JPH04343040A - 仕上げ用イオンガン付イオンミリング装置 - Google Patents
仕上げ用イオンガン付イオンミリング装置Info
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- JPH04343040A JPH04343040A JP11511191A JP11511191A JPH04343040A JP H04343040 A JPH04343040 A JP H04343040A JP 11511191 A JP11511191 A JP 11511191A JP 11511191 A JP11511191 A JP 11511191A JP H04343040 A JPH04343040 A JP H04343040A
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- ion gun
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- Pending
Links
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- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 45
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Landscapes
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子顕微鏡用等の試料
表面にイオンビ−ムを照射してエッチングするイオンミ
リング装置に係り、とくに試料表面を凹凸少なく加工す
ることのできるイオンミリング装置に関する。
表面にイオンビ−ムを照射してエッチングするイオンミ
リング装置に係り、とくに試料表面を凹凸少なく加工す
ることのできるイオンミリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】透過形や走査形電子顕微鏡において予め
試料表面をエッチングしてから観察する場合がある。こ
のため、試料にイオンビ−ムを照射してスパッタリング
効果によりエッチングを行うイオンミリングが行われて
いる。上記イオンミリングの条件は試料材質やミリング
目的等により異なるものの、通常は下記の４点のように
設定されている。 １．イオンガンに導入するガス；アルゴンガス２．イオ
ンの加速電圧；３〜６ｋＶ ３．イオンガン内部の放電電流；０．５〜１．５ｍＡ４
．試料表面へのイオン入射角； 透過形電子顕微鏡の場合；７〜２０度 走査形電子顕微鏡の場合；３０〜９０度なお導入ガスと
しては、エッチングレ−トが高く試料との反応の恐れが
ない不活性ガスが一般に好適であり、その中でもアルゴ
ンガスが経済的で入手しやすいために広く用いられてい
る。
試料表面をエッチングしてから観察する場合がある。こ
のため、試料にイオンビ−ムを照射してスパッタリング
効果によりエッチングを行うイオンミリングが行われて
いる。上記イオンミリングの条件は試料材質やミリング
目的等により異なるものの、通常は下記の４点のように
設定されている。 １．イオンガンに導入するガス；アルゴンガス２．イオ
ンの加速電圧；３〜６ｋＶ ３．イオンガン内部の放電電流；０．５〜１．５ｍＡ４
．試料表面へのイオン入射角； 透過形電子顕微鏡の場合；７〜２０度 走査形電子顕微鏡の場合；３０〜９０度なお導入ガスと
しては、エッチングレ−トが高く試料との反応の恐れが
ない不活性ガスが一般に好適であり、その中でもアルゴ
ンガスが経済的で入手しやすいために広く用いられてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記イオンガンに導入
するアルゴンガスはエッチングレ−トが高く試料との反
応がないという利点があるものの、質量が重いためその
イオン照射により試料表面が損傷を受け、表面に凹凸が
生じて高分解能の観察が阻害されるという問題があった
。また上記問題を軽減するために、イオンミリングの仕
上げ段階で加速電圧を２ｋＶ程度に落したり、放電電流
を絞ったり、イオンの入射角度を浅くしたりすることが
行われていたが、上記表面の損傷を十分に軽減すること
ができなかった。
するアルゴンガスはエッチングレ−トが高く試料との反
応がないという利点があるものの、質量が重いためその
イオン照射により試料表面が損傷を受け、表面に凹凸が
生じて高分解能の観察が阻害されるという問題があった
。また上記問題を軽減するために、イオンミリングの仕
上げ段階で加速電圧を２ｋＶ程度に落したり、放電電流
を絞ったり、イオンの入射角度を浅くしたりすることが
行われていたが、上記表面の損傷を十分に軽減すること
ができなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、少なくとも２系統のイオンガンを設けて第１のイオ
ンガンにはアルゴン等の不活性ガスを供給し、第２のイ
オンガンには酸素等の質量数の軽いガスを供給するよう
にし、第１のイオンガスにより試料面を所定の深さにミ
−リングし、第２のガスにより試料面の凹凸を除するよ
うにする。また、上記第１と第２のガスをそれぞれ独立
の配管系を介して上記各イオンガンに供給するようにす
る。
に、少なくとも２系統のイオンガンを設けて第１のイオ
ンガンにはアルゴン等の不活性ガスを供給し、第２のイ
オンガンには酸素等の質量数の軽いガスを供給するよう
にし、第１のイオンガスにより試料面を所定の深さにミ
−リングし、第２のガスにより試料面の凹凸を除するよ
うにする。また、上記第１と第２のガスをそれぞれ独立
の配管系を介して上記各イオンガンに供給するようにす
る。
【０００５】
【作用】上記第１のイオンガス照射により試料面を所定
の深さにミ−リングし、第２のガス照射により試料面の
凹凸を除去して平滑化する。また、上記第１と第２のガ
スを独立の配管系を介して上記各イオンガンのそれぞれ
に供給することにより、第１と第２のガスの切替を迅速
化し、同時に各系統が他のガスにより汚染されることを
