JP2002270128A - 集束イオンビーム装置およびそれを用いた加工方法 - Google Patents
集束イオンビーム装置およびそれを用いた加工方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 集束イオンビーム装置を用いて複数の試料を
短時間で加工するようにする。 【解決手段】 イオンビームの走査信号に、加工範囲を
走査する信号成分と移動ステージの移動に同期した信号
成分を重畳する。このような走査信号を用い、試料ステ
ージを移動しながら加工を行なう。
短時間で加工するようにする。 【解決手段】 イオンビームの走査信号に、加工範囲を
走査する信号成分と移動ステージの移動に同期した信号
成分を重畳する。このような走査信号を用い、試料ステ
ージを移動しながら加工を行なう。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、集束イオンビーム
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、微細加工技術の進展に伴い、最小
加工寸法は年々微細になっている。
加工寸法は年々微細になっている。
【０００３】半導体製造工程に用いられているフォトリ
ソグラフィ技術は、微細加工と一括処理による大量生産
を実現する最も成功した技術である。しかしながら、製
造されるデバイスの性能向上にともない、性能を決定す
る最も精密な加工を必要とする部分では、従来のフォト
リソグラフィ技術を用いた加工では所定の精度の加工を
実現できないようになってきた。
ソグラフィ技術は、微細加工と一括処理による大量生産
を実現する最も成功した技術である。しかしながら、製
造されるデバイスの性能向上にともない、性能を決定す
る最も精密な加工を必要とする部分では、従来のフォト
リソグラフィ技術を用いた加工では所定の精度の加工を
実現できないようになってきた。
【０００４】フォトリソグラフィ技術を用いた加工は、
非加工領域をレジストで覆い、露出した加工領域をイオ
ンビームなどによるスパッタリングと反応性ガスによる
化学反応を組合せて行うのが一般的である。ここで用い
られるイオンビームは、短時間に大量の加工を実現する
ことを目的としているため、ブロードビームと呼ばれる
断面積の広いビームである。
非加工領域をレジストで覆い、露出した加工領域をイオ
ンビームなどによるスパッタリングと反応性ガスによる
化学反応を組合せて行うのが一般的である。ここで用い
られるイオンビームは、短時間に大量の加工を実現する
ことを目的としているため、ブロードビームと呼ばれる
断面積の広いビームである。
【０００５】ところが、このような方法で大量加工した
ときの加工形状のばらつきが、性能を決定する最も精密
な加工を必要とする部分の要求寸法精度を満足しないよ
うになった。そのため、このばらつきの補正や、より微
細な加工を行うことのできる集束イオンビームが利用さ
れるようになった。
ときの加工形状のばらつきが、性能を決定する最も精密
な加工を必要とする部分の要求寸法精度を満足しないよ
うになった。そのため、このばらつきの補正や、より微
細な加工を行うことのできる集束イオンビームが利用さ
れるようになった。
【０００６】試料の被加工領域を集束イオンビームの照
射位置に設置する。試料は試料ステージに載置されてお
り、試料ステージの制御により集束イオンビーム照射位
置に移動される。集束イオンビームの照射により微細加
工を行う。加工終了後、試料ステージを移動し、次の被
加工領域が集束イオンビームの照射位置になるように試
料ステージを制御する。これを繰り返す。
射位置に設置する。試料は試料ステージに載置されてお
り、試料ステージの制御により集束イオンビーム照射位
置に移動される。集束イオンビームの照射により微細加
工を行う。加工終了後、試料ステージを移動し、次の被
加工領域が集束イオンビームの照射位置になるように試
料ステージを制御する。これを繰り返す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】集束イオンビームはブ
ロードビームとは異なり、断面積の小さいビームであ
る。そのため、加工時間が同じ場合、集束イオンビーム
の加工量はブロードビームと比較して少ない。また、同
時に複数の領域を加工することができないと言う課題が
ある。
ロードビームとは異なり、断面積の小さいビームであ
る。そのため、加工時間が同じ場合、集束イオンビーム
の加工量はブロードビームと比較して少ない。また、同
時に複数の領域を加工することができないと言う課題が
ある。
【０００８】そのため、集束イオンビームによる生産性
向上のため (1)集束イオンビームの電流量、電流密度を向上し、単
