JP2007123071A - 荷電粒子ビーム走査照射方法、荷電粒子ビーム装置、試料観察方法、及び、試料加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】荷電粒子ビーム装置による試料の観察や加工の際に、試料の帯電を防いで輪郭線の観察や加工の精度を上げるとともに、加工時には試料に吹き付ける加工用ガスを有効に活用する。
【解決手段】荷電粒子ビーム装置のコンピュータ１３は、マスク８の観察または加工を行うスキャン領域の設定後、このスキャン領域の外周に沿って走査ラインを設定し、この走査ラインの内側にこの走査ラインに沿った走査ラインを求め、求めた走査ラインからさらに内側に該求めた走査ラインに沿った走査ラインを求めることを繰り返してスキャン領域内の複数の走査ラインを決定する。走査ラインを決定すると、コンピュータ１３は、走査回路１２を制御して、走査ラインの間引きやピクセルの間引きを行いながら、走査ライン上にイオンビーム２を照射する。
【選択図】図１

Description

本発明は、荷電粒子ビーム走査照射方法、荷電粒子ビーム装置、試料観察方法、及び、試料加工方法に関する。

イオンビームや電子ビームなどの荷電粒子ビーム（以下、単に「ビーム」ともいう）により絶縁体試料の観察や加工を行う場合、ラスタースキャンにより、試料に照射するビームの位置を決めていた。ラスタースキャンとは、配列状に並んだ点列を順次照射していく方法である。従来、良好な観察像や加工結果を得るために、ラスタースキャンにおける走査順序は、走査順序を間引く（所定のピクセル間隔をあけて走査する）などの工夫をしていた（例えば、特許文献１参照）。走査順序を間引くことにより、イオンビームの照射による帯電のために、マスクから放出される二次イオンの検出がうまくいかなくなってしまうという問題を解決している。
図８は、ラスタースキャンを用いた間引きスキャンの走査順序を示す図である。ここでは、左から右への方向をＸ方向、上から下への方向をＹ方向として説明する。また、ピクセルの中に記載された数字は、ビーム照射順序を示す。ピクセルとは、ビームの照射を１回行う単位となる領域であり、ビームの照射を行う最小単位の振り幅に相当する間隔毎に、Ｘ（横）方向及びＹ（縦）方向に分割した領域の１つがピクセルとなる。同図に示すようにラスタースキャンを用いた間引きスキャンは、スキャン領域をピクセルに分割し、ある列について、Ｘ方向に所定数のピクセル間隔を空けながら、ピクセルの中心位置に荷電粒子ビームを照射する。一つの列についてビーム照射が終了すると、Ｙ方向に決められたライン（ピクセル）数を空けた列について、再び、Ｘ方向に所定数のピクセル間隔を空けながらビーム照射することを繰り返す。
また、図９のフローに示すように、ラスタースキャンでは、ある列にビーム照射位置を決めてからビーム照射をオンにし、一列照射が終わると、一旦、ビーム照射をオフし、次にスキャンする列にビーム照射位置を決めた後に、再びビーム照射をオンにして、ビーム照射を行うことを繰り返して、加工が終了するまでスキャン領域にビームを照射していた。ここで、ビーム照射をオフにするとは、試料に到達する前にビームをブランキングすることで、試料にビームを到達させないことをいう。またビーム照射をオンにするとはブランキングを行わないで、ビームを試料に照射することをいう。
また、試料にガス銃によって化合物ガスを吹き付け、化合物が付着した試料表面上にイオンビームを集束照射し、試料表面上にパターン膜形成を行うに際して、イオンビーム照射光学系にイオンビームをデジタル走査する手段を設け、このデジタル走査手段によって、イオンビームを２ピッチ以上離間して走査することで、パターン膜形成効率を向上させる方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特公平６−３８３２９号公報 特開平１−２９３５３８号公報

