DE112006001006T5

DE112006001006T5 - Bearbeitungsverfahren mit einem fokussierten Ionenstrahl und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE112006001006T5
Application number: DE112006001006T
Authority: DE
Inventors: Tomokazu Kozakai; Yoshiharu Matsushita
Original assignee: SII NanoTechnology Inc
Current assignee: Hitachi High Tech Science Corp
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2006-04-17
Publication date: 2008-05-08
Also published as: JP2006301406A; JP4671223B2; WO2006115090A1; US7750318B2; US20080302979A1

Abstract

Arbeitsverfahren mit einem fokussierten Ionenstrahl, bei welchem eine Ablagerungs-Bearbeitung oder eine Ätz-Bearbeitung auf einem Werkstück durchgeführt wird, indem das Werkstück mit dem fokussierten Ionenstrahl bestrahlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück ablagerungs-bearbeitet oder ätz-bearbeitet wird, indem der fokussierte Ionenstrahl auf eine Kante des Werkstückes abgestrahlt wird und eine Dosierungsgröße des fokussierten Ionenstrahls gesteuert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bearbeitungsverfahren mit einem fokussierten Ionenstrahl, sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Herkömmlicherweise ist ein Bearbeitungsverfahren zum Reparieren einer Fotomaske von einer Halbleitervorrichtung oder dergleichen unter Verwendung einer Einrichtung, bei welchem ein fokussierter Ionenstrahl zur Bearbeitung verwendet wird, bereitgestellt (s. beispielsweise Patentdokument 1). Bei diesem offenbarten Bearbeitungsverfahren wird ein Ionenstrahl, welcher aus einer Ionenquelle emittiert wird, zu einem fokussierten Ionenstrahl durch ein Ionen-Optiksystem (welches eine Kondensorlinse, eine Schneideelektrode, eine Ausrichtelektrode, eine Apertur, eine Objektivlinse und dergleichen enthält) erstellt, und mit diesem wird die Fotomaske der zu bearbeitenden Halbleitervorrichtung bestrahlt (s. 4 des Patentdokuments 1). Indem ein Gas zusammen mit dieser Bestrahlung des fokussierten Ionenstrahls ausgeblasen wird, wird die Fotomaske von dieser Halbleitervorrichtung zusätzlich bearbeitet, indem Stoffe abgelagert werden, oder indem geätzt wird. In der Vergangenheit, wenn eine Ablagerungs-Bearbeitung oder eine Ätz-Bearbeitung eines vorbestimmten Musters unter Verwendung einer Ionenstrahl-Einrichtung angewendet wird, wird die Bearbeitung implementiert, indem ein Bereich, welcher zu dem vorbestimmten Muster zu bearbeiten ist, in Mikrobereiche (Pixel) unterteilt wird, und der fokussierte Ionenstrahl auf jedes der unterteilten Pixel abgestrahlt wird. Zusätzlich wird zu diesem Zeitpunkt die Abstrahlung des fokussierten Ionenstrahls derart durchgeführt, dass eine Dosierungsgröße des abzustrahlenden fokussierten Ionen strahls gleich der wird für jedes der Mikropixel, indem eine Abtastfrequenz oder dergleichen eingestellt wird.

Patentdokument 1: JP-A-2002-184342 Gazette

Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Bearbeitungsverfahren durch einen fokussierten Ionenstrahl, wird beispielsweise der folgende Punkt nicht berücksichtigt. Wie beispielsweise in 6(a) gezeigt, bei einem Verfahren einer Ätz-Bearbeitung eines konvexen Teils 101, von einer solchen Form, dass es sich von einem Fotomaskenmuster 100 zu einer Basis ausbreitet, indem es in die Mikropixel, so wie oben, aufgeteilt wird, und der fokussierte Ionenstrahl auf jedes der aufgeteilten Pixel abgetastet wird, gibt es die Tatsache, dass, wie in 6(b) gezeigt, ein Teil 102 von der Mikrobasis verbleibt, während es von einem bearbeiteten Bereich F abweicht. Um eine derartige Ätz-Bearbeitung durchzuführen, um die gleiche Fläche wie eine Kantenlinie 103 des Musters 100 zu erhalten, indem dieser eine Teil 102 von der Basis entfernt wird, ist es erforderlich, den fokussierten Ionenstrahl abzustrahlen, welcher dazu in der Lage ist, wie ein Punkt auf diesen verbliebenen einen Teil 102 von der Basis abgestrahlt zu werden. Mit anderen Worten ist es erforderlich, den fokussierten Ionenstrahl zu verwenden, dessen Ab strahlungsbreite mit diesem verbliebenen einen Teil 102 von der Basis übereinstimmt. Jedoch gibt es Probleme dahingehend, dass es eine technische Beschränktheit gibt, um den fokussierten Ionenstrahl zu erlangen, welcher einen Mikrostrahl-Durchmesser hat, welcher dieser Abstrahlungsbreite entspricht, und dass es ebenfalls unmöglich ist, die Abstrahlungsbreite auf einen Pixel oder kleiner zu erstellen, um lediglich diesen einen Teil 102 von der Basis zu ätzen.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der Umstände wie diese gemacht, und es ist ihre Aufgabe, ein Bearbeitungsverfahren durch einen fokussierten Ionenstrahl und eine Fokussierter-Ionenstrahl-Arbeitseinrichtung bereitzustellen, welche sogar in einem Fall, wo ein unklarer Defektabschnitt vorliegt, welcher sich von einem normalen Muster in der Fotomaske von der Halbleitervorrichtung erstreckt, und dessen Größe kleiner als die Bestrahlungsbreite des fokussierten Ionenstrahls ist, wunschgemäß ihre Stelle, welche zu bearbeiten gewünscht ist, bearbeitet.
