CN108573844B - 聚焦离子束装置的控制方法以及记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种对基于FIB的加工时的加工位置偏差以及加工尺寸偏差进行补正的技术。聚焦离子束装置的控制方法具有：在第1加工视野中通过聚焦离子束的照射在试样表面形成第1加工图形的工序(S102)；基于第1加工图形的外形尺寸，决定接下来的第2加工视野的位置的工序(S103)；以及使台座移动到所决定的第2加工视野的位置的工序(S106、S107)。还具有：在第2加工视野中通过聚焦离子束的照射形成第2加工图形的工序(S108)。

Description

聚焦离子束装置的控制方法以及记录介质
技术领域
本发明涉及聚焦离子束装置的控制方法以及控制程序，例如涉及制造MEMS(MicroElectro Mechanical Systems，微机电系统)等微细结构体的聚焦离子束装置的控制方法以及控制程序。
背景技术
专利文献1公开了以下技术，即，利用聚焦离子束(FIB：Focused IonBeam)装置，在试样图像内对加工区域的一部分进行加工后，使试样台座移动移动量，在不同的试样图像内对剩余的加工区域进行显示并加工。
专利文献
专利文献1：JP特开2014-209450号公报
在上述这样的FIB装置中，需要对超过进行FIB装置的加工的画面的最大视野的尺寸的面积进行加工。此时，有时会出现基于FIB的加工时的加工位置偏差以及加工尺寸偏差，要求对这些偏差进行补正。
在上述专利文献1的技术中，虽然即使在对超过试样图像的显示范围的加工区域进行加工时也能够对加工位置偏差进行补正，但是并没有考虑加工尺寸偏差。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种对基于FIB的加工时的加工位置偏差以及加工尺寸偏差进行补正的技术。
关于本发明的前述以及其他目的和新的特征，根据本说明书的记述及附图可以明确。
若简单说明本申请中公开的发明当中代表性的方面，则如下所述。
一实施方式的聚焦离子束装置的控制方法具有：在第1加工视野中通过聚焦离子束的照射在试样表面形成第1加工图形的工序；基于该第1加工图形的外形尺寸，决定接下来的第2加工视野的位置的工序；以及使台座移动到该决定的第2加工视野的位置的工序。
一实施方式的另一聚焦离子束装置的控制方法，具有：在包含通过聚焦离子束的照射形成在试样表面的第1加工图形的至少一部分的给定的加工视野中，通过聚焦离子束的照射取得二次电子像的工序；通过在给定的方向上对该二次电子像的亮度进行累计来测量第1加工图形的端部坐标的工序；以及基于该第1加工图形的端部坐标，决定形成接下来的第2加工图形的位置的工序。
一实施方式的聚焦离子束装置的控制程序使计算机执行：在第1加工视野中通过聚焦离子束的照射在试样表面形成第1加工图形的工序；基于该第1加工图形的外形尺寸，决定接下来的第2加工视野的位置的工序；以及使台座移动到该决定的第2加工视野的位置的工序。
发明效果
若简单说明由本申请中公开的发明当中代表性的方案得到的效果，则如以下所述。
根据一实施方式，能够对基于FIB的加工时的加工位置偏差以及加工尺寸偏差进行补正。
附图说明
图1是表示实施方式1的器件加工装置的构成的一例的构成图。
图2是表示图1的器件加工装置的软件构成的一例的说明图。
图3是表示在图1的器件加工装置中进行亮度分布的累计方向以及扫描方向的指定的GUI画面的一例的说明图。
图4是表示实施方式1的器件加工方法的步骤的一例的流程图。
图5(a)～(d)是表示图4中各工序的加工状态的一例的说明图。
图6(a)、(b)是表示图4中各工序的加工状态的一例的说明图。
图7是表示实施方式2的器件加工方法的步骤的一例的流程图。
图8(a)～(e)是表示图7中各工序的加工状态的一例的说明图。
图9是表示在实施方式的概要中周期排列图案的一例的说明图。
图10(a)、(b)是表示在实施方式的概要中由FIB成膜的膜的SIM图像和在矩形区域中平均化的亮度分布的一例的说明图。
图11(a)、(b)是表示在实施方式的概要中由FIB成膜的膜的SIM图像和在矩形区域中平均化的亮度分布的一例的说明图。
图12是表示在改善的余地方面作为大面积成膜的实验的一例而伴随台座移动按顺序对各个给定尺寸的膜进行成膜的例子的说明图。