位時間あたりの加工量を増加する。 (2)試料ステージを高速移動させることにより、単位時
間あたりの加工数を増加する。 などの対策が取られている。
向上のため (1)集束イオンビームの電流量、電流密度を向上し、単
位時間あたりの加工量を増加する。 (2)試料ステージを高速移動させることにより、単位時
間あたりの加工数を増加する。 などの対策が取られている。
【０００９】しかしながら、第一の加工を終了した後に
試料ステージを第二の被加工領域に移動し、試料ステー
ジが停止した後に第二の加工を行う方法では、試料ステ
ージの移動時間は加工を行うことができない。そのた
め、その分生産性を向上することができない。
試料ステージを第二の被加工領域に移動し、試料ステー
ジが停止した後に第二の加工を行う方法では、試料ステ
ージの移動時間は加工を行うことができない。そのた
め、その分生産性を向上することができない。
【００１０】本発明は、このような問題を解決すること
を目的とする。
を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段として、集束イオンビームの走査信号に、試料ス
テージの位置に対応した信号成分を重畳し、試料ステー
ジを停止することなく集束イオンビームによる加工を行
なう集束イオンビーム装置およびそのような集束イオン
ビーム装置を用いて行う加工方法を提案する。
の手段として、集束イオンビームの走査信号に、試料ス
テージの位置に対応した信号成分を重畳し、試料ステー
ジを停止することなく集束イオンビームによる加工を行
なう集束イオンビーム装置およびそのような集束イオン
ビーム装置を用いて行う加工方法を提案する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を一実施の形態と共
に説明する。
に説明する。
【００１３】図1は、実施の形態に係る集束イオンビー
ム装置の概略構成例を示す図である。図1に示すよう
に、例えば、Gaなどからなる液体金属イオン源1および
引き出し電極2を有するイオン源部3は、XY方向移動装置
4に搭載されて発生するビームに直交する二方向であるX
Y方向に移動可能に設けられている。イオン源部3のビー
ム照射側には、イオン源部3から発生する高輝度イオン
ビームB1のエネルギー密度の高い中央部分のみを通過さ
せると共にその捕捉したイオンビームの電流を測定する
モニタリングアパーチャ5が配置されている。また、モ
ニタリングアパーチャ5のビーム出射側にはコンデンサ
レンズ6、ブランキング電極7、アパーチャ8および対物
レンズ9からなる荷電子光学系10が配置されており、イ
オン源1から発生した高輝度イオンビームB1は荷電子光
学系9により集束されて集束イオンビームB2となる。
ム装置の概略構成例を示す図である。図1に示すよう
に、例えば、Gaなどからなる液体金属イオン源1および
引き出し電極2を有するイオン源部3は、XY方向移動装置
4に搭載されて発生するビームに直交する二方向であるX
Y方向に移動可能に設けられている。イオン源部3のビー
ム照射側には、イオン源部3から発生する高輝度イオン
ビームB1のエネルギー密度の高い中央部分のみを通過さ
せると共にその捕捉したイオンビームの電流を測定する
モニタリングアパーチャ5が配置されている。また、モ
ニタリングアパーチャ5のビーム出射側にはコンデンサ
レンズ6、ブランキング電極7、アパーチャ8および対物
レンズ9からなる荷電子光学系10が配置されており、イ
オン源1から発生した高輝度イオンビームB1は荷電子光
学系9により集束されて集束イオンビームB2となる。
【００１４】ここで、アパーチャ8は、径寸法の異なる
複数の透孔8aを有し、透孔切替装置11により切替可能と
なっている。すなわち、アパーチャ7は、透孔切替装置1
1により複数の寸法の異なる透孔8aに変更可能となって
いる。なお、この例では、複数の径寸法の異なる透孔8a
を有する部材をスライドさせることにより透孔8aの径寸
法を変更可能としているが、単独の透孔8aの径寸法を連
続的にまたは段階的に変更可能なようにしてもよい。こ
のように透孔切替装置11の構成は特に限定されないが、
具体的な例としては、例えば、特開昭62−223756号公報
に開示された構成を挙げることができる。
複数の透孔8aを有し、透孔切替装置11により切替可能と
なっている。すなわち、アパーチャ7は、透孔切替装置1
1により複数の寸法の異なる透孔8aに変更可能となって
いる。なお、この例では、複数の径寸法の異なる透孔8a
を有する部材をスライドさせることにより透孔8aの径寸
法を変更可能としているが、単独の透孔8aの径寸法を連
続的にまたは段階的に変更可能なようにしてもよい。こ
のように透孔切替装置11の構成は特に限定されないが、
