JP2007115587A - 荷電粒子ビーム加工方法及び荷電粒子ビーム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】荷電粒子ビーム装置により試料の加工を行う際に、試料にマークを加工することなく、加工位置を補正する。
【解決手段】試料パターンの直線状の輪郭部を含む参照領域に一定の時間をおいてビームを照射して画像を構成し、その時間の前後における画像内の輪郭線の位置を比較してずれ量を算出する。試料の加工を行う場合は、このずれ量を補正して加工位置へビームを照射する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、荷電粒子ビーム加工方法及び荷電粒子ビーム装置に関する。

イオンビームや電子ビームなどの荷電粒子ビームにより絶縁体試料の観察や加工を行う場合、試料に照射する荷電粒子ビームによって、試料の帯電現象が起こることが知られている。帯電した試料に荷電粒子ビームを照射して試料の観察や加工を行うと、帯電による試料表面の不均一な電荷分布によって、荷電粒子ビームの照射位置がずれてしまい（ドリフト）、観察、加工が適切に行われないことがある。
この問題を解決する方法として、従来の技術では、半導体デバイスなどの試料のパターンに荷電粒子ビームを照射して１点の穴をあけ、加工の途中においてこの穴の位置を調べることにより照射位置のずれ量を計測し、加工位置を補正している（例えば、特許文献１、特許文献２参照）
特開平７−３３３１２０号公報 特公平５−４６６０号公報

ところが、近年、半導体デバイスなどの試料のパターンは微細化され、上記のように試料のパターンに荷電粒子ビームで1点の穴をあけると、半導体デバイスの性能に影響を与えてしまう問題が懸念される。例えば、フォトマスクでは、パターン膜の線幅はより細くなり、細いパターン上に荷電粒子ビームで穴をあけると、そのマスクを露光し転写すると転写したパターンに影響を及ぼしてしまう。
また、パターンの輪郭を参照画像とする方法では、横方向をＸ方向としそれに垂直な方向をＹ方向として、Ｘ方向およびＹ方向の両方の位置が確定できるようなパターンが観察範囲内にない場合、加工位置を補正出来ないという問題があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、試料にマークを加工することなく、加工位置を補正することができる荷電粒子ビーム加工方法及び荷電粒子ビーム装置を提供することにある。

この発明は、上記の課題を解決すべくなされたもので、荷電粒子ビームの照射により試料の観察及び加工を行う荷電粒子ビーム装置を用いた荷電粒子ビーム加工方法であって、荷電粒子ビームの照射により試料から放出された二次荷電粒子の検出強度を基に、試料パターンの画像を形成し、該形成された試料パターンの画像において、試料パターンの輪郭のうちで少なくとも２つの互いに異なる方向を向く直線状の部分からなる参照領域と、加工領域とを指定すると共に記憶し、加工の途中において随時参照領域に荷電粒子ビームを照射し、参照領域から放出された二次荷電粒子の検出強度を基に、前記参照領域の画像を形成し、前記記憶した参照領域の画像と加工の途中で形成された参照領域の画像の位置のずれ量を算出し、前記加工領域に、算出したずれ量の分を補正して荷電粒子ビームを照射して加工する、ことを特徴とする荷電粒子ビーム加工方法である。

また、本発明は、上述する荷電粒子ビーム加工方法であって、前記互いに異なる方向を向く直線は、横方向の直線状の部分、及び、縦方向の直線状の部分を含み、前記横方向の直線状の部分のずれから求まる縦方向のずれ量、及び、前記縦方向の直線状の部分から求まる横方向のずれ量を算出する、ことを特徴とする。

また、本発明は、上述する荷電粒子ビーム加工方法であって、前記記憶した参照領域の画像と前記加工の途中で形成された参照領域の画像から、それぞれ直線状部分の交点を求め、この交点のずれ量を算出し、前記加工領域に、算出した交点のずれ量の分を補正して荷電粒子ビームを照射する、ことを特徴とする。