图13是表示由图12的实验的一例得到的膜的上表面SIM图像的说明图。
图14(a)、(b)是表示在改善的余地方面FIB加工中的与期望的尺寸的偏差的要因的说明图。
图15(a)、(b)是表示在改善的余地方面对基板进行加工后的槽的SIM图像和亮度分布的一例的说明图。
图16是表示在改善的余地方面大面积成膜的步骤的一例的说明图。
图17(a)、(b)是表示在改善的余地方面由FIB成膜的膜的SIM图像和亮度分布的一例的说明图。
图18是表示在改善的余地方面作为加工尺寸的偏差的一例通过FIB对膜进行了加工的结果的上表面SIM图像的说明图。
图19是表示在改善的余地方面由FIB成膜的膜的剖面SEM图像的一例的说明图。
附图标记说明
1：真空容器；
2：离子源；
7：离子束；
8：FIB镜筒；
9：电子枪；
10：电子射束；
13：试样；
14：二次粒子检测器；
15：试样台座；
17：气体源；
21：试样台座控制装置；
22：操纵器控制装置；
23：气体源控制装置；
24：二次粒子检测器控制装置；
25：光圈旋转控制机构；
26：离子源控制装置；
27：透镜控制装置；
31：计算处理装置；
32：数据库；
32a：结构物库；
32b：CAD数据；
32c：加工条件数据；
33：模式选择画面；
34：模式输入部；
35：中央控制部；
36：射束控制数据；
37：射束控制部；
38：气体控制数据；
41：GUI画面；
42：单位图形；
43、46：区域；
44、47：累计方向；
45、48：扫描方向；
51：第1加工图形；
52：第1加工视野；
53：第2加工图形；
54：第2加工视野；
55～58：加工图形。
具体实施方式
以下，基于附图详细说明实施方式。在用于说明以下的实施方式的全部附图中，对同一构件原则上附加同一附图标记，省略其重复的说明。另外，为了容易理解附图，即使是平面图也有时会附加阴影，并且即使是剖面图也有时会省略阴影。
为了容易理解以下的实施方式的特征，首先，说明关联技术中存在的改善的余地。
[改善的余地]
使用图12～图19来说明改善的余地。在说明该改善的余地的内容中，FIB加工的材料、尺寸等示出一例，并不限定本实施方式。
例如，在MEMS等微细结构体的制造中，使用了FIB的加工的MEMS传感器制造技术的开发正在推进。在FIB的加工中例如有蚀刻、成膜以及粘接等，以下说明蚀刻以及成膜。
当前，进行FIB装置的加工的画面的最大视野例如有800mm×800mm的视野。在大量的MEMS传感器制造时，需要进行超过该尺寸的大面积加工。对这样超过最大视野的连接后的图形进行加工存在以下这样的课题。
使用图12～图14说明该课题。图12是表示作为大面积成膜的实验的一例而伴随台座移动按顺序对各个给定尺寸的膜进行成膜的例子的说明图。图13是表示由图12的实验的一例得到的膜的上表面SIM图像的说明图。图14是表示FIB加工中的与期望的尺寸的偏差的要因(a)、(b)的说明图。
在超过最大视野的图形的加工中，需要重复实施加工→台座移动→加工→…。作为本发明的发明者们的实验的一例，如图12所示，伴随台座62的移动，按照(1)→(2)→(3)→(4)的顺序重复进行各个给定尺寸(例如20mm×20mm尺寸)的膜61(例如SiO2膜)的成膜。结果，如图13所示，所得到的膜61的上表面SIM(Scanning Ion Microscope，扫描例子显微镜)图像，由于成膜位置的偏差而产生了相邻的膜61和膜61之间的相互重叠63、间隙64。该问题在FIB加工中，如图14所示，包含加工区66相对于设定区65的位置偏差即(a)加工位置偏差、加工区66相对于设定区65的尺寸偏差即(b)加工尺寸偏差这两个要因。
以下，说明这2个要因。
<加工位置偏差>
使用图15～图17说明在FIB装置中加工(蚀刻、成膜)位置偏离的课题。图15是表示对基板进行加工后的槽的SIM图像(a)和亮度分布(b)的一例的说明图。图16是表示大面积成膜的步骤的一例的说明图。图17是表示由FIB成膜的膜的SIM图像(a)和亮度分布(b)的一例的说明图。
作为加工位置偏差的要因，有(i)台座移动的精度、(ii)伴随成膜气体枪的上下动作的电场的变化。(i)是蚀刻、成膜共同的课题，(ii)是成膜固有的课题。另外，大面积成膜的流程设为台座移动→气体枪降低(接近试样)→成膜→气体枪升高→台座移动→…。