具体的な例としては、例えば、特開昭62−223756号公報
に開示された構成を挙げることができる。
【００１５】また、アパーチャ8は、XY方向移動装置に
より、各透孔8aの径方向の位置をXY方向に移動可能とな
っている。図1の例では、透孔切替装置11は透孔8aをス
ライドして切り替える機能を持つことから、XY方向移動
装置を兼ねている。
より、各透孔8aの径方向の位置をXY方向に移動可能とな
っている。図1の例では、透孔切替装置11は透孔8aをス
ライドして切り替える機能を持つことから、XY方向移動
装置を兼ねている。
【００１６】荷電子光学系10のブランキング電極7およ
び制御電源24からなるブランキング手段が設けられてお
り、集束イオンビームのオン・オフを行うようになって
いる。すなわち、集束イオンビームB2をオフする場合に
ブランキング電極7に電圧を印加して集束イオンビームB
2を偏向させることによりアパーチャ8で遮断するように
する。
び制御電源24からなるブランキング手段が設けられてお
り、集束イオンビームのオン・オフを行うようになって
いる。すなわち、集束イオンビームB2をオフする場合に
ブランキング電極7に電圧を印加して集束イオンビームB
2を偏向させることによりアパーチャ8で遮断するように
する。
【００１７】また、アパーチャ8のビーム出射側には、
集束イオンビームB2を所望の位置に走査するための偏向
電極16が配置されており、偏向電極16により走査される
集束イオンビームB2は、試料ステージ17上に載置された
試料18の所望の位置に照射されるようになっている。偏
向電極16はビーム出射側に配置された第一の偏向電極16
aと試料側にある第二の偏向電極16bの２段構成になって
いる。
集束イオンビームB2を所望の位置に走査するための偏向
電極16が配置されており、偏向電極16により走査される
集束イオンビームB2は、試料ステージ17上に載置された
試料18の所望の位置に照射されるようになっている。偏
向電極16はビーム出射側に配置された第一の偏向電極16
aと試料側にある第二の偏向電極16bの２段構成になって
いる。
【００１８】試料ステージ17の上方には、集束イオンビ
ームB2が照射された試料18の表面から放出される二次荷
電粒子を検出する検出器19が配置されており、この検出
器19には、検出信号を増幅すると共に二次荷電粒子の平
面強度分布を求める画像制御部20と、この画像制御部20
からの平面強度分布信号に基づいて試料表面に形成され
ているパターンを表示する画像表示装置21とが接続され
ている。
ームB2が照射された試料18の表面から放出される二次荷
電粒子を検出する検出器19が配置されており、この検出
器19には、検出信号を増幅すると共に二次荷電粒子の平
面強度分布を求める画像制御部20と、この画像制御部20
からの平面強度分布信号に基づいて試料表面に形成され
ているパターンを表示する画像表示装置21とが接続され
ている。
【００１９】さらに、試料ステージ17の側方には、当該
試料ステージ17と位置交換可能なファラデーカップ15が
設けられている。ファラデーカップ15は、試料18の代わ
りに集束イオンビームB2の照射を受け、そのビーム電流
を測定するものである。
試料ステージ17と位置交換可能なファラデーカップ15が
設けられている。ファラデーカップ15は、試料18の代わ
りに集束イオンビームB2の照射を受け、そのビーム電流
を測定するものである。
【００２０】なお、上述したイオン源部3、コンデンサ
レンズ6、ブランキンング電極7、対物レンズ9および偏
向電極16には、それぞれに所望の電圧を印加するイオン
源制御電源22、コンデンサレンズ電源23、ブランキング
電源24、偏向電源25および対物レンズ電源26がそれぞれ
接続されており、さらに、このような集束イオンビーム
装置全体を総合的に制御すると共に、XY方向移動装置
4、透孔切替装置11、上述した各電源22〜26、および画
像制御部20等を個々に制御可能なコンピュータシステム
からなる制御部27が設けられている。
レンズ6、ブランキンング電極7、対物レンズ9および偏
向電極16には、それぞれに所望の電圧を印加するイオン
源制御電源22、コンデンサレンズ電源23、ブランキング
電源24、偏向電源25および対物レンズ電源26がそれぞれ
接続されており、さらに、このような集束イオンビーム
装置全体を総合的に制御すると共に、XY方向移動装置
4、透孔切替装置11、上述した各電源22〜26、および画
像制御部20等を個々に制御可能なコンピュータシステム
からなる制御部27が設けられている。
【００２１】このような集束イオンビーム装置では、イ
オン源3より引き出されたイオンビームB1を荷電粒子光
学系9により集束し且つ偏向電極16により走査して試料1
