JP2002134058A - 加工深さ計測機能付集束イオンビーム加工装置 - Google Patents
加工深さ計測機能付集束イオンビーム加工装置Info
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- JP2002134058A JP2002134058A JP2000329781A JP2000329781A JP2002134058A JP 2002134058 A JP2002134058 A JP 2002134058A JP 2000329781 A JP2000329781 A JP 2000329781A JP 2000329781 A JP2000329781 A JP 2000329781A JP 2002134058 A JP2002134058 A JP 2002134058A
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- Japan
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- ion beam
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- irradiation system
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Abstract
(57)【要約】
【課題】加工穴深さの計測誤差が大きく、加工位置以外
の領域にもイオンビームによるダメージを与えていた。 【解決手段】イオンビーム照射系と軸方向を異にした電
子ビーム照射系を同一試料室内に設け、該電子ビーム照
射系で加工穴底部と上部に焦点を合わせた時の差分から
加工穴深さを求めることとした。高精度で試料にダメー
ジを与えることなく加工穴深さの計測が可能となる。
の領域にもイオンビームによるダメージを与えていた。 【解決手段】イオンビーム照射系と軸方向を異にした電
子ビーム照射系を同一試料室内に設け、該電子ビーム照
射系で加工穴底部と上部に焦点を合わせた時の差分から
加工穴深さを求めることとした。高精度で試料にダメー
ジを与えることなく加工穴深さの計測が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、イオンビーム加工
装置に係り、特にイオンビームによる加工穴の加工深さ
を精度良くかつ試料にダメージを与えることなく計測可
能なイオンビーム加工装置に関する。
装置に係り、特にイオンビームによる加工穴の加工深さ
を精度良くかつ試料にダメージを与えることなく計測可
能なイオンビーム加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の装置ではイオンビームによる加工
穴の加工深さを求めるには、試料を傾斜させ加工穴を含
む領域をイオンビームで走査し、穴の断面のＳＩＭ(Sca
nningIon Microscope)像から、傾斜した壁の高さを求
め、幾何学的手法により穴の深さを求めていた。
穴の加工深さを求めるには、試料を傾斜させ加工穴を含
む領域をイオンビームで走査し、穴の断面のＳＩＭ(Sca
nningIon Microscope)像から、傾斜した壁の高さを求
め、幾何学的手法により穴の深さを求めていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術はイオン
ビームによる穴加工を行った際の穴の側壁における傾き
についての配慮がされておらず、特に穴加工底部からス
パッタされた物質の再付着が多い場合、側壁の傾きが大
きくなり幾何学的に求めた加工深さと実際の加工深さで
は誤差が生じてしまうという問題があった。また、ＳＩ
Ｍ画像を得るために試料表面をイオンビームで新たに走
査するため、加工域以外の箇所にもダメージを与えてし
まうという問題があった。
ビームによる穴加工を行った際の穴の側壁における傾き
についての配慮がされておらず、特に穴加工底部からス
パッタされた物質の再付着が多い場合、側壁の傾きが大
きくなり幾何学的に求めた加工深さと実際の加工深さで
は誤差が生じてしまうという問題があった。また、ＳＩ
Ｍ画像を得るために試料表面をイオンビームで新たに走
査するため、加工域以外の箇所にもダメージを与えてし
まうという問題があった。
【０００４】本発明は、側壁の傾きに影響を受けること
なく、高精度に加工深さを求めることを目的としてお
り、さらに試料表面にダメージを与えることなく加工深
さを容易に求められる加工深さ計測機能付集束イオンビ
ーム加工装置を提供することを目的とする。
なく、高精度に加工深さを求めることを目的としてお
り、さらに試料表面にダメージを与えることなく加工深
さを容易に求められる加工深さ計測機能付集束イオンビ
ーム加工装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、同一試料室内にイオンビーム照射系とは軸方向を異
にした電子ビーム照射系を設け、試料表面の未加工領域
に焦点を合わせた時と加工穴底部に焦点を合わせた時の
各々の位置での対物レンズ電流から一義的の求まるＷＤ
(Working Distance)の差を求めることにより達成され
る。
に、同一試料室内にイオンビーム照射系とは軸方向を異
にした電子ビーム照射系を設け、試料表面の未加工領域
に焦点を合わせた時と加工穴底部に焦点を合わせた時の
各々の位置での対物レンズ電流から一義的の求まるＷＤ
(Working Distance)の差を求めることにより達成され
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１によ
り説明する。真空チャンバー２はバルブ１８を介し真空
ポンプ１９により排気されるようになっている。前記真
