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発明の名称 イオンマイクロビーム装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−231716
公開日 平成6年(1994)8月19日
出願番号 特願平5−20974
出願日 平成5年(1993)2月9日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 川上 恵 / 大西 毅
要約 目的
微細な部分の写真撮影において特にイオンビームによる試料の汚染を少なく、かつその撮影が高精度にできるイオンマイクロビーム装置を提供する。

構成
図1に示すようなイオンマイクロビーム装置において、画像情報が画像制御部17に記録され、その再生像をブラウン管14に表示し、これを用いて撮影範囲指定部18で写真撮影範囲を指定し、SIM像を最適なイオンビームの走査を行ないカメラ19で撮影を実施する。
特許請求の範囲
【請求項1】イオン源と、該イオン源から放出されるイオンビームを集束させる静電レンズ、試料上へのビーム照射をオン・オフするブランカー、試料上のビーム照射位置を制御する偏向器からなるイオンビーム制御系、イオンビーム照射により試料から放出される二次電子や二次イオンを検出する荷電粒子検出系、走査信号を偏向器に供給してイオンビームを偏向し、走査イオンビームの同期信号と上記荷電粒子検出系の出力信号とから走査イオン顕微鏡像を作り、これを記録,再生し、その再生像の全体あるいは一部をイオン照射の照射領域に指定できる信号処理系からなるイオンマイクロビーム装置において、カメラを具備し、かつ偏向制御系が記録、再生した像から写真撮影範囲を指定する機能を有することを特徴とするイオンマイクロビーム装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、微細な領域の加工,観察に用いられるイオンマイクロビーム装置において、特に二次粒子像の写真撮影がイオンビームによる不要意な加工や試料汚染を少なくして行なえるイオンマイクロビーム装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、特開昭61−206150号に記載されているように、集束イオンビーム(Focused Ion Beam:略してFIB)での加工領域の設定において、走査型イオン顕微鏡(Scaning Ion Microscope:略してSIM)像を作り、これを記録,再生し、その再生像を加工領域の設定に使用していることが示されている。
【0003】記述されている加工領域の設定手順を図3を用いて説明する。
【0004】(1)目的とする加工領域を含む、あるいは含まないがその近傍のSIM像を一枚形成し、画像制御部17に記録する。
【0005】(2)そのSIM像を等倍あるいは、1部分を拡大して、その再生像をブラウン管(CRT)14上に表示する。
【0006】(3)この再生像を用いて加工領域を設定する。
【0007】加工領域の設定中は、イオンビームをブランカーによりオフ状態にし、試料汚染を防いでいる。
【0008】このようにイオンビームによる試料汚染を少なくして加工領域を設定することが知られている。
【0009】通常写真撮影は、微細ビームを利用し、数千本の走査線で画像を形成する。従って、加工用のスキャナとは連動させず、観察画像と等倍の像を写真撮影するのが一般的である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、設定された一部の領域を写真撮影することは記述されていない。
【0011】走査型電子顕微鏡(Scaning Electron Microscope:略してSEM)等で一般的に行なわれている写真撮影方法は、目的であるSEM像を得るまで観察面を複数回走査し写真撮影に最適と思われる部分を見つけだし写真撮影している。この方法をSIMで行なうと、目的であるSIM像を得るまでに試料面を加工,汚染してしまうことになり、目的によっては大きな問題となっていた。
【0012】本発明の目的は、微細な部分の写真撮影において特にイオンビームによる試料の加工,汚染を少なく、かつその撮影が高精度にできるイオンマイクロビーム装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、一度SIM像を画像情報としてメモリーに記録し、その記録画像をもとに、写真撮影領域を指定し、ビームの走査領域を限定し、その領域から発生する二次荷電粒子信号を写真として撮影する機能を設けた。
【0014】
【作用】観察面を粗く走査したSIM像を記録,再生し、再生SIM像から、写真撮影の領域を高精度に設定し、その領域に最適な方法で試料面を走査することができる。これにより、重要部分の画像情報を良好な(観察面の汚染が少ない)状態で写真撮影を行なうことができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。図1は実施例で用いたFIB装置の構成図である。イオン源部1のイオン源エミッター2から放出されるイオンビーム3は、イオンビーム制御系4で加速,集束,偏向され、試料5上の所望の位置に照射される。イオンビーム制御系4は、ビームを集束させる静電レンズ7,8,試料へのビーム照射をオン・オフするブランカー9,ビームの試料5上の照射位置を制御する偏向器10からなっている。イオン源1、およびイオンビーム制御系4には、それぞれそれを制御するイオン源電源部12、およびイオンビーム制御系電源部13が接続されている。イオンビームの走査同期信号と二次粒子検出器16の出力信号は画像メモリーおよび画像処理部から構成される画像制御部17に記録され、再生像はブラウン管14に表示される。撮影範囲指定部18は画像制御部17の画像メモリーをもとにビームの偏向領域を指定し、写真撮影用の偏向信号を指定した偏向領域の大きさと位置にあわせてイオンビーム制御系電源部13に供給する。カメラ19は写真撮影用走査信号と検出器16からの輝度信号から、写真像を形成する。
【0016】図2は、本発明によりLSIのアルミニウム・パターンを写真撮影した実施例である。一度試料5上をマイクロイオンビームで走査し、二次電子15を利用して、SIM像(図2(a))を形成し、画像制御部17に記録する。再生SIM像をブラウン管14上に表示し、この再生SIM像上の2点A,Bを含むような領域(点線で囲まれた領域)を撮影範囲指定部18により指定し、写真撮影(図2(b))を行なった。撮影範囲指定を行なっているときには、ブラウン管14上に表示されている再生SIM像上での指定範囲を線で囲み、撮影範囲がどこであるかを表示する。同時に写真撮影領域の大きさと、倍率もブラウン管14上に表示する。
【0017】本発明では、写真撮影領域を設定するのに、一回のイオンビームによる試料面の走査でSIM像(図2(a))を形成し、その再生SIM像から、写真撮影範囲を指定し、写真撮影を行なった。しかし、従来SEM等で行なっていた写真撮影領域の指定法では、撮影領域(点線で囲まれた領域)を指定するのに、複数回の試料面走査が必要であった。つまり、撮影領域の近傍は、撮影領域決定までに複数回の面走査が行なわれたことになる。従って、本発明の装置による試料面のイオンビームによる汚染量は、従来の方法に比べ、低減される。
【0018】本実施例では、一枚の写真撮影を行なうのに、一部分の領域指定のみだけで写真撮影を行なっているが、複数の領域を指定し、それらを合成して、一枚の写真画像にし、写真撮影することもできる。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、微細な部分の写真撮影の領域設定において、イオンビームによる試料面の汚染量を少なく、かつ高精度設定できるので、重要部分の写真撮影が高精度に行なえる。




 

 


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