8に照射し、試料18の加工を行うことができる。また、
この例では図示していないが、試料18の近傍にガス照射
ノズルを設け、集束イオンビームB2の照射と同時にガス
照射ノズルからガスを供給することにより、局所的にビ
ームアシステッドCVDによる成膜を行うことができる。
オン源3より引き出されたイオンビームB1を荷電粒子光
学系9により集束し且つ偏向電極16により走査して試料1
8に照射し、試料18の加工を行うことができる。また、
この例では図示していないが、試料18の近傍にガス照射
ノズルを設け、集束イオンビームB2の照射と同時にガス
照射ノズルからガスを供給することにより、局所的にビ
ームアシステッドCVDによる成膜を行うことができる。
【００２２】また、このような加工を行う際、加工状況
は、画像表示装置21により観察することができる。な
お、この例では図示していないが、例えば一般の照明に
より試料18の表面を照射して、同時に光学顕微鏡により
試料表面を観察できるようにしてもよい。
は、画像表示装置21により観察することができる。な
お、この例では図示していないが、例えば一般の照明に
より試料18の表面を照射して、同時に光学顕微鏡により
試料表面を観察できるようにしてもよい。
【００２３】以下、このような集束イオンビーム装置を
用いた試料加工方法を説明する。試料は、図2にその例
を示す。半導体集積回路などのように同じ形状のデバイ
スが格子状に配置されている。
用いた試料加工方法を説明する。試料は、図2にその例
を示す。半導体集積回路などのように同じ形状のデバイ
スが格子状に配置されている。
【００２４】コンピュータシステム27は、試料18上に配
置されているマーク30と各デバイス31の位置座標に関す
る情報が入力されている。
置されているマーク30と各デバイス31の位置座標に関す
る情報が入力されている。
【００２５】試料18を試料ステージ17に載置し、図1に
は図示されていない試料室を真空状態にする。
は図示されていない試料室を真空状態にする。
【００２６】試料上の予め位置のわかっている複数のマ
ーク30を、試料ステージ17を移動させながら、順次集束
イオンビームの照射範囲に移動する。マークを含む領域
にイオンビームを走査照射し、試料表面より発生する二
次荷電粒子による二次荷電粒子像を観察する。観察され
た各マーク30の観察像での位置と、観察したときの試料
ステージ17の座標から、試料上に格子状に配置された各
デバイスの被加工箇所を集束イオンビーム装置のコンピ
ュータシステム27により計算する。
ーク30を、試料ステージ17を移動させながら、順次集束
イオンビームの照射範囲に移動する。マークを含む領域
にイオンビームを走査照射し、試料表面より発生する二
次荷電粒子による二次荷電粒子像を観察する。観察され
た各マーク30の観察像での位置と、観察したときの試料
ステージ17の座標から、試料上に格子状に配置された各
デバイスの被加工箇所を集束イオンビーム装置のコンピ
ュータシステム27により計算する。
【００２７】試料上に格子状に配置されているデバイス
31のうち、最初に加工するデバイスの被加工領域が集束
イオンビームの走査照射範囲になるよう試料ステージを
移動する。
31のうち、最初に加工するデバイスの被加工領域が集束
イオンビームの走査照射範囲になるよう試料ステージを
移動する。
【００２８】必要に応じて、集束イオンビームを被加工
領域周辺に走査照射し、試料表面より発生する二次荷電
粒子による二次荷電粒子像を確認することにより、被加
工領域を再確認する。
領域周辺に走査照射し、試料表面より発生する二次荷電
粒子による二次荷電粒子像を確認することにより、被加
工領域を再確認する。
【００２９】続いて、ブランキングを解除してイオンビ
ームが試料に照射されるようにし、被加工領域に集束イ
オンビームを走査照射して加工する。
ームが試料に照射されるようにし、被加工領域に集束イ
オンビームを走査照射して加工する。
【００３０】観察と加工は同じビーム電流でも、異なる
ビーム電流でも良い。一般に、観察は試料への影響を最
小限とするため、ビーム電流を加工より小さくする。ビ
ーム電流の変更はコンデンサレンズ6の設定と、アパー
チャ8の透孔8aを切り替えることにより行う。ビーム電
流の切替により、イオンビームの試料照射位置が変わら
ないように、予めコンデンサレンズ設定電圧、アパーチ
ャ8の透孔8aの位置を調整する。このとき、図示してい
ないが、アパーチャ8のイオン源側に、ビームのアパー
チャ透孔8aへの入射位置および入射角度を調整するため
の偏向電極を設けることもある。このようはコンデンサ
レンズ電圧、アパーチャ透孔8aの位置座標、そして偏向
電極がもうけられている場合はその設定電圧などの調整
の条件をコンピュータシステム27に記憶させておくこと