また、本発明は、上述する荷電粒子ビーム加工方法であって、前記直線状の部分の複数の箇所を参照領域として用いることを特徴とする。

また、本発明は、上述する荷電粒子ビーム加工方法であって、前記参照領域は、１つの横方向の直線状の部分、及び、複数の縦方向の直線状の部分を、または、複数の横方向の直線状の部分、及び、１つの縦方向の直線状の部分を含み、前記１つの横方向の直線と前記複数の縦方向の直線との交点間の平均位置から横方向のずれ量を、または、前記１つの縦方向の直線と前記複数の横方向の直線との交点間の平均位置から縦方向のずれ量を算出する、ことを特徴とする。

また、本発明は、上述する荷電粒子ビーム加工方法であって、前記参照領域は、平行な横方向の直線状の部分、または、平行な縦方向の直線状の部分を含み、前記平行な横方向の直線の平均位置から縦方向のずれ量を、または、前記平行な縦方向の直線の平均位置から横方向のずれ量を算出する、ことを特徴とする。

また、本発明は、上述する荷電粒子ビーム加工方法であって、前記互いに異なる方向を向く直線は、２つの異なる斜め方向の直線状の部分を含み、前記記憶した参照領域の画像と前記加工の途中で形成された参照領域の画像から、それぞれの直線状部分の交点を求め、この交点のずれ量を算出し、前記加工領域に、算出した交点のずれ量の分を補正して荷電粒子ビームを照射して加工する、ことを特徴とする

また、本発明は、荷電粒子ビームの照射により試料の観察及び加工を行う荷電粒子ビーム装置において、荷電粒子ビームの照射により試料から放出された二次荷電粒子の検出強度を基に、試料パターンの画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により形成された試料パターンの画像において、試料パターンの輪郭のうちで少なくとも２つの互いに異なる方向を向く直線状の部分からなる参照領域と、加工領域とを指定する領域指定手段と、領域指定手段により指定された領域を記憶する記憶手段と、領域指定手段により指定された前記参照領域及び加工領域に荷電粒子ビームを照射するよう制御する走査制御手段と、前記記憶手段に記憶していた参照領域の画像と、前記加工領域の加工の途中において、前記画像形成手段により形成された参照画像との位置のずれ量を算出する算出手段と、前記加工領域に、前記算出手段の算出したずれ量の分を補正して荷電粒子ビームを照射するよう前記走査制御手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、以下のような効果がある。
（１）試料のパターンに荷電粒子ビームで１点の穴をあけると、露光転写した時に半導体デバイスの性能に影響を与えてしまうような微細なパターンを有する試料に対しても、試料パターンの輪郭を参照領域としていることにより、半導体デバイスの性能に影響を与えることなくドリフト補正ができる。
（２）直線状の輪郭を含む参照領域を複数組み合わせてずれ量を求めるという方式のため、１つの参照領域では１方向のみの位置を求めればよい。このように画像および求める結果を制限することで、１つの参照領域における画像処理は、輪郭線の方向に画素値を足しこむという非常に簡単かつSN比の悪い画像に対しても安定して位置を求められる画像処理が利用できる。SN比の悪い画像でもよいことから、参照領域へのビーム照射時間を短くすることができ、試料へのダメージを軽減することが出来る。
（３）ＸとＹの両方が特定できるような特徴のあるパターンがない場合においては、パターンマッチングの方法では１点が決定できないため、ドリフト補正ができないが、本発明では少なくとも存在する直線パターンの輪郭線と直角の方向へのドリフト補正が可能になる。この方向は一般に、精度を高くしなければならない方向と一致する。

以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態による荷電粒子ビーム装置の全体構成図を示す。１はイオン源であってイオンビーム２を発する。３は走査電極であってＸ及びＹ電極からなり、イオンビーム２の試料であるマスク８上への照射スポットをＸＹ平面内で所定範囲にわたり走査するものである。４は対物レンズであってイオンビーム２のスポットを被照射物であるマスク８の表面に結像させる。５はガス銃であってマスク８の白色欠陥部位に有機化合物蒸気６を吹き付け、同時にイオンビーム２を白色欠陥部位に限定的に走査しながら照射し、遮光性の膜をつけ白色欠陥を修正する。