为了补正(i)、(ii)的偏差，在现状的FIB装置中，进行了“基准图案的图像识别”+“射束照射位置的微调整”这样的对策。作为基准图案，大多使用在基板上加工出深度1mm程度的十字标记等的图案。作为本发明的发明者们的实验的一例，如图15(a)、(b)所示，将以给定深度(例如深度3.5mm)对基板71(例如Si基板)进行加工后得到的槽72作为基准图案而进行了SIM观察，结果是，若在沿着虚线的解析部73观察图像的亮度分布，则会出现亮度的变化较大的部分(图15(b)所示的A部)，因此能够检测被加工的位置。
至此对加工位置偏差的补正方法进行了说明，但是在大面积加工中，有时无法应用该方法。例如，在5mm×5mm等区域整面进行FIB成膜的情况下，存在无法在区域内形成基准图案(标记)的情形。该情况下，如图16所示，当在基板71上成膜的膜75相邻的区域76新进行成膜时，需要使用视野77内的成膜完成区78进行位置对准。
但是，由FIB成膜的基板71上的膜79由于边缘不陡峭等原因，从而如图17(a)(b)所示，即使在沿着虚线的解析部80观察SIM图像的亮度分布，有时也不出现亮度的变化较大的部分，边缘检测很困难。若无法以亮度分布检测边缘，则上述的“基准图案的图像识别”也会很困难，因此存在无法进行基于射束照射位置的微调整的加工位置的补正这样的课题。
<加工尺寸偏差>
接着，使用图18～图19来说明加工(蚀刻、成膜)尺寸偏离的课题。图18是表示作为加工尺寸的偏差的一例而通过FIB对膜进行了加工的结果的上表面SIM图像的说明图。图19是表示由FIB成膜的膜的剖面SEM图像的一例的说明图。
即使假设解决了上述的加工位置偏差的课题而在给定的位置设定了加工框，也有时会如图18所示，通过FIB对基板71上的膜81(例如C膜)进行加工，该加工后的孔82的完成尺寸与所指定的设定区83的尺寸不同。如图18所示，将由虚线所示的加工框指定为设定区83，结果在比该指定的加工框更大的区域形成了孔82。其原因是FIB的射束扩展、加工中的漂移等。虽然只要预先掌握尺寸的扩展，并将其考虑在内，减小所指定的加工框的设定区83即可，但是由于射束的扩展、漂移并不是始终固定的，也会根据试样发生变化，因此期望实际上进行大面积加工的同时掌握尺寸扩展，并实时地使其反馈至下一个相邻的加工框的设定。
此外，如图19所示，关于由FIB在基板71上成膜的膜84，膜84的中央部85的膜厚成为均匀，但是在膜84的端部86发生疲塌(原文：だれ)。在进行大面积成膜时，膜84的端部86的存在也需要加以考虑，使得膜厚在膜84的中央部85和端部86的整个区域成为均匀的。
因此，在本实施方式中，对上述的关联技术中存在的改善的余地进行钻研。以下，参照附图说明进行了该钻研的本实施方式中的技术思想。本实施方式中的技术思想在于，提供一种对基于FIB的加工时的加工位置偏差以及加工尺寸偏差进行补正的技术。
[实施方式的概要]
首先，使用图9～图11说明实施方式的概要。图9是表示周期排列图案的一例的说明图。图10是表示由FIB成膜的膜的SIM图像(a)和在矩形区域中平均化的亮度分布(b)的一例的说明图。图11是表示由FIB成膜的膜的SIM图像(a)和在矩形区域中平均化的亮度分布(b)的一例的说明图。
在本实施方式中，在基于FIB的大面积加工中，对设定区与实际加工区的偏差(加工位置偏差以及加工尺寸偏差)进行补正。这里所谓“大面积”并不一定限于整面涂抹的加工，例如也包含如图9所示在基板91上周期排列小面积的图形92(图示六边形的例子)的图案。在该情况下，周期排列的各个图形92能够在一视野93中进行加工，但是配置图案的区域较大，为了对全部图案进行加工而伴随台座移动。
现有技术的课题之一，如图17(a)、(b)中所示，即使观察由FIB成膜的膜的亮度线分布，有时也无法检测膜的边缘。对此，本发明者们得到图10(a)、(b)所示这样的实验结果。如图10(a)、(b)所示，若针对以相同FIB在基板91上成膜的膜94(例如SiO2膜)，计算对由虚线框所示的矩形区域的解析部95的亮度进行了累计的X方向(图10(a)的横向)的分布，则发现能够判别与膜94的端部(边缘)对应的位置(图10(b)所示的B部)处的亮度的变化。在该膜94的情况下，若矩形的Y方向(图10(a)的纵向)尺寸例如是30像素程度以上，则可知在矩形区域中平均化的亮度分布上，膜94的端部的亮度变化变得明确。通过该方法，能够进行现有技术中困难的加工位置的微调整。
