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公開番号2025058427
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023168346
出願日2023-09-28
発明の名称集束イオンビーム装置
出願人日本電子株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01J 37/317 20060101AFI20250402BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】試料の表面にデポジション膜が厚く成膜されることを防ぐことができる集束イオンビーム装置を提供する。
【解決手段】集束イオンビーム装置100は、試料Sにイオンビームを照射して、試料Sを加工する集束イオンビーム装置であって、試料Sにイオンビームを照射するためのFIB鏡筒20と、吹出口41からデポジション膜を形成するためのガスを試料Sに吹き付けるノズル42と、試料Sを支持する試料ステージ30と、ガスの流れを妨げるための遮蔽部材60と、遮蔽部材60を、吹出口41と試料ステージ30に支持された試料Sとの間の遮蔽位置と、吹出口41と試料ステージ30に支持された試料Sとの間に位置しない遮蔽部材退避位置と、の間で移動可能に支持する遮蔽部材支持機構70と、を含む。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
試料にイオンビームを照射して、前記試料を加工する集束イオンビーム装置であって、
前記試料にイオンビームを照射するためのイオンビーム鏡筒と、
吹出口からデポジション膜を形成するためのガスを前記試料に吹き付けるノズルと、
前記試料を支持する試料ステージと、
前記ガスの流れを妨げるための遮蔽部材と、
前記遮蔽部材を、前記吹出口と前記試料ステージに支持された前記試料との間の遮蔽位置と、前記吹出口と前記試料ステージに支持された前記試料との間に位置しない遮蔽部材退避位置と、の間で移動可能に支持する遮蔽部材支持機構と、
を含む、集束イオンビーム装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記ノズルを、前記吹出口から前記試料に前記ガスを吹き付け可能な成膜位置と、前記成膜位置とは異なるノズル退避位置と、の間で移動可能に支持するノズル支持機構と、
前記ノズル支持機構および前記遮蔽部材支持機構を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、前記ノズル支持機構に前記ノズルを前記成膜位置から前記ノズル退避位置に移動させる場合、前記遮蔽部材支持機構に前記遮蔽部材を前記遮蔽部材退避位置から前記遮蔽位置に移動させる、集束イオンビーム装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記制御部は、前記ノズル支持機構に前記ノズルを前記ノズル退避位置から前記成膜位置に移動させる場合、前記遮蔽部材支持機構に前記遮蔽部材を前記遮蔽位置から前記遮蔽部材退避位置に移動させる、集束イオンビーム装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記ノズルを移動可能に支持するノズル支持機構を含み、
前記遮蔽部材支持機構は、前記ノズルの移動に機械的に連動して前記遮蔽部材を前記遮蔽位置と前記遮蔽部材退避位置との間で移動させる、集束イオンビーム装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記試料から放出される信号を検出する検出器を含み、
前記遮蔽部材は、前記検出器に接続されている、集束イオンビーム装置。
【請求項６】
試料にイオンビームを照射して、前記試料を加工する集束イオンビーム装置であって、
前記試料にイオンビームを照射するためのイオンビーム鏡筒と、
吹出口からデポジション膜を形成するためのガスを前記試料に吹き付けるノズルと、
前記試料を支持する試料ステージと、
前記吹出口が前記試料を向く成膜可能状態と、前記吹出口が前記試料を向かない退避状態とを切り替える切り替え機構と、
を含む、集束イオンビーム装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記切り替え機構は、前記ノズルを移動させることによって、前記成膜可能状態と前記退避状態とを切り替える、集束イオンビーム装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記ノズルは、折れ曲がっている、集束イオンビーム装置。
【請求項９】
請求項６において、
前記試料ステージは、前記試料を移動可能に支持し、
前記切り替え機構は、前記試料を移動させることによって、前記成膜可能状態と前記退避状態とを切り替える、集束イオンビーム装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項において、