により、観察と加工を異なるビーム電流で行っても、ビ
ーム照射位置が変わることはない。
ビーム電流でも良い。一般に、観察は試料への影響を最
小限とするため、ビーム電流を加工より小さくする。ビ
ーム電流の変更はコンデンサレンズ6の設定と、アパー
チャ8の透孔8aを切り替えることにより行う。ビーム電
流の切替により、イオンビームの試料照射位置が変わら
ないように、予めコンデンサレンズ設定電圧、アパーチ
ャ8の透孔8aの位置を調整する。このとき、図示してい
ないが、アパーチャ8のイオン源側に、ビームのアパー
チャ透孔8aへの入射位置および入射角度を調整するため
の偏向電極を設けることもある。このようはコンデンサ
レンズ電圧、アパーチャ透孔8aの位置座標、そして偏向
電極がもうけられている場合はその設定電圧などの調整
の条件をコンピュータシステム27に記憶させておくこと
により、観察と加工を異なるビーム電流で行っても、ビ
ーム照射位置が変わることはない。
【００３１】図3は本発明による集束イオンビーム装置
による加工方法を示す図である。イオンビームの所定の
加工領域上への走査により加工を始めると、試料ステー
ジ17も移動を開始する。この時、イオンビームの走査信
号は加工範囲を走査するための信号成分と試料ステージ
の移動に同期させるための信号成分からなる。よって、
試料ステージの移動に伴う加工領域の移動に伴い、イオ
ンビームは加工領域を走査しながら全体的にその照射位
置を試料ステージと同方向に同量移動させる。試料ステ
ージの移動速度は、被加工領域がイオンビームの照射範
囲から試料が外れる前に加工が終了するように選ばれ
る。
による加工方法を示す図である。イオンビームの所定の
加工領域上への走査により加工を始めると、試料ステー
ジ17も移動を開始する。この時、イオンビームの走査信
号は加工範囲を走査するための信号成分と試料ステージ
の移動に同期させるための信号成分からなる。よって、
試料ステージの移動に伴う加工領域の移動に伴い、イオ
ンビームは加工領域を走査しながら全体的にその照射位
置を試料ステージと同方向に同量移動させる。試料ステ
ージの移動速度は、被加工領域がイオンビームの照射範
囲から試料が外れる前に加工が終了するように選ばれ
る。
【００３２】加工範囲を走査するための信号成分は、加
工領域の各箇所に所定のイオンビームを照射するための
信号である。このとき、上下２段構成の偏向電極を用
い、図4に示すように、上段の偏向電極16aの偏向信号に
対して、下段の偏向電極16bに振り戻す偏向信号を与え
ることにより、イオンビームの試料表面への入射角度
を、被加工領域の位置によらず、加工に最適になるよう
にしても良い。
工領域の各箇所に所定のイオンビームを照射するための
信号である。このとき、上下２段構成の偏向電極を用
い、図4に示すように、上段の偏向電極16aの偏向信号に
対して、下段の偏向電極16bに振り戻す偏向信号を与え
ることにより、イオンビームの試料表面への入射角度
を、被加工領域の位置によらず、加工に最適になるよう
にしても良い。
【００３３】また、デバイス形状が大きい場合、イオン
ビームの走査照射範囲の周辺部を使用しなければならな
くなる。走査照射範囲の周辺部では試料表面に照射され
る走査形状は中心部に比較して歪が大きくなる。そのよ
うな場合、偏向信号に歪を補正する信号成分を重畳した
り、図１には示されていないが、歪を補正する偏向電極
を用いることにより、歪の影響を補正することができ
る。
ビームの走査照射範囲の周辺部を使用しなければならな
くなる。走査照射範囲の周辺部では試料表面に照射され
る走査形状は中心部に比較して歪が大きくなる。そのよ
うな場合、偏向信号に歪を補正する信号成分を重畳した
り、図１には示されていないが、歪を補正する偏向電極
を用いることにより、歪の影響を補正することができ
る。
【００３４】試料ステージの移動に同期させるための信
号成分は、予め試料ステージの移動速度に基づいてコン
ピュータシステム27によって発生することもできる。こ
のとき、ある一定間隔で試料上のマーク30を集束イオン
ビームの走査照射により観察し、随時、試料ステージの
位置を補正することもできる。また、図示されていない
が、試料ステージに試料ステージの位置を検出するセン
サを付設し、センサの出力信号により発生することもで
きる。
号成分は、予め試料ステージの移動速度に基づいてコン
ピュータシステム27によって発生することもできる。こ
のとき、ある一定間隔で試料上のマーク30を集束イオン
ビームの走査照射により観察し、随時、試料ステージの
位置を補正することもできる。また、図示されていない
が、試料ステージに試料ステージの位置を検出するセン
サを付設し、センサの出力信号により発生することもで
きる。
【００３５】図３において、第一のデバイスの加工領域