Mittel zum Lösen der Probleme
Als ein Mittel zum Lösen der obigen Probleme stellt die vorliegende Erfindung ein Bearbeitungsverfahren durch einen fokussierten Ionenstrahl und eine Fokussierter-Ionenstrahl-Arbeitseinrichtung bereit, welche im Folgenden beschrieben werden.
Ein Bearbeitungsverfahren durch einen fokussierten Ionenstrahl von der vorliegenden Erfindung ist ein Bearbeitungsverfahren durch einen fokussierten Ionenstrahl, welches eine Ablagerungs-Bearbeitung oder eine Ätz-Bearbeitung auf ein Werkstück durch Bestrahlen des fokussierten Ionenstrahls auf das Werkstück durchführt, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Werkstück ablagerungs-bearbeitet oder ätz-bearbeitet wird, indem der fokussierte Ionenstrahl auf eine Kante des Werkstückes abgestrahlt wird und eine Dosierungsgröße des fokussierten Ionenstrahls gesteuert wird.
Bei dem Bearbeitungsverfahren durch einen fokussierten Ionenstrahl von der vorliegenden Erfindung wird der fokussierte Ionenstrahl auf eine Ecke abgestrahlt, welche zu einem Kantenteil innerhalb eines Endteils von dem Werkstück erstellt ist. Diese Ecken-Bestrahlung ist ein Mittel der Bestrahlung, bei welcher der fokussierte Ionenstrahl auf die Kante gestrahlt wird, welche als das Endteil von einer gewünschten Arbeitsstelle von dem Werkstück erstellt ist. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die Dosierungsgröße erhöht wird, indem der fokussierte Ionenstrahl auf die Kante abgestrahlt wird, breitet sich ein zu bearbeitender Bereich stufenförmig von der Kante aus. Mit anderen Worten, indem die Dosierungsgröße des fokussierten Ionenstrahls, welche abzustrahlen ist, gesteuert wird, kann dessen Arbeitsgröße feinstufig gesteuert werden.
Demgemäß, sogar in einem Fall, bei welchem die Abstrahlungsbreite des fokussierten Ionenstrahls groß ist, ist es, wenn dieser fokussierte Ionenstrahl auf die Ecke des Werkstückes abgestrahlt wird, möglich, eine Ablagerungs-Bearbeitung oder Ätz-Bearbeitung auf einen Bereich auszuüben, welcher kleiner als die Bestrahlungsbreite des Werkstückes ist, und zwar mit einer guten Steuerbarkeit.
Ein Bearbeitungsverfahren durch einen fokussierten Ionenstrahl der vorliegenden Erfindung ist darin gekennzeichnet, dass es einen ersten Bearbeitungsprozess, welcher eine Ablagerungs-Bearbeitung oder eine Ätz-Bearbeitung auf das Werkstück durch eine Flächenbestrahlung des fokussierten Ionenstrahls auf einen aktuellen Arbeitsbereich, welcher innerhalb eines Eckenteils von einem Arbeitsbereich des Werkstückes eintritt, durchführt, und einen zweiten Arbeitsprozess, welcher die Ablagerungs-Bearbeitung oder die Ätz-Bearbeitung auf das Werkstück durch eine Ecken-Bestrahlung eines Teils des fokussierten Ionenstrahls auf eine Ecke von einem Eckenteil oder eine Eckenteil-Nähe, welcher im Werkstück nach dem ersten Arbeitsprozess verbleibt, durchführt, enthält.
Bei dem Bearbeitungsverfahren durch einen fokussierten Ionenstrahl von der vorliegenden Erfindung wird zuerst im ersten Arbeitsprozess ein Bitmap des aktuellen Arbeitsbereiches, welcher innerhalb des Eckenteils von dem Arbeitsbereich des Werkstückes eintritt, vorbereitet, und der gesamte fokussierte Ionenstrahl wird auf eine Stelle in Übereinstimmung mit diesem Bitmap abgestrahlt und zu einer oberen Fläche erstellt. Diese Flächenbestrahlung ist ein Mittel der Bestrahlung einer Bestrahlung des fokussierten Ionenstrahls auf die obere Fläche von einer gewünschten Arbeitsstelle des Werkstückes, und ein Mittel der Durchführung der Ablagerungs-Bearbeitung oder der Ätz-Bearbeitung entlang einer Richtung von diesem Ionenstrahl. In einem Fall, bei welchen der fokussierte Ionenstrahl wie angegeben abgestrahlt wird, wird die Ablagerungs-Bearbeitung oder die Ätz-Bearbeitung entlang des aktuellen Arbeitsbereiches normal durchgeführt. Im Übrigen, da dieser aktuelle Arbeitsbereich zu dem Bereich erstellt ist, welcher innerhalb des Kantenbereichs von dem Arbeitsbereich des Werkstückes eintritt, gibt es im Kantenteil oder in der Nähe des Kantenteils einen Teil, bei welchem die Ablagerungs-Bearbeitung oder die Ätz-Bearbeitung nicht intakt durchgeführt ist. Zusätzlich wird zum zweiten Arbeitsprozess übergegangen, welcher im Folgenden beschrieben ist.
