(57)【要約】【課題】イオン源としてガスイオン源を用いていながら、ビーム径を所望値にまで絞ることができ、イオン源としてＧａ液体金属イオン源を用いた場合と同程度の幅広いアプリケーションに対応できる。【解決手段】イオンビームを発生させるプラズマ型ガスイオン源と、プラズマ型ガスイオン源から発生したイオンビームを試料上に集結させるイオン光学系を備えた集束イオンビーム装置である。イオン光学系を２個の基本静電レンズ２２，２９を有する構成とし、この２個の基本静電レンズ２２，２９のイオン光学系倍率を１/３００以下に設定した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンを発生させるプラズマ型ガスイオン源と、
該プラズマ型ガスイオン源から発生したイオンを試料上に集結させるイオン光学系を備えた集束イオンビーム装置であって、
前記イオン光学系を２個の基本静電レンズを有する構成とし、
該２個の基本静電レンズを組み合わせたイオン光学系倍率を１/３００以下に設定したことを特徴とする集束イオンビーム装置。
【請求項２】
２個の基本静電レンズのうちの一つにおいて、イオンの加速電圧を入射エネルギーの１０倍以上に設定したことを特徴とする請求項１に記載の集束イオンビーム装置。
【請求項３】
前記イオン光学系が、補助静電レンズを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の集束イオンビーム装置。
【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係り、特に、イオン源としてプラズマ型ガスイオン源を用いた集束イオンビーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フォトマスク等の試料に対し極細かな観察や加工を行う際に、集束イオンビーム装置が用いられている。また、集束イオンビーム装置は、幅広いアプリケーションに対応するため、ビーム電流を切り換えて用いられる。
例えば、高分解能観察やナノ加工を行う場合には、０.１ｐＡ以下のビーム電流を用い、また、ＴＥＭ試料の仕上げ加工やフォトマスクの修正等の高精度加工を行う場合には、０.１ｐＡ〜２０ｐＡのビーム電流を用い、また、ＴＥＭ試料の中間加工を行う場合には、１００ｐＡ〜１ｎＡのビーム電流を用い、さらに、大面積（例えば、１辺が１００μｍの４角状の領域）の加工やＴＥＭ試料の荒削り加工を行う場合には、１ｎＡ〜５０ｎＡのビーム電流を用いて行われる。
【０００３】
ところで、集束イオンビーム装置のイオン源としては、従来、Ｇａ液体金属が一般的に用いられている。しかしながら、Ｇａ液体金属を用いる場合、次の問題がある。
すなわち、Ｇａはシリコンデバイスにとって汚染源となる。このため、Ｇａ液体金属をイオン源とする集束イオンビームをシリコンウエハに一度でも照射した場合、この照射したシリコンウエハを再び製造ラインへ戻すことは品質を維持する上で難しい。また、フォトマスクを修正した場合、修正部に打ち込まれたＧａによって光の透過率が低下する問題がある。この問題は、近年、露光光源の短波長化が進んでいることもあって、より大きな問題となっている。
【０００４】
上記問題を解決するものとして、特許文献１または特許文献２には、Ｇａ液体金属に代わりガスイオン源をイオン源として利用した集束イオンビーム装置が提案されている。
すなわち、これらの公報には、ガスイオン源を利用してイオンビームを発生させ、このイオンビームを用いてシリコンウエハから所定箇所を切り欠き、切り欠いた後のシリコンウエハを元のラインへ戻す技術が記載されている。
【特許文献１】特開平７―３２０６７０号公報
【特許文献２】特開平６−３４２６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記した特許文献１または特許文献２に記載されたような、ガスイオン源を利用した集束イオンビーム装置にあっては、Ｇａ液体金属のイオン源を用いた場合に比べて、ビーム径が絞れず、極微小の観察や加工ができないという問題があった。
これについて、以下により細かく説明する。
【０００６】
【表１】
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【０００７】
表１は、イオン源として、Ｇａ液体金属を利用したものと、ガスイオン源の一例であるＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  ｃｏｕｐｌｅｄｐｌａｍａ；誘導結合プラズマ）を利用したものとの比較を表す。