の加工を終了すると、ブランキング電極にブランキング
信号を印加し、ビームが試料に当らない状態にする。偏
向電極の走査信号は第二のデバイスの加工領域にビーム
が照射されるように設定される。
の加工を終了すると、ブランキング電極にブランキング
信号を印加し、ビームが試料に当らない状態にする。偏
向電極の走査信号は第二のデバイスの加工領域にビーム
が照射されるように設定される。
【００３６】続いて、ブランキング信号が解除され、第
二のデバイスの加工領域の加工を開始する。図５は第一
および第二のデバイスとイオンビーム照射範囲の関係を
説明する図である。図５（ａ）は第一のデバイスの被加
工領域を加工している時のある時点でのイオンビームの
照射範囲を示している。試料ステージの移動に伴い、イ
オンビームはその照射可能範囲内で、常に第一のデバイ
スの被加工領域を走査するように、その走査範囲をずら
していく。図５（ｂ）は、図５（ａ）の位置から、試料
ステージ並びにイオンビーム照射位置が移動し、第一の
デバイスの加工が概ね終了し、第二の加工が始まる状態
を示す図である。図５（ｂ）に示すように、第一のデバ
イスの被加工領域の加工終了前に第二のデバイスの被加
工領域がイオンビームの走査照射範囲になるようにする
ことにより、試料ステージの移動時間を待つことなく加
工を進めることができる。
二のデバイスの加工領域の加工を開始する。図５は第一
および第二のデバイスとイオンビーム照射範囲の関係を
説明する図である。図５（ａ）は第一のデバイスの被加
工領域を加工している時のある時点でのイオンビームの
照射範囲を示している。試料ステージの移動に伴い、イ
オンビームはその照射可能範囲内で、常に第一のデバイ
スの被加工領域を走査するように、その走査範囲をずら
していく。図５（ｂ）は、図５（ａ）の位置から、試料
ステージ並びにイオンビーム照射位置が移動し、第一の
デバイスの加工が概ね終了し、第二の加工が始まる状態
を示す図である。図５（ｂ）に示すように、第一のデバ
イスの被加工領域の加工終了前に第二のデバイスの被加
工領域がイオンビームの走査照射範囲になるようにする
ことにより、試料ステージの移動時間を待つことなく加
工を進めることができる。
【００３７】また、一つのデバイスでの被加工領域は、
複数箇所でも良い。
複数箇所でも良い。
【００３８】加工は、イオンビーム照射によるスパッタ
リングエッチングでも、原料ガスを吹き付けながらイオ
ンビーム照射を行なうことによるビームアシステッドCV
Dでも良い。
リングエッチングでも、原料ガスを吹き付けながらイオ
ンビーム照射を行なうことによるビームアシステッドCV
Dでも良い。
【００３９】この一連の加工を繰り返すことにより、試
料上に格子状に配置されたデバイスの被加工領域を全て
加工することができる。
料上に格子状に配置されたデバイスの被加工領域を全て
加工することができる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
集束イオンビーム装置で複数のサンプルを加工する場合
でも、試料移動の時間と関係なく加工を実施することが
できるため、加工装置としてのスループット、生産性を
向上させることができる。また、試料上の加工位置と試
料へのビームの入射角度を最適化することから、極めて
精度の高い加工を実現することができる。
集束イオンビーム装置で複数のサンプルを加工する場合
でも、試料移動の時間と関係なく加工を実施することが
できるため、加工装置としてのスループット、生産性を
向上させることができる。また、試料上の加工位置と試
料へのビームの入射角度を最適化することから、極めて
精度の高い加工を実現することができる。
【図１】本発明の一実施の形態に係る集積イオンビーム
装置の概略構成を示す構成図である。
装置の概略構成を示す構成図である。
【図２】試料の例である。
【図３】試料ステージの移動と偏向信号との関係を説明
する図である。
する図である。
【図４】偏向電極での偏向信号を説明するための図であ
る。
る。
【図５】第一および第二のデバイスとイオンビーム走査
範囲の関係を説明する図である。
範囲の関係を説明する図である。
１ イオン源 ２ 引き出し電極 ３ イオン源部 Ｂ１ 高輝度イオンビーム １６ 偏向電極 １７ 試料ステージ ４ XY方向移動装置 ５ モニタリングアパーチャ ６ コンデンサレンズ ７ ブランキング電極 ８ アパーチャ ９ 対物レンズ １０ 荷電子光学系 Ｂ２ 集束イオンビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 安彦 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 Ｆターム(参考） 5C001 AA01 BB07 CC07 5C034 AA02 AB04 DD05 5F004 AA16 BA17 CA05 CA09 CB01 EA39