また、黒色欠陥部位の修正においてはガス銃１０１からエッチング用ガスを不要付着部に吹き付け、同時にイオンビーム２を限定的に照射し、エッチング除去を行い修正する。９はＸＹステージであってマスク８を載置してＸまたはＹ方向に移動する。１０は検出器であってマスク８の表面からイオンビーム２の照射によりたたき出された二次電子７の強度を検出する。この二次電子強度の平面分布はマスク８の上に形成されているパターンに対応している。１１は、Ａ／Ｄ変換器であって二次電子強度というアナログ量をデジタルデータに変換する。このデジタルデータはコンピュータ１３に取り込まれて、マスク８のパターン画像が拡大再生され、ディスプレイ１４に表示される。１２は走査回路であってコンピュータ１３よりイオンビーム照射範囲を受け取り、走査電極３の制御をする。

図２は、図１に示すコンピュータ１３の内部構成を示すブロック図である。
制御手段２１は、ＣＰＵ（central processing unit）及び各種メモリから構成され、各部の制御や、データの一時的な格納や、データの転送等を行う。画像形成手段２２は、検出器１０により検出された二次電子７の強度を基に、マスク８の試料パターンの画像を形成する。出力手段２３は、ディスプレイ１４に画像を表示させる。入力手段２４は、キーボードやマウスなどであり、操作者が入力した情報を取得するための機能を有する。領域指定手段２５は、直線状の輪郭を含む複数の参照領域と、欠陥を修正する加工領域を指定する。記憶手段２６は、各種データを記憶する。算出手段２７は、加工前に観察した参照領域の画像と、加工時に随時観察した参照領域の画像からずれ量を算出する。ずれ量は、ずれの方向及びその大きさを示す。参照領域とは、ドリフト補正を行うべきずれ量（「ドリフト量」ともいう）を算出するために参照する領域をいう。走査制御手段２８は、走査回路１２を制御する。

図３は、上述する荷電粒子ビーム装置におけるドリフト補正方法のフローチャートである。
加工対象のマスク８にイオンビーム２を照射すると、検出器１０はマスク８から放出された二次電子７の強度を検出する。コンピュータ１３の画像形成手段２２は、検出器１０が検出した二次電子７の強度をＡ／Ｄ変換器１１から取得して試料パターンの画像を形成し、出力手段２３は、この形成された画像を拡大してディスプレイ１４に表示させる（ステップＳ１１０）。操作者は、マウスなどの入力手段２４を用いて、ディスプレイ１４が表示している試料パターン上で、加工領域となる欠陥領域、及び、直線上の輪郭が含まれる矩形の参照領域を入力する（ステップＳ１２０）。領域指定手段２５は、操作者により指定された欠陥領域（加工領域）及び参照領域、これらの領域の画像を記憶手段２６に書き込む。算出手段２７は、参照領域内の直線状の輪郭から、ずれ量を算出するために用いる基準位置を求め、この求められた欠陥領域設定時の基準位置を記憶手段２６に書き込む（ステップＳ１３０）。基準位置の具体的な決定方法については、後述する。

欠陥領域への修正を行う場合は、必要に応じて随時、コンピュータ１３の走査制御手段２８により走査回路１２を制御して参照領域にイオンビーム２を照射する（ステップＳ１４０）。これにより、検出器１０がマスク８から放出された二次電子７の強度を検出し、コンピュータ１３の画像形成手段２２が、この検出された二次電子７の強度をＡ／Ｄ変換器１１から取得して参照領域の画像を形成する。算出手段２７は、ステップＳ１４０において形成された参照領域の画像から、現時点での基準位置を求め、ステップＳ１３０において求められ、記憶手段２６に記憶していた欠陥領域設定時の基準位置と比較して、ドリフト量、すなわち、ずれ量を算出する（ステップＳ１５０）。欠陥領域への修正加工時、走査制御手段２８は、ステップＳ１５０において算出されたドリフト量を加味した位置にイオンビーム２を照射するよう走査回路１２を制御する（ステップＳ１６０）。加工を完了するのに必要な走査回数に到達していない場合は（ステップＳ１７０：ＮＯ）、随時、ステップＳ１４０からの処理を繰り返す。そして、加工を完了するのに必要な走査回数に到達した場合には（ステップＳ１７０：ＹＥＳ）、処理を終了する。