ＩＣＰイオン源は、Ｇａ液体金属イオン源に比べてソースサイズが大きく、また、エネルギー広がりはそれほど差がないものの、角電流密度がはるかに大きい特徴を持つ。
ところで、集束イオンビーム装置のビーム径Ｄは、以下の（１）式で求められる。
Ｄ＝ＳＱＲ（（（Ｍ・ds）2＋（１/２Ｃｓ・αi3）2＋（Ｃｃ・αi・ΔＥ/Ｅ）2）
…（１）
Ｍ：イオン光学系倍率  
ｄｓ：ソースサイズ
Ｃｓ：球面収差係数
αi：ビーム開き半角（像面側）  
Ｃｃ：色収差係数
ΔＥ：エネルギー広がり
Ｅ：イオンビームエネルギー
【０００８】
また、ビーム電流Ｉは、以下の（２）式で求められる。
Ｉ＝（ｄI／ｄΩ）π（αo）2                                            …（２）
ｄI／ｄΩ：角電流密度
π：円周率
αo：ビーム開き半角（イオンソース側）
なお、ビーム開き半角（像面側）αiは、以下の（３）式で求められる。
αi＝（１／Ｍ）（Ｖｏ/Ｖi）1/2αo                                      …（３）
【０００９】
前記関係式（１）、（２）を用いて、ビーム電流Ｉとビーム径Ｄの関係を計算したものを図１０に示す。ＩＣＰイオン源は角電流密度が桁違いに大きいため、式（２）からわかるように、同じビーム電流Ｉを得るのにイオンソース側のビーム開き半角αoは小さくてよい。このことは、ビーム電流Ｉを小さくせずに縮小比１／Ｍを大きくできることを意味する。
なお、図１０ではクロスオーバーとノンクロスオーバー双方の場合を表にしている。ここで、クロスオーバーとは、図２に示すように引き出しノズルから放出されたイオンビームが試料に達するまでに、一度以上、ビームが交差するものをいい、ノンクロスオーバーとは、逆に、引き出しノズルから放出されたイオンビームが試料に達するまで一度も交差することなく、試料に達する時点で始めて一点に集束されるものをいう。
そして、この表では、クロスオーバーの場合、イオン光学系倍率Ｍを０．０３３〜０．０９の範囲で変化させている。ノンクロスオーバーの場合、イオン光学系倍率Ｍを０．２〜０．５の範囲で変化させている。
【００１０】
図１０からわかるように、クロスオーバーとノンクロスオーバーいずれにあっても、ＩＣＰイオン源のビーム径Ｄはビーム電流Ｉに対して一定となっている。これはビーム径Ｄを求める（１）式で、第１項（Ｍ・ds）の寄与が大きいためである。
前記（１）式から明らかなように、イオン光学系倍率Ｍが小さい方が、ビーム径Ｄが小さくなるが、ＩＣＰイオン源を用いた場合、イオン光学系倍率Ｍを仮に０．０３３つまり１／３０としても不十分である。すなわち、図１０からわかるように、ビーム径Ｄを２４０nｍにまでしか絞ることができない。また、仮に、光学系倍率Ｍを１/５０としてもビーム径Ｄは１４０ｎｍである。つまり、ＩＣＰイオン源を用いた場合、ビーム径Ｄを１００ｎｍ程度まで絞るのが限界であった。
このため、従来の集束イオンビーム装置にあっては、イオン源だけをＩＣＰイオン源に代えたところで、ビーム径Ｄをせいぜい１００ｎｍ程度までしか絞ることができず、アプリケーション範囲が非常に狭くなってしまう問題があった。
【００１１】
具体的には、ビーム径Ｄが５μｍ程度でビーム電流が１ｎＡ〜５０ｎＡの条件下で行われる、大面積（例えば、１辺が１００μｍの４角状の面積）の加工やＴＥＭ試料の荒削り加工は可能であり、また、ビーム径Ｄが２０ｎｍ〜２００ｎｍ程度でビーム電流が１００ｐＡ〜１ｎＡの条件下で行われる、ＴＥＭ試料の中間加工は可能であるものの、ビーム径Ｄが２０ｎｍ〜６０ｎｍ程度でビーム電流が５ｐＡ〜６０ｐＡの条件下で行われる、高精度加工やＴＥＭ試料の仕上げ加工並びにフォトマスクの修正加工を行うことはできない。また、ビーム径Ｄが４ｎｍ程度でビーム電流が０．１ｐＡ以下の条件下で行われる、高分解能観察やナノ加工は行うことができない。
