JP2002279924A - 大きな試料の観察・加工を可能とする集束イオンビーム装置 - Google Patents
大きな試料の観察・加工を可能とする集束イオンビーム装置Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、大きな試料を対象にするも
のでありながら試料室は比較的小さなものとして装置の
大型化を抑えた集束イオンビーム装置を提供することに
ある。 【解決手段】 本発明の集束イオンビーム装置は、イオ
ンビームの照射中心位置が矩形状の試料室の中心から１
つの角部方向に偏心した所にくるようにイオン光学系を
配置すると共に、イオン照射位置が試料の１つの隅部か
ら中心部に亘る領域をカバーできる分だけ試料ステージ
がＸ，Ｙ方向二次元移動できる試料室の大きさとし、そ
れに試料の回転機構を組み合わせることで試料の全領域
に対応可能とした。
のでありながら試料室は比較的小さなものとして装置の
大型化を抑えた集束イオンビーム装置を提供することに
ある。 【解決手段】 本発明の集束イオンビーム装置は、イオ
ンビームの照射中心位置が矩形状の試料室の中心から１
つの角部方向に偏心した所にくるようにイオン光学系を
配置すると共に、イオン照射位置が試料の１つの隅部か
ら中心部に亘る領域をカバーできる分だけ試料ステージ
がＸ，Ｙ方向二次元移動できる試料室の大きさとし、そ
れに試料の回転機構を組み合わせることで試料の全領域
に対応可能とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料の観察や加工
に用いられる集束イオンビーム装置に関する。
に用いられる集束イオンビーム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６に示すような集束イオンビーム装置
を用いたスパッタエッチングやガスアシストエッチング
によって、試料面に所望形状の穴を開けたり、ガス銃か
ら原料ガスを吹き付けながら集束イオンビームを照射し
てデポジションを施したりする集束イオンビーム加工
や、イオンビームを偏向走査させて二次荷電粒子を検出
して顕微鏡画像を得ることは、半導体デバイスのフォト
マスクの欠陥修正や半導体ウエファ等の観察などのため
に広く実施されている技術である。図中の１はイオン源
でありここから引出し電極に印加された電圧によりイオ
ンが引出され、イオン光学系３によってビーム状に絞ら
れ、デフレクタ４によって偏向作用を受け試料９の所望
個所に照射される。デポジションによる加工にせよスパ
ッタエッチングによる加工にせよ、あるいは顕微鏡画像
取得にせよ試料９の特定領域にイオンビームが照射され
るようにデフレクタ４によってビームが偏向走査され
る。試料の照射領域に対して加工が行われ、あるいは画
像情報の取得がなされるのであるが、広い領域を対象と
する場合にはこの偏向装置では対応が取れない。その場
合、試料を載置しているステージがＸ，Ｙ，Ｚの３軸方
向に駆動して対応する機構が備えられている。ステージ
駆動機構はこの３軸駆動の他更にビーム軸方向の回転駆
動、傾斜角駆動を加えた５軸駆動のもの更には６軸駆動
のものもある。
を用いたスパッタエッチングやガスアシストエッチング
によって、試料面に所望形状の穴を開けたり、ガス銃か
ら原料ガスを吹き付けながら集束イオンビームを照射し
てデポジションを施したりする集束イオンビーム加工
や、イオンビームを偏向走査させて二次荷電粒子を検出
して顕微鏡画像を得ることは、半導体デバイスのフォト
マスクの欠陥修正や半導体ウエファ等の観察などのため
に広く実施されている技術である。図中の１はイオン源
でありここから引出し電極に印加された電圧によりイオ
ンが引出され、イオン光学系３によってビーム状に絞ら
れ、デフレクタ４によって偏向作用を受け試料９の所望
個所に照射される。デポジションによる加工にせよスパ
ッタエッチングによる加工にせよ、あるいは顕微鏡画像
取得にせよ試料９の特定領域にイオンビームが照射され
るようにデフレクタ４によってビームが偏向走査され
る。試料の照射領域に対して加工が行われ、あるいは画
像情報の取得がなされるのであるが、広い領域を対象と
する場合にはこの偏向装置では対応が取れない。その場
合、試料を載置しているステージがＸ，Ｙ，Ｚの３軸方
向に駆動して対応する機構が備えられている。ステージ
駆動機構はこの３軸駆動の他更にビーム軸方向の回転駆
動、傾斜角駆動を加えた５軸駆動のもの更には６軸駆動
のものもある。
【０００３】この集束イオンビーム装置においては、図
５のＡに示すようなｍ×ｎの矩形試料を被検試料として
全領域を加工若しくは観察対象とするためには、観察中
心となるイオン光学系の光軸位置に全ての試料面が対応
するように試料の移動をしなければならない。そのため
図５のＢに示すように縦横寸法共に試料寸法の２倍余
り、すなわち（２ｍ＋α）×（２ｎ＋α）の広さを確保
