PROJECTION ION BEAM MACHINING APPARATUS

• Main Authors: TOMIMATSU, SATOSHI, KAWANAMI, YOSHIMI, UMEMURA, KAORU, MADOKORO, YUICHI
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 18.03.1999
• Edition: 6
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS; ELECTRICITY

A projection ion beam machining apparatus has a liquid metal ion source, 2-stage or 3-stage electrostatic lens assemblies which are provided between the liquid metal ion source and a sample, and a stencil mask which is provided between the electrostatic lens assemblies. When (L/Lo) x (L/Li) is not less than 400 where Lo is the distance between the approximate center of the electrostatic lens closest to the liquid metal ion source and the ion emitting part of the ion source, Li is the distance between the approximate center of the electrostatic lens closest to the sample and the surface of the sample, and L is the distance between the approximate centers of the lenses, the current density of an ion beam for projecting the pattern of the stencile which is accelerated by tens of kilovolts can be larger than 20 mA/cm on the sample and, the edge resolution of when the diameter of the ion beam is 5 mu m can be smaller than O.Z mu m. As a result, a region whose size is not larger than several tens of microns can be machined at a speed more than several times of the speed of an FIB with an equivalent machining precision. L'invention concerne un appareil d'usinage par projection d'un faisceau d'ions comprenant une source d'ions métalliques à l'état liquide, des ensembles de lentilles électrostatiques à deux ou trois étages situés entre la source d'ions métalliques à l'état liquide et un échantillon, et un masque stencil situé entre les ensembles de lentilles électrostatiques. Lorsque le produit (L/Lo) x (L/Li) est supérieur à 400, Lo étant la distance séparant le centre approximatif de la lentille électrostatique la plus proche de la source d'ions métalliques à l'état liquide de la partie émettant les ions de la source d'ions, Li étant la distance séparant le centre approximatif de la lentille électrostatique la plus proche de l'échantillon de la surface de l'échantillon, et L étant la distance séparant les centres approximatifs des lentilles, la densité de courant d'un faisceau d'ions servant à projeter le motif du stencil, qui est alors augmentée de dizaines de kilovolts, peut être supérieure à 20 mA/cm sur l'échantillon, la résolution des contours peut être inférieure à 0,2 mu m lorsque le diamètre du faisceau d'ions est de 5 mu m. Par conséquent, une zone dont la taille ne dépasse pas quelques dizaines de microns peut être usinée à une vitesse équivalente à plusieurs fois la vitesse d'un faisceau d'ions focalisé avec une précision d'usinage équivalente.