空チャンバー２にはイオンビーム鏡筒３、電子ビーム鏡
筒１、２次電子検出器９及び試料ステージ７が設けられ
ている。前記試料ステージ７上に設置された試料６上へ
のイオンビーム５照射点の近傍には電子ビーム４がイオ
ンビーム５とはそのビーム軸方向を異にして照射される
ようになっている。ここで、イオンビーム５はコントロ
ーラ１５からスキャン制御器１１、ブランキング制御器
１０を介してビーム走査が制御される。同様に電子ビー
ム４もコントローラ１５からスキャン制御器１３、ブラ
ンキング制御器１２を介してビーム走査が制御される
が、イオンビーム５がビーム走査している間はブランキ
ングされるようになっている。一方、電子ビーム４がビ
ーム走査している間はイオンビーム５はブランキングさ
れる。従って、モニタ１７上にはおのおののビーム走査
切替に応じて、試料から放出される２次電子を２次電子
検出器９で捕らえイメージ制御器１６を介し、ＳＥＭ像
とＳＩＭ像が切替表示される。
り説明する。真空チャンバー２はバルブ１８を介し真空
ポンプ１９により排気されるようになっている。前記真
空チャンバー２にはイオンビーム鏡筒３、電子ビーム鏡
筒１、２次電子検出器９及び試料ステージ７が設けられ
ている。前記試料ステージ７上に設置された試料６上へ
のイオンビーム５照射点の近傍には電子ビーム４がイオ
ンビーム５とはそのビーム軸方向を異にして照射される
ようになっている。ここで、イオンビーム５はコントロ
ーラ１５からスキャン制御器１１、ブランキング制御器
１０を介してビーム走査が制御される。同様に電子ビー
ム４もコントローラ１５からスキャン制御器１３、ブラ
ンキング制御器１２を介してビーム走査が制御される
が、イオンビーム５がビーム走査している間はブランキ
ングされるようになっている。一方、電子ビーム４がビ
ーム走査している間はイオンビーム５はブランキングさ
れる。従って、モニタ１７上にはおのおののビーム走査
切替に応じて、試料から放出される２次電子を２次電子
検出器９で捕らえイメージ制御器１６を介し、ＳＥＭ像
とＳＩＭ像が切替表示される。
【０００７】本装置構成において、イオンビーム５によ
る穴加工を行う際は、コントローラ１５からステージ制
御器２０を介し試料ステージ７を試料６表面にイオンビ
ーム５が垂直に入射するまで傾斜させ、所望する領域を
イオンビーム５でビーム走査することで行います。本操
作により加工された穴の深さを計測する場合は、試料ス
テージ７を試料６表面に電子ビーム４が垂直に入射する
まで傾斜を戻し、電子ビーム４で試料表面をビーム走査
し、発生した２次電子を２次電子検出器９で検出しイメ
ージ制御器１６によりモニタ１７上に表示した画像を用
い、レンズ制御器１４で試料６の未加工域と加工穴底部
におのおの焦点を合わせたときの条件の違いより求め
る。即ち図２にあるように、未加工領域及び加工穴底部
のおのおので焦点を合わせたときの点物レンズ電流値に
対し一義的に求まるＷＤの値がＷ，Ｗ’であるとこの差
分から加工穴深さｄがｄ＝Ｗ’−Ｗとしてもとめられ
る。なお、本計測方法では直接加工穴上面と底面での比
較を行うため、加工穴側壁が傾斜していてもその影響は
受けず、高精度に加工深さを求められる。また、上記計
測のために電子ビーム４でビーム走査する間はイオンビ
ーム１０はビーム走査しないようにブランキング制御器
１０を介しコントローラ１５で制御するため、試料表面
に新たなダメージを与えることもない。
る穴加工を行う際は、コントローラ１５からステージ制
御器２０を介し試料ステージ７を試料６表面にイオンビ
ーム５が垂直に入射するまで傾斜させ、所望する領域を
イオンビーム５でビーム走査することで行います。本操
作により加工された穴の深さを計測する場合は、試料ス
テージ７を試料６表面に電子ビーム４が垂直に入射する
まで傾斜を戻し、電子ビーム４で試料表面をビーム走査
し、発生した２次電子を２次電子検出器９で検出しイメ
ージ制御器１６によりモニタ１７上に表示した画像を用
い、レンズ制御器１４で試料６の未加工域と加工穴底部
におのおの焦点を合わせたときの条件の違いより求め
る。即ち図２にあるように、未加工領域及び加工穴底部
のおのおので焦点を合わせたときの点物レンズ電流値に
対し一義的に求まるＷＤの値がＷ，Ｗ’であるとこの差
分から加工穴深さｄがｄ＝Ｗ’−Ｗとしてもとめられ
る。なお、本計測方法では直接加工穴上面と底面での比
較を行うため、加工穴側壁が傾斜していてもその影響は
受けず、高精度に加工深さを求められる。また、上記計
測のために電子ビーム４でビーム走査する間はイオンビ
ーム１０はビーム走査しないようにブランキング制御器
１０を介しコントローラ１５で制御するため、試料表面
に新たなダメージを与えることもない。
【０００８】ところで、試料ステージ７は試料６上の目
的の箇所が各ビーム下に来るようにＸ，Ｙ方向及びチル
ト方向に移動可能であり、試料６の厚みの変化にも対応
可能なようにＺ方向への移動も可能とする。また、ステ
ージ制御器２０において、各ビーム方向に試料６の目的
位置が向いたときの各軸方向の位置情報を登録させるこ
とにより、イオンビーム５による穴加工直後に登録位置
情報を用いて試料ステージ７を移動し、電子ビーム４に
よる加工穴深さ計測が容易に可能となる。
的の箇所が各ビーム下に来るようにＸ，Ｙ方向及びチル
ト方向に移動可能であり、試料６の厚みの変化にも対応
可能なようにＺ方向への移動も可能とする。また、ステ
ージ制御器２０において、各ビーム方向に試料６の目的
位置が向いたときの各軸方向の位置情報を登録させるこ
とにより、イオンビーム５による穴加工直後に登録位置
情報を用いて試料ステージ７を移動し、電子ビーム４に
よる加工穴深さ計測が容易に可能となる。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、高精度にかつ試料に新
たなダメージを与えることなく加工穴深さを計測可能と