在本实施方式中，与现有的FIB装置的图案图像识别之间的不同在于，为了检测识别对象的图形的端部，在图10(a)、(b)的情况下，对Y方向的信息进行累计并测量X方向的亮度分布即可这样的、基于累计方向以及扫描方向的信息来进行图像识别这一点。
若使用由图10(a)、(b)所示的矩形区域的累计分布测量，则不仅是膜的边缘检测，也能够应对上述的加工的尺寸的扩展、膜的端部的疲塌。图11(a)、(b)是由FIB成膜的膜的累计分布测量的结果的一例。如图11(a)、(b)所示，可知，若针对由FIB在基板91上成膜的膜96(例如SiO2膜)，计算对由虚线框所示的矩形区域的解析部97的亮度进行累计的X方向的分布，则能够将膜厚大致均匀的中央部98和发生疲塌的端部99分开来检测。由于端部99的疲塌的区域的膜厚比中央部98薄，因此可以认为在进行大面积成膜时，只要在相邻的区域彼此之间使端部99重叠在一起进行成膜，便能够遍及整个区域使膜厚均匀化。
以下，详细说明基于上述的实施方式的概要的各实施方式。
[实施方式1]
使用图1～图6说明实施方式1。在实施方式1中，作为器件的一例，说明MEMS结构体(MEMS元件)，特别是MEMS传感器，但是也能够应用于其他微细结构体、其他传感器等。
<器件加工装置>
使用图1～图3说明实施方式1的器件加工装置。图1是表示实施方式1的器件加工装置的构成的一例的构成图。
本实施方式的器件加工装置具有图1所示的FIB装置。FIB装置具有真空容器1，在真空容器1内配置有由放出离子的离子源2、聚光透镜3、射束限制光圈4、离子束扫描偏转器5以及光圈旋转机构6等构成的离子束照射系统。从离子束照射系统照射离子束7。将离子束照射系统的部分也称为FIB镜筒8。
作为离子源2，例如，具有液体金属离子源以及等离子体离子源等。液体金属离子源放出镓离子，从离子束照射系统照射为镓离子束。等离子体离子源放出氩离子或者氙离子，从离子束照射系统照射为氩离子束或者氙离子束。
此外，在FIB装置配置有由电子枪9、对从电子枪9放出的电子射束10进行聚焦的电子透镜11以及电子射束扫描偏转器12等构成的电子射束照射系统。进而，在FIB装置，配置有试样13、二次粒子检测器14、试样台座15、探头(操纵器)16以及将成膜时的源气体(沉积气体)或者切削时的用于促进蚀刻的气体导入到真空容器1的气体源17等。这里所谓试样13，是形成多个MEMS结构体(MEMS元件)的半导体晶片等基板。
这样，本实施方式的器件加工装置通过具备离子束照射系统以及二次粒子检测器14，从而能够将二次粒子检测器14用于SIM(Scanning IonMicroscope)图像取得。此外，本实施方式的器件加工装置还具备电子射束照射系统，由此也能够将二次粒子检测器14用于SEM(ScanningElectron Microscope)图像取得。
此外，在本实施方式的器件加工装置中，作为控制FIB装置的装置而具有试样台座控制装置21、操纵器控制装置22、气体源控制装置23、二次粒子检测器控制装置24、光圈旋转控制机构25、离子源控制装置26、透镜控制装置27、计算处理装置31以及存储数据库32的存储装置等。本实施方式的器件加工装置具有包含计算处理装置31以及存储数据库32的存储装置等的计算机。
试样台座15具备向着试样载置面内的正交2方向的直线移动机构、向着与试样载置面垂直方向的直线移动机构、试样载置面内旋转机构、以及在试样载置面内具有倾斜轴的倾斜机构，它们的控制根据来自计算处理装置31的指令由试样台座控制装置21进行。
此外，计算处理装置31具备：装置用户输入必要的信息的信息输入单元；以及显示基于二次粒子检测器14的检测信号而生成的图像、通过信息输入单元而输入的信息等的显示器等。在信息输入单元中包含例如后述的图2所示的模式输入部34等。在显示器显示例如后述的图2所示的模式选择画面33等。此外，计算处理装置31实现后述的图2所示的中央控制部35等软件功能部。此外，数据库32存储例如后述的图2所示的结构物库32a、CAD(Computer-Aided Design，计算机辅助设计)数据32b以及加工条件数据32c等。
在FIB装置中，通过聚光透镜3以及对物透镜使从离子源2放出的离子作为离子束7而聚焦在试样13上。另外，聚焦条件设定通过对计算处理装置31的输入来完成。此外，照射至试样13上的离子束7的射束径由以离子源2为光源的向试样13上的成像、和聚光透镜3等导致的像差来决定。聚光透镜3等导致的像差若射束限制光圈4的开口变大则增大，从而成为射束径的扩大。