【００１２】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、イオン源としてガスイオン源を用いているのも拘わらず、ビーム径を所望値にまで細く絞ることができ、イオン源としてＧａ液体金属イオン源を用いた場合と同程度の幅広いアプリケーションに対応することができる集束イオンビームを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の集束イオンビーム装置は、イオンを発生させるプラズマ型ガスイオン源と、該プラズマ型ガスイオン源から発生したイオンを試料上に集結させるイオン光学系を備えた集束イオンビーム装置であって、前記イオン光学系を２個の基本静電レンズを有する構成とし、該２個の基本静電レンズを組み合わせたイオン光学系倍率を１/３００以下に設定したことを特徴としている。
【００１４】
前記集束イオンビームによれば、イオン光学系倍率を１/３００以下に設定しているので、前記（１）式からわかるように、イオン光学系倍率を下げた分だけ、ビーム径を所望値まで細く絞ることが可能となった。これによって、イオン源としてＧａ液体金属イオン源を用いた場合と同程度の幅広いアプリケーションに対応することができることとなった。
ちなみに、従来のＧａ液体金属イオン源を利用した集束イオンビーム装置では、イオン光学系倍率が１/５０〜１/１０程度に設定されており、ビーム径を細く絞っていない。これは、イオン源のソースサイズがもともと小さいため、絞り込む必要がないからである。
【００１５】
また、２個の基本静電レンズを組み合わせたイオン光学系倍率を１/３００以下に設定しており、３個以上の基本静電レンズを組み合わせる場合に比べて、レンズ数が少なく、その分、全体構成の簡素化を図ることができる。
【００１６】
本発明の集束イオンビームでは、２個の基本静電レンズのうちの一つにおいて、イオンの加速電圧を入射エネルギーの１０倍以上に設定することが望ましい。
これにより、２個の基本静電レンズを組み合わせたイオン光学系倍率を１/３００以下に設定することが容易になる。
【００１７】
本発明の集束イオンビームでは、前記イオン光学系が、基本静電レンズの他に補助静電レンズを備えることが望ましい。
これにより、イオン光学系倍率を種々に変化させることが可能となる。例えば、イオン光学系倍率を１/１０００程度の小さな値に設定することも、また、イオン光学系倍率を１/１０から１/８０程度と大きな値に設定する個も可能となる。つまり、イオン光学系倍率の設定自由度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、イオン源としてプラズマ型ガスイオン源を用いているにも拘わらず、ビーム径を所望値まで絞ることができる。これによって、イオン源としてＧａ液体金属イオン源を用いた場合と同程度の幅広いアプリケーションに対応することができる。また、プラズマ型ガスイオン源を用いているため、シリコンウエハにおけるＧａ汚染の問題や、フォトマスク修正における透過率低下の問題が生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る集束イオンビーム装置の各実施形態を、図面を参照して説明する。
＜第１実施形態＞
図１〜図４は集束イオンビーム装置の第１実施形態を示しており、図１は装置全体の概略構成を示す図、図２はサンプリングインターフェイス以降の構造を示す図である。
図１において、符号１はプラズマ型ガスイオン源を示す。プラズマ型ガスイオン源１の下流側（図１中下方）には、プラズマ型ガスイオン源１から放出されたイオンビームを集束させるイオン光学系２が設けられている。イオン光学系２の下方には、加工対象物あるいは観察対象物である試料Ｎを載せるための試料台３が、互いに直交する３軸方向へそれぞれ独立して作動するＸＹＺステージ４によって移動可能に支持されている。
【００２０】
プラズマ型ガスイオン源１は、プラズマトーチ１１、プラズマトーチ１１を囲むように配置されたワークコイル１２、及びワークコイル１２に接続される高周波電源１３を有する誘導結合プラズマ生成器１４と、プラズマトーチ１１にアルゴンガス、キセノンガス、または水素ガスを供給するガス供給部１５と、プラズマトーチ１１の下方に設けられ、該プラズマトーチ１１との接合部にトーチオリフィス１６を有し、誘導結合プラズマ生成器１４にて生成したプラズマをプラズマ噴流としてトーチオリフィス１６から抽出する差動排気チャンバ１７とを備える。差動排気チャンバ１７には真空ポンプ１８が接続されていて、差動排気チャンバ１７の内部を所定真空雰囲気まで下げられるようになっている。
なお、図１において１９は図示しない真空形成系によって所定真空圧まで下げられる真空チャンバを示し、該真空チャンバ１９は前記差動排気チャンバ１７に対し、絶縁材１９ａによって電気的に絶縁されている。
【００２１】