なお、上記においては、操作者が加工領域を指定しているが、予め正しい試料パターンのデータをコンピュータ１３の記憶手段２６内に保持しておき、領域指定手段２５は、記憶手段２６から読み出した試料パターンと、ステップＳ１１０において構成した画像の試料パターンとの比較により、一致しない箇所を加工領域として決定してもよい。

続いて、ドリフト量の算出方法について説明する。なお、横方向の位置はＸ座標により、縦方向の位置はＹ座標により示されるものとする。ドリフト量を算出するには、横（Ｘ）方向のドリフト量を横（Ｘ）方向の位置補正用の基準位置のずれから、縦（Ｙ）方向のドリフト量を縦（Ｙ）方向の位置補正用の基準位置のずれからそれぞれ独立に求め、求められた横（Ｘ）方向及び縦（Ｙ）方向のドリフト量から全体のドリフト量を求める。

まず、直線の位置の算出方法について説明する。
図４は、直線の位置の算出方法を説明するための図である。直線の位置を算出する場合、参照領域内の画像を構成する各ピクセルそれぞれについて、二次電子信号の信号量を計算して表す。例えば、信号量が最大では２５５、信号量が最小では０などの値を割り当てる。
小領域９１がＸ軸に垂直な縦方向の直線状の輪郭を含んでいる場合、同じＸ座標（縦方向位置）の各ピクセルについて、直線方向（この場合はＹ方向）に上記信号量を加算する。そして、各Ｘ座標について加算した合計値を比較し、値が急激に変化しているＸ座標上の位置を直線の位置とする。参照領域が水平な横方向の直線上の輪郭を含んでいる場合は、同様に、同じＹ座標（横方向位置）の各ピクセルについて数値化した値を加算し、各Ｙ座標について加算した値を比較して、値が急激に変化しているＹ座標上の位置を直線の位置とする。

図５は、垂直方向の直線と斜めの直線とから基準位置となる座標値を求める方法を説明するための図である。
斜め方向の直線上に参照領域を設定する場合、この直線の位置のずれのみからは、Ｘ方向にずれたか、Ｙ方向にずれたか、あるいはＸ方向及びＹ方向にずれたかの判断はできない。そこで、垂直な直線からＸ座標を固定し、斜め方向の直線と垂直な直線との交点のＹ座標を基準位置として用いるか、水平な直線からＹ座標を固定し、斜め方向の直線と水平な直線との交点のＸ座標を基準位置として用いる。
斜め方向の直線の方程式は、ｙ＝ａｘ＋ｂと表すことができる。
最初に傾きａを求める。これはあらかじめドリフト補正前に取り込んだ画像で最初の１回のみ求めておく。角度は例えば以下のようにして求める。すなわち、斜め方向の直線が含まれる領域９３を、この斜め方向の直線とは垂直方向にピクセル単位で試料パターンの輪郭の位置を順に求める。そして、求めた輪郭の位置の点列から最小二乗法により直線の角度（傾き）ａを求める。
さらに、直線方向にピクセル単位で画素値信号量を足しこんで、値が急激に変化する位置を求めることにより、直線の位置を求めｂの値を決める。
求められた式に、垂直方向の直線上のスキャン領域９４に対し、上記段落番号［００２１］に記載した方法で求めた垂直な直線の座標を代入することにより、交点の座標値を求める。
以下ドリフト補正時には、傾きは、上記最初に求めた傾きａを用い、ｂの値のみ求め斜めの直線の式を得て、上記交点の座標値を求める。

