JP2004030999A

JP2004030999A - 荷電粒子ビーム加工方法及びその装置

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Publication number: JP2004030999A
Application number: JP2002182434A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamamoto; 山本　洋; Koji Iwasaki; 岩崎　浩二; Masamichi Oi; 大井　將道
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】荷電粒子ビームで被処理物１００の修正加工を、設定した加工枠形状通りに、精確かつ信頼性高く行う。
【解決手段】マスク１００の欠陥部１４０を出力手段７０に表示する。表示画像上で、加工枠設定手段８０から加工枠１６０を設定して、加工領域を画定する。設定した加工枠の内側に加工枠から一定量だけシフトさせて走査枠を設定する。このシフト量は、ビ−ム電流強度に対するビ−ム径自体またはその何倍か値のビ−ム径情報として予め読み出し自在に格納部９２に格納されていて、加工枠の設定後、ビ−ム電流強度を指定して、対応するビ−ム径情報を読み出して、加工枠からビ−ム径情報分だけシフトさせて、走査枠を設定する。走査枠で画定された荷電粒子ビ−ムの中心で集束イオンビーム走査領域内を走査することにより、加工枠で画定された、マスクの加工領域の全域をエッチングして修正加工する。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、荷電粒子ビームを用いたナノオ−ダの微細加工において、被加工物の仕上がり形状を、被加工物の表示画像上で設定した加工枠通りに、荷電粒子ビ−ムでエッチング加工する加工方法及び加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、荷電粒子ビ−ム加工装置は、エッチング加工とデポジション加工の両機能を兼ね備えていて、広くナノオ−ダの微細加工に用いられている。
【０００３】
この荷電粒子ビ−ムとして集束イオンビ−ム（ＦＩＢ）を用いるＦＩＢ装置がある。このＦＩＢ装置の概略構成を図１（Ａ）に示す。このＦＩＢ装置は、以下簡単に説明するような周知の構成となっている。
【０００４】
この装置は、被加工物１０に対して集束イオンビーム１２を照射する集束イオンビーム照射手段２０と、ビ−ム照射により試料すなわち被加工物から発生する電子などの二次荷電粒子を検出して画像情報を出力する二次荷電粒子検出器３０と、ビ−ム照射時にデポジション用の原料ガスを被加工物上に吹きかけるガス銃４０と、ビ−ム１２の走査方向、走査速度、電流強度、焦点、スポット径等の加工条件を制御するビ−ム情報を出力する光学系コントロ−ラ５０と、ＦＩＢ装置の始動・停止の他、ビ−ムに設定する加工条件や、ＦＩＢ装置の各構成要素の制御条件などの設定情報を外部から入力したりするための入力手段６０、二次荷電粒子検出器３０からの画像情報に基づいて被加工物の画像を画面表示する表示部を具える出力手段７０，表示画像上に被加工物の加工領域を画定するための加工枠を設定するための加工枠設定手段８０、及び制御部９０とを具えている。
【０００５】
制御部９０は、二次荷電粒子検出器３０、光学系コントロ−ラ５０、入力手段６０、出力手段７０及び加工枠設定手段８０その他の所要の構成要素の動作上に基本的な制御を行ったり、これら構成要素間での情報のやりとりを制御したり、制御部に入力した情報からこれら構成要素に必要な情報に変換したり生成したりするための手段であって、通常、コンピュ−タで構成されている。
【０００６】
さらに、ＦＩＢ装置は、入力手段６０から入力される位置情報により、制御部９０を介して、ＸＹ方向に制御駆動される試料ステ−ジ１４を具え、この試料ステ−ジに試料ホルダ１６によって試料すなわち被加工物１０が固定さる。また、ＦＩＢ装置は、ガス銃４０を具え、このガス銃は、入力手段６０から入力される制御情報により、制御部９０を介して、所望のごとく制御駆動される。