一般に、試料の加工領域の輪郭は、ラスタースキャンのピクセル境界に合うとは限らない。そこで、ラスタースキャンのピクセル境界に合わない加工領域を精度良く加工するには、加工領域の輪郭に合わせてサブピクセル精度で領域指定することが必要になるという問題がある。また、上述したように、ラスタースキャンでは、ある列についてビーム照射が終わると、一旦、ビーム照射をオフし、再びビーム照射をオンにして、次の列のビーム照射を行うことを繰り返しているため、荷電粒子ビームの照射開始位置が加工領域の輪郭位置に一致している。ビームの照射開始位置では、ビームの照射時間が不安定で他の位置と均一な加工が出来ない場合がある。特にエッチングガスやデポジションガスなどの加工用ガスを加工位置に吹き付けながら荷電粒子ビームを照射して加工する場合、最も重要な輪郭となる部分の加工の形状が悪化してしまうという問題もある。

そこで、サブピクセル精度でビームの照射位置を指定し、ビームの照射が途中で途切れることなく一筆書きのように加工領域をスキャンするベクタースキャンがある。ベクタースキャンでは、ラスタースキャンの有する上記の問題を解決することはできるが、ラスタースキャンにより行っていた間引きスキャンなどの走査順序の変更方法はそのままでは適用することはできない。上述したように、試料を加工するには、エッチングガスやデポジションガスなどの加工用ガスを試料に吹き付けながらビーム照射を行っているが、間引きスキャンの場合、同じ走査ライン上を複数回走査しながら加工を行うことになるため、前回までの走査において試料に吹き付けた加工用ガスが加工領域に拡散した状態になる。よって、加工用ガスを有効に使用して加工を行うことができる。一方、ベクタースキャンでは、これまでに試料に吹き付けた加工用ガスが次の加工位置に拡散する前にビーム照射を行うことになってしまうため、それまでに吹き付けた加工用ガスを有効に使用することはできないという問題がある。

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、輪郭線の観察や加工の精度を上げることができ、かつ、加工時には試料に吹き付ける加工用ガスを有効に活用することができる荷電粒子ビーム走査照射方法、荷電粒子ビーム装置、試料観察方法、及び、試料加工方法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または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走査照射方法であって、観察または加工領域を設定した後、前記観察または加工領域の外周に沿って走査ラインを設定し、この走査ラインの内側にこの走査ラインに沿った走査ラインを求め、求めた走査ラインからさらに内側に該求めた走査ラインに沿った走査ラインを求めることを繰り返して前記加工または観察領域における複数の走査ラインを決定しておき、決定された走査ライン上に荷電粒子ビームを照射する、ことを特徴とする荷電粒子ビーム走査照射方法である。

また、本発明は、上述する荷電粒子ビーム走査照射方法であって、走査ライン上に荷電粒子ビームを照射する照射方法は、１つの走査ライン上を、所定のピクセル間隔を空けて荷電粒子ビームを照射し、最後までいったら当該走査ラインの最初に戻って荷電粒子ビーム未照射のピクセルに前記所定のピクセル間隔を空けて荷電粒子ビームを照射することを繰り返し、当該走査ライン上の全てのピクセルに荷電粒子ビームを照射した後、次の走査ラインに移り、加工領域の全ピクセルに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走査照射方法であって、走査ライン上に荷電粒子ビームを照射する照射方法は、各走査ライン上に所定のピクセル間隔を空けて荷電粒子ビームを照射し、最後の走査ラインまでいったら、最初の走査ラインに戻り、各走査ライン上の荷電粒子ビーム未照射のピクセルへ該所定のピクセル間隔を空けて荷電粒子ビームを照射することを繰り返して加工領域の全ピクセルに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走査照射方法であって、走査ライン上に荷電粒子ビームを照射する照射方法は、１つの走査ラインに荷電粒子ビームを照射し、次に、前記走査ラインの内側方向に並ぶ走査ラインのうち、所定の走査ラインは荷電粒子ビーム照射しないで次の走査ラインに荷電粒子ビームを照射し、次に、荷電粒子ビーム照射しなかった前記所定の走査ラインに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走査照射方法であって、走査ラインに荷電粒子ビームを照射する照射方法は、走査ラインの走査開始位置と当該走査ラインに隣接する走査ラインの走査開始位置との間に間隔を空け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または加工を行う荷電粒子ビーム装置において、観察または加工領域の設定後、前記観察または加工領域の外周に沿って走査ラインを設定し、この走査ラインの内側にこの走査ラインに沿った走査ラインを求め、求めた走査ラインからさらに内側に該求めた走査ラインに沿った走査ラインを求めることを繰り返して前記加工または観察領域における複数の走査ラインを決定する走査ライン決定手段と、前記走査ライン決定手段により決定された走査ライン上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、を備えることを特徴とする荷電粒子ビーム走査照射装置である。