次に、加工領域及び参照領域の選択例とドリフト量の算出方法について説明する。
図６は、参照領域を、縦方向の直線状の輪郭を含む１つの領域、及び、横方向の直線状の輪郭を含む１つの領域とした場合の図である。
同図においては、試料上のパターン３１において、黒欠陥の修正対象である加工領域３２、垂直な縦方向の直線状の輪郭を含む参照領域３３、水平な横方向の直線状の輪郭を含む参照領域３４が指定されている。コンピュータ１３へ参照領域を入力する際には、当該参照領域内の直線状の輪郭部分が、縦方向であるか、横方向であるかの情報も合わせて入力されるものとする。
参照領域３３は、横（Ｘ）方向の位置補正用であり、参照領域３３内の輪郭から得られる縦方向の直線のＸ座標位置が基準位置となる。この基準位置のずれにより、横（Ｘ）方向のドリフト量が算出される。また、参照領域３４は、縦（Ｙ）方向の位置補正用であり、参照領域３４内の輪郭から得られる横方向の直線のＹ座標位置が基準位置となる。この基準位置のずれにより、縦（Ｙ）方向のドリフト量が算出できる。参照領域３３から得られた横（Ｘ）方向のドリフト量、及び、参照領域３４から得られた縦（Ｙ）方向のドリフト量から、全体のドリフト量が得られる。

図７は、複数の参照領域を引き継いで使用する場合の図である。
同図においては、試料上のパターン４１において、黒欠陥の修正対象である加工領域４２、垂直な縦方向の直線状の輪郭を含む参照領域４３ａ及び４３ｂ、水平な横方向の直線状の輪郭を含む参照領域４４ａ及び４４ｂが指定されている。
図３のステップＳ１４０〜Ｓ１７０のループにおいては、最初のループ〜所定回数のループまでは、参照領域４３ａ、４４ａを用いて、図６と同様の方法によりドリフト量を求める。そして、所定回数以降のループからは、参照領域４３ｂ、４４ｂを用いて、図６と同様の方法によりドリフト量を求める。このように、参照領域を引き継ぐことにより、同じ参照領域に何度もイオンビームが照射されて、パターンにダメージが発生することを防ぐ。

図８は、縦位置及び横位置として、２つの直線の平均位置を用いる場合の図である。
同図においては、試料上のパターン５１において、黒欠陥の修正対象である加工領域５２、垂直な縦方向の直線状の輪郭を含む参照領域５３ａ及び５３ｂ、水平な横方向の直線状の輪郭を含む参照領域５４ａ及び５４ｂが指定されている。
参照領域５３ａ及び５３ｂは、横（Ｘ）方向の位置補正用であり、参照領域５３ａ及び５３ｂ内の輪郭から得られるそれぞれ縦方向の直線の平均位置となるＸ座標位置が基準位置となる。また、参照領域５４ａ及び５４ｂは、縦（Ｙ）方向の位置補正用であり、参照領域５４ａ及び５４ｂ内の輪郭から得られるそれぞれ横方向の直線の平均位置となるＹ座標位置が基準位置となる。

図９は、縦方向の位置補正のために横方向の直線の代わりに、斜め方向の直線を用いる場合の図である。
同図においては、試料上のパターン６１において、黒欠陥の修正対象である加工領域６２、垂直な縦方向の直線状の輪郭を含む参照領域６３、斜め方向の直線状の輪郭を含む参照領域６４が指定されている。参照領域６４における斜め方向の直線状の部分として、加工領域６２の輪郭が用いられている。
参照領域６３は、横（Ｘ）方向の位置補正用であり、参照領域６３内の輪郭から得られる縦方向の直線のＸ座標位置が基準位置となる。また、参照領域６４は、縦（Ｙ）方向の位置補正用であり、参照領域６４内の輪郭から得られる斜め方向の直線と、参照領域６３内の輪郭から得られる直線との交点６５におけるＹ座標位置が基準位置となる。なお、同図のように、加工領域の輪郭の一部が基準点の算出に用いられている場合、その輪郭部分は最後に加工する。この参照領域の設定方法は、出力手段２３に同時に表示可能な領域に垂直方向のパターンしかない場合に有効である。