【０００７】
集束イオンビーム照射手段２０は、イオン源１８と、イオンビ−ム光学系１９とを具えている。イオンビ−ム光学系１９は、コンデンサレンズ２２，ビ−ムブランカ２３，アライナ２４，可動絞り２５，スティグメ−タ／アライナ２６，対物レンズ２７及びデフレクタ（ＸＹ偏向電極）２８等の、周知の通常の構成要素を具えていて、イオン源１８から引き出されたイオンビ−ムを、コンデンサレンズ２２により集束イオンビ−ム（ＦＩＢ）１２にして、デフレクタ２８で被加工物上をＸおよびＹ方向に偏向走査させる構成となっている。
【０００８】
このＦＩＢ装置において、集束イオンビームによる加工例につき簡単に説明する。被加工物をセットして、これに集束イオンビームを繰り返し照射する。このビ−ム照射により被加工物の表面から発生する二次荷電粒子を二次荷電粒子検出器３０によって検出し、出力手段７０の表示画面上に被加工物の表面の画像を表示する。
【０００９】
表示画像を観測して加工枠設定手段８０から制御部９０へ加工枠情報を入力して表示画像上に加工枠を設定する。加工枠が指定されると、制御部９０において、指定された加工枠内に対応する被加工物の加工位置及び加工領域が画定されて、画定された加工領域を集束イオンビームが走査照射するように、ビ−ム光学系コントロ−ラ５０を制御する。これにより、被加工物１０に対する画定領域内の加工領域がスパッタエッチングされて加工が行われる。
【００１０】
さらに、必要に応じ、ビ−ム照射領域を設定すると、穴あけ加工等のエッチング加工を二次荷電粒子などの強度変化を検出して、加工の深さや終点を制御・検出することが出来る。
【００１１】
一方、上述した集束イオンビーム照射装置で薄膜を成膜する場合には、ガス銃４０から原料ガスを被加工物１０の表面に供給しながら、集束イオンビームの照射を繰り返すことにより所定領域内に薄膜を形成することが出来る。
【００１２】
半導体回路や、プリント基板などの加工に代表される、ナノオ−ダの微細加工の要求に伴い、加工技術は、光を用いた加工から電子ビ−ム等の荷電粒子ビ−ムを用いた加工に移りつつある。電子ビ−ム加工に使用するマスクとして、ＥＰＬマスク（電子ビーム露光（ＥＰＬ：　Ｅｌｅｃｔｏｒｏｎ　ｂｅａｍ　Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ　Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）用マスク）がある。
【００１３】
電子ビーム露光用マスクとしては、例えばシリコン或いはダイヤモンドやシリコンカーバイト；ＳｉＣ等の薄膜に、所要の露光用窓が打ち抜き形成されたステンシルレチクルマスク（ｓｔｅｎｃｉｌ　ｒｅｔｉｃｌｅ）が知られている。
【００１４】
このステンシルレチクルマスクに予め形成されたストライプ状の窓すなわち細孔の形状が設計通りの仕上がり形状に形成されていない場合には、この欠陥窓の修正を行って設計通りの窓形状に修正する必要がある。この窓形状の修正に荷電粒子ビーム加工装置を用いた例が、文献：ＳＰＩＥ　２５ｔｈ　Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ　２０００（３９９７−６４）に開示されている。この文献に開示された装置並びに方法によれば、開口された窓寸法が設計寸法より大きい場合にはデポジションによって修正加工し、一方、開口された窓寸法が設計寸法より小さい場合にはエッチングによって修正加工している。
【００１５】
このＦＩＢ用ステンシルレチクルマスクのパタ−ンサイズは、２００ｎｍ以下であるため、その修正精度は少なくとも数１０ｎｍが要求されている。
【００１６】