Claims (7)
- 【請求項１】 複数の試料各々の被加工領域を順次加工
するための集束イオンビーム装置において、 集束イオンビーム装置は、少なくともイオン源、イオン
源より発生したイオンビームを集束イオンビームとする
荷電粒子光学系、集束イオンビームを偏向する偏向電
極、前記複数の試料を載置する試料ステージからなり、
前記試料ステージを移動させながら、前記被加工領域に
順次集束イオンビームを走査照射し加工を行うことを特
徴とする集束イオンビーム装置。 - 【請求項２】 請求項1記載の集束イオンビーム装置に
おいて、 集束イオンビームの走査信号が被加工領域を走査する信
号成分と試料ステージの移動に同期させる信号成分から
なることを特徴とする集束イオンビーム装置。 - 【請求項３】 請求項2記載の集束イオンビーム装置に
おいて、 集束イオンビームの走査信号が被加工領域を走査する信
号成分、試料ステージの移動に同期させる信号成分、被
加工領域の位置によらず集束イオンビームの試料への入
射角度が一定になるようにする信号成分からなることを
特徴とする集束イオンビーム装置。 - 【請求項４】 請求項3記載の集束イオンビーム装置に
おいて、 被加工領域の位置によらず集束イオンビームの試料への
入射角度が一定になるようにする信号成分は、荷電粒子
光学系の偏向電極が上下２段の構成になっていて、上下
いずれか一方の偏向電極に加えている走査信号に対し、
他方の偏向電極には前記走査信号を打ち消す方向の走査
信号成分を持たせることにより実現することを特徴とす
る集束イオンビーム装置。 - 【請求項５】 請求項4記載の集束イオンビーム装置に
おいて、 前記偏向電極が前記対物レンズより試料側にあることを
特徴とする集束イオンビーム装置。 - 【請求項６】 請求項2記載の集束イオンビーム装置に
おいて、 前記試料ステージに同期させる信号成分は、前記試料ス
テージに取り付けられた試料ステージの位置を検出する
センサの出力信号により生成させることを特徴とする集
束イオンビーム装置。 - 【請求項７】 請求項1から6記載の集束イオンビーム装
置を用いて、試料上に格子状に配置された同一形状のデ
バイスの同一箇所を順次加工する方法において、前記試
料上の第一のデバイスの加工の終了する前に第二のデバ
イスの被加工領域が集束イオンビームの照射範囲内とな
り、前記第一のデバイスの加工を終了すると同時に、前
記集束イオンビームは前記第二のデバイスの被加工領域
に移動して加工が始まることを特徴とする集束イオンビ
ーム装置を用いた加工方法。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP2001067114A JP2002270128A (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | 集束イオンビーム装置およびそれを用いた加工方法 |
| KR1020027015021A KR20020093144A (ko) | 2001-03-09 | 2002-02-27 | 집속 이온 빔 장치 및 그것을 이용한 가공방법 |
| US10/297,809 US20030173527A1 (en) | 2001-03-09 | 2002-02-27 | Focused ion beam system and machining method using it |
| PCT/JP2002/001819 WO2002073653A1 (fr) | 2001-03-09 | 2002-02-27 | Systeme a faisceau ionique focalise et procede d'usinage faisant appel audit systeme |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001067114A JP2002270128A (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | 集束イオンビーム装置およびそれを用いた加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002270128A true JP2002270128A (ja) | 2002-09-20 |
Family