図１０は、横方向の位置補正のために斜め方向の直線を２つ用いる場合の図である。
同図においては、試料上のパターン７１において、黒欠陥の修正対象である加工領域７２、水平な横方向の直線状の輪郭を含む参照領域７４、斜め方向の直線状の輪郭をそれぞれ含む参照領域７３ａ及び７３ｂが指定されている。参照領域７３ａ、及び、７３ｂにおける縦方向の直線状の部分として、加工領域７２の輪郭が用いられている。
参照領域７４は、縦（Ｙ）方向の位置補正用であり、参照領域７４内の輪郭から得られる横方向の直線のＹ座標位置が基準位置となる。また、参照領域７３ａ及び７３ｂは、横（Ｘ）方向の位置補正用である。参照領域７３ａ内の輪郭から得られる斜め方向の直線と、参照領域７４内の輪郭から得られる横方向の直線との交点７５ａ、参照領域７３ｂ内の輪郭から得られる斜め方向の直線と、参照領域７４内の輪郭から得られる横方向の直線との交点７５ｂを求め、これらの交点７５ａ及び７５ｂの中間点７６を求める。この中間点７６におけるＸ座標位置が、横（Ｘ）方向の位置補正用の基準位置となる。
これは、出力手段２３に同時に表示可能な領域に水平方向のパターンしかない場合に有効であり、基準点の算出に用いられている加工領域の輪郭部分は最後に加工する。

図１１は、参照領域を、異なる斜め方向の直線状の輪郭をそれぞれ含む２つの領域とした場合の図である。
同図においては、試料上のパターン８１において、黒欠陥の修正対象である加工領域８２、斜め方向の直線状の輪郭を含む参照領域８３、参照領域８３内の直線状の輪郭とは垂直に近い斜め方向の直線状の輪郭を含む参照領域８４が指定されている。
この場合、参照領域８３内の輪郭から得られる直線と、参照領域８４内の輪郭から得られる直線の交点８５を基準位置とする。この基準位置のずれにより、横（Ｘ）方向及び縦（Ｙ）方向のドリフト量が算出される。

なお、出力手段２３により表示される領域に垂直方向のパターンしかない場合には、参照領域を垂直な直線状の輪郭を含むもののみとすることができる。これは、垂直方向のパターンしかない場合、水平方向のずれのみを補正することで、水平方向の加工ずれを防ぐことができる。同様に、出力手段２３により表示される領域に水平方向のパターンしかない場合には、参照領域を水平方向の直線状の輪郭を含むもののみとし、垂直方向のずれだけを補正することもできる。
例えば、出っ張り欠陥の場合、加工領域の輪郭線は欠陥画像の輪郭線から作られた部分（これをＷとします。）と参照画像の輪郭線から作られた部分（これをＣとします。）がある。ＣとＷを比較すると、加工の精度はＷよりＣの方が高い精度が必要である。出っ張り欠陥を修正する場合において、例えば垂直の輪郭しかない場合が想定され、ドリフト補正ができない方向があるが、Ｃの精度を上げる方向（Ｃと直角方向）とドリフト補正が出来る方向は一致する。

なお、上記実施の形態においては、荷電粒子ビーム装置は、イオンビームを照射する装置としているが、電子ビームを照射する装置であってもよい。

なお、上述のコンピュータ１３は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、上述した画像形成手段２２、領域指定手段２５、算出手段２７、及び、走査制御手段２８の動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものである。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

荷電粒子ビーム装置の全体構成を示すブロック図。 図１におけるコンピュータの構成を示すブロック図。 ドリフト補正方法のフローチャートを示す図。 直線の位置の算出方法を説明するための図。 斜めの直線から基準点の座標値を求める方法を説明するための図。 加工領域の選択例を示す図。 加工領域の選択例を示す図。 加工領域の選択例を示す図。 加工領域の選択例を示す図。 加工領域の選択例を示す図。 加工領域の選択例を示す図。

符号の説明

１…イオン源、 ２…イオンビーム、 ３…走査電極、 ４…対物レンズ、 ５、１０１…ガス銃、 ６…有機化合物蒸気、 ７…二次電子、 ８…マスク、 ９…ＸＹステージ、 １０…検出器、 １１…Ａ／Ｄ変換器、 １２…走査回路、 １３…コンピュータ、 １４…ディスプレイ、 ２１…制御手段、 ２２…画像形成手段、 ２３…出力手段、 ２４…入力手段、 ２５…領域指定手段、 ２６…記憶手段、 ２７…算出手段、 ２８…走査制御手段