また、ＦＩＢ用ステンシルレチクルマスク以外でも、ナノオ−ダの修正加工が要求される場合がある。例えば、透過型電子顕微鏡は、試料を透過する電子を検出して像を得るため、対象となる試料は、１００ｎｍ以下まで薄く形成する必要があり、その作製にＦＩＢ装置での集束イオンビーム加工を利用することが可能である。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、集束イオンビーム等の荷電粒子ビームは、ビームの中心軸を原点にとり、横軸に距離（ｎｍ）及び縦軸にビーム強度（任意光強度）をとると、強度分布は中心から外側へとその強度が低下するように広がったビ−ムスポットが形成される。この広がり分布は、ガウス分布則にしたがうと考えられており、通常は、この光強度分布の半値幅が、実質的なビームスポット径と定義されている。
【００１８】
従って、実際に被処理物例えばＥＰＬマスクの、所望する加工領域を修正加工する際に、荷電粒子ビームを使用するとこのビームスポット径の広がりのために設計通りに精密に修正加工を行うことが困難になる。
【００１９】
図２（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の修正加工の説明図である。この従来例では、被加工物１０をマスク１００として説明する。
【００２０】
図２（Ａ）に示すマスク１００は、露光窓１２０が形成されていて、露光窓の一部に窓側に突出した欠陥部１４０がある。この欠陥部を除去するため、加工枠１６０指定して、指定された加工領域内を荷電粒子ビ−ムで走査照射してエッチングして修正加工する。
【００２１】
その結果、図２（Ｂ）に示すように、欠陥部１４０が除去されて形成された、露光窓１２０のエッチングラインは、設計上の仕上がりライン（点線図示）１３０よりもマスク側に大きくオ−バ−エッチングされて、欠陥ライン１５０となる。
【００２２】
その結果、マスク１００と欠陥部１４０との接続範囲（図２（Ｂ）に１７０で示す。）内の窓形状は、修正加工の結果、露光窓のパタ−ン形状を損なうこととなる。透過型顕微鏡用の薄片試料の場合には、このようなオ−バ−エッチングが行われると、薄片試料部分がなくなってしまうことがある。
【００２３】
このように、マスク形状修正や顕微鏡試料の形状作製の加工の際、被加工物や顕微鏡試料等の試料の仕上がり形状を得るために、加工領域を加工枠で指定して、指定により画定された加工領域内を修正加工を行っても、荷電粒子ビ−ムの拡がりのために、設定した加工枠形状通りに仕上がらない。従って、被加工物（試料）を設計通りの仕上り形状に修正加工するために、従来においては、あらかじめ加工枠からのビームのずれ量を予測して加工枠の設定を行っていた。しかし、これにはオペレ−タの熟練が必要であった。
【００２４】
よって、従来より、被加工物（試料）に対して、自動的にビーム径の広がりを考慮した、信頼性の高い精密な修正加工を行うことが可能な荷電粒子ビーム加工方法及び装置の出現が嘱望されていた。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
そこで、この出願に掛かる発明者らは、鋭意研究を行ったところ、ビ−ムスポットの中心からどの程度離れたところまでであったらオーバーエッチングが問題とならないかの限界を突き止めて、その限界を被加工物の仕上がり形状を得るためのエッチングの限界加工ラインとするように、ビ−ムスポットを加工枠からずらせてエッチングすればよいこと突き止めた。
【００２６】
この発明に係る荷電粒子ビーム加工方法及び加工装置によれば、オペレ−タが入力手段からビ−ム加工条件設定情報を入力し、制御部、光学系コントロ−ラ及び荷電粒子ビ−ム照射手段内の光学系を介して、荷電粒子ビ−ムの制御を行って、荷電粒子ビ−ムを加工条件に沿って被加工物へ走査照射する。
【００２７】
この照射により発生した二次荷電粒子を二次荷電粒子検出器で捉えて、画像情報に変換し、この画像情報に基づいて制御部での制御により、出力手段の表示画面に被加工物の像を表示画像として映出する。
【００２８】
オペレ−タが、加工枠設定手段から加工枠情報を制御部に入力して、制御部の制御により、表示画像上に、仕上がり形状に適合した加工枠を設定する。
【００２９】