することが必要となる。ここでαはクリアランスとして
必要な寸法である。さて、集束イオンビーム装置の試料
となるデバイス等が小さいものである場合には問題とは
ならなかったが、試料となる半導体ウエファやマスク、
レジストといったものが、富みに大型化している最近の
技術状況の中で、そのような大きな試料を対象とする場
合には試料ステージの駆動範囲を大きくし大きな試料室
を備えることが必要となる。しかも、この集束イオンビ
ーム装置は真空状態において試料にイオンビームを照射
するものであり、イオン光学系部分と試料室は使用時に
真空にしておく必要があるため、この試料の大型化は単
に試料室を大きくするということに留まらず、その空間
を真空状態にするための真空装置も大掛かりなものとし
なければならないという問題を引き起こす。この装置の
大型化は大容量の試料室を真空状態に置かなければなら
ないという作業効率的に負担がかかる上、コストの面で
も大きな負担となる。
５のＡに示すようなｍ×ｎの矩形試料を被検試料として
全領域を加工若しくは観察対象とするためには、観察中
心となるイオン光学系の光軸位置に全ての試料面が対応
するように試料の移動をしなければならない。そのため
図５のＢに示すように縦横寸法共に試料寸法の２倍余
り、すなわち（２ｍ＋α）×（２ｎ＋α）の広さを確保
することが必要となる。ここでαはクリアランスとして
必要な寸法である。さて、集束イオンビーム装置の試料
となるデバイス等が小さいものである場合には問題とは
ならなかったが、試料となる半導体ウエファやマスク、
レジストといったものが、富みに大型化している最近の
技術状況の中で、そのような大きな試料を対象とする場
合には試料ステージの駆動範囲を大きくし大きな試料室
を備えることが必要となる。しかも、この集束イオンビ
ーム装置は真空状態において試料にイオンビームを照射
するものであり、イオン光学系部分と試料室は使用時に
真空にしておく必要があるため、この試料の大型化は単
に試料室を大きくするということに留まらず、その空間
を真空状態にするための真空装置も大掛かりなものとし
なければならないという問題を引き起こす。この装置の
大型化は大容量の試料室を真空状態に置かなければなら
ないという作業効率的に負担がかかる上、コストの面で
も大きな負担となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
の問題を解決すること、すなわち大きな試料を対象にす
るものでありながら試料室は比較的小さな装置として大
型化を抑えた集束イオンビーム装置を提供することにあ
る。
の問題を解決すること、すなわち大きな試料を対象にす
るものでありながら試料室は比較的小さな装置として大
型化を抑えた集束イオンビーム装置を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の集束イオンビー
ム装置は、イオンビームの照射中心位置が矩形状の試料
室の中心から１つの角部方向に偏心した所にくるように
イオン光学系を配置すると共に、イオン照射位置が試料
の１つの隅部から中心部に亘る領域をカバーできる分だ
け試料ステージがＸ，Ｙ方向二次元移動できる試料室の
大きさとし、それに試料の回転機構を組み合わせること
で試料の全領域に対応可能とした。
ム装置は、イオンビームの照射中心位置が矩形状の試料
室の中心から１つの角部方向に偏心した所にくるように
イオン光学系を配置すると共に、イオン照射位置が試料
の１つの隅部から中心部に亘る領域をカバーできる分だ
け試料ステージがＸ，Ｙ方向二次元移動できる試料室の
大きさとし、それに試料の回転機構を組み合わせること
で試料の全領域に対応可能とした。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は、装置を大型化させるこ
となく大きな試料の広領域にたいしてイオンビームの照
射を可能とする要請に応えるため、試料室内で試料を
Ｘ，Ｙ方向二次元移動させることのみによってイオンビ
ームの照射位置に試料の全領域を対応させる従来方式を
止め、試料室内での試料のＸ，Ｙ方向二次元移動のみで
は試料の一部領域しか対応できなくても、その一部領域
を試料の中心部では無く、隅部から中心部に亘る領域と
し、試料の回転を加えることで全領域に対応させること
に想到したものである。前述したように、従来装置でも
ステージの回転駆動を備えたものが存在していたが、そ
の装置はイオン光学系の設置位置が試料室の中央部に取
られているため、Ｘ，Ｙ方向二次元移動によって対応で
きる領域は中心部であり、回転駆動を行っても二次元移
動が制限されているときには隅部をカバーすることはで
きない。すなわち、本発明の基本思想はイオン光学系の
設置位置を試料室中心に対して隅部方向に偏心させるこ
とと、試料を回転させることとを組み合わせた点にあ
る。そして、その偏心条件はステージのＸ，Ｙ方向二次