In diesem zweiten Arbeitsprozess wird die Ablagerungs-Bearbeitung oder die Ätz-Bearbeitung auf das Werkstück durch eine Kantenbestrahlung des fokussierten Ionenstrahls auf die Kante des Kantenteils oder der Nähe des Kantenteils durchgeführt, welche im Werkstück verbleibt. Dieser Kantenteil bedeutet eine Stelle, bei welcher die Bearbeitung letztendlich innerhalb des gewünschten Arbeitsbereiches von dem Werkstück beendet ist. Mit anderen Worten wird bei diesem zweiten Arbeitsprozess der Kantenteil ein Endpunkt, wenn die Ablagerungs-Bearbeitung oder die Ätz-Bearbeitung durch eine Kantenbestrahlung durchgeführt wird. Zusätzlich bedeutet das Innere dieses Kantenteils die Tatsache, dass er in Richtung zu einer Arbeitsrichtung im zweiten Arbeitsprozess seitenverkehrt ist.
Hier, im Kantenteil oder in der Nähe des Kantenteils, welcher verbleibt, da die Ablagerungs-Bearbeitung oder die Ätz-Bearbeitung durch eine Kantenbestrahlung des fokussierten Ionenstrahls durchgeführt wird, wird die bearbeitete Fläche zur Arbeitseinstellung verantwortlich, wie oben erwähnt. Ferner, obwohl der Kantenteil oder die Nähe des Kantenteils, welches verbleibt, kleiner als die Bestrahlungsbreite des fokussierten Ionenstrahls ist, ist es, wenn dieser fokussierte Ionenstrahl auf die Kante des Werkstückes abgestrahlt wird, möglich, auf den Kantenteil oder die Nähe des Kantenteils eine Ablagerungs-Bearbeitung oder Ätz-Bearbeitung durchzuführen, welcher verbleibt, und zwar mit einer guten Steuerbarkeit ohne eine Verringerung dieser Bestrahlungsbreite des fokussierten Ionenstrahis.
Ferner ist in einem Fall, in einer Fokussierter-Ionenstrahl-Arbeitseinrichtung, welche eine Ablagerungs-Bearbeitung oder eine Ätz-Bearbeitung auf ein Werkstück durch ein Bestrahlen eines fokussierten Ionenstrahls auf das Werkstück durchführt, ein solches Steuermittel wie oben erwähnt bereitgestellt, welches derart steuert, um die Ablagerungs-Bearbeitung oder die Ätz-Bearbeitung auf das Werkstück durchzuführen, indem die Ablagerungs-Bearbeitung oder die Ätz-Bearbeitung auf das Werkstück durch eine Flächenbestrahlung des fokussierten Ionenstrahls auf einen aktuellen Arbeitsbereich durchgeführt wird, welcher innerhalb eines Kantenteils von einem Arbeitsbereich des Werkstückes eintritt, und nachfolgend der fokussierte Ionenstrahl auf eine Kante von einem Kantenteil, welcher in dem Werkstück nach der ersten Bearbeitung verbleibt, kantengestrahlt wird, weil die Fokussierter-Ionenstrahl-Arbeitseinrichtung solche Wirkungen vorbringt, wie oben erwähnt.
Ein Bearbeitungsverfahren durch einen fokussierten Ionenstrahl von der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Ionendosis-Gesamtgröße des fokussierten Ionenstrahls, welcher abzustrahlen ist, eingestellt wird, während sie einer Arbeitsgröße von der Kante des Werkstückes entspricht. Im Übrigen ist bei dieser Arbeitsgröße, bei welcher der fokussierte Ionenstrahl arbeitet, das Werkstück abhängig von der Gesamtgröße von der Ionendosis, welche in dem fokussierten Ionenstrahl enthalten ist, welcher auf das Werkstück abzustrahlen ist.
Bei dem Bearbeitungsverfahren durch einen fokussierten Ionenstrahl der vorliegenden Erfindung wird die Ionendosis-Gesamtgröße des abzustrahlenden fokussierten Ionenstrahls in Übereinstimmung mit der Bearbeitung von der Kante des Werkstückes eingestellt, mit anderen Worten, in Übereinstimmung mit einer gewünschten Größe, mit welcher diese Kante wunschgemäß bearbeitet wird. Dadurch wird auf diese Kante des Werkstückes eine wunschgemäße Ablagerungs-Bearbeitung oder Ätz-Bearbeitung durch eine gewünschte Größe ausgeführt. Zusätzlich, in einem Fall, bei welchem diese Dosiergröße pro Zeiteinheit des fokussierten Ionenstrahls verringert wird, während die Ionendosis-Gesamtgröße sich einer Ionendosis-Gesamtgröße annähert, welche einer gewünschten Arbeitsgröße entspricht, kann eine Arbeitsstelle dieses Werkstückes mit einer höheren Genauigkeit abgeschlossen werden.
Ein Bearbeitungsverfahren durch einen fokussierten Ionenstrahl der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der fokussierte Ionenstrahl einen Impuls enthält, welcher eine vorbestimmte Dosierungsgröße erstellt, und wobei der Impuls fortgesetzt abgestrahlt wird, bis er die Ionendosis-Gesamtgröße annimmt.
In dem Bearbeitungsverfahren durch einen fokussierten Ionenstrahl der vorliegenden Erfindung, da der fokussierte Ionenstrahl den Impuls enthält, dessen Dosierungsgröße zur vorherbestimmten Größe erstellt ist, und der fokussierte Ionenstrahl durch diesen Impuls abgestrahlt wird, bis er die Ionendosis-Gesamtgröße in Übereinstimmung mit einer gewünschten Größe, mit welcher diese Kante wunschgemäß bearbeitet wird, annimmt, wenn eine Frequenz von diesem abzustrahlenden Impuls gesteuert wird, kann dieser fokussierte Ionenstrahl auf eine Ionendosis-Gesamtgröße erstellt werden, welche zur wunschgemäßen Bearbeitung fähig ist. Demgemäß, durch die Bestrahlungsfrequenz des Impulses, ist es, da die Ionendosis-Gesamtgröße, welche zur gewünschten Bearbeitung fähig ist, eingestellt werden kann, möglich, eine Bestrahlungsgröße des fokussierten Ionenstrahls wunschgemäß zu steuern. Zusätzlich, in einem Fall, bei welchem dieser Impuls auf das Werkstück kontinuierlich zu Beginn der Bestrahlung abgestrahlt wird, und bei einem geeigneten Zeitintervall, welches eingesetzt wird, wenn es nahe der Ionendosis-Gesamtgröße kommt, kann die Arbeitsfläche von diesem Werkstück mit hoher Genauigkeit abgeschlossen werden.