オペレ−タは入力手段から、ビ−ム加工条件設定情報を制御部に入力すると、制御部において、シフト情報が予め格納されているシフト情報格納部から、先に設定された加工枠からビ−ムスポットの中心をシフトさせるシフト量情報が読み出される。このシフト量情報に基づいて制御部は、一方においては、表示画像上に加工枠から当該シフト量に応じた位置に走査枠を設定し、他方においては、当該シフト量情報を光学系コントロ−ラに送る。光学系コントロ−ラによって、制御部からのシフト量情報に応じて、デフレクタすなわち偏向電極に供給する偏向信号を制御して、荷電粒子ビ−ムの照射を、指定された走査枠内の範囲内に修正する。
【００３０】
この場合、ビ−ム加工条件情報の一つとして、ビ−ム電流強度を設定することが出来る。その場合、シフト量情報として、ビ−ム電流強度に対するビ−ムスポット径情報とするのが好ましく、ビ−ムスポット径情報として、ビ−ムスポット径Ｄ自体の値に設定することが出来ることはもとより、ビ−ムスポット径Ｄの最大３倍（３Ｄ）以内の値に、好ましくは、２Ｄから３Ｄの範囲内の値と設定することが出来る。
【００３１】
このように、最初に指定した加工枠に基づいて、加工枠から一定量だけシフトされて設定された走査枠が、ビ−ムスポットの中心が走査する最大走査の限界であるが、ビ−ムスポット拡がり部分によって、被加工物は、仕上がり形状のラインと一致して設定された加工枠までのラインまでエッチング加工される。その結果、欠陥部の修正加工を、高精度で行える。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について、説明する。なお、図中、各構成成分の大きさ、接続関係、形状及び配置関係は、この発明が理解できる程度に概略的に示してあるにすぎず、したがって、この発明は、図示例に限定されるものではない。
【００３３】
以下、荷電粒子ビーム装置として、集束イオンビーム装置を用いた場合について説明する。
【００３４】
図１（Ａ）及び（Ｂ）は、この発明にかかわる集束イオンビーム加工装置の構成例の説明に供する図である。図３（Ａ）及び（Ｂ）は、この発明の加工方法によった被加工物の欠陥部の修正加工の説明図である。図４は、シフト量走査枠の説明に供する説明図である。
【００３５】
この発明の集束イオンビーム加工装置は、基本的には、図１（Ａ）を参照して既に説明した従来構成と同様な構成の装置とする。しかしながら、この発明の装置構成が、従来構成と本質的に相違するのは、図１（Ｂ）に示すように、制御部に９０に、シフト量情報格納部９２を設けてある点、及びこのシフト量情報を利用して、最初に仕上がり形状に合わせて設定した加工枠を基準とした新たな走査枠を設定して、この設定により画定された走査枠を集束イオンビームのスポットの中心の最大走査限界枠として、加工枠内の加工領域を集束イオンビームで走査照射する構成としている点である。この最大走査限界枠は、ＸＹ方向にビ−ム中心を偏向させて走査させる、最大限界走査域を指定する。
【００３６】
以下、この発明の加工装置を加工方法とともにその実施例を説明する。
【００３７】
以下の実施例では、ＥＰＬステンシルレチクルマスクの露光窓の欠陥物をこの発明に係る集束イオンビーム加工装置で修正（欠陥物をエッチングで除去）する例につき説明する。まず、試料すなわち被加工物１０として露光窓（マスク開口部）１２０形成されたＥＰＬステンシルレチクルマスク（以下、単に、マスクと称する場合がる。）１００とする。このマスク１００には、図３（Ａ）に示すように、露光窓の仕上がりライン１３０から露光窓１２０側に突出して例えば三角形状の欠陥部１４０が残存している。
【００３８】
このマスク１００を試料ステ−ジ１４上に試料ホルダ１６で固定する。入力手段６０から試料ステ−ジの位置決め情報を入力して、マスク１００を電子ビ−ム照射領域内に位置決め設定する。
【００３９】
