に絞りを入れても除去できない、但し、質量分離絞
り１０上でビーム集束しており、ビーム径がΔＸＣと同
程度であるため、（ａ）の場合と比べると質量分解能は
大きい。
以上述べたように、従来のＥ×Ｂマスフィルターでは、
その色収差を除去し、高質量分解能と高ビーム集束性能
とを同時に十分満足することはできなかった。
その色収差を除去し、高質量分解能と高ビーム集束性能
とを同時に十分満足することはできなかった。
この問題点に対する一案として、４段の磁場フィルター
からなる質量分離器を採用した例がある。
からなる質量分離器を採用した例がある。
この方法では、色収差を打消すことができ、質量分離用
絞り上でビームを集束させることが可能で。
絞り上でビームを集束させることが可能で。
高質量分解能を得られる可能性がある。しかし、イオン
軌道を磁場により直線から大きくずらしたことで、非点
収差が大きくなっていることや（非点補正器が前後段に
必要となる。）、質量分解能が質量分離絞りの開口の大
きさだけでなくその位置に大きく依存するため、その設
定が煩雑であることが難点となっている。また、この質
量分離器では、磁場は可変でなければならないため、小
型化の廻しい電磁石を使う必要がある。
軌道を磁場により直線から大きくずらしたことで、非点
収差が大きくなっていることや（非点補正器が前後段に
必要となる。）、質量分解能が質量分離絞りの開口の大
きさだけでなくその位置に大きく依存するため、その設
定が煩雑であることが難点となっている。また、この質
量分離器では、磁場は可変でなければならないため、小
型化の廻しい電磁石を使う必要がある。
本発明の目的は、高質量分解能を持ち、かつビームへ与
える色収差の小さな質量分離器を備えたイオンマイクロ
ビーム装置を提供することにある。
える色収差の小さな質量分離器を備えたイオンマイクロ
ビーム装置を提供することにある。
本発明は、上記目的管を達成するために、イオンマイク
ロビーム装置において、ビーム集束系内の任意の２段の
レンズ間にＥ×Ｂ偏向器を４段配置し、上記４段のＥ×
Ｂ偏向器のうち、イオン源側から数えて２段目と３段目
のＥ×Ｂ偏向器の発生する電場および磁場を１段目のＥ
×Ｂ偏向器のそれとをそれぞれ平行で逆向きとし、かつ
４段目のＥ×Ｂ偏向器のそれと１段目のＥ×Ｂ偏向器の
それとをそれぞれ平行で同じ向きとしたものと、上記４
段のＥ×Ｂ偏向器のイオン源側から数えて２段目と３段
目のＥ×Ｂ偏向器の間の質量分離用絞りとで構成される
質量分離器を備えたことを特徴としている。
ロビーム装置において、ビーム集束系内の任意の２段の
レンズ間にＥ×Ｂ偏向器を４段配置し、上記４段のＥ×
Ｂ偏向器のうち、イオン源側から数えて２段目と３段目
のＥ×Ｂ偏向器の発生する電場および磁場を１段目のＥ
×Ｂ偏向器のそれとをそれぞれ平行で逆向きとし、かつ
４段目のＥ×Ｂ偏向器のそれと１段目のＥ×Ｂ偏向器の
それとをそれぞれ平行で同じ向きとしたものと、上記４
段のＥ×Ｂ偏向器のイオン源側から数えて２段目と３段
目のＥ×Ｂ偏向器の間の質量分離用絞りとで構成される
質量分離器を備えたことを特徴としている。
かかる本発明の特徴的な構成により、イオンマイクロビ
ーム装置における質量分離器において質量分離絞り上に
ビームを集束して質量公簿能を最大にした状態で、色収
差を生じさせないことが可能となる。
ーム装置における質量分離器において質量分離絞り上に
ビームを集束して質量公簿能を最大にした状態で、色収
差を生じさせないことが可能となる。
以下１本発明の原理について、第５図を用いて簡単に説
明する。
明する。
第５図は、本発明のイオンマイクロビーム装置における
質量分離器の略図である。４段のＥ×Ｂ偏向ｇＩｌ ２
ａ 、 １２ ｂ 、 １２ ｃ 、 １２ ｄにお
いて、磁場Ｂ、、＠揚Ｅ、の向きを図示の通りとし、そ
の大きさの関係を次のようにする。
質量分離器の略図である。４段のＥ×Ｂ偏向ｇＩｌ ２
ａ 、 １２ ｂ 、 １２ ｃ 、 １２ ｄにお
いて、磁場Ｂ、、＠揚Ｅ、の向きを図示の通りとし、そ
の大きさの関係を次のようにする。
これにより、イオン光軸１上を通って本図の質量分離器
に入射した質量ｍ、加速エネルギーθＶ。
に入射した質量ｍ、加速エネルギーθＶ。
のイオンは、イオン光軸１上を直進し、イオン光軸１上
にある質量用分離絞り１０の開口を通過する。ここで、