Vorteil der Erfindung
Gemäß des Arbeitsverfahrens durch einen fokussierten Ionenstrahl und die Fokussierter-Ionenstrahl-Arbeitseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann sogar in einem Fall, bei welchem die Fläche, welche zu bearbeiten gewünscht ist, kleiner als die Bestrahlungsbreite des fokussierten Ionenstrahls ist, diese Fläche, welche zu bearbeiten gewünscht ist, mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Schaubild von einer Ionenstrahl-Arbeitseinrichtung, bezogen auf die vorliegende Erfindung.
2 ist eine Ansicht, welche eine Arbeitsfläche durch ein Bitmap anzeigt.
3 ist eine Ansicht, welche einen ersten Arbeitsprozess anzeigt.
4 ist eine Ansicht, welche einen zweiten Arbeitsprozess anzeigt.
5 ist ein Kurvenverlauf, welcher eine Relation zwischen einer Dosierungsgröße und einer Bewegungsgröße (bearbeitete Größe von einem Werkstück) von einer Kante anzeigt.
6 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel anzeigt, welches durch ein herkömmliches Bearbeitungsverfahren durch einen Ionenstrahl bearbeitet ist.
Bester Modus zum Durchführen der Erfindung
Im Folgenden werden Ausführungsformen über eine Fokussierter-Ionenstrahl-Arbeitseinrichtung und ein Bearbeitungsverfahren durch diese Fokussierter-Ionenstrahl-Arbeitseinrichtung, bezogen auf die vorliegende Erfindung, erläutert, indem auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. 1 ist ein schematisches Schaubild von einer Ionenstrahl-Arbeitseinrichtung, bezogen auf die vorliegende Erfindung, 2 ist eine Ansicht, welche eine Arbeitsfläche durch ein Bitmap anzeigt, 3 ist eine Ansicht, welche einen ersten Arbeitsprozess anzeigt, 4 ist eine Ansicht, welche einen zweiten Arbeitsprozess anzeigt, und 5 ist ein Kurvenverlauf, welcher eine Beziehung zwischen einer Dosierungsgröße und einer Bewegungsgröße (bearbeitete Größe von einem Werkstück) von einer Kante anzeigt.
Bezugszeichen 1, welches in dem Blockschaubild von 1 gezeigt ist, ist eine Fokussierter-Ionenstrahl-Arbeitseinrichtung, bezogen auf die vorliegende Erfindung, und welche ein Werkstück 90 bearbeitet, welches die Fotomaske von der Halbleitervorrichtung enthält, in welchem ein Muster, welches Cr oder MoSi enthält, auf einem Substrat ausgebildet wird, welches SiO, enthält. Diese Fokussierter-Ionenstrahl-Arbeitseinrichtung 1 enthält grundsätzlich eine Ionenquelle 10, welche einen Ionenstrahl I erzeugt, ein Ionen-Optiksystem 20, welches diesen Ionenstrahl fokussiert, und eine Plattform 40, welche das Werkstück lagert und einen XY-Bewegungsmechanismus enthält. Zusätzlich sind in dieser Fokussierter-Ionenstrahl-Arbeitseinrichtung 1 eine Gaskanone 45, welche auf das Werkstück 90 schießt, welches durch die Plattform 40 gelagert wird, ein Geladenes-Partikel-Erfasser 47, welcher ein sekundär geladenes Partikel 91, welches aus dem Werkstück 90 erzeugt ist, erfasst, und ein Neutralisierer 49, welcher das geladene Werkstück 90 neutrali siert, bereitgestellt. Im Übrigen sind alle aus der Ionenquelle 10, dem Ionen-Optiksystem 20, der Gaskanone 45, dem Geladenes-Partikel-Erfasser 47 und dem Neutralisierer 49 mit einem Computer (Steuermittel) 50 verbunden, und durch diesen Computer 50 wird eine geeignete Steuerung durchgeführt.
Die Ionenquelle 10 ist eine Quelle, welche den Ionenstrahl I erzeugt (s. 4), und ein Gallium-Ion, welches zu einem Flüssigmetall erstellt ist, wird beispielsweise verwendet. Das Gallium-Ion ist einfach als Ionenquelle aufgrund der Tatsache zu entwerfen, dass dessen Schmelzpunkt niedrig ist oder dergleichen, und ist als eine Auswahl der Ionenquelle 10 wünschenswert. Zusätzlich, in dem Ionen-Optiksystem 20, welches den Ionenstrahl I, welcher aus der Ionenquelle 10 erzeugt ist, fokussiert, sind dort eine Kondensorlinse 21 zum Fokussieren des Ionenstrahls I, welcher in der Ionenquelle 10 erzeugt ist, eine Schneideelektrode 22, welche den Strahl ablenkt, damit der Ionenstrahl I nicht auf das Werkstück 90 abgestrahlt wird, wobei die Kondensorlinse 21 ein elektrisches Feld ausbildet, um dadurch den Ionenstrahl I zu fokussieren, eine Objektivlinse 23, welche den fokussierten Ionenstrahl I auf eine gewünschte Arbeitsfläche von dem Werkstück 90 fokussiert, und dergleichen enthalten. Ferner, obwohl in der Zeichnung nicht gezeigt, enthält es ebenfalls einen Ablenker, welcher den fokussierten Ionenstrahl über Ablenkung abtastet. Im Übrigen können in dem Ionen-Optiksystem 20 die Ablagerungen davon geeigneterweise geändert werden, und es können darin zusätzlich geeignete Ausrichter, eine Apertur und dergleichen bereitgestellt sein. Ferner ist der fokussierte Ionenstrahl I, welchen die Fokussierter-Ionenstrahl-Arbeitseinrichtung 1 erzeugt und auf das Werkstück 90 abstrahlt, durch Impulse gebildet, und ein Impuls ist auf eine vorbestimmte Dosierungsgröße eingestellt.