Claims (8)

1. 荷電粒子ビームの照射により試料の観察及び加工を行う荷電粒子ビーム装置を用いた荷電粒子ビーム加工方法であって、
   荷電粒子ビームの照射により試料から放出された二次荷電粒子の検出強度を基に、試料パターンの画像を形成し、
   該形成された試料パターンの画像において、試料パターンの輪郭のうちで少なくとも２つの互いに異なる方向を向く直線状の部分からなる参照領域と、加工領域とを指定すると共に記憶し、
   加工の途中において随時参照領域に荷電粒子ビームを照射し、参照領域から放出された二次荷電粒子の検出強度を基に、前記参照領域の画像を形成し、
   前記記憶した参照領域の画像と加工の途中で形成された参照領域の画像の位置のずれ量を算出し、
   前記加工領域に、算出したずれ量の分を補正して荷電粒子ビームを照射して加工する、
   ことを特徴とする荷電粒子ビーム加工方法。
2. 前記互いに異なる方向を向く直線は、横方向の直線状の部分、及び、縦方向の直線状の部分を含み、
   前記横方向の直線状の部分のずれから求まる縦方向のずれ量、及び、前記縦方向の直線状の部分から求まる横方向のずれ量を算出する、
   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。
3. 前記記憶した参照領域の画像と前記加工の途中で形成された参照領域の画像から、それぞれ直線状部分の交点を求め、この交点のずれ量を算出し、
   前記加工領域に、算出した交点のずれ量の分を補正して荷電粒子ビームを照射する、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の荷電粒子ビーム加工方法。
4. 前記直線状の部分の複数の箇所を参照領域として用いることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム加工方法。
5. 前記参照領域は、１つの横方向の直線状の部分、及び、複数の縦方向の直線状の部分を、または、複数の横方向の直線状の部分、及び、１つの縦方向の直線状の部分を含み、
   前記１つの横方向の直線と前記複数の縦方向の直線との交点間の平均位置から横方向のずれ量を、または、前記１つの縦方向の直線と前記複数の横方向の直線との交点間の平均位置から縦方向のずれ量を算出する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の荷電粒子ビーム加工方法。
6. 前記参照領域は、平行な横方向の直線状の部分、または、平行な縦方向の直線状の部分を含み、
   前記平行な横方向の直線の平均位置から縦方向のずれ量を、または、前記平行な縦方向の直線の平均位置から横方向のずれ量を算出する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の荷電粒子ビーム加工方法。
7. 前記互いに異なる方向を向く直線は、２つの異なる斜め方向の直線状の部分を含み、
   前記記憶した参照領域の画像と前記加工の途中で形成された参照領域の画像から、それぞれの直線状部分の交点を求め、この交点のずれ量を算出し、
   前記加工領域に、算出した交点のずれ量の分を補正して荷電粒子ビームを照射して加工する、
   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。
8. 荷電粒子ビームの照射により試料の観察及び加工を行う荷電粒子ビーム装置において、
   荷電粒子ビームの照射により試料から放出された二次荷電粒子の検出強度を基に、試料パターンの画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段により形成された試料パターンの画像において、試料パターンの輪郭のうちで少なくとも２つの互いに異なる方向を向く直線状の部分からなる参照領域と、加工領域とを指定する領域指定手段と、
   領域指定手段により指定された領域を記憶する記憶手段と、
   領域指定手段により指定された前記参照領域及び加工領域に荷電粒子ビームを照射するよう制御する走査制御手段と、
   前記記憶手段に記憶していた参照領域の画像と、前記加工領域の加工の途中において、前記画像形成手段により形成された参照画像との位置のずれ量を算出する算出手段と、
   前記加工領域に、前記算出手段の算出したずれ量の分を補正して荷電粒子ビームを照射するよう前記走査制御手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
   
   

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