元移動によってカバーできる領域が試料の中心部では無
く、隅部から中心部に亘る領域であることとなる。
となく大きな試料の広領域にたいしてイオンビームの照
射を可能とする要請に応えるため、試料室内で試料を
Ｘ，Ｙ方向二次元移動させることのみによってイオンビ
ームの照射位置に試料の全領域を対応させる従来方式を
止め、試料室内での試料のＸ，Ｙ方向二次元移動のみで
は試料の一部領域しか対応できなくても、その一部領域
を試料の中心部では無く、隅部から中心部に亘る領域と
し、試料の回転を加えることで全領域に対応させること
に想到したものである。前述したように、従来装置でも
ステージの回転駆動を備えたものが存在していたが、そ
の装置はイオン光学系の設置位置が試料室の中央部に取
られているため、Ｘ，Ｙ方向二次元移動によって対応で
きる領域は中心部であり、回転駆動を行っても二次元移
動が制限されているときには隅部をカバーすることはで
きない。すなわち、本発明の基本思想はイオン光学系の
設置位置を試料室中心に対して隅部方向に偏心させるこ
とと、試料を回転させることとを組み合わせた点にあ
る。そして、その偏心条件はステージのＸ，Ｙ方向二次
元移動によってカバーできる領域が試料の中心部では無
く、隅部から中心部に亘る領域であることとなる。
【０００７】いま、ｍ×ｎの矩形試料を対象とする場合
を考える。但し、ｎ＞ｍであるとする。これをまず図１
のＡに示すように試料面を４分割し0.5ｍ×0.5ｎの大き
さのI，II，III，IVの領域を特定し、この分割領域毎に
イオンビームの照射を考える。図のＢ，Ｃに示すように
IとIIIの領域を照射するときは横長手方向に試料をお
き、IIとIVの領域を照射するときは縦長手方向に試料を
おく。IとIIIの領域を照射するときこの試料を試料室の
左下隅に設置する。このときイオン光学系の光学軸（黒
丸で表示）は領域I又はIIIの右上角部に届いている必要
がある。これを試料室の左下隅を原点とするＸ，Ｙ座標
で表現すれば、イオン光学系の光学軸の座標（Ｏx，Ｏ
y）はＯx≧ｎ，Ｏy≧ｍであることが必要ということで
ある。そして、ステージのＸ，Ｙ方向二次元駆動によっ
て試料が試料室の右上隅部に移動されたとき、試料の中
心部がイオン光学系の光学軸の座標位置に届いているこ
とが必要である。すなわち、試料室の右上隅部の座標
（Ｘ1，Ｙ1）はＸ1≧1.5ｎ，Ｙ1≧1.5ｍであることと、
イオン光学系の光学軸の座標（Ｏx，Ｏy）と試料室の右
上隅部の座標（Ｘ1，Ｙ1）との関係ではＸ1−Ｏx≧ｎ／
２，Ｙ1−Ｏy≧ｍ／２であることが必要ということであ
る。次に、IIとIVの領域を照射するときであるが、この
ときは縦長手方向に試料をおく。IIとIVの領域を照射す
るときもまず、この試料を試料室の左下隅に設置する。
このときイオン光学系の光学軸（黒丸で表示）は領域II
又はIVの右上角部に届いている必要がある。これを試料
室の左下隅を原点とするＸ，Ｙ座標で表現すれば、イオ
ン光学系の光学軸の座標（Ｏx，Ｏy）はＯx≧ｍ，Ｏy≧
ｎであることが必要となる。そして、ステージのＸ，Ｙ
方向二次元駆動によって試料が試料室の右上隅部に移動
されたとき、試料の中心部がイオン光学系の光学軸の座
標位置に届いていることが必要であるから、試料室の右
上隅部の座標（Ｘ1，Ｙ1）はＸ1≧1.5ｍ，Ｙ1≧1.5ｎで
あることと、イオン光学系の光学軸の座標（Ｏx，Ｏy）
と試料室の右上隅部の座標（Ｘ1，Ｙ1）との関係ではＸ
1−Ｏx≧ｍ／２，Ｙ1−Ｏy≧ｎ／２であることが必要と
いうことになる。以上の検討を綜合しI，II，III，IVす
べての領域照射の条件を満たすためには、イオンビーム
の偏心位置は試料室の１隅からＸ及びＹ方向にそれぞれ
矩形状の試料の長辺寸法分以上離れた所であって、対角
の隅からもＸ及びＹ方向にそれぞれ試料の長辺寸法1/2
分以上離れた所であり、そして、矩形の試料室の辺の長
さ寸法が試料の長辺寸法の1.5倍以上であればよいこと
となる。なお、この場合試料室の平面寸法は1.5ｎ×1.5
ｎ以上であるから、ステージの回転軸の位置を試料室の
中心にもってくれば最大半径が√２＊ｎである試料の回
転において角部が引っかかることはない。この形態は図
３の試料室に回転機構を設置した図解を参照されたい。
を考える。但し、ｎ＞ｍであるとする。これをまず図１
のＡに示すように試料面を４分割し0.5ｍ×0.5ｎの大き
さのI，II，III，IVの領域を特定し、この分割領域毎に
イオンビームの照射を考える。図のＢ，Ｃに示すように
IとIIIの領域を照射するときは横長手方向に試料をお
き、IIとIVの領域を照射するときは縦長手方向に試料を
おく。IとIIIの領域を照射するときこの試料を試料室の
左下隅に設置する。このときイオン光学系の光学軸（黒
丸で表示）は領域I又はIIIの右上角部に届いている必要
がある。これを試料室の左下隅を原点とするＸ，Ｙ座標