Die Gaskanone 45 bläst ein Gas an eine gewünschte Ablagerungs-Arbeitsfläche des Werkstücks 90, wenn eine Ablagerungs-Bearbeitung durch eine Bestrahlung des fokussierten Ionenstrahls I durchgeführt wird, und enthält eine geeignete Düse, wodurch ein geeignetes Gas ausgeblasen wird, welches einen Ablagerungsfilm ausbildet. Der Geladenes-Partikel-Erfasser 47 erfasst das sekundäre geladene Partikel 91, welches von dem Werkstück 90 erzeugt wird, in einem Fall, bei welchem der fokussierte Ionenstrahl I auf das Werkstück 90 abgestrahlt und darauf abgetastet wird. Der Neutralisierer 49 neutralisiert das Werkstück 90, welches durch die Tatsache aufgeladen ist, dass der fokussierte Ionenstrahl I abgestrahlt ist, und enthält eine Elektronenkanone, welche einen Elektronenstrahl oder dergleichen abstrahlt. Die Plattform 40 befestigt und hält das Werkstück 90 und an ihr ist, obwohl in den Zeichnungen nicht gezeigt, ein Bewegungsmechanismus bereitgestellt, welcher in einer XY-Richtung bewegbar ist, welche zwei Dimensionen enthält, welche sich gegenseitig zueinander senkrecht kreuzen.
Ferner enthält der Computer 50 eine Steuersektion, eine Speichersektion, eine Eingabesektion, eine Anzeigensektion und dergleichen. Dieser Computer 50 zeigt ein Bild des Werkstückes 90 auf der Basis von einem Signal von dem Geladenes-Partikel-Erfasser 47 an, welcher das sekundäre geladene Partikel 91 erfasst, welches erzeugt wird, wenn der fokussierte Ionenstrahl I über Abtastung auf das Werkstück 90 abgestrahlt wird, wobei er außerdem jeden Teil der Fokussierter-Ionenstrahl-Arbeitseinrichtung 1 steuert. Ferner, auf der Basis von einer Information, bezogen auf das Bild, bereitet der Computer 50 ein Bitmap M vor, bei welchem ein Muster-Arbeitsbereich des Werkstücks 90 in Mikrobereiche (Pixel) aufgeteilt ist.
Die Fokussierter-Ionenstrahl-Arbeitseinrichtung 1, welche derart aufgebaut ist, bearbeitet das Werkstück 90 wie folgt durch Bestrahlen des fokussierten Ionenstrahls I auf das Werkstück 90. Im Übrigen, im Falle der Bearbeitung wie diese, wird jedes Teil, welches die oben erwähnte Fokussierter-Ionenstrahl-Arbeitseinrichtung 1 bildet, durch den Computer 50 gesteuert, und in dieser Steuerung sind ein erster Arbeitsprozess und ein zweiter Arbeitsprozess enthalten. Im Übrigen sind 2(a) und 3(a) Zeichnungen, welche sich auf eine Ablagerungs-Bearbeitung beziehen, und sind 2(b) und 3(b) Zeichnungen, welche sich auf eine Ätz-Bearbeitung beziehen.
In dem ersten Arbeitsprozess wird zunächst ein Bereich, welcher innerhalb eines Kantenteils von einem Arbeitsbereich des Werkstückes 90 eintritt, als ein aktueller Arbeitsbereich bestimmt, bei welchem die Bearbeitung tatsächlich im ersten Arbeitsprozess durchgeführt wird, wodurch das Bitmap M über seinen aktuellen Arbeitsbereich vorbereitet wird. Genauer gesagt, wird zunächst, wie in 2(a) und 2(b) gezeigt, der fokussierte Ionenstrahl I auf das Werkstück (Fotomasken-Muster) 90 durch die Ionenquelle 10 und das Ionen-Optiksystem 20 über Abtastung abgestrahlt. Wie ebenfalls in 1 gezeigt, in einem Fall, bei welchem der fokussierte Ionenstrahl I auf das Werkstück 90 abgestrahlt wird, wird das sekundäre geladene Partikel 91 von diesem Werkstück 90 erzeugt. Dieses erzeugte sekundäre geladene Partikel 91 wird durch den Geladenes-Partikel-Erfasser 47 erfasst, und, auf der Basis von einer Intensität des erfassten sekundären geladenen Partikels 91 von diesem sekundären geladenen Partikel 91 und einer Positionsinformation von dem Ionenstrahl I, führt der Computer 50 eine Bildverarbeitung des Werkstücks 90 durch. Auf der Basis von dieser Bildinformation bereitet der Computer 50 das Bitmap M von dem Werkstück 90 vor. Das heißt, wie in 2(a) und 2(b) ge zeigt, dass das Bitmap M ausgebildet wird, in welchem das Werkstück 90 in einer vorbestimmten Bereichseinheit abgebildet wird. Im Übrigen wird ein konkaves Teil 92 in 2(a) eine gewünschte Stelle, in welcher es gewünscht wird, die Ablagerungs-Bearbeitung durchzuführen, wird ein konvexes Teil 93 in 2(b) eine gewünschte Stelle, in welcher es gewünscht wird, die Ätz-Bearbeitung durchzuführen, und die Ablagerungs-Bearbeitung oder die Ätz-Bearbeitung wird durchgeführt, damit der konkave Teil 92 oder der konvexe Teil 93 auf der gleichen Ebene wie ein Kantenteil 96 des Werkstückes (Fotomasken-Muster) 90 abgeflacht wird.