防止する。
の深さにミ−リングし、第２のガス照射により試料面の
凹凸を除去して平滑化する。また、上記第１と第２のガ
スを独立の配管系を介して上記各イオンガンのそれぞれ
に供給することにより、第１と第２のガスの切替を迅速
化し、同時に各系統が他のガスにより汚染されることを
防止する。
【０００６】
【実施例】図１は本発明による仕上げ用イオンガン付イ
オンミリング装置実施例の構成図である。図１において
、試料室１は真空ポンプ２により排気され、試料７はそ
の内部の試料ステ−ジ６上に置かれ、エッチング用イオ
ンガン５や仕上げ用イオンガン４からのイオン照射を受
けるようになっている。また、試料７のエッチング状態
は観察窓３から観察することができる。アルゴンガスは
アルゴンガスボンベ１０からパイプ９１、減圧弁１２１
、および流量調節弁８１を介してエッチング用イオンガ
ン５に導入され、イオン化されて試料７に照射される。
オンミリング装置実施例の構成図である。図１において
、試料室１は真空ポンプ２により排気され、試料７はそ
の内部の試料ステ−ジ６上に置かれ、エッチング用イオ
ンガン５や仕上げ用イオンガン４からのイオン照射を受
けるようになっている。また、試料７のエッチング状態
は観察窓３から観察することができる。アルゴンガスは
アルゴンガスボンベ１０からパイプ９１、減圧弁１２１
、および流量調節弁８１を介してエッチング用イオンガ
ン５に導入され、イオン化されて試料７に照射される。
【０００７】アルゴンガスのような不活性ガスのイオン
は質量が重いので試料表面を短時間で所要の深さにまで
エッチングすることができる。しかし、その反面、イオ
ン質量が重いために試料表面が損傷されて表面に凹凸が
出来やすいことが問題であった。この凹凸により透過形
や走査形電子顕微鏡による試料の高分解能観察が阻害さ
れるからである。本発明では上記問題を仕上げ用イオン
ガン４を設けて解決するようにする。仕上げ用イオンガ
ン４にはパイプ９２、減圧弁１２２、および流量調節弁
８２等を介して酸素ガスボンベ１０から酸素ガスが導入
され、イオン化されて試料７に照射される。
は質量が重いので試料表面を短時間で所要の深さにまで
エッチングすることができる。しかし、その反面、イオ
ン質量が重いために試料表面が損傷されて表面に凹凸が
出来やすいことが問題であった。この凹凸により透過形
や走査形電子顕微鏡による試料の高分解能観察が阻害さ
れるからである。本発明では上記問題を仕上げ用イオン
ガン４を設けて解決するようにする。仕上げ用イオンガ
ン４にはパイプ９２、減圧弁１２２、および流量調節弁
８２等を介して酸素ガスボンベ１０から酸素ガスが導入
され、イオン化されて試料７に照射される。
【０００８】酸素イオンの質量はアルゴンガスイオンに
較べて軽いので、そのエッチングレ−トはアルゴンガス
イオンの場合に較べて３〜４分の１に遅くなる。したが
って、酸素イオン照射により試料表面を所定の深さにま
でエッチングするのは非能率である。しかしその反面、
仕上げ研磨のように表面の凹凸を削り取って円滑にする
作用が著しくなる。そこで本発明では、エッチング用イ
オンガン５により従来の試料表面のエッチングを行って
から仕上げ用イオンガンにより試料表面を滑らかに仕上
げるようにする。なお、仕上げ用イオンガン４の数を図
１に示した１系統よりも多くして試料表面の仕上げの程
度や、取り扱う試料の種類数等に応じて仕上げ用イオン
ガスを使い分けるようにすることもできる。
較べて軽いので、そのエッチングレ−トはアルゴンガス
イオンの場合に較べて３〜４分の１に遅くなる。したが
って、酸素イオン照射により試料表面を所定の深さにま
でエッチングするのは非能率である。しかしその反面、
仕上げ研磨のように表面の凹凸を削り取って円滑にする
作用が著しくなる。そこで本発明では、エッチング用イ
オンガン５により従来の試料表面のエッチングを行って
から仕上げ用イオンガンにより試料表面を滑らかに仕上
げるようにする。なお、仕上げ用イオンガン４の数を図
１に示した１系統よりも多くして試料表面の仕上げの程
度や、取り扱う試料の種類数等に応じて仕上げ用イオン
ガスを使い分けるようにすることもできる。
【０００９】また本発明では図１に示すように、エッチ
ング用ガスと仕上げ用ガスをそれぞれ別個の流量調節弁
と配管系を介して各ガンに供給するようにするので、エ
ッチング用ガスと仕上げ用ガスをすばやく切替ることが
でき、上記アルゴンガスと酸素ガスによるエッチングを
連続して効率的に行うことができる。さらに、上記各エ
ッチングにはエッチング用イオンガン５と仕上げ用イオ
ンガン４が専用的に用いられるので異種ガスにより汚染
されることがなく、このためイオンガン内のカソ−ド電
極の交換や内部クリ−ニング等のメインテナンス周期が
設定しやすい等の保守点検が容易化されるという利点が
得られる。なお、試料表面の仕上げ目的に応じ、仕上げ
用イオンガン４の導入ガスを酸素ガス以外のガスに変更
するようにしてもよい。
ング用ガスと仕上げ用ガスをそれぞれ別個の流量調節弁
と配管系を介して各ガンに供給するようにするので、エ
ッチング用ガスと仕上げ用ガスをすばやく切替ることが
でき、上記アルゴンガスと酸素ガスによるエッチングを
連続して効率的に行うことができる。さらに、上記各エ
ッチングにはエッチング用イオンガン５と仕上げ用イオ
ンガン４が専用的に用いられるので異種ガスにより汚染
されることがなく、このためイオンガン内のカソ−ド電
極の交換や内部クリ−ニング等のメインテナンス周期が
設定しやすい等の保守点検が容易化されるという利点が
得られる。なお、試料表面の仕上げ目的に応じ、仕上げ
用イオンガン４の導入ガスを酸素ガス以外のガスに変更
するようにしてもよい。
【００１０】
【発明の効果】アルゴン等の不活性ガスイオンの照射に
より試料面を所定の深さにミ−リングして電子顕微鏡観
察面を露出させ、酸素イオン等の軽量イオンの照射によ
り試料面の凹凸を除去するので、試料の観察面の平坦度
を高めて観察精度を向上することができる。さらに、上
記アルゴンと酸素ガスをそれぞれ独立の配管系を介して
各イオンガンに供給するのでガスの切替を迅速化し、同
時に各系統が他のガスにより汚染されることを防止する