Ｅ×Ｂ偏向器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄのイオン
光軸１方向の長さを、それぞれＬｔ、Ｌｉｅ Ｌ８．Ｌ
ａとし、Ｅ×Ｂ偏向器１２ａと１２ｂの中央面の間隔を
Ｌｘｘとし、Ｅ×Ｂ偏向器１２ｃと１２ｄの中央面の間
隔をＩａａとする。
にある質量用分離絞り１０の開口を通過する。ここで、
Ｅ×Ｂ偏向器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄのイオン
光軸１方向の長さを、それぞれＬｔ、Ｌｉｅ Ｌ８．Ｌ
ａとし、Ｅ×Ｂ偏向器１２ａと１２ｂの中央面の間隔を
Ｌｘｘとし、Ｅ×Ｂ偏向器１２ｃと１２ｄの中央面の間
隔をＩａａとする。
さらに
ＥｓＬｘ＝ＥｘＬｚ −（
６）ＥａＬδ＝ＥＡＬ番
・・・（７）ＥｚＬｔＬｚｚ＝ＥａＬａＬａａ
−（８）とする。
６）ＥａＬδ＝ＥＡＬ番
・・・（７）ＥｚＬｔＬｚｚ＝ＥａＬａＬａａ
−（８）とする。
上記質量ｍのイオンとΔｍだけ質量の異なるイオンは同
一条件下で、Ｅ×Ｂ偏向器の１２８゜１２ｂにより質量
分離絞り１ｏ上で電場Ｅ２の方向（向きではない。）へ
。
一条件下で、Ｅ×Ｂ偏向器の１２８゜１２ｂにより質量
分離絞り１ｏ上で電場Ｅ２の方向（向きではない。）へ
。
だけ偏向されるので、質量分離絞り１ｏにより質量分離
される。
される。
一方、イオン源からの放出時の初期エネルギー分布によ
り、加速エネルギーがｅ（Ｖ□＋ΔＶ）である質ｆｉｔ
ｍのイオンは同−入射条件下で、Ｅ×Ｂ偏向器１２ａ、
１２ｂにより質量分離絞り１０上で電場Ｅｘ力方向、 たけわずかに偏向されるが、質量分離絞り１０の開口を
ΔＸｃより大きくしておくと、このイオンは開口を通過
し、Ｅ×Ｂ偏向器１２ｃと１２ｄによってイオン光軸１
上に軌道が戻される。従って、この質量分離器の後段で
は、質量分離器による色収差はない、すなわち、図示し
ない前後のレンズにより、質量分離絞り１０上で入射イ
オンビームを集束させるとき、巳の質量分離器の質量分
解能は最大で。
り、加速エネルギーがｅ（Ｖ□＋ΔＶ）である質ｆｉｔ
ｍのイオンは同−入射条件下で、Ｅ×Ｂ偏向器１２ａ、
１２ｂにより質量分離絞り１０上で電場Ｅｘ力方向、 たけわずかに偏向されるが、質量分離絞り１０の開口を
ΔＸｃより大きくしておくと、このイオンは開口を通過
し、Ｅ×Ｂ偏向器１２ｃと１２ｄによってイオン光軸１
上に軌道が戻される。従って、この質量分離器の後段で
は、質量分離器による色収差はない、すなわち、図示し
ない前後のレンズにより、質量分離絞り１０上で入射イ
オンビームを集束させるとき、巳の質量分離器の質量分
解能は最大で。
となり、かつその色収差がなくなる。
ｄは、この質量分離器がない場合の、質量分離分離絞り
１０の位置での入射イオンビームのビーム径である。ま
た、ｒ＾は質量分離絞り１０の開口の大きさである。
１０の位置での入射イオンビームのビーム径である。ま
た、ｒ＾は質量分離絞り１０の開口の大きさである。
以下、本発明の実施例を第４図、第５図を用いて説明す
る。
る。
〈実施例１〉
第４図は、本発明の実施例の一つで、ビーム集束系内の
２段のレンズ３および４の間に、大きさの等しい４段の
Ｅ×Ｂ偏向器１２ａ、１２ｂ。
２段のレンズ３および４の間に、大きさの等しい４段の
Ｅ×Ｂ偏向器１２ａ、１２ｂ。
１２ｃ、１２ｄとイオン光軸１上に開口を持つ質量分離
絞り１０とで構成される質量分離器１８を備えたイオン
マイクロビーム装置を示している。
絞り１０とで構成される質量分離器１８を備えたイオン
マイクロビーム装置を示している。
本実施例において、レンズ３は、イオンビーム１５を質
量分離絞り１０上の焦点１３に集束するよう調整され、
またレンズ４は、質量分離絞り１０上の焦点１３の像を
試料台６上の焦点１３′に投影するよう調整されている
。
量分離絞り１０上の焦点１３に集束するよう調整され、
またレンズ４は、質量分離絞り１０上の焦点１３の像を
試料台６上の焦点１３′に投影するよう調整されている
。
本実施例における質量分離器１８内の電場、磁場は、第
５図に示されるような向きに形成されており、Ｅｔ＝Ｅ
ｚ＝Ｅａ＝：Ｅａ：Ｅｗ Ｂｔ＝Ｂｚ＝Ｂ２Ｉ＝Ｂａ
ミＢ となるよう調整されている。ここで、磁極２０ａ