入力手段６０から始動信号を入力して電子ビ−ム照射装置を始動させるとともに、ビ−ム加工条件の初期設定情報を入力する。この初期設定情報としては、例えば、被加工物の材料や、その厚み、ビ−ム電流強度、焦点位置、ビ−ムスポット径、走査範囲（照射位置情報）、走査速度、走査繰り返し回数等がある。この初期設定条件に応じて制御部９０から光学系コントロ−ラ５０に加工条件情報が送られ、この加工条件に対応するビ−ム情報を光学系コントロ−ラから電子ビ−ム照射手段２０の光学系１９に与えられる。光学系は、ビ−ム情報に基づいて電子ビ−ム１２を制御してこの加工条件に適合したビ−ム走査照射を、被加工物としてのマスク１００に対して、行う。
【００４０】
照射領域全面を走査して、その領域からの発生した二次電子を検出器３０で捉えて、マスクの表面に関する画像情報を光学系コントロ−ラ５０に送る。この光学系コントロ−ラ５０は、ビ−ム走査の位置情報から、画像情報の位置情報との対応関係を付けて、画像情報とその位置情報とを、制御部９０に送る。
【００４１】
制御部９０からは、画像情報を画像表示情報に変換して、ＣＲＴ、液晶、その他の適当な表示装置を具えた出力手段７０へ供給する。出力手段７０の表示画面には、マスク１００の表示画像が表示される。
【００４２】
オペレ−タは、この表示画像を観察して、修正加工すべき箇所があるかどうか、探す。例えば、三角形状の突出欠陥部１４０を見つけだすと、修正加工すべき箇所があると判断し、加工枠設定手段８０から、加工枠情報を入力する。この加工枠情報は、制御部９０で加工枠表示情報に変換されて、出力手段７０送られ、表示装置の表示画面上に、マスクの表示画像に重ねて、加工枠１６０が表示される。加工枠設定手段８０は、マウス、ライトペンその他の任意好適な周知の手段で構成できる。周知のように、例えば、マウスの場合には、表示画面上にカ−ソルで始点を固定してから、ドラッグして加工枠を設定することが出来、また、ライトペンの場合には、表示画面上をライトペンでなぞることにより加工枠を設定できる。
【００４３】
この加工枠は、基本的には、好ましくは、欠陥部１４０と外接する直線群で構成される矩形状の枠とする。例えば、欠陥部１４０が図３（Ａ）に示すように三角形状であってその底辺に相当する範囲でマスク１００と接続されている場合には、その接続範囲１７０における三角形の底辺と重なる直線と、頂点で接する直線と、両直線の両端間を結ぶ２つの直線とで構成される四角形の枠とする。従って、この場合には、加工枠１６０を、マスク１００の露光窓１２０の設計上の端縁がエッチングの限界加工ライン、従って、仕上がりライン１３０であるとして、加工枠のマスク側の直線の位置及び又は長さをこの仕上がりライン１３０の位置及び長さと一致させて設定する。
【００４４】
一方、上述した制御部９０のシフト情報格納部９２には、加工枠条件と対応させてビ−ム走査位置をシフトさせる量（距離）を予め格納しておく。このシフト量は、計算や実験により得られた、設定した加工枠からの加工拡がりの量等の補正値として格納する。この格納は、シフト量情報テ−ブルとして格納する。
【００４５】
既に説明した通り、ビ−ムの中心軸に直交するビ−ム断面における強度分布は、その中心からガウス分布則に従って拡がっている。そこで、種々の実験や計算から、ビ−ムの拡がり範囲のうち、実質的にエッチングに寄与する範囲が、ビ−ムの中心（ビ−ム光強度の最大強度の点に対応する。）らどの程度離れた位置までの範囲かを知ることが出来た。そこで、ビ−ムの中心からのエッチング有効範囲をＲとすると（図４参照）、この範囲Ｒは、ビ−ム電流強度に依存するが、最大でもビ−ムのスポット径Ｄの３倍であることがわかった。よって、加工条件としてビ−ム電流強度を選び、このビ−ム電流強度と関連させたビ−ム半径をシフト量情報として格納部９２に格納するのが好適である。従って、上述した補正値は、ビ−ムスポット径Ｄ自体或いはこのスポット径Ｄの何倍かの値として設定することが出来る。
【００４６】
例えば、マスク材料として、ＳｉＣや、ダイヤモンド或いはＳｉが用いられている。これらを加工するには、ビ−ム電流強度を、１ｐＡ乃至１０ｐＡ程度の範囲内の値に設定する必要がある。通常、ＦＩＢ装置のビ−ムスポット径Ｄは、１ｐＡ乃至１０ｐＡのビ−ム電流強度においては、焦点位置で、１０ｎｍ乃至３０ｎｍ程度であり、また、ビ−ムの拡がりの径は１０乃至６０ｎｍ程度であるので、ビ−ム走査のシフト量は、ビ−ムスポット径の２乃至３倍の範囲内すなわち２０ｎｍ乃至９０ｎｍ程度の範囲内とするのがよい。