Ferner, wie in 3(a) und 3(b) gezeigt, wird ein Fokussierter-Ionenstrahl-Abstrahlungspunkt B für jeden Einheitsbereich des in 2 gezeigten Bitmaps M abgestrahlt. Wie in 3(a) und 3(b) gezeigt, wird eine Länge eines Zwischenraumes zwischen den Fokussierter-Ionenstrahl-Abstrahlungspunkten gleich W1. Das Werkstück 90 wird wunschgemäß durch die Abstrahlung dieses Ionenstrahls I bearbeitet.
Nachdem das Bitmap M wie angegeben vorbereitet ist, tastet die Fokussierter-Ionenstrahl-Arbeitseinrichtung 1 den fokussierten Ionenstrahl I auf jede Pixelposition der Reihe nach ab, während mit diesem Bitmap M eine Übereinstimmung besteht, wodurch jede Pixelposition flächenbestrahlt wird. Diese Flächenbestrahlung bedeutet eine Bestrahlung, bei welcher der fokussierte Ionenstrahl I auf eine obere Fläche von einer gewünschten Arbeitsfläche des Werkstücks 90 abgestrahlt wird, sodass der Ionenstrahl I auf jedem Einheitsbereich von dem vorbereiteten Bitmap M abgestrahlt wird, wodurch die Ablagerungs-Bearbeitung oder die Ätz-Bearbeitung entlang einer Richtung dieses Ionenstrahls durchgeführt wird. Das heißt, dass bei der Ablagerungs-Bearbeitung in dem ersten Arbeitsprozess der Ablagerungs-Film stufenförmig laminiert wird, indem der fokussierte Ionenstrahl I auf jede Pixelposition des konkaven Teils 92 über Abtastung abgestrahlt wird, während ein Gas für die Ablagerung von der Gaskanone 45 zugeführt wird, und bis zu einer leichten Innenseite, in welcher der gesamte konkave Teil eingegraben ist, eingegraben wird. Hierbei wird bei der Ätz-Bearbeitung im ersten Arbeitsprozess der konvexe Teil 93 stufenförmig abgeschnitten, indem der fokussierte Ionenstrahl I über Abtastung abgestrahlt wird, und wird bis zu einer leichten Innenseite von einer Grenzlinie von einem eingestellten Arbeitsbereich abgeschnitten.
Durch diese Vorgehensweise folgt daraus, dass bei der Ablagerungs-Bearbeitung ein leichter, mikro-konkaver Teil 94 an einer Stelle verbleibt, welche zu einem dritten Teil oder zu einer Kantenteil-Nähe erstellt ist, wie in 3(a) gezeigt, und bei der Ätz-Bearbeitung verbleibt ein leichter, mikro-konvexer Teil 95 an der Stelle, welche zu dem Kantenteil oder der Nähe des Kantenteils erstellt ist, wie in 3(b) gezeigt. Wie in 4(a) und 4(b) gezeigt, wird eine Länge von einer Breite eines Mikroteils von jedem aus dem mikro-konkaven Teil 94 und dem mikro-konvexen Teil 95, welche leicht verbleiben, zu W2. Wie in der Zeichnung gezeigt, wird diese Länge W2 des Mikroteils klein, und zwar verglichen mit der Länge W1 des oben erwähnten Zwischenraums zwischen den Fokussierter-Ionenstrahl-Abstrahlungspunkten. Ferner wird jeder aus dem mikro-konkaven Teil 94 und dem mikro-konvexen Teil 95, welche leicht verbleiben, eine Fläche, welche unter den gewünschten Arbeitsflächen des Werkstücks letztendlich bearbeitet ist. Indem derart vorgegangen wird, wird der erste Arbeitsprozess beendet, und wird nachfolgend mit dem zweiten Arbeitsprozess fortgefahren.
Bei diesem zweiten Arbeitsprozess wird, wie in 3(a) gezeigt, bei der Ablagerungs-Bearbeitung, der mikro-konkave Teil 94, welcher leicht im oben erwähnten ersten Arbeitsprozess verbleibt, zusätzlich ablagerungs-bearbeitet. Ferner wird bei der Ätz-Bearbeitung, wie in 3(b) gezeigt, der mikro-konvexe Teil 95, welcher leicht im oben erwähnten ersten Arbeitsprozess verbleibt, zusätzlich ätz-bearbeitet. Genauer gesagt, wird bei diesem zweiten Arbeitsprozess der fokussierte Ionenstrahl I auf eine Kante E kantenbestrahlt, welche zu einem Kantenteil von einem Endteil des mikro-konkaven Teils 94, wie in 4(a) gezeigt, oder des mikro-konvexen Teils 95, wie in 4(b) gezeigt, erstellt ist. Diese Kantenbestrahlung bedeutet, während sie sich von der oben erwähnten Flächenbestrahlung unterscheidet, eine Bestrahlung, welche den fokussierten Ionenstrahl I auf die Kante E abstrahlt, welche ein Endteil von der gewünschten Arbeitsfläche des Werkstückes ist, und wobei sie die Ablagerungs-Bearbeitung oder die Ätz-Bearbeitung durchführt, indem der fokussierte Ionenstrahl I auf die Kante E abgestrahlt wird. Zusätzlich kennzeichnet Bezugszeichen C in 3(a) und 3(b) und in 4(a) und 4(b) eine Stelle, welche einem Kantenteil in der vorliegenden Erfindung entspricht, und dieses Kantenteil C bedeutet eine Stelle, bei welcher die Bearbeitung innerhalb der gewünschten Arbeitsstelle des Werkstückes 90 letztendlich abgeschlossen wird. Mit anderen Worten wird bei dem zweiten Arbeitsprozess der Kantenteil C ein Endpunkt beim Durchführen der Ablagerungs-Bearbeitung oder der Ätz-Bearbeitung durch eine Kantenbestrahlung.