で表現すれば、イオン光学系の光学軸の座標（Ｏx，Ｏ
y）はＯx≧ｎ，Ｏy≧ｍであることが必要ということで
ある。そして、ステージのＸ，Ｙ方向二次元駆動によっ
て試料が試料室の右上隅部に移動されたとき、試料の中
心部がイオン光学系の光学軸の座標位置に届いているこ
とが必要である。すなわち、試料室の右上隅部の座標
（Ｘ1，Ｙ1）はＸ1≧1.5ｎ，Ｙ1≧1.5ｍであることと、
イオン光学系の光学軸の座標（Ｏx，Ｏy）と試料室の右
上隅部の座標（Ｘ1，Ｙ1）との関係ではＸ1−Ｏx≧ｎ／
２，Ｙ1−Ｏy≧ｍ／２であることが必要ということであ
る。次に、IIとIVの領域を照射するときであるが、この
ときは縦長手方向に試料をおく。IIとIVの領域を照射す
るときもまず、この試料を試料室の左下隅に設置する。
このときイオン光学系の光学軸（黒丸で表示）は領域II
又はIVの右上角部に届いている必要がある。これを試料
室の左下隅を原点とするＸ，Ｙ座標で表現すれば、イオ
ン光学系の光学軸の座標（Ｏx，Ｏy）はＯx≧ｍ，Ｏy≧
ｎであることが必要となる。そして、ステージのＸ，Ｙ
方向二次元駆動によって試料が試料室の右上隅部に移動
されたとき、試料の中心部がイオン光学系の光学軸の座
標位置に届いていることが必要であるから、試料室の右
上隅部の座標（Ｘ1，Ｙ1）はＸ1≧1.5ｍ，Ｙ1≧1.5ｎで
あることと、イオン光学系の光学軸の座標（Ｏx，Ｏy）
と試料室の右上隅部の座標（Ｘ1，Ｙ1）との関係ではＸ
1−Ｏx≧ｍ／２，Ｙ1−Ｏy≧ｎ／２であることが必要と
いうことになる。以上の検討を綜合しI，II，III，IVす
べての領域照射の条件を満たすためには、イオンビーム
の偏心位置は試料室の１隅からＸ及びＹ方向にそれぞれ
矩形状の試料の長辺寸法分以上離れた所であって、対角
の隅からもＸ及びＹ方向にそれぞれ試料の長辺寸法1/2
分以上離れた所であり、そして、矩形の試料室の辺の長
さ寸法が試料の長辺寸法の1.5倍以上であればよいこと
となる。なお、この場合試料室の平面寸法は1.5ｎ×1.5
ｎ以上であるから、ステージの回転軸の位置を試料室の
中心にもってくれば最大半径が√２＊ｎである試料の回
転において角部が引っかかることはない。この形態は図
３の試料室に回転機構を設置した図解を参照されたい。
【０００８】上記の態様は試料回転機構を試料室内に設
けるもの、すなわち回転をステージ駆動によって行うこ
とになる。その場合、ステージにはＸ，Ｙ方向二次元移
動を実行する駆動機構が必須であるから、このステージ
に更に回転駆動機構を付加することになると機構が大掛
かりとなってしまう問題が生じる。そこで、本発明の他
の態様では、試料の回転を試料室外で実行することによ
り、ステージ駆動機構の複雑化を避け、単純な構成で初
期の目的を達成するものとした。この形態は４分割領域
の照射作業の切替時には一旦試料を予備室に引き戻し、
そこで回転動作を実行してから再度試料室に入れ、次の
照射を実行することになる。この形態は図３において予
備室に回転機構を設置として図示したものである。先の
態様に比べ、作業に若干手間がかかるものの回転機構は
予備室の試料載置台を回転させるだけのものでよく装置
的に極めて単純化できる。また、試料室と予備室間のゲ
ートバルブを開くことにより試料室内の真空度が落ちて
しまう懸念があるが、イオン光学系部分と連通している
試料室に比べ、予備室の容積は試料を収納するだけの小
さなものであるから、それによって真空回復までに時間
がかかるというようなこともなく作業上さしたる不都合
はない。
けるもの、すなわち回転をステージ駆動によって行うこ
とになる。その場合、ステージにはＸ，Ｙ方向二次元移
動を実行する駆動機構が必須であるから、このステージ
に更に回転駆動機構を付加することになると機構が大掛
かりとなってしまう問題が生じる。そこで、本発明の他
の態様では、試料の回転を試料室外で実行することによ
り、ステージ駆動機構の複雑化を避け、単純な構成で初
期の目的を達成するものとした。この形態は４分割領域
の照射作業の切替時には一旦試料を予備室に引き戻し、
そこで回転動作を実行してから再度試料室に入れ、次の
照射を実行することになる。この形態は図３において予
備室に回転機構を設置として図示したものである。先の
態様に比べ、作業に若干手間がかかるものの回転機構は
予備室の試料載置台を回転させるだけのものでよく装置
的に極めて単純化できる。また、試料室と予備室間のゲ
ートバルブを開くことにより試料室内の真空度が落ちて
しまう懸念があるが、イオン光学系部分と連通している
試料室に比べ、予備室の容積は試料を収納するだけの小
さなものであるから、それによって真空回復までに時間
がかかるというようなこともなく作業上さしたる不都合
はない。
【０００９】
【実施例１】ここで、本発明の１実施例を示す。1100mm
×1100mmのフォトマスクの欠陥修正を実行するための集