【００４７】
そこで、オペレ−タは、入力手段６０からビ−ム電流強度情報と倍率係数（例えば、１以上、好ましくは、２乃至３の範囲の値）とを入力し、この電流強度情報をアドレスとしてシフト情報格納部９２にアクセスを行って、シフト量情報テ−ブルから、ビ−ム電流強度に対応するシフト量情報としてビ−ム径Ｄを読み出す。制御部９０において、読み出されたビ−ム径情報に対し、オペレ−タが設定した倍率係数を掛け合わせてシフト量情報を生成する。
【００４８】
このシフト量情報は、ビ−ムスポットの中心での走査範囲を補正するための補正値の情報であるとともに、先に設定した加工枠１６０からのずれ量情報であもる。従って、制御部９０は、加工枠の位置からシフト量だけ補正した、新たな枠の位置情報を出力手段７０に送り、その表示画像上に、重ねて、新たに指定した走査枠２００とて表示する。この走査枠を図３（Ａ）には、破線で示してある。
【００４９】
このようにして、ビ−ムの偏向範囲は加工枠１６０の位置から走査枠２００の位置へと縮小する（図３（Ａ）及び図４参照）。
【００５０】
そして、この新たに設定された走査枠２００内の被加工物の領域が集束イオンビームの走査領域、従って、ビ−ムの中心での走査範囲となり、この走査枠自体のラインがそのビ−ム中心での走査範囲の最大限界ラインを表している。
【００５１】
一方、このシフト量情報は、光学系コントロ−ラ５０へ出力される。
【００５２】
光学系コントロ−ラ５０は、このシフト量情報をビ−ムの偏向の振れ角の最大範囲を小さくする偏向信号すなわち偏向電圧に変換してデフレクタ２７へ供給する。これにより、ビ−ムの中心での走査は、従来の加工枠で画定される最大走査範囲から、新たに設定された走査枠に依存した、縮小された最大走査範囲へと変更される。
【００５３】
そして、ビ−ム中心での走査範囲は狭まっているが、先に設定した加工枠１６０内の加工領域、ここではマスク１００の欠陥部１４０の全体が、ビ−ムのエッチング有効範囲Ｒでの修正加工の対象となる（図４参照）。
【００５４】
その結果、走査枠内でのビ−ムスポットでの走査により、最終的には、設計上の露光窓の端縁である、仕上がりライン１３０まで、欠陥部１４０がエッチング除去され、従来のような、マスクがオ−バ−エッチングされることはない。その結果を図３（Ｂ）に示す。図３（Ｂ）中、１７０は、欠陥部と結合されていた接続範囲、従って、露光窓の端縁の修正加工されて得られる仕上がりラインに相当するマスク端縁範囲を示している。
【００５５】
オペレ−タは、修正加工の様子を表示画面上で目視しながらその修正加工の終了を確認して、入力手段６０から装置駆動の停止信号を入力させて、一連の修正加工動作を終了することが出来る。或いは、従来と同様に、加工の終了を二次荷電粒子の強度変化を利用して、確認し、自動的に終了させることも可能であり、これらは設計上の問題である。
【００５６】
上述した実施例では、被加工物として電子ビ−ム露光装置に使用するマスクの例に説明したが、同様な修正動作は、透過型電子顕微鏡の試料作製にも、同様に適用出来る。
【００５７】
いずれの場合であっても、被加工物の加工を、従来の加工枠にのみ従って行う場合には、オペレ−タは、被加工物が設計通りの仕上がり形状となっているかどうかを、加工状態を表示画像で何度も確認する必要があったが、この発明の加工方法及び装置によれば、そのようなオペレ−タによる度々の再確認を要せずして、被加工物を設計上の仕上がり形状通りの、精度の良い、従って信頼性の高い仕上がり形状の修正加工を達成できる。
【００５８】
しかも、この修正加工は、予め格納されているシフト量に従った補正量を用いて、仕上がり形状が設定した加工枠と一致するように、オペレ−タの熟練度を必要することなく、自動的に、被加工物に集束イオンビームを照射して、行える。
【００５９】
【発明の効果】