、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、全て永久磁石で形成され
ており、磁場の大きさＢは固定され、イオン種の選択は
電場の大きさＥを変えることで行う、従って、質量が であるイオンのみを（記号の定義は（６）式に同じ）イ
オン光軸１上を直進させ、質量分解能としてで質量分離
することが可能である。イオン源からの放出時の初期エ
ネルギー分布による質量分離絞り１０上での拡がりΔＸ
ｃは、質量分離器を出るときには元に戻る。具体的な数
値を上げると、Ｂ＝０．５Ｔ、Ｌｚ＝２５ｍｔ Ｌｚｚ
＝４０ｍ、Ｖｏ ＝１００ ＫＶ、ΔＶ ＝ ２０ Ｖ
、 ｄ ＝ Ｌ ｐ ｍとすルト、イオン源の初期エ
ネルギー分布ΔＶによる質量分解絞り１０上でのビーム
拡がりΔＸｃはｍ＝７１のとき、次のようになる。
５図に示されるような向きに形成されており、Ｅｔ＝Ｅ
ｚ＝Ｅａ＝：Ｅａ：Ｅｗ Ｂｔ＝Ｂｚ＝Ｂ２Ｉ＝Ｂａ
ミＢ となるよう調整されている。ここで、磁極２０ａ
、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、全て永久磁石で形成され
ており、磁場の大きさＢは固定され、イオン種の選択は
電場の大きさＥを変えることで行う、従って、質量が であるイオンのみを（記号の定義は（６）式に同じ）イ
オン光軸１上を直進させ、質量分解能としてで質量分離
することが可能である。イオン源からの放出時の初期エ
ネルギー分布による質量分離絞り１０上での拡がりΔＸ
ｃは、質量分離器を出るときには元に戻る。具体的な数
値を上げると、Ｂ＝０．５Ｔ、Ｌｚ＝２５ｍｔ Ｌｚｚ
＝４０ｍ、Ｖｏ ＝１００ ＫＶ、ΔＶ ＝ ２０ Ｖ
、 ｄ ＝ Ｌ ｐ ｍとすルト、イオン源の初期エ
ネルギー分布ΔＶによる質量分解絞り１０上でのビーム
拡がりΔＸｃはｍ＝７１のとき、次のようになる。
ｄ＝Δｘ ｃ Ｎｄ
質量分離絞り１０の開口の大きさをｒ＾＝５μｍとする
と、ｒ＾〉ｄ＋Δｌｃとなり質量分解能はと非常に高く
なる。
と、ｒ＾〉ｄ＋Δｌｃとなり質量分解能はと非常に高く
なる。
以上のように本実施例によれば、イオンマイクロビーム
装置における質量分離器を高質量分解能で色収差を生じ
ないため、ビーム集束性能向上の効果がある。また本実
施例では、質量分離装置に電磁石を使わないため質量分
離の高速制御、およびイオンマイクロビーム装置の小型
化と省電力化に効果がある。
装置における質量分離器を高質量分解能で色収差を生じ
ないため、ビーム集束性能向上の効果がある。また本実
施例では、質量分離装置に電磁石を使わないため質量分
離の高速制御、およびイオンマイクロビーム装置の小型
化と省電力化に効果がある。
本実施例においては、４段のＥ×Ｂ偏向器１２ａ、１２
ｂ、１２ｃ、１２ｄの大きさを同じにしたが、（６）〜
（８）式の関係を満たしていれば、大きさは４段とも違
っていても効果は同じである。
ｂ、１２ｃ、１２ｄの大きさを同じにしたが、（６）〜
（８）式の関係を満たしていれば、大きさは４段とも違
っていても効果は同じである。
また本実施例においては、４段のＥ×Ｂ偏向器１２ａ＝
ｄの磁極を全て永久磁石により形成したが、電磁石で置
き換えるか、または補正用電磁石を加えても効果は同じ
である。
ｄの磁極を全て永久磁石により形成したが、電磁石で置
き換えるか、または補正用電磁石を加えても効果は同じ
である。
また本実施例においては、質量分離絞り１０の開口をイ
オン光軸１に設けているが、電場Ｅ１方向に位置をわず
かにずらしても、高質量分解能や色収差除去の効果は変
わらない。
オン光軸１に設けているが、電場Ｅ１方向に位置をわず
かにずらしても、高質量分解能や色収差除去の効果は変
わらない。
本発明によれば、イオンマイクロビーム装置において、
質量分離器を高質量分解能で、かつ色収差の小さいもの
とできるため、イオンマイクロビーム装置の性能向上（
ビーム純度の向上、及びビーム集束性能の向上）に効果
がある。
質量分離器を高質量分解能で、かつ色収差の小さいもの
とできるため、イオンマイクロビーム装置の性能向上（
ビーム純度の向上、及びビーム集束性能の向上）に効果
がある。
また本発明によれば、イオンマイクロビーム装置におい
て、質量分離器に電磁石を使わないことも可能なため、
その小型化、省電力化にも効果がある。