前記試料ステージを冷却する冷却機構を含む、集束イオンビーム装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、集束イオンビーム装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
集束イオンビーム装置では、集束させたイオンビームで試料表面を走査することによって、試料を加工できる。さらに、集束イオンビーム装置では、試料表面付近に化合物ガスを吹き付けながら電子ビームまたはイオンビームを試料に照射することによって、試料表面にデポジション膜を成膜できる。冷却された試料を加工するクライオ集束イオンビーム装置（Ｃｒｙｏ－ＦＩＢ）では、電子ビームまたはイオンビームを照射せずに、試料に化合物ガスを吹き付けるだけで、試料表面にデポジション膜を成膜できる。
【０００３】
特許文献１には、化合物ガスを試料に吹き付けるためのガス銃を備えた集束イオンビーム装置が開示されている。ガス銃は、ガス源を収納するガスタンクと、ガスノズルと、を含む。デポジション膜を成膜する際には、ガスノズルは、エアシリンダーによって退避位置から試料の加工点から数百μｍの高さに接近する。ガスタンク内にはガス封止栓が設けられており、ガス封止栓を開くことで試料にガスを吹き付けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－１３４５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなガス銃では、ガスタンクをガス封止栓で閉じても、ガスノズル内にガスが残留し、残留したガスがガスノズルから漏れ出てしまう。これにより、ガスノズルから漏れ出たガスが試料表面に到達し、意図せずに、電子顕微鏡による観察や分析に影響がでるほど厚いデポジション膜が試料表面に成膜されてしまう場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る集束イオンビーム装置の一態様は、
試料にイオンビームを照射して、前記試料を加工する集束イオンビーム装置であって、
前記試料にイオンビームを照射するためのイオンビーム鏡筒と、
吹出口からデポジション膜を形成するためのガスを前記試料に吹き付けるノズルと、
前記試料を支持する試料ステージと、
前記ガスの流れを妨げるための遮蔽部材と、
前記遮蔽部材を、前記吹出口と前記試料ステージに支持された前記試料との間の遮蔽位置と、前記吹出口と前記試料ステージに支持された前記試料との間に位置しない遮蔽部材退避位置と、の間で移動可能に支持する遮蔽部材支持機構と、
を含む。
【０００７】
このような集束イオンビーム装置では、ノズルを使用しない場合には、吹出口と試料との間に遮蔽部材を配置できる。そのため、このような集束イオンビーム装置では、ノズルから漏れ出て試料に到達するガスの量を低減できる。これにより、電子顕微鏡による観察や分析に影響がでるほど厚いデポジション膜が試料表面に成膜されてしまうことを防ぐことができる。
【０００８】
本発明に係る集束イオンビーム装置の一態様は、
試料にイオンビームを照射して、前記試料を加工する集束イオンビーム装置であって、
前記試料にイオンビームを照射するためのイオンビーム鏡筒と、
吹出口からデポジション膜を形成するためのガスを前記試料に吹き付けるノズルと、
前記試料を支持する試料ステージと、
前記吹出口が前記試料を向く成膜可能状態と、前記吹出口が前記試料を向かない退避状態とを切り替える切り替え機構と、
を含む。
【０００９】
このような集束イオンビーム装置では、ノズルを使用しない場合には、吹出口が試料を向かない退避状態にすることができる。したがって、このような集束イオンビーム装置では、ノズルから漏れ出て試料に到達するガスの量を低減できる。これにより、電子顕微鏡による観察や分析に影響がでるほど厚いデポジション膜が試料表面に成膜されてしまうことを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態に係る集束イオンビーム装置の構成を示す図。
ガスインジェクション装置を模式的に示す断面図。
ガスインジェクション装置を模式的に示す断面図。
集束イオンビーム装置の動作を説明するための図。
集束イオンビーム装置の動作を説明するための図。
バルブを閉じたときのガスインジェクション装置を模式的に示す断面図。
第１実施形態に係る集束イオンビーム装置の変形例を示す図。
第２実施形態に係る集束イオンビーム装置の構成を示す図。
第２実施形態に係る集束イオンビーム装置の構成を示す図。
第３実施形態に係る集束イオンビーム装置の構成を示す図。
第３実施形態に係る集束イオンビーム装置の構成を示す図。
第４実施形態に係る集束イオンビーム装置の構成を示す図。
第４実施形態に係る集束イオンビーム装置の構成を示す図。
第５実施形態に係る集束イオンビーム装置の構成を示す図。
第５実施形態に係る集束イオンビーム装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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