なる。
たなダメージを与えることなく加工穴深さを計測可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の加工深さ計測機能付イオン
ビーム加工装置の構成図である。
ビーム加工装置の構成図である。
【図２】加工穴深さ計測方法の説明図である。
１…電子ビーム鏡筒、２…真空チャンバー、３…イオン
ビーム鏡筒、４…電子ビーム、５…イオンビーム、６…
試料、７…試料ステージ、９…２次電子検出器、１０，
１２…ブランキング制御器、１１，１３…偏向制御器、
１４…レンズ制御器、１５…コントローラ、１６…イメ
ージ制御器、１７…モニタ。
ビーム鏡筒、４…電子ビーム、５…イオンビーム、６…
試料、７…試料ステージ、９…２次電子検出器、１０，
１２…ブランキング制御器、１１，１３…偏向制御器、
１４…レンズ制御器、１５…コントローラ、１６…イメ
ージ制御器、１７…モニタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｂ 15/02 Ｇ０１Ｂ 15/02 Ｂ Ｈ０１Ｊ 37/28 Ｈ０１Ｊ 37/28 Ｂ Ｆターム(参考） 2F067 AA24 BB00 EE16 HH06 JJ05 KK04 PP12 SS13 4E066 AA02 BA13 BE08 5C033 UU02 UU04 5C034 DD01 DD05
Claims (3)
- 【請求項１】 試料面を走査照射するイオンビーム照射
系と、電子ビーム照射系、各ビーム走査時に試料から放
出される２次電子を捕らえる検出器、上記検出器からの
出力を表示する像表示装置およびビーム切替機構を有
し、前記イオンビーム照射系と電子ビーム照射系を軸方
向を異にして同一試料室に装備し、前記イオンビームで
試料を加工した際の加工深さを前記電子ビームの走査条
件により計測することを特徴とする加工深さ計測機能付
集束イオンビーム加工装置。 - 【請求項２】 試料を少なくともＸ，Ｙ，Ｚ及びチルト
の４軸方向に移動可能な試料ステージを具有した請求項
１記載の加工深さ計測機能付集束イオンビーム加工装
置。 - 【請求項３】 前記試料ステージは各軸方向の位置情報
を記録する手段と、該記録位置に移動する手段とが設け
られた請求項２記載の加工深さ計測機能付集束イオンビ
ーム加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000329781A JP2002134058A (ja) | 2000-10-24 | 2000-10-24 | 加工深さ計測機能付集束イオンビーム加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000329781A JP2002134058A (ja) | 2000-10-24 | 2000-10-24 | 加工深さ計測機能付集束イオンビーム加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002134058A true JP2002134058A (ja) | 2002-05-10 |
Family
ID=18806398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000329781A Pending JP2002134058A (ja) | 2000-10-24 | 2000-10-24 | 加工深さ計測機能付集束イオンビーム加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002134058A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004276103A (ja) * | 2003-03-18 | 2004-10-07 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料加工方法 |
| JP2009038043A (ja) * | 2008-11-04 | 2009-02-19 | Hitachi High-Technologies Corp | 半導体の加工観察装置、および半導体の加工観察装置の操作方法 |
| CN111220103A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-06-02 | 珠海斗门超毅实业有限公司 | 线路板表面处理厚度的测量方法 |
-
2000
- 2000-10-24 JP JP2000329781A patent/JP2002134058A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004276103A (ja) * | 2003-03-18 | 2004-10-07 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料加工方法 |
| JP4560272B2 (ja) * | 2003-03-18 | 2010-10-13 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 試料加工方法 |
| JP2009038043A (ja) * | 2008-11-04 | 2009-02-19 | Hitachi High-Technologies Corp | 半導体の加工観察装置、および半導体の加工観察装置の操作方法 |
| CN111220103A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-06-02 | 珠海斗门超毅实业有限公司 | 线路板表面处理厚度的测量方法 |
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