ID=18925511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001067114A Pending JP2002270128A (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | 集束イオンビーム装置およびそれを用いた加工方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030173527A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002270128A (ja) |
| KR (1) | KR20020093144A (ja) |
| WO (1) | WO2002073653A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008511115A (ja) * | 2004-08-24 | 2008-04-10 | セラ セミコンダクター エンジニアリング ラボラトリーズ リミテッド | 被加工物の有向多偏向イオンビームミリングならびにその程度の決定および制御 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8232532B2 (en) * | 2009-06-23 | 2012-07-31 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Off-axis ion milling device for manufacture of magnetic recording media and method for using the same |
| JP5969229B2 (ja) * | 2012-03-16 | 2016-08-17 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 集束イオンビーム装置およびイオンビーム光学系の調整方法 |
| JP5952048B2 (ja) * | 2012-03-23 | 2016-07-13 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | イオンビーム装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS58204455A (ja) * | 1982-05-20 | 1983-11-29 | Jeol Ltd | 移動試料観察装置 |
| JPS61240553A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-25 | Jeol Ltd | イオンビ−ム描画装置 |
| JP3544438B2 (ja) * | 1996-09-30 | 2004-07-21 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | イオンビームによる加工装置 |
| JP3611724B2 (ja) * | 1998-08-04 | 2005-01-19 | 株式会社日立製作所 | パターン検査装置およびパターン検査方法 |
| JP2000357647A (ja) * | 1999-06-15 | 2000-12-26 | Nikon Corp | 荷電粒子ビーム露光装置 |
-
2001
- 2001-03-09 JP JP2001067114A patent/JP2002270128A/ja active Pending
-
2002
- 2002-02-27 WO PCT/JP2002/001819 patent/WO2002073653A1/ja active Application Filing
- 2002-02-27 US US10/297,809 patent/US20030173527A1/en not_active Abandoned
- 2002-02-27 KR KR1020027015021A patent/KR20020093144A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008511115A (ja) * | 2004-08-24 | 2008-04-10 | セラ セミコンダクター エンジニアリング ラボラトリーズ リミテッド | 被加工物の有向多偏向イオンビームミリングならびにその程度の決定および制御 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20020093144A (ko) | 2002-12-12 |
| US20030173527A1 (en) | 2003-09-18 |
| WO2002073653A1 (fr) | 2002-09-19 |
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