接着，使用图2来说明上述的器件加工装置的软件构成。图2是表示器件加工装置的软件构成的一例的说明图。
如图2所示，在器件加工装置的FIB装置具备：数据库32、模式选择画面33、模式输入部34、中央控制部35、基于射束控制数据36进行控制的射束控制部37、基于气体控制数据38进行控制的气体源控制装置23、以及基于位置信息进行控制的试样台座控制装置21等。射束控制部37是图1所示的光圈旋转控制机构25、离子源控制装置26以及透镜控制装置27等。
中央控制部35为了构建器件加工装置的软件构成而具有加工控制程序。作为该加工控制程序，例如，除了用于自动进行器件加工的程序以外，还包含测量所拍摄到的SIM图像的累计分布的功能、以及将通过分布测量而得到的尺寸数据反馈到台座移动量、射束照射位置的功能等各程序。
此外，在数据库32中存储有各种数据，例如，存储有结构物库32a、MEMS结构体的形状以及尺寸的设计数据等CAD数据32b、MEMS结构体的加工位置以及加工条件等加工条件数据32c等。
例如，在器件加工装置中，在器件加工的执行之前，由作业者从计算处理装置31的信息输入单元输入结构物库32a、CAD数据32b以及加工条件数据32c，存储在数据库32中。
在器件加工时，在模式选择画面33中，作业者从计算处理装置31的模式输入部34选择器件加工方法。在器件加工方法中有本实施方式1的器件加工方法(图4～图6)、以及后述的实施方式2的器件加工方法(图7～图8)等。在该器件加工方法的选择中也可以进行加工图形的登记、以及亮度分布的累计方向以及扫描方向的指定(图3)等。在加工图形的登记中包含一视野内的单位图形、以及X、Y的重复次数等。
图3是表示进行亮度分布的累计方向以及扫描方向的指定的GUI(Graphical UserInterface，图形用户接口)画面的一例的说明图。在图3中示出对于在一视野内加工的单位图形(图示六边形的例子)，指定进行亮度分布的累计的方向以及进行扫描的方向的GUI画面的一例，在对单位图形的边缘进行图像识别时，由用户指定将哪个区域用于亮度分布的计算。在图3所示的GUI画面41中，能够对于在单位图形42的亮度分布计算(1)中使用的区域43，指定亮度分布计算(1)的累计方向44和扫描方向45。同样地，对于在亮度分布计算(2)中使用的区域46，也能够指定亮度分布计算(2)的累计方向47和扫描方向48。像这样，亮度分布的计算区域优选能够指定多个。
并且，计算处理装置31的中央控制部35基于在模式选择画面33中选择的器件加工方法的序列，参照数据库32内的结构物库32a、CAD数据32b以及加工条件数据32c，生成射束控制数据36以及气体控制数据38。
由该中央控制部35生成的射束控制数据36以及气体控制数据38被分别送至射束控制部37以及气体源控制装置23。并且，在射束控制部37中，基于射束控制数据36，进行配置在FIB装置的FIB镜筒8的离子束照射系统的控制。此外，在气体源控制装置23中，基于气体控制数据38进行气体源17的控制。此时，在试样台座控制装置21中，基于加工条件数据32c中包含的位置信息进行试样台座15的控制。
此外，在器件加工时，由二次粒子检测器14取得的SIM图像的加工形状作为CAD数据32b而存储在数据库32内，基于此，在中央控制部35中进行累计分布的计算，并对试样台座控制装置21、射束控制部37以及气体源控制装置23进行反馈。
这样，在本实施方式的器件加工装置中，若受理加工图形的登记以及亮度分布的累计方向以及扫描方向的指定，则由计算处理装置31自动地进行累计分布的计算，并反馈至各控制装置，由此能够自动地进行MEMS结构体的形成。
<器件加工方法>
使用图4～图6说明实施方式1的器件加工方法。图4是表示实施方式1的器件加工方法的步骤的一例的流程图。图5～图6是表示图4中各工序的加工状态的一例的说明图。
本实施方式1的器件加工方法能够在具有上述(图1)的FIB装置的器件加工装置中，执行构建上述(图2)的器件加工装置的软件构成的加工控制程序，从而实现FIB装置的控制方法。
在器件加工方法(FIB装置的控制方法)的步骤中，如图4所示，首先，FIB装置对第1加工点进行试样台座15的移动(工序S101)。在试样台座15搭载有作为加工对象的基板的试样13。