て、質量分離器に電磁石を使わないことも可能なため、
その小型化、省電力化にも効果がある。
第１図は従来のイオンマイクロビーム装置の光学系の縦
断面図、第２図はＥ×Ｂマスフィルターの原理を示す略
図、第３図はＥ×Ｂマスフィルターの動作モードを説明
する略図、第４図は本発明のイオンマイクロビーム装置
の光学系の縦断面図、第５図は本発明の質量分離装置の
動作を説明する略図である。 １・・・イオン光軸、２・・・高輝度イオン源、３・・
・対物静電レンズ、４・・・集束静電レンズ、５・・・
静電偏向器、６・・・試料台、７・・・Ｅ×Ｂフィルタ
ー、８ａ。 ８ｂ・・・電極、９ａ・・・磁極、１０・・−質量分離
用絞り。 １１−・・絞り、１２ｔ １２ａ、１２ｂ、１２ｏ。 １２ ｄ ・Ｅ Ｘ Ｂ偏向器、１３．１３’ −・・
像点、１４・・・物点、１５，１６．１７・・・イオン
ビーム、１８−・・質量分離器、１９ａ、１９ｂ、１９
ｃ。
断面図、第２図はＥ×Ｂマスフィルターの原理を示す略
図、第３図はＥ×Ｂマスフィルターの動作モードを説明
する略図、第４図は本発明のイオンマイクロビーム装置
の光学系の縦断面図、第５図は本発明の質量分離装置の
動作を説明する略図である。 １・・・イオン光軸、２・・・高輝度イオン源、３・・
・対物静電レンズ、４・・・集束静電レンズ、５・・・
静電偏向器、６・・・試料台、７・・・Ｅ×Ｂフィルタ
ー、８ａ。 ８ｂ・・・電極、９ａ・・・磁極、１０・・−質量分離
用絞り。 １１−・・絞り、１２ｔ １２ａ、１２ｂ、１２ｏ。 １２ ｄ ・Ｅ Ｘ Ｂ偏向器、１３．１３’ −・・
像点、１４・・・物点、１５，１６．１７・・・イオン
ビーム、１８−・・質量分離器、１９ａ、１９ｂ、１９
ｃ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、イオン源と、上記イオン源からの放出イオンの加速
、集束、質量分離、偏向を行うビーム集束系と、試料の
微動操作を行う試料台とから構成されるイオンマイクロ
ビーム装置において、上記ビーム集束系内に少なくとも
２段の集束レンズを設け、かつ上記集束レンズのうち任
意の２段のレンズの間に、イオン光軸に対し互いに垂直
な方向の電場と磁場を発生する一対の電極と一対の磁極
から構成されるＥ×Ｂ偏向器を４段配置し、上記４段の
うち前記イオン源側から数えて２段目および３段目のＥ
×Ｂ偏向器の発生する電場および磁場を１段目のＥ×Ｂ
偏向器の発生する電場および磁場と夫々平行で逆向きと
し、かつ４段目のＥ×Ｂ偏向器の発生する電場および磁
場は１段目のＥ×Ｂ偏向器の発生する電場および磁場と
夫々平行で同じ向きとし、上記４段のＥ×Ｂ偏向器のイ
オン源側から数えて２段目と３段目のＥ×Ｂ偏向器の間
にあつて質量分離器を備えたことを特徴とするイオンマ
イクロビーム装置。 ２、上記４段のＥ×Ｂ偏向器の磁極が全て永久磁石より
なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイオ
ンマイクロビーム装置。
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|---|---|---|---|
| JP60228688A JPH06101318B2 (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | イオンマイクロビ−ム装置 |
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| JPH06101318B2 JPH06101318B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
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Country Status (4)
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- 1986-10-16 US US06/919,461 patent/US4755685A/en not_active Expired - Fee Related
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