ことができる。
より試料面を所定の深さにミ−リングして電子顕微鏡観
察面を露出させ、酸素イオン等の軽量イオンの照射によ
り試料面の凹凸を除去するので、試料の観察面の平坦度
を高めて観察精度を向上することができる。さらに、上
記アルゴンと酸素ガスをそれぞれ独立の配管系を介して
各イオンガンに供給するのでガスの切替を迅速化し、同
時に各系統が他のガスにより汚染されることを防止する
ことができる。
【図１】本発明実施例の構成図である。
１ 試料室
２ 真空ポンプ
３ 観察窓
４ 仕上げ用イオンガン
５ エッチング用イオンガン
６ 試料ステ−ジ
７ 試料
１０ アルゴンガスボンベ
１１ 酸素ボンベ
８１ 流量調整弁
９１ パイプ
１２１ 減圧弁
Claims (3)
- 【請求項１】 試料室内の試料ステ−ジに設置された
試料にイオンを照射してイオンミ−リングするイオンミ
−リング装置において、ガスをイオン化して上記試料に
照射する少なくとも２系統のイオンガンを設け、第１の
イオンガンには第１のガスを供給し、第２のイオンガン
には上記第１のガスよりも質量数の軽い第２のガスを供
給するようにしたことを特徴とする仕上げ用イオンガン
付イオンミリング装置。 - 【請求項２】 請求項１において、上記第１のガスを
アルゴン等の不活性ガスとし、上記第２のガスを酸素ガ
スとしたことを特徴とする仕上げ用イオンガン付イオン
ミリング装置。 - 【請求項３】 請求項１または２において、上記第１
のガスと第２のガスをそれぞれ独立の配管系を介して上
記２系統のイオンガンのそれぞれに供給するようにした
ことを特徴とする仕上げ用イオンガン付イオンミリング
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11511191A JPH04343040A (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 仕上げ用イオンガン付イオンミリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11511191A JPH04343040A (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 仕上げ用イオンガン付イオンミリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04343040A true JPH04343040A (ja) | 1992-11-30 |
Family
ID=14654516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11511191A Pending JPH04343040A (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 仕上げ用イオンガン付イオンミリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04343040A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009065210A (ja) * | 2008-12-19 | 2009-03-26 | Hitachi Ltd | 検査・解析方法および試料作製装置 |
| US8076650B2 (en) | 2006-07-14 | 2011-12-13 | Fei Company | Multi-source plasma focused ion beam system |
| US8455822B2 (en) | 2010-08-31 | 2013-06-04 | Fei Company | Navigation and sample processing using an ion source containing both low-mass and high-mass species |
-
1991
- 1991-05-21 JP JP11511191A patent/JPH04343040A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8076650B2 (en) | 2006-07-14 | 2011-12-13 | Fei Company | Multi-source plasma focused ion beam system |
| US8405054B2 (en) | 2006-07-14 | 2013-03-26 | Fei Company | Multi-source plasma focused ion beam system |
| US8692217B2 (en) | 2006-07-14 | 2014-04-08 | Fei Company | Multi-source plasma focused ion beam system |
| US9029812B2 (en) | 2006-07-14 | 2015-05-12 | Fei Company | Multi-source plasma focused ion beam system |
| US9401262B2 (en) | 2006-07-14 | 2016-07-26 | Fei Company | Multi-source plasma focused ion beam system |
| JP2009065210A (ja) * | 2008-12-19 | 2009-03-26 | Hitachi Ltd | 検査・解析方法および試料作製装置 |
| US8455822B2 (en) | 2010-08-31 | 2013-06-04 | Fei Company | Navigation and sample processing using an ion source containing both low-mass and high-mass species |
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