接着，FIB装置进行第1加工图形51的加工(工序S102)。该工序S102是在第1加工视野52通过离子束7的照射在试样13的表面形成第1加工图形51的工序。在该工序S102中，例如使用点束方式或者投影射束方式。点束方式是对聚焦在试样13上的离子束7进行扫描而进行成膜的聚焦射束方式。投影射束方式是使用成形掩模将掩模图形的形状的离子束7投射到试样13上来进行成膜的投射射束方式。在本实施方式中，能够应用任一种方式的成膜。在进行该成膜时，从气体源17喷射与要制作的膜对应的气体，同时照射离子束7。另外，并不限于成膜，在进行蚀刻的加工时也同样。
在进行该第1加工图形51的加工的工序S102中，例如如图5(a)所示，成为收敛于第1加工视野52的尺寸的大小的第1加工图形51的尺寸。在本实施方式1中，并不规定第1加工图形51的尺寸相对于加工点的第1加工视野52的尺寸为何种程度。但是，一般在FIB装置中，会在第1加工视野52的中央部与端部之间产生像差所引起的的射束形变。因此，为了进行均匀的大面积加工，有效的是将第1加工图形51的尺寸设为第1加工视野52的尺寸的例如50％以下，以使得可以在第1加工视野52的端部不进行加工。
接着，FIB装置进行第1加工图形51的图案识别(工序S103)。该工序S103是基于第1加工图形51的外形尺寸，决定接下来的第2加工视野54的位置的工序。在该工序S103中，从离子源2照射离子束7，将由二次粒子检测器14检测到的二次电子像的SIM图像取入到计算处理装置31，进行第1加工图形51的图案的加工尺寸测量以及端部的疲塌检测。此外，也能够将第1加工图形51的图案显示于显示器进行观察。
在进行该第1加工图形51的图案识别的工序S103中，例如如图5(b)所示，在加工尺寸测量中，对膜的中央部和端部加以区分来测量X方向以及Y方向的尺寸。具体来说，第1加工图形51的外形尺寸的测量的结果是，分别测量第1加工图形51当中位于比较中央部且成膜的膜厚均匀的第1区域和第1加工图形51当中位于比较端部且成膜的膜厚不均匀的第2区域的尺寸。另外，在进行蚀刻的情况下，取代成膜的膜厚而成为蚀刻的深度。
接着，FIB装置进行相对于第1加工图形51的设计尺寸的尺寸偏差的检测(工序S104)。在该工序S104中，基于由工序S103测量到的加工尺寸，检测相对于设计尺寸的尺寸偏差。
接着，判断由工序S104检测到的尺寸偏差是否大到需要进行试样台座15向第2加工点移动的移动量修正的程度(工序S105)。在该判断的结果是尺寸偏差较大的情况下，在移动量补正之后，向第2加工点移动试样台座15(工序S106)。另一方面，在尺寸偏差不大的情况下，以给定的移动量向第2加工点移动试样台座15(工序S107)。该工序S106、S107是使试样台座15移动到所决定的第2加工视野54的位置的工序。
在向该第2加工点移动试样台座15的工序S106、S107中，例如如图5(c)所示，成为包含第1加工图形51的角部的大小的第2加工视野54的尺寸。在图5(c)的例子中，针对第1加工图形51的第2加工视野54成为包含第1加工图形51的右上角部、向右上方向移动了的第2加工视野54。
并且，FIB装置进行第2加工图形53的加工(工序S108)。该工序S108是在第2加工视野54中通过离子束7的照射形成第2加工图形53的工序。在该工序S108中，进行第2加工图形53的定位，使得收敛于第2加工视野54，在加工时，与工序S102同样地，例如，使用点束方式或者投影射束方式。在进行该第2加工图形53的加工的工序S108中，例如如图5(d)所示，也成为收敛于第2加工视野54的尺寸的大小的第2加工图形53的尺寸。在本实施方式1中，第1加工图形51和第2加工图形53是形状和大小相同的全等图形。
如以上所述，在本实施方式1的器件加工方法中，对第1加工图形51进行加工，检测相对于该第1加工图形51的设计尺寸的尺寸偏差，使其反映到试样台座15向第2加工点的移动量中，进行第2加工图形53的加工。但是，在尺寸偏差较小的情况下(即使重复进行试样台座15的移动，加工图形也始终收敛于加工视野内的情况下)，无需从设定阶段变更试样台座15向第2加工点的移动量。
此外，在本实施方式1的器件加工方法中，第1加工图形51和第2加工图形53的位置关系成为图6这样。若如图6(a)这样，将第1加工图形51和第2加工图形53这两者配置成棋盘格状，则在第2加工图形53的加工完成时，进行第2加工图形53的尺寸测量时，由于X方向以及Y方向都是相邻空间未加工，因此能够检测第2加工图形53的边缘，能够进行尺寸测量。在其他加工图形55～57也同样。