Ferner erhält der fokussierte Ionenstrahl I, welcher in diesem zweiten Arbeitsprozess abgestrahlt wird, eine Dosierungsgröße, welche gesteuert wird. Das heißt, dass dessen Dosierungsgröße willkürlich in Übereinstimmung mit dem mikro-konkaven Teil 94 oder dem mikro-konvexen Teil 95, welches im oben erwähnten ersten Arbeitsprozess übrig bleibt, ausgewählt werden kann. Diese Dosierungsgröße wird durch ein Produkt aus einer elekt rischen Stromgröße und einer Bestrahlungszeit des fokussierten Ionenstrahls bestimmt, und als eine physikalische Größe abgeleitet, welche der Bestrahlungszeit entspricht, wenn die elektrische Stromgröße des fokussierten Ionenstrahls stabil ist. Im Übrigen kann dieser fokussierte Ionenstrahl I Impulse enthalten, welche auf eine vorbestimmte elektrische Stromgröße des fokussierten Ionenstrahls eingestellt sind. In diesem Fall wird die abzustrahlende Dosierungsgröße durch eine Frequenz der abzustrahlenden Impulse bestimmt.
Zusätzlich hängt eine Arbeitsgröße von der Ablagerungs-Bearbeitung oder der Ätz-Bearbeitung von der Dosierungsgröße des abzustrahlenden fokussierten Ionenstrahls I ab. Mit anderen Worten, wie im Kurvenverlauf von 5 gezeigt, welche eine Beziehung zwischen der Dosierungsgröße und einer Bewegungsgröße von der Kante zeigt (mit anderen Worten, eine Größe, mit welcher sich eine Position von der Kante durch die Tatsache bewegt, dass sich ein stufenförmig bearbeiteter Bereich von der Kante ausbreitet), gilt, dass, wenn die Dosierungsgröße zunimmt, ebenfalls die Bewegungsgröße von der bearbeiteten Kante zunimmt. Genauer gesagt, in einem Fall, bei welchem die Dosierungsgröße des fokussierten Ionenstrahls I gleich 400 CTS beträgt (CTS: eine bestimmte Einheit proportional zur Dosierungsgröße), beträgt die Bewegungsgröße von der Kante 3,5 nm, und in einem Fall, bei welchem die Dosierungsgröße des fokussierten Ionenstrahls I gleich 500 CTS beträgt, beträgt die Bewegungsgröße von der Kante nahezu 11 nm.
Im Übrigen ist diese Bewegungsgröße der Kante gleich der Arbeitsgröße erstellt, bei welcher der fokussierte Ionenstrahl I arbeitet. Im zweiten Arbeitsprozess, da die Dosierungsgröße in Anbetracht der Bewegungsgröße von der Kante zuvor wie in 5 gemessen ist, ist es in einem Fall der Bearbeitung von dieser Kante möglich, den fokussierten Ionenstrahl I entsprechend einer Dosierungsgröße abzustrahlen, um eine gewünschte Kanten-Bewegungsgröße zu erlangen. Mit anderen Worten ist es möglich, die Dosierungsgröße angesichts der oben erwähnten Arbeitsgröße des mikro-konkaven Teils 94 oder des mikro-konvexen Teils 95 willkürlich auszuwählen und einzustellen, und dadurch kann die Bearbeitung mit einer guten Genauigkeit durchgeführt werden.
Der fokussierte Ionenstrahl I, dessen Dosierungsgröße wie angegeben ausgewählt und eingestellt ist, wird auf die Kante E nahe des Kantenteils C in Anbetracht auf das Werkstück 90, wie in 4(a) und 4(b) gezeigt, abgestrahlt. Dadurch wird bei der Ablagerungs-Bearbeitung von 4(a) der Ablagerungs-Film stufenförmig in dieser Kante E ausgebildet, und dieser mikro-konkave Teil 94 wird eingegraben. Mit anderen Worten, durch diese Ablagerungs-Bearbeitung, wird der Ablagerungs-Film stufenförmig in der Kante E in der Zeichnung nach rechts ausgebildet, und dieser mikro-konkave Teil 94 wird eingegraben. Ferner wird in der Ätz-Bearbeitung von 4(b) diese Kante E stufenförmig ausgeschnitten, und dieser mikro-konvexe Teil 95 wird entfernt. Mit anderen Worten, durch diese Ätz-Bearbeitung, wird die Kante E stufenförmig in der Figur nach links abgeschnitten, und dieser mikro-konkave Teil 94 wird entfernt. Indem dies derart vorgenommen wird, ist es sogar in einem Fall, bei welchem eine Stelle, bei welcher es gewünscht ist, die Bearbeitung durchzuführen, eine Stelle ist, deren Breite kleiner als die Bestrahlungsbreite des fokussierten Ionenstrahls I ist, möglich, die Stelle wunschgemäß zu bearbeiten, bei welcher es gewünscht ist, die Bearbeitung durchzuführen.