サンプリングインターフェイス以降の構造に図２を参照ながら説明する。差動排気チャンバ１７の底板には、引き出しオリフィス２０が、トーチオリフィス１６に対応する位置に設けられ、この引き出しオリフィス２０の下方には、引き出し電極２１が配置されている。そして、引き出し電極２１の下方には、前記イオン光学系２が配置されている。
【００２２】
イオン光学系２は、引き出しオリフィス２０側から試料台３側に向けて順に、コンデンサーレンズ（基本静電レンズ）２２、絞り２３、ビームブランカ２４、ブランキング絞り２５、ビームアライメント電極２６、非点収差補正器２７、走査電極２８、及び対物レンズ（基本静電レンズ）２９を備える。
【００２３】
コンデンサーレンズ２２は、引き出しオリフィス２０から放出されたイオンビームＩを集束させるものであり、３枚の電極２２ａ、２２ｂ、２２ｃで構成されたアインツェルレンズからなる。これら３枚の電極２２ａ、２２ｂ、２２ｃには、それぞれ貫通孔が形成されていて、これにより入射口と出射口を形成している。また、絞り２３は通過するイオンビームＩを絞り込むものである。また、ビームブランカ２４は、イオンビームＩをオンあるいはオフに切り換えるものである。ブランキング絞り２５は通過するイオンビームIを所定径までさらに絞り込むものである。
【００２４】
ビームアライメント電極２６は、略円筒状に配列された複数の電極で例えば２段に構成され、それぞれの電極に独立して電圧を印加することで、通過するイオンビームIの光軸のずれを修正するものである。また、非点収差補正器２７は、略円筒状に配列された複数の電極で構成されていて、各々電極に独立して電圧を印加することで、通過するイオンビームIの断面形状の歪の修正、すなわち非点収差補正を行うものである。また、走査電極２８は、略円筒状に配列された複数の電極で構成され、各々電極に独立して電圧を印加することで、試料Ｎ上におけるイオンビームIの照射位置を互いに直交するＸ軸方向及びＹ軸方向に自在に走査させることが可能なものである。
【００２５】
対物レンズ２９は、上記構成によって集束、偏向、補正等されたイオンビームＩを、最終的に試料上に集束させるものであり、コンデンサーレンズ２２と同様、３枚の電極２９ａ、２９ｂ、２９ｃで構成されたアイツェルレンズである。
ここで、コンデンサーレンズ２２と対物レンズ２９を組み合わせたイオン光学系倍率Ｍは１/３００以下に設定されている。具体的には、この第１実施形態では１／３６０に設定されている。
また、コンデンサーレンズ２２におけるイオンの加速電圧については、後述する作用の説明で詳しく述べる。
【００２６】
次に、上記構成の集束イオンビーム装置の作用について説明する。ワークコイル１２によってプラズマトーチ１１に高周波磁場が印加され、同プラズマトーチ１１では不活性ガスが電離してプラズマが発生し維持される。プラズマの一部は、圧力差によりトーチオリフィス１６から差動排気チャンバ１７側へ、超音速のプラズマ噴流Ｐを形成しながら流れる。プラズマ噴流Ｐ内には、引き出しオリフィス２１が配置され、この引き出しオリフィス２０からイオン及び電子が放出される。そして、質量の大きいイオンは、高い直進性を有するため、そのまま引き出し電極２１の作る電場によって加速されながらコンデンサーレンズ２２に入射する。
コンデンサーレンズ２２に入射したイオンビームＩは、ここで加速されるとともに集束され、その後、絞り２３、ビームブランカ２４、ブランキング絞り２５、ビームアライメント電極２６、非点収差補正器２７、走査電極２８を経て対物レンズ２９へ至り、この対物レンズ２９を経て試料Ｎの表面に照射される。
【００２７】
ここで、この第１実施形態では、図２に示すように、コンデンサーレンズ２２や対物レンズ２９及びビームブランカ２４、ブランキング絞り２５等の電極に印加する電圧を適宜値に設定することで、当該集束イオンビーム装置の各領域を通過するイオンのポテンシャルを所定値に設定する。
例えば、図２に示すように、引き出し電極２１を通過するときのポテンシャルをＶ１、コンデンサーレンズ２２を通過するときのポテンシャルをＶ２、ビームブランカ２４やビームアライメント等の中間電極を通過するときのポテンシャルをＶ３、対物レンズ２９を通過するときのポテンシャルをＶ４、試料に入射するときのポテンシャルをＶ５とするとき、それらポテンシャルが以下の値になるように前記電極をそれぞれ設定する。
Ｖ１：３００Ｖ、Ｖ２：３００Ｖ、Ｖ３：３００００Ｖ、Ｖ４：６５７００Ｖ、Ｖ５：３００００Ｖ、
【００２８】
