[發明專利]會聚離子束裝置及會聚離子束裝置的控制方法

在審

• 申請號: 202010696775.2
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN112687507A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 杉山安彥;廣瀨菜緒子
• 申請（專利權）人: 日本株式會社日立高新技術科學
• 主分類號: H01J37/08
• 分類號: H01J37/08;H01J37/12;H01J37/28
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 孫明浩;崔成哲

本發明提供會聚離子束裝置及會聚離子束裝置的控制方法，能夠將射束控制到所希望的軌道。會聚離子束裝置具備：離子源，其產生離子；第一靜電透鏡，其使離子加速并將其會聚，形成離子束；射束增強器電極，其使離子束進一步加速；一個或多個電極，它們設置在射束增強器電極內，使離子束靜電偏轉；第二靜電透鏡，其配置在一個或多個電極與試樣臺之間，將被施加了電壓的離子束會聚；以及處理部，其取得測定條件，基于取得的測定條件，設定向一個或多個電極施加的各個電壓及向靜電透鏡施加的電壓中的至少一個電壓。

技術領域

本發明涉及會聚離子束裝置及會聚離子束裝置的控制方法。

背景技術

在以使用了會聚離子束(FIB：Focused Ion Beam)裝置的透過型電子顯微鏡(TEM：Transmission Electron Microscope)的試樣制作為代表的試樣形狀的加工中，具有想要將離子束的照射對試樣造成的損害抑制到最小限度這樣的要求。因此，將離子束的加速能量降低到即kV以下而加工試樣。

具體而言，關于試樣形狀的加工，已知有以30kV進行粗加工且以10kV進行精加工的技術(例如參照專利文獻1)。此外，已知有如下技術：通過降低用于精加工的離子束的能量，并且與試樣形狀對應地使向試樣入射的入射角度最佳化，從而有效地去除損害層(例如參照專利文獻2)。此外，已知有為了減少損害層而降低加速電壓的技術(例如參照專利文獻3)。

但是，當降低會聚離子束的加速電壓時，由色差引起的射束模糊量的增大和通過庫侖相互作用而引起的射束輪廓的擴寬變得顯著。即，當降低加速電壓而使用時，色差增加，離子束無法充分地聚攏。因此，無法得到微細的離子探針。為了解決該問題，已知有如下技術：根據加速電壓使加速透鏡動作與減速透鏡動作選擇性地作用，從而色差幾乎不變化(例如參照專利文獻4)。

此外，已知有提高光學系統的中間部的勢能并通過物鏡使其下降的射束增強器(Beam booster)技術(例如參照專利文獻5、非專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特許第3333731號公報

專利文獻2：日本特許第5142240號公報

專利文獻3：日本特許第5537050號公報

專利文獻4：日本特開平5-35540號公報

專利文獻5：日本特開2007-103108號公報

專利文獻6：日本特開昭59-66043號公報

專利文獻7：日本特開昭63-231852號公報

專利文獻8：日本特許第3544438號公報

專利文獻9：日本特許第5969229號公報

非專利文獻

非專利文獻1：Michael Rauscher and Erich Plies，“Low Energy focused ionbeam system design”，Journal of Vacuum ScienceTechnology A，American VacuumSociety，2006，24(4)，p.1055-1066

發明內容

發明要解決的問題

會聚離子束有時在加工、蝕刻時以較高的加速電壓(例如30kV)使用，在精加工時，為了去除通過該加工引起的損害層，降低加速電壓(例如1kV～5kV)而使用。

在使加速電壓變化的情況下，已知有與變化后的加速電壓聯動地控制光學系統的電壓的技術(例如參照專利文獻6、專利文獻7)。