Im Übrigen ist der technische Umfang von der vorliegenden Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, und es ist möglich, zahlreiche Modifikationen in einem Umfang hinzuzufügen, welcher vom Hauptinhalt der vorliegenden Erfindung nicht abweicht. Beispielsweise, in der oben erwähnten Ausführungsform, obwohl der fokussierte Ionenstrahl durch die Impulse gebildet ist, welche die vorbestimmte Dosierungsgröße erstellen, besteht darauf keine Beschränkung, und es ist ebenfalls möglich, den fokussierten Ionenstrahl kontinuierlich abzustrahlen und die Dosierungsgröße durch seine Bestrahlungszeit einzustellen. Ferner, obwohl das Gallium-Ion als die Ionenquelle verwendet wird, besteht keine Beschränkung darauf, und es ist möglich, eine geeignete Ionenquelle zu verwenden. Ferner, was das Werkstück betrifft, ist es nicht auf die Fotomaske beschränkt, und es ist möglich, ein geeignetes Werkstück zu bearbeiten, welches sehr klein erstellt ist.
Sogar in dem Fall, bei welchem sich der lichtundurchlässige defekte Abschnitt von dem normalen Muster in der Fotomaske von der Halbleitervorrichtung erstreckt, und wobei dessen Größe kleiner als die Bestrahlungsbreite des fokussierten Ionenstrahls ist, ist es möglich, wunschgemäß seine Stelle zu bearbeiten, welche zu bearbeiten gewünscht ist.
Zusammenfassung
Sogar in einem Fall, bei welchem eine Größe kleiner als eine Bestrahlungsbreite von eifern fokussierten Ionenstrahl ist, ist es möglich, die Stelle, welche zu bearbeiten gewünscht ist, wunschgemäß zu bearbeiten.
Ein Arbeitsverfahren durch einen fokussierten Ionenstrahl I, welches eine Ablagerungs-Bearbeitung oder eine Ätz-Bearbeitung auf ein Werkstück 90 durch ein Bestrahlen des fokussierten Ionenstrahls auf das Werkstück 90 durchführt, wobei eine Dosierungsgröße erhöht wird, indem der fokussierte Ionenstrahl I auf eine Kante E des Werkstücks 90 bestrahlt wird, und die Dosierungsgröße des fokussierten Ionenstrahls gesteuert wird, wobei sich ein Bereich, welcher stufenförmig bearbeitet ist, von der Kante ausbreitet, wodurch das Werkstück 90 ablagerungs-bearbeitet oder ätz-bearbeitet wird.

Claims

Arbeitsverfahren mit einem fokussierten Ionenstrahl, bei welchem eine Ablagerungs-Bearbeitung oder eine Ätz-Bearbeitung auf einem Werkstück durchgeführt wird, indem das Werkstück mit dem fokussierten Ionenstrahl bestrahlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück ablagerungs-bearbeitet oder ätz-bearbeitet wird, indem der fokussierte Ionenstrahl auf eine Kante des Werkstückes abgestrahlt wird und eine Dosierungsgröße des fokussierten Ionenstrahls gesteuert wird.
Arbeitsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Prozesse aufweist: einen ersten Bearbeitungsprozess, bei welchem eine Ablagerungs-Bearbeitung oder eine Ätz-Bearbeitung auf dem Werkstück durchgeführt wird, indem ein aktueller Bearbeitungsbereich mit dem fokussierten Ionenstrahl flächig bestrahlt wird, wobei der aktuelle Bearbeitungsbereich in ein Kantenteil von einem Arbeitsbereich des Werkstückes eintritt, und einen zweiten Arbeitsprozess, bei welchem die Ablagerungs-Bearbeitung oder die Ätz-Bearbeitung auf dem Werkstück durchgeführt wird, indem eine Kante von einem Kantenteil oder von einer Kantenteil-Nähe, welche in dem Werkstück nach dem ersten Arbeitsprozess verbleibt, mit denn fokussierten Ionenstrahl bestrahlt wird.
Arbeitsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ionendosis-Gesamtgröße des auszustrahlenden fokussierten Ionenstrahls, entsprechend einer Bearbeitungsgröße von der Kante des Werkstückes eingestellt wird.
Arbeitsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der fokussierte Ionenstrahl durch einen Impuls gebildet wird, welcher eine vorbestimmte Dosierungsgröße erstellt, und dass der Impuls fortlaufend abgestrahlt wird, bis er die Ionendosis-Gesamtgröße erreich wird.
Bearbeitungseinrichtung, bei welcher ein fokussierter Ionenstrahl verwendet wird und eine Ablagerungs-Bearbeitung oder eine Ätz-Bearbeitung auf einem Werkstück durch ein Bestrahlen des Werkstückes mit dem fokussierten Ionenstrahl durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Steuermittel enthält, welches derart steuert, um die Ablagerungs-Bearbeitung oder die Ätz-Bearbeitung auf dem Werkstück durchzuführen, indem die Ablagerungs-Bearbeitung oder die Ätz-Bearbeitung auf dem Werkstück durch ein Flächenbestrahlen des fokussierten Ionenstrahls auf einen aktuellen Arbeitsbereich durchgeführt wird, welcher innerhalb eines Kantenteils von einem Arbeitsbereich des Werkstückes eintritt, und nachfolgend eine Dosierungsgröße des fokussierten Ionenstrahls gesteuert wird, indem der fokussierte Ionenstrahl auf eine Kante von einem Kantenteil abgestrahlt wird, welcher in dem Werkstück nach der ersten Bearbeitung verbleibt.