上述した説明からも明らかなように、この発明の荷電粒子ビーム加工方法及び装置によれば、表示画像上で設定した加工枠の内側に、この加工枠から一定のシフト量だけ離間させた走査枠を設定する。この設定により画定された荷電粒子ビ−ム走査領域内を、荷電粒子ビ−ムのビ−ムスポットの中心で走査して、加工枠で画定された加工領域の全域をエッチング加工する。このとき、シフト量情報を、予め、外部から指定できるビ−ム加工条件で読出し自在に格納部に、格納しておく。例えば、シフト量をビ−ム径自体またはその何倍かの情報として、ビ−ム加工条件をビ−ム電流強度とする場合には、加工枠の設定後に、ビ−ム電流強度を指定すれば、自動的にシフト量が読み出されて、読み出されたシフト量だけ加工枠からシフトされた走査枠が指定されるとともに、この設定により画定された荷電粒子ビ−ム走査領域内を荷電粒子ビ−ムが偏向走査する。
【００６０】
加工枠は、荷電粒子ビ−ムが被加工物をエッチングする限界加工ラインとして設定し、シフト量は、ビ−ム中心からの、当該ビ−ムのエッチング有効範囲の限界までの距離としてと設定されるので、走査枠で画定される荷電粒子ビ−ム走査領域内を荷電粒子ビ−ムが偏向走査することにより、加工枠で画定されている、被加工物に対する加工領域の全域が、精確にエッチングされる。
【００６１】
従って、この発明によれば、被加工物を、加工枠で設定した仕上がり形状通りに、従来よりも精度良く修正加工することが可能となる。しかも、この修正加工は、オペレ−タの熟練度によらず自動的に行えるので、従来よりも信頼性高く行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、従来及びこの発明に係る集束イオンビーム加工装置の構成例の説明図である。（Ｂ）は、シフト量情報を格納する格納部の説明に供する図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は、加工枠を利用した従来の集束イオンビーム加工よる修正加工の説明図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、加工枠からシフトされた走査枠を利用したこの発明の荷電粒子ビ−ム加工よる修正加工の説明図である。
【図４】この発明の説明に供するシフト量と走査枠の説明図である。
【符号の説明】
１０：被加工物（試料）
１４：試料ステ−ジ
１６：試料ホルダ
１９：光学系
２０：集束イオンビーム照射手段
２１：アパ−チャ
２２：コンデンサレンズ
２３：ビ−ムブランカ
２４：アライナ
２５：可動絞り
２６：スティグメ−タ／アライナ
２７：対物レンズ
２８：デフレクタ（偏向電極）
３０：二次荷電粒子検出器
４０：ガス銃
５０：光学系コントロ−ラ
６０：入力手段
７０：出力手段
８０：加工枠設定手段
９０：制御部
９２：シフト量情報格納部
１００：マスク（被加工物）
１２０：露光窓
１３０：仕上がりライン
１４０：欠陥部
１５０：欠陥ライン
１６０：加工枠
１７０：接続範囲
２００：走査枠

Claims

被加工物に対し荷電粒子ビ−ムを走査して発生される二次荷電粒子に基づいて該被加工物の表示画像として表示し、
前記被加工物の加工領域を画定する加工枠を、該表示画像上で、設定し、
該加工枠の内側に、該加工枠から一定のシフト量だけ離間させて走査枠を設定し、
該走査枠によって画定される荷電粒子ビ−ム走査領域内を前記荷電粒子ビ−ムのビ−ムスポットの中心で走査して前記被加工物の加工領域をエッチング加工する
ことを特徴とする荷電粒子ビーム加工方法。
前記シフト量を、前記荷電粒子ビ−ムのビ−ムスポットの中心が前記走査枠上にあるとき、該ビ−ムスポットで前記加工枠までの前記加工領域をエッチング加工できる距離とする
ことを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子ビーム加工方法。
前記シフト量を、前記ビ−ムスポットのスポット径の最大でも３倍以内の値とする
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の荷電粒子ビーム加工方法。
