聚焦离子束装置的制作方法

本发明涉及聚焦离子束装置。

背景技术：

1、现有的聚焦离子束装置构成为利用聚光透镜和对物透镜这两级静电透镜系统将离子束聚焦到试样面上。通过利用场致发射使作为液体金属的例如镓离子化来产生离子束。该离子束在从液体金属离子源的前端放出之后，被加速电压(一部分为离子过电压)加速而一边以规定的放射角度呈圆锥形状扩展一边向聚光透镜入射。入射到聚光透镜的离子束由于轨道因聚光透镜内的电场分布而发生变化，由此射束的扩展被缓和而被加工为比上述规定的放射角度窄地扩展的放射形状。

2、作为现有的聚焦离子束装置，已知有在聚光透镜的上游侧及下游侧配置光圈的技术(例如参照专利文献1)。配置在聚光透镜的下游侧的光圈能够设定开口的直径尺寸不同的多个孔。该下游侧的光圈能够调整具有如上述那样扩展的放射形状的离子束所通过的开口面积。在该聚焦离子束装置中，通过了下游侧的光圈的离子束由对物透镜聚焦而到达试样面。

3、在先技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2020－64788号公报

技术实现思路

1、本发明要解决的问题

2、在上述的聚焦离子束装置中，通过了聚光透镜的离子束直接以放射形状到达下游侧的光圈。就放射形状的离子束而言，在与光轴呈直角的方向的位置处存在通过离子量的偏差。因而，每当下游侧的光圈中的孔的直径尺寸发生变化时，通过了该光圈的离子束的特性会改变。因而，在上述的聚焦离子束装置中，每次将下游侧的光圈的开口切换为不同的直径尺寸时，都需要独立地调整像散校正电压、轴调整对准器电压。因此，存在离子束的电流值的调整需要时间这样的课题。

3、本发明鉴于上述的课题而作成，其目的在于实现能够迅速且精度良好地调整离子束的电流值的聚焦离子束装置。

4、用于解决课题的方案

5、为了解决上述的课题，达成目的，本发明的方案涉及的聚焦离子束装置具备：液体金属离子源；对从该液体金属离子源产生的离子束进行加工的聚光透镜；以及使通过了该聚光透镜的离子束聚焦而向试样面照射的物镜，所述聚焦离子束装置的特征在于，所述聚光透镜对离子束进行加工，以使其成为平行射束形状，在所述聚光透镜与所述物镜之间具备电动光圈，该电动光圈改变由所述聚光透镜加工后的离子束的通过面积来控制射束直径，该电动光圈具备多个射束遮挡板单元，所述射束遮挡板单元由一对射束遮挡板构成，该一对射束遮挡板以从两侧夹着通过了所述聚光透镜的离子束的方式对置且能够沿着与离子束的光轴呈直角的方向进行移动，构成所述多个射束遮挡板单元的所述射束遮挡板包围所述离子束且设定离子束的通过面积，所述多个射束遮挡板单元沿着离子束的光轴方向彼此偏置。

6、作为上述方案，优选的是，在所述电动光圈的下游侧配置有像散校正用消像散器，该像散校正用消像散器以包围离子束的方式配置且具备多个极化透镜，所述电动光圈具备与所述极化透镜相同数量的所述射束遮挡板。

7、作为上述方案，优选的是，所述电动光圈由四个射束遮挡板单元构成，所述射束遮挡板单元在从离子束的光轴方向得到的投影中配置在以离子束的光轴为中心而沿着离子束的外周方向彼此旋转移动了45度的角度的位置处。

8、作为上述方案，优选的是，所述射束遮挡板单元的所述射束遮挡板彼此相对于离子束的光轴等距离地同步移动。

9、作为上述方案，优选的是，所述多个射束遮挡板单元同步地移动。

10、作为上述方案，优选的是，所述电动光圈使离子束的通过面积连续地变化。

11、作为上述方案，优选的是，所述多个射束遮挡板单元在从离子束的光轴方向得到的投影中形成为，使离子束通过的开口为以离子束的光轴为中心且周缘沿着所述像散校正用消像散器的电场控制方向规则地变化的多边形。

12、作为上述方案，优选的是，在从离子束的光轴方向得到的投影中，构成所述电动光圈的多个所述射束遮挡板配置在与所述极化透镜依次对应的位置。

13、作为上述方案，优选的是，所述聚焦离子束装置具备光圈选择基板，该光圈选择基板控制离子束的射束直径且形成有开口直径不同的多个开口。

14、发明效果

15、根据本发明的聚焦离子束装置，能够迅速且精度良好地调整离子束的电流值。

技术特征：

1.一种聚焦离子束装置，其具备：

2.根据权利要求1所述的聚焦离子束装置，其中，

3.根据权利要求1或2所述的聚焦离子束装置，其中，

4.根据权利要求1～3中任一项所述的聚焦离子束装置，其中，

5.根据权利要求1～4中任一项所述的聚焦离子束装置，其中，

6.根据权利要求1～5中任一项所述的聚焦离子束装置，其中，

7.根据权利要求2所述的聚焦离子束装置，其中，

8.根据权利要求2所述的聚焦离子束装置，其中，

9.根据权利要求1～8中任一项所述的聚焦离子束装置，其中，

技术总结
聚光透镜对离子束进行加工，以使其成为平行射束形状，在聚光透镜与物镜之间具备电动光圈，该电动光圈改变由聚光透镜加工后的离子束的通过面积来控制射束直径，具备多个射束遮挡板单元，该射束遮挡板单元由一对射束遮挡板构成，该一对射束遮挡板以从两侧夹着通过了聚光透镜的离子束的方式对置且能够沿着与离子束的光轴呈直角的方向进行移动，多个射束遮挡板单元包围离子束且设定离子束的通过离子束直径，多个射束遮挡板单元沿着离子束的光轴方向彼此偏置。

技术研发人员：水村通伸
受保护的技术使用者：株式会社V技术
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15