束イオンビーム装置の例である。試料室に対応するイオ
ン光学系と予備室の位置関係は図２に示したようになっ
ており、回転機構は予備室に備える形態を採り、試料室
内の試料ステージはＸ，Ｙ駆動に加え、Ｚ軸方向駆動の
三次元駆動とし、試料室の辺の大きさは試料長辺寸法の
1.5倍＋50mmとして設計した。この場合試料が正方形で
あるから、長辺も短辺も無く1100mmであって、試料室の
大きさは1700×1700mmということになる。イオンビーム
光学系の光軸位置は矩形の試料室の１隅を原点として
Ｘ，Ｙ方向に1125mmのところに設置し、予備室の大きさ
は試料対角線寸法にクリアランスを採って1600mm×1600
mmとし、試料載置台に回転機構を設置した。
×1100mmのフォトマスクの欠陥修正を実行するための集
束イオンビーム装置の例である。試料室に対応するイオ
ン光学系と予備室の位置関係は図２に示したようになっ
ており、回転機構は予備室に備える形態を採り、試料室
内の試料ステージはＸ，Ｙ駆動に加え、Ｚ軸方向駆動の
三次元駆動とし、試料室の辺の大きさは試料長辺寸法の
1.5倍＋50mmとして設計した。この場合試料が正方形で
あるから、長辺も短辺も無く1100mmであって、試料室の
大きさは1700×1700mmということになる。イオンビーム
光学系の光軸位置は矩形の試料室の１隅を原点として
Ｘ，Ｙ方向に1125mmのところに設置し、予備室の大きさ
は試料対角線寸法にクリアランスを採って1600mm×1600
mmとし、試料載置台に回転機構を設置した。
【００１０】本実施例装置によるマスクリペアの作業を
図４のフーロチャートを参照しながら説明する。まず、
本装置でマスクリペアを実行する前に欠陥検査装置によ
って試料上の欠陥の位置を示す座標情報を取得してお
く。この試料を予備室の試料載置台に載置する際は、試
料を図１に示すようにI,II,III,IVと４分割したとき試
料室におけるイオン光学系が偏心設置されている位置方
向に欠陥が存在する領域が来るよう載置する。本発明で
は１回の作業では試料面の全てに対しイオンビーム照射
が行えるわけではないからである。予備室の試料載置台
に載置したときの試料の向きは試料室内の試料ステージ
における試料の載置向きにそのまま対応することにな
る。そして、この試料の載置向きによって、ステージ上
での欠陥部分の位置情報は変ってくることに伴ない、こ
の欠陥部分の位置情報は試料室内のステージ上の位置情
報と整合をとる必要があり、これが従来装置と異なる本
発明で追加される必要作業となる。この実施例では試料
を90度づつ回転載置する４つの載置形態があり、事前に
得た欠陥の座標情報をそれぞれの載置形態に対応した座
標変換プログラムを準備してある。この座標変換が済め
ば従来の集束イオンビーム装置と同様にステージの移動
に対応してイオンビーム照射位置が特定できる。
図４のフーロチャートを参照しながら説明する。まず、
本装置でマスクリペアを実行する前に欠陥検査装置によ
って試料上の欠陥の位置を示す座標情報を取得してお
く。この試料を予備室の試料載置台に載置する際は、試
料を図１に示すようにI,II,III,IVと４分割したとき試
料室におけるイオン光学系が偏心設置されている位置方
向に欠陥が存在する領域が来るよう載置する。本発明で
は１回の作業では試料面の全てに対しイオンビーム照射
が行えるわけではないからである。予備室の試料載置台
に載置したときの試料の向きは試料室内の試料ステージ
における試料の載置向きにそのまま対応することにな
る。そして、この試料の載置向きによって、ステージ上
での欠陥部分の位置情報は変ってくることに伴ない、こ
の欠陥部分の位置情報は試料室内のステージ上の位置情
報と整合をとる必要があり、これが従来装置と異なる本
発明で追加される必要作業となる。この実施例では試料
を90度づつ回転載置する４つの載置形態があり、事前に
得た欠陥の座標情報をそれぞれの載置形態に対応した座
標変換プログラムを準備してある。この座標変換が済め
ば従来の集束イオンビーム装置と同様にステージの移動
に対応してイオンビーム照射位置が特定できる。
【００１１】ゲートバルブを開け試料を試料室内ステー
ジ上に移動させ、ステージ上での位置合わせ（アライメ
ント）を実行する。ゲートバルブを閉め欠陥部分がイオ
ン照射位置に来るようにステージの移動を行う。勿論こ
のステージ駆動情報は先の試料の向きに応じた座標変換
情報を取り入れた位置情報に基く。位置決めがなされた
ところで欠陥の修正（エッチング又はデポジション）が
なされる。この４分割領域に他の欠陥が存在するときは
その該当位置にステージを移動させ修正作業を実行す
る。その領域の欠陥修正が終了したならば、ゲートバル
ブを開き試料を予備室に戻す。予備室の試料載置台の回
転機構を駆動させ、イオン光学系の偏心設置されている
位置方向に欠陥が存在する領域が来るよう回転させて位
置決めする。そのときの回転角を座標変換情報として次