前記荷電粒子ビ−ムのビ−ム電流強度等の光学系条件に対するシフト量の関係をシフト情報テ−ブルとして予め格納部に格納しておき、
前記ビ−ム電流強度を指定して対応するシフト量をシフト量情報として該シフト量情報テ−ブルから読み出し、
前記シフト量を、読み出された前記シフト量情報に基づいて、設定する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム加工方法。
前記シフト量情報をスポット径情報とする
ことを特徴とする請求項４に記載の荷電粒子ビーム加工方法。
前記荷電粒子ビ−ムを偏向するデフレクタに印加する偏向信号を前記シフト量情報に基づいて制御して、前記シフト量を設定する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の荷電粒子ビーム加工方法。
被加工物に対し荷電粒子ビ−ムを走査させるための、デフレクタを含む光学系を有する荷電粒子ビ−ム照射手段と、
該光学系に前記荷電粒子ビ−ムの走査を制御するためのビ−ム情報を出力する光学系コントロ−ラと、
走査により前記被加工物から発生する二次荷電粒子を検出して画像情報を出力する二次荷電粒子検出器と、
該画像情報に基づいて該被加工物の表示画像を表示する出力手段と、
前記被加工物の加工領域を画定する加工枠を、該表示画像上で、設定するための加工枠情報を入力する加工枠設定手段と、
該加工枠情報に基づいて、荷電粒子ビ−ム走査領域を画定する走査枠を、該表示画像上で、前記加工枠から一定のシフト量だけ離間させて設定するとともに、該シフト量に関するシフト量情報を前記光学系コントロ−ラへ出力する制御部と、
前記制御部、前記光学系コントロ−ラ及び前記光学系を介して前記荷電粒子ビ−ムにビ−ム加工条件を設定するための設定情報を入力する入力手段とを具え、該光学系コントロ−ラは、前記デフレクタに対して前記シフト量情報に応じた偏向信号を前記ビ−ム情報の一つとして出力して前記荷電粒子ビ−ム走査領域内を前記荷電粒子ビ−ムのビ−ムスポットの中心で走査させて前記被加工物の加工領域をエッチング加工する
ことを特徴とする荷電粒子ビーム加工装置。
前記制御部は、前記シフト量情報を読出し自在に格納したシフト量情報格納部を具え、前記入力手段から入力されるビ−ム加工条件の設定情報で前記シフト量情報を読み出すことを特徴とする請求項７に記載の荷電粒子ビーム加工装置。
前記シフト量情報を前記荷電粒子ビ−ムのスポット径情報とし、及び前記ビ−ム加工条件の設定情報を前記荷電粒子ビ−ムのビ−ム電流強度情報とすることを特徴とする請求項７又は８に記載の荷電粒子ビーム加工装置。
前記制御部は、前記画像情報を、前記表示画像を表示するための画像表示情報に変換して前記出力手段へ出力し、及び前記加工枠情報を、前記表示画像上で設定するための加工枠表示情報に変換して前記出力手段へ出力することを特徴とする請求項７乃至８のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム加工装置。
前記制御部をコンピュ−タで構成してあることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム加工装置。
前記シフト量を、前記荷電粒子ビ−ムのビ−ムスポットの中心が前記走査枠上にあるとき、該ビ−ムスポットで前記加工枠までの前記加工領域をエッチング加工できる距離とすることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム加工装置。
前記シフト量を、前記ビ−ムスポットのスポット径の最大でも３倍以内の値とすることを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム加工装置。
前記シフト量情報格納部は、前記荷電粒子ビ−ムのビ−ム電流強度に対するシフト量の関係をシフト量情報テ−ブルとして格納してあることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム加工装置。