このように各領域でのイオンのポテンシャルを所定値に設定すること、並びに他の諸要素によって、イオン光学系倍率Ｍを１/３６０に設定している。
ちなみに、イオン源としてＧａ液体金属イオンを用いた従来の集束イオンビーム装置では、引き出し電極２１を通過するときのポテンシャルＶ１及びコンデンサーレンズ２２を通過するときのポテンシャルＶ２をそれぞれ５０００Ｖ〜８０００Ｖとし、中間電極を通過するときのポテンシャルＶ３を３００００Ｖ程度に設定するのが一般的である。このため、従来の集束イオンビーム装置では、Ｖ３／Ｖ２は５〜６倍程度である。これに対し、この第１実施形態の集束イオンビーム装置では、Ｖ３／Ｖ２を１００と非常に大きな比に設定できる。このことは、コンデンサーレンズ２２による焦点距離をより近くに設定することができ、より強い集束作用を発揮させ得ることを意味する。
【００２９】
また、コンデンサーレンズ２２に印加する電圧を変えることで、コンデンサーレンズ２２を通過するときのイオンのポテンシャルＶ２を種々変えることができ、これによって、
イオン光学系倍率Ｍを微調整することができる。
図３はそれを表したものである。すなわち、図３は、縦軸に縮小率１／Ｍ、横軸にコンデンサーレンズ２２を通過するときのイオンのポテンシャルＶ２をとっている。
この図からわかるように、Ｖ２を３００Ｖから２８０００Ｖまで変化させると、縮小率１／Ｍは当初の３６０から徐々に小さくなり、Ｖ２が４０００Ｖの場合縮小率１／Ｍは６０程度まで下がる。その後、Ｖ２をあげると、それにつれて縮小率１／Ｍは徐々に上がってＶ２が２５０００Ｖの場合では２１０程度まで上がる。
また、中間電極を通過するときのポテンシャルＶ３を３００００Ｖ程度に設定しておき、引き出し電極２１を通過するときのポテンシャルＶ１及びコンデンサーレンズ２２を通過するときのポテンシャルＶ２をそれぞれ１５０Ｖに設定したとき、１／Ｍは４８４また、同ポテンシャルＶ１、Ｖ２を２００Ｖに設定したとき、１／Ｍは４３３に設定できることがわかった。
【００３０】
引き出し電極２１を通過するときのイオンポテンシャルＶ１を３００Ｖに設定した場合、ビーム電流とビーム径の関係を図４に示す。図４は縦軸にビーム径、横軸にビーム電流をとっている。
この図から明らかなように、イオン光学系倍率Ｍを１／３６０とすることで、ビーム電流が１ｐＡの場合ビーム径を２０ｎｍにすることができる。また、ビーム電流を大きくするに従い、縮小率１／Ｍを３６０から２００，１００、８０と下げていることで、より小さなビーム径を得ることが可能であることがわかる。
【００３１】
＜第２実施形態＞
図５は、本発明に係る集束イオンビーム装置の第２実施形態の一部（サンプリングインターフェイス以降）の構造を示すものである。なお、説明の簡略化を図るために、第１実施形態で用い他構成要素と同一の構成要素を用いる場合には、同一符号を付してその説明を省略する。
この第２実施形態が前記第１実施形態と異なるところは、基本静電レンズであるコンデンサーレンズ２２及び対物レンズ２９の他に、両レンズ２２，２９の間に、補助静電レンズとして、コンデンサーレンズ３１を備える点である。
なお、この第２実施形態でも、イオン源として、プラズマガス型イオン源を備えるのは言うまでもない。
【００３２】
このように、補助静電レンズであるコンデンサーレンズ３１を備えることで、イオン光学系倍率Ｍの制御範囲を広げることができ、また、これによって、第１実施形態に示す集束イオンビーム装置に比べて、より大きなビーム電流の領域で、小さなビーム径を得ることができる。
【００３３】
図５はこれを表したものである。図５は縦軸にビーム径、横軸にビーム電流をとっている。
この図６と前記図５との比較からわかるように、図５では、イオン光学系倍率Ｍが１/８０の場合、ビーム電流１ｎＡでビーム径は３００μｍであり、また、ビーム電流１０ｎｍでビーム径は１０μｍである。これに対して、図６では、イオン光学系倍率Ｍが１/６０の場合、ビーム電流１ｎＡでビーム径は１８０μｍであり、イオン光学系倍率Ｍが１/２０の場合、ビーム電流１ｎＡでビーム径は４００μｍである。
つまり、ビーム電流がナノオーダーの場合には、イオン光学系倍率Ｍを適宜値まで上げることで、ビーム径を小さくすることができる。
＜変形例＞  
【００３４】
図７は、本発明に係る集束イオンビーム装置の第２実施形態の変形例を示すものである。
この例では、小電流領域でビーム径を最も絞ったときの状況を想定したものである。