なる作業の場合のステージ上の座標として欠陥位置を演
算する。後は先の領域の作業と同様で「アライメント」
を行い「欠陥座標への移動」を実行し、「欠陥の修正」
を行う。欠陥の存在する全ての領域について作業が終了
したならばこれで一連の作業がエンドとなる。このよう
に、本実施例では1100mm×1100mmのフォトマスクの欠陥
修正を実行する集束イオンビーム装置として、従来であ
れば2250mm×2250mm程度の大きさの試料室が必要とされ
ていたものを、本実施例では1700×1700mmの大きさのも
ので実行できたことになる。
ジ上に移動させ、ステージ上での位置合わせ（アライメ
ント）を実行する。ゲートバルブを閉め欠陥部分がイオ
ン照射位置に来るようにステージの移動を行う。勿論こ
のステージ駆動情報は先の試料の向きに応じた座標変換
情報を取り入れた位置情報に基く。位置決めがなされた
ところで欠陥の修正（エッチング又はデポジション）が
なされる。この４分割領域に他の欠陥が存在するときは
その該当位置にステージを移動させ修正作業を実行す
る。その領域の欠陥修正が終了したならば、ゲートバル
ブを開き試料を予備室に戻す。予備室の試料載置台の回
転機構を駆動させ、イオン光学系の偏心設置されている
位置方向に欠陥が存在する領域が来るよう回転させて位
置決めする。そのときの回転角を座標変換情報として次
なる作業の場合のステージ上の座標として欠陥位置を演
算する。後は先の領域の作業と同様で「アライメント」
を行い「欠陥座標への移動」を実行し、「欠陥の修正」
を行う。欠陥の存在する全ての領域について作業が終了
したならばこれで一連の作業がエンドとなる。このよう
に、本実施例では1100mm×1100mmのフォトマスクの欠陥
修正を実行する集束イオンビーム装置として、従来であ
れば2250mm×2250mm程度の大きさの試料室が必要とされ
ていたものを、本実施例では1700×1700mmの大きさのも
ので実行できたことになる。
【００１２】
【発明の効果】本発明の集束イオンビーム装置は、イオ
ンビームの照射中心位置が矩形状の試料室の中心から１
つの角部方向に偏心した所にくるようにイオン光学系を
配置すると共に、試料を該イオン光学系の光軸方向に回
転させる機構を備えるようにしたので、試料ステージの
Ｘ，Ｙ二次元走査だけではカバーしきれない試料面領域
を試料の回転という動作を加味することで全領域のイオ
ンビーム照射が可能となり、これによって、試料室の大
きさに比して大きな試料の加工・観察が可能となる。ま
た、試料を回転させる機構を予備室に備えるようにした
ときは、試料室内の試料ステージに備える駆動機構が
Ｘ，Ｙ，Ｚ方向のものだけで済み、試料室の大型化を抑
えることができる。この装置の大型化を抑えることは単
に試料室の大きさの問題に留まらず、試料室の容積に見
合う真空装置を大規模にしないでよいことでもあり、コ
スト的にも真空状態を作って維持する作業効率の点でも
大きな意義がある。
ンビームの照射中心位置が矩形状の試料室の中心から１
つの角部方向に偏心した所にくるようにイオン光学系を
配置すると共に、試料を該イオン光学系の光軸方向に回
転させる機構を備えるようにしたので、試料ステージの
Ｘ，Ｙ二次元走査だけではカバーしきれない試料面領域
を試料の回転という動作を加味することで全領域のイオ
ンビーム照射が可能となり、これによって、試料室の大
きさに比して大きな試料の加工・観察が可能となる。ま
た、試料を回転させる機構を予備室に備えるようにした
ときは、試料室内の試料ステージに備える駆動機構が
Ｘ，Ｙ，Ｚ方向のものだけで済み、試料室の大型化を抑
えることができる。この装置の大型化を抑えることは単
に試料室の大きさの問題に留まらず、試料室の容積に見
合う真空装置を大規模にしないでよいことでもあり、コ
スト的にも真空状態を作って維持する作業効率の点でも
大きな意義がある。
【図１】Ａは矩形状の試料を４分割領域に区分すること
を示す図、Ｂは横長手方向に試料を設置した場合のステ
ージ移動範囲を示す図、Ｃは縦長手方向に試料を設置し
た場合のステージ移動範囲を示す図である。
を示す図、Ｂは横長手方向に試料を設置した場合のステ
ージ移動範囲を示す図、Ｃは縦長手方向に試料を設置し
た場合のステージ移動範囲を示す図である。
【図２】試料の寸法に対して本発明の場合に必要となる
スペースを説明する図である。
スペースを説明する図である。
【図３】回転機構を試料室内に設けた場合と予備室に設
けた場合を説明する図である。
けた場合を説明する図である。
【図４】本発明の実施例における作業フローを説明する
フローチャートである。
フローチャートである。
【図５】試料の寸法に対して従来装置の場合に必要とな
るスペースを説明する図である。
るスペースを説明する図である。
【図６】集束イオンビーム装置の基本構成を示す図であ
る。
る。