另一方面，如图6(b)所示，若在X方向以及Y方向的相邻空间已经加工的状态下进行第2加工图形53的加工，如果不能检测与第1加工图形51之间的边界，则无法进行第2加工图形53的尺寸测量。在其他加工图形56～58也同样。
因此，第1加工图形51和第2加工图形53如图6(a)这样配置成棋盘格状为好。但是，棋盘格状为最佳配置的情况是图形为四边形的情况。对于三角形、六边形、圆等，可以有其他的最佳配置。
在图6(a)的例子中，棋盘格状的配置的加工顺序例如成为…→第○加工图形56→…第1加工图形51→第2加工图形53→第3加工图形55→…→第Δ加工图形57→…的顺序。加工点在从左下向右上的倾斜方向上移动，并折返，重复进行从左下向右上的倾斜方向上的移动，通过该重复，从而在从右向左的方向上移动。在使加工点在倾斜方向上移动的情况下，只要控制为使搭载了试样13的试样台座15在倾斜方向上移动即可。
根据以上说明的本实施方式1，能够提高基于FIB的大面积加工(蚀刻、成膜)的面内均匀性(深度均匀性、位置精度)。本发明的发明者们进行了上述图12所示的成膜的实验，结果不会发生上述的图13所示那样的相邻图案间的相互重叠、间隙，能够实现图12所示这样的成膜。由此可知，解决了图14所示那样的(a)加工位置偏差、(b)加工尺寸偏差这样2个要因，与现有技术相比改善了面内均匀性。
[实施方式2]
使用图7～图8来说明实施方式2。在本实施方式中，器件加工装置与前述实施方式1(图1、图2)相同，因此省略这里的说明。在本实施方式2中，主要说明与前述实施方式1不同的器件加工方法。
<器件加工方法>
使用图7～图8说明实施方式2的器件加工方法。图7是表示实施方式2的器件加工方法的步骤的一例的流程图。图8是表示图7中各工序的加工状态的一例的说明图。
在本实施方式2的器件加工方法(FIB装置的控制方法)的步骤中，工序S201～工序S207与前述实施方式1的工序S101～工序S107相同，所以省略这里的说明。此外，图8的(a)～(c)、(e)与图5的(a)～(d)相同。
在工序S206、S207结束后，FIB装置进行第1加工图形51的图案识别(工序S208)。该工序S208是在包含通过离子束7的照射而形成在试样13的表面的第1加工图形51的至少一部分的给定的第2加工视野54中，通过离子束7的照射取得二次电子像，通过在给定的方向上对该二次电子像的亮度进行累计来测量第1加工图形51的端部(边缘)坐标的工序。在该工序S208中，从离子源2照射离子束7，将由二次粒子检测器14检测到的二次电子像的SIM图像取入到计算处理装置31，以矩形分布进行边缘检测。以矩形分布进行边缘检测如上述的使用图3、图10以及图11所说明的那样。
在进行该第1加工图形51的图案识别的工序S208中，例如如图8(d)所示，在边缘检测中，检测第1加工图形51的右上角部的X方向以及Y方向的边缘。这样，为了检测第1加工图形51的边缘，第1加工图形51的右上角部的X方向以及Y方向有用。
接着，FIB装置进行射束照射位置的微调整(工序S209)。该工序S209是基于第1加工图形51的边缘坐标，决定形成接下来的第2加工图形53的位置的工序，形成该第2加工图形53的位置的控制在射束光学系统的射束控制部37中通过电气控制来进行。在该工序S209中，基于由工序S208检测到的边缘，对从离子源2照射的离子束7的照射位置进行微调整。
然后，FIB装置进行第2加工图形53的加工(工序S210)。该工序S210是在第2加工视野54中通过离子束7的照射形成第2加工图形53的工序，与前述实施方式1的工序S108相同。
如以上这样，在本实施方式2的器件加工方法中，对第1加工图形51进行加工，检测相对于该第1加工图形51的设计尺寸的尺寸偏差，并使其反映到试样台座15向第2加工点移动的移动量中，进而，以矩形分布检测边缘，使其反映到离子束7的微调整中，进行第2加工图形53的加工。
在以上说明的本实施方式2中，也与前述实施方式1同样，能够提高基于FIB的大面积加工(蚀刻、成膜)的面内均匀性(深度均匀性、位置精度)。特别地，在本实施方式2中，与不进行射束照射的位置调整的前述实施方式1相比，能够更进一步地提高面内均匀性。