すなわち、ここでは、引き出し電極２１を通過するときのポテンシャルＶ１を１００Ｖ、コンデンサーレンズ２２を通過するときのポテンシャルＶ２を１００Ｖ、コンデンサーレンズ２２からその下方のコンデンサーレンズ３１に至るまでの中間領域を通過するときのポテンシャルＶ３を３００００Ｖ、コンデンサーレンズ３１を通過するときのポテンシャルＶ４を１３０００Ｖ、コンデンサーレンズ、ビームブランカやビームアライメント等の中間電極を通過するときのポテンシャルＶ５を３００００Ｖ、対物レンズ２９を通過するときのポテンシャルをＶ６を６５０００Ｖ、試料に入射するときのポテンシャルをＶ７を３００００Ｖとするとき、図７中Ｚに示すように、２箇所のクロスオーバがあり、このときの縮小比１／Ｍは、１０００となる。
【００３５】
このときのビーム径とビーム電流との関係を表したものが図８である。この図８では、縦軸にビーム径、横軸にビーム電流をとっている。
この図８からわかるように、ビーム電流が０．１ｐＡのとき、１０ｎｍのビーム径が得られる。すなわち、イオン源としてプラズマガス型イオン源を用いながら、ビーム径Ｄが４ｎｍ程度でビーム電流が０．１ｐＡ以下の条件が必要となる、高分解能観察やナノ加工等を行うことが可能となる。
【００３６】
なお、本発明の技術範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記各実施形態では、イオン源が一つのものを例に挙げて説明したが、図９に示すように、集束レンズを有するイオン源４０を複数備えた、いわゆるマルチ型のイオン源を有する場合にも、本発明は適用可能である。
また、本発明に係るイオンビーム装置において加工あるいは観察される試料としては、フォトマスクであってもＴＥＭ試料であってもよいのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る集束イオンビーム装置の第１実施形態の全体構成を示す概略図である。
【図２】同第１実施形態のサンプリングインターフェイス以降の構造を示す概略図ある。
【図３】同第１実施形態における、コンデンサーレンズを通過するときのイオンのポテンシャルと縮小率との関係を示す図である。
【図４】同第１実施形態における、イオン光学系倍率を種々変えたときの、ビーム電流とビーム径との関係を示す図である。
【図５】本発明に係る集束イオンビーム装置の第２実施形態のサンプリングインターフェイス以降の構造を示す概略図ある。
【図６】同第２実施形態における、イオン光学系倍率を種々変えたときの、ビーム電流とビーム径との関係を示す図である。
【図７】同第２実施形態の変形例を示すイオンビームの概略を示す模式図である。
【図８】同変形例における、ビーム電流とビーム径との関係を示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態の構成を示す害略図である。
【図１０】従来の集束イオンビーム装置のビーム電流とビーム径との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  プラズマ型ガスイオン源  
２  イオン光学系  
１１  プラズマトーチ  
１２  ワークコイル
１３  高周波電流
１４  誘導結合プラズマ生成器
１５  ガス供給部  
１６  トーチオリフィス  
１７  差動排気チャンバ  
１８  真空ポンプ
２０  引き出しオリフィス
２１  引き出し電極
２２  コンデンサーレンズ（基本静電レンズ）
２３  絞り
２４  ビームブランカ
２５  ブランキング絞り
２６  ビームアライメント電極
２７  非点収差補正器  
２８  走査電極
２９  対物レンズ（基本静電レンズ）
３１コンデンサーレンズ（補助静電レンズ）
４０イオン源（マルチ型のイオン源）
【図１】
2008166137.tif 000004
【図２】
2008166137.tif 000005
【図３】
2008166137.tif 000006
【図４】
2008166137.tif 000007
【図５】
2008166137.tif 000008
【図６】
2008166137.tif 000009
【図７】
2008166137.tif 000010
【図８】
2008166137.tif 000011
【図９】
2008166137.tif 000012
【図１０】
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