１ イオン源 ７ 試料ステージ ２ イオンビーム ９ 試料 ３ イオン光学系 10 試料室 ４ デフレクタ 11 予備室 ５ 二次荷電粒子検出器 12 ゲートバルブ ６ ガス銃
Claims (4)
- 【請求項１】 イオンビームの照射中心位置が矩形状の
試料室の中心から１つの角部方向に偏心した所にくるよ
うにイオン光学系を配置すると共に、試料を該イオン光
学系の光軸方向に回転させる機構を備えるようにした集
束イオンビーム装置。 - 【請求項２】 イオンビームの偏心位置は試料室の１隅
からＸ及びＹ方向にそれぞれ矩形状の試料の長辺寸法分
以上離れた所であって、対角の隅からもＸ及びＹ方向に
それぞれ試料の長辺寸法1/2分以上離れた所であり、ま
た、試料室は試料の長辺の1.5倍以上の正方形である請
求項１に記載の集束イオンビーム装置。 - 【請求項３】 試料を回転させる機構は試料室に備える
ようにした請求項２に記載の集束イオンビーム装置。 - 【請求項４】 試料を回転させる機構は予備室に備える
ようにした請求項２に記載の集束イオンビーム装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001078892A JP2002279924A (ja) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | 大きな試料の観察・加工を可能とする集束イオンビーム装置 |
| PCT/JP2002/001820 WO2002075773A1 (fr) | 2001-03-19 | 2002-02-27 | Systeme a faisceau ionique focalise permettant l'observation/l'usinage de grands echantillons |
| US10/332,555 US20030168607A1 (en) | 2001-03-19 | 2002-02-27 | Focused ion beam system enabling observation/machining of large sample |
| KR1020027015514A KR100847631B1 (ko) | 2001-03-19 | 2002-02-27 | 큰 시료의 관찰·가공을 가능하게 하는 집속 이온 빔 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001078892A JP2002279924A (ja) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | 大きな試料の観察・加工を可能とする集束イオンビーム装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002279924A true JP2002279924A (ja) | 2002-09-27 |
Family
ID=18935435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001078892A Pending JP2002279924A (ja) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | 大きな試料の観察・加工を可能とする集束イオンビーム装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030168607A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002279924A (ja) |
| KR (1) | KR100847631B1 (ja) |
| WO (1) | WO2002075773A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007207683A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 電子顕微鏡 |
| JP2008140566A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Univ Nagoya | エネルギ線照射による処理装置および方法 |
| EP2157178A1 (en) | 2002-09-25 | 2010-02-24 | Juridical Foundation The Chemo-Sero-Therapeutic Research Institute | Antibody against von Willebrand Factor cleaving enzyme and assay system using the same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6476658A (en) * | 1987-09-16 | 1989-03-22 | Hitachi Ltd | Vacuum chamber |