以上，基于实施方式具体说明了由本发明者完成的发明，但是本发明并不限定于前述实施方式，当然能够在不脱离其要旨的范围内进行各种变史。
例如，在前述实施方式中，作为器件的一例，说明了MEMS结构体(MEMS元件)，但是也能够应用于其他微细结构体等。此外，作为MEMS结构体的一例，说明了MEMS传感器，但是也能够应用于其他传感器等。
另外，本发明并不限定于上述的实施方式，而是包含各种的变形例。例如，上述的实施方式是为了以容易理解本发明的方式进行说明而详细说明的，并不限定于一定具备所说明的全部构成。
此外，能够将某实施方式的构成的一部分置换成其他实施方式的构成，此外，也能够在某实施方式的构成中加入其他实施方式的构成。此外，针对各实施方式的构成的一部分，能够进行其他构成的追加、削除、置换。

Claims (11)

1.一种聚焦离子束装置的控制方法，具有：
在第1加工视野中通过聚焦离子束的照射在试样表面形成第1加工图形的工序；
基于所述第1加工图形的外形尺寸，决定接下来的第2加工视野的位置的工序；以及
使台座移动到所决定的所述第2加工视野的位置的工序，
所述第1加工图形的外形尺寸根据通过所述聚焦离子束的照射而得到的二次电子像来测量，
所述第1加工图形的外形尺寸的测量结果是，分别测量所述第1加工图形当中位于比较中央部且蚀刻深度或者成膜膜厚均匀的第1区域的尺寸、和所述第1加工图形当中位于比较端部且蚀刻深度或者成膜膜厚不均匀的第2区域的尺寸。
2.根据权利要求1所述的聚焦离子束装置的控制方法，其中，
还具有：
在所述第2加工视野中通过所述聚焦离子束的照射形成第2加工图形的工序。
3.根据权利要求2所述的聚焦离子束装置的控制方法，其中，
所述第1加工图形和所述第2加工图形全等。
4.根据权利要求2所述的聚焦离子束装置的控制方法，其中，
将所述第1加工图形和所述第2加工图形配置成棋盘格状。
5.根据权利要求1所述的聚焦离子束装置的控制方法，其中，
所述聚焦离子束的照射通过使用成形掩模的投射射束方式来进行。
6.一种聚焦离子束装置的控制方法，具有：
在包含通过聚焦离子束的照射形成在试样表面的第1加工图形的至少一部分的给定的加工视野中，通过所述聚焦离子束的照射取得二次电子像的工序；
通过在给定的方向上对所述二次电子像的亮度进行累计来测量所述第1加工图形的端部坐标的工序；以及
基于所述第1加工图形的端部坐标，决定形成接下来的第2加工图形的位置的工序，
所述第1加工图形的端部坐标的测量结果是，分别测量所述第1加工图形当中位于比较中央部且蚀刻深度或者成膜膜厚均匀的第1区域的端部坐标、和所述第1加工图形当中位于比较端部且蚀刻深度或者成膜膜厚不均匀的第2区域的端部坐标。
7.根据权利要求6所述的聚焦离子束装置的控制方法，其中，
形成所述第2加工图形的位置的控制通过射束光学系统的电气控制来进行。
8.根据权利要求6所述的聚焦离子束装置的控制方法，其中，
还具有：
在第2加工视野中通过所述聚焦离子束的照射形成所述第2加工图形的工序。
9.一种计算机可读取的记录介质，记录有聚焦离子束装置的控制程序，所述控制程序使计算机执行：
在第1加工视野中通过聚焦离子束的照射在试样表面形成第1加工图形的工序；
基于所述第1加工图形的外形尺寸，决定接下来的第2加工视野的位置的工序；以及
使台座移动到所决定的所述第2加工视野的位置的工序，
所述第1加工图形的外形尺寸根据通过所述聚焦离子束的照射而得到的二次电子像来测量，
所述第1加工图形的外形尺寸的测量结果是，分别测量所述第1加工图形当中位于比较中央部且蚀刻深度或者成膜膜厚均匀的第1区域的尺寸、和所述第1加工图形当中位于比较端部且蚀刻深度或者成膜膜厚不均匀的第2区域的尺寸。
10.根据权利要求9所述的记录介质，其中，
所述控制程序还使所述计算机执行：
在所述第2加工视野中通过所述聚焦离子束的照射形成第2加工图形的工序。
11.根据权利要求10所述的记录介质，其中，
在形成所述第2加工图形的工序中包括：
在包含所述第1加工图形的至少一部分的给定的加工视野中，通过所述聚焦离子束的照射取得二次电子像的工序；
通过在给定的方向上对所述二次电子像的亮度进行累计来测量所述第1加工图形的端部坐标的工序；以及
基于所述第1加工图形的端部坐标，决定形成所述第2加工图形的位置的工序。
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