| JPH02253550A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-12 | Jeol Ltd | 荷電粒子ビーム装置 |
| JPH10106474A (ja) * | 1996-09-30 | 1998-04-24 | Seiko Instr Inc | イオンビームによる加工装置 |
| JP2000251818A (ja) * | 1999-02-25 | 2000-09-14 | Jeol Ltd | 被描画材料ホルダ |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4975586A (en) * | 1989-02-28 | 1990-12-04 | Eaton Corporation | Ion implanter end station |
| US5149976A (en) * | 1990-08-31 | 1992-09-22 | Hughes Aircraft Company | Charged particle beam pattern generation apparatus and method |
| US5525807A (en) * | 1995-06-02 | 1996-06-11 | Eaton Corporation | Ion implantation device |
| KR100239761B1 (ko) * | 1997-05-06 | 2000-01-15 | 윤종용 | 포커스드 이온 빔(fib) 장비의 웨이퍼 홀더 구조 |
-
2001
- 2001-03-19 JP JP2001078892A patent/JP2002279924A/ja active Pending
-
2002
- 2002-02-27 US US10/332,555 patent/US20030168607A1/en not_active Abandoned
- 2002-02-27 WO PCT/JP2002/001820 patent/WO2002075773A1/ja active Application Filing
- 2002-02-27 KR KR1020027015514A patent/KR100847631B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6476658A (en) * | 1987-09-16 | 1989-03-22 | Hitachi Ltd | Vacuum chamber |
| JPH02253550A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-12 | Jeol Ltd | 荷電粒子ビーム装置 |
| JPH10106474A (ja) * | 1996-09-30 | 1998-04-24 | Seiko Instr Inc | イオンビームによる加工装置 |
| JP2000251818A (ja) * | 1999-02-25 | 2000-09-14 | Jeol Ltd | 被描画材料ホルダ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2157178A1 (en) | 2002-09-25 | 2010-02-24 | Juridical Foundation The Chemo-Sero-Therapeutic Research Institute | Antibody against von Willebrand Factor cleaving enzyme and assay system using the same |
| JP2007207683A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 電子顕微鏡 |
| JP2008140566A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Univ Nagoya | エネルギ線照射による処理装置および方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100847631B1 (ko) | 2008-07-21 |
| KR20030013422A (ko) | 2003-02-14 |
| WO2002075773A1 (fr) | 2002-09-26 |
| US20030168607A1 (en) | 2003-09-11 |
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