また、本発明は、上述する荷電粒子ビーム走査照射方法を用いた荷電粒子ビームの照射によって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ことを特徴とする試料観察方法である。

また、本発明は、上述する荷電粒子ビーム走査照射方法を用いた荷電粒子ビームの照射により、試料を加工することを特徴とする試料加工方法である。

本発明によれば、加工領域の輪郭に合わせてサブピクセル精度で領域指定することができるため、加工領域の輪郭が、ラスタースキャンのピクセル境界に合わない場合でも精度よく加工ができる。さらには、加工時に試料に吹き付ける加工用ガスを有効に活用することができる。

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の白色欠陥部位を修正す場合はデポジションガスである加工用ガス６を吹き付け、同時にイオンビーム２を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不要付着部にエッチングガスをガス銃から吹き付け、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荷電粒子７の強度を検出する。この二次荷電粒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荷電粒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、ＣＲＴ（cathode ray tube）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り、本発明と関係する機能ブロックのみ抽出して示してある。
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荷電粒子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、ＣＲＴ１４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。走査ライン決定手段２５は、マスク８の加工あるいは観察対象の領域であるスキャン領域の設定後、スキャン領域内の走査ラインを決定する。照射制御手段２６は、イオンビーム２の照射のオン／オフを制御する。走査制御手段２７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イオンビーム走査照射方法の概要を説明するための図である。ここでは、スキャン領域の外周に沿った方向をｕ方向、スキャン領域の外周から中心に向かう方向をｖ方向とし、ｕ方向及びｖ方向の間引き（所定間隔をあける）を行う場合を例に説明する。
コンピュータ１３の走査ライン決定手段２５は、スキャン領域が設定されると、スキャン領域の外周に沿って走査ラインを設定し、さらに、この走査ラインの内側にこの走査ラインに沿った走査ラインを求め、求めた走査ラインからさらに内側に当該求めた走査ラインに沿った走査ラインを求めることを繰り返してスキャン領域における複数の走査ラインを決定する。
走査ラインを決定した後、照射制御手段２６は、最も外側の走査ライン、すなわち、スキャン領域の外周に沿った走査ラインについて、ｕ方向に、所定ピクセル分の間隔を空けながらマスク８へイオンビーム２を照射する。当該列の走査ラインの走査を１周終えると、所定のライン間隔を空けた次の走査ラインについて、再び、ｕ方向に所定のピクセル分の間隔を空けながら荷電粒子ビームを照射する。これにより、ピクセル内の数字の順に、ピクセルの中心位置にイオンビーム２が照射されることになる。

図４は、上述する荷電粒子ビーム装置における試料加工方法を示す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荷電粒子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が検出した二次荷電粒子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ＣＲＴ１４に表示させる。操作者が、マウスなどの入力手段２４を用い、ＣＲＴ１４が表示している試料パターン上における欠陥領域を設定する。あるいは、予め正しい加工パターンのデータをコンピュータ１３内に保持しておき、当該加工パターンを、構成した画像の試料パターンに重ねあわせ、その差分から欠陥領域を設定してもよい。走査ライン決定手段２５は、設定した欠陥領域をスキャン領域として、このスキャン領域内の走査ラインを決定する。

照射制御手段２６は、ビーム照射をオンにする（ステップＳ１１０）。走査制御手段２７は、スキャン領域の外周に沿った走査ラインを最初の走査ラインとして選択し、走査回路１２を制御することにより、選択した走査ライン上にイオンビーム２を照射してマスク８を加工する（ステップＳ１２０）。当該走査ラインにおけるビーム照射が終了し、欠陥領域の修正を終了する旨の指示の入力がない場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、走査制御手段２７は、次の走査ラインを選択し、この選択した走査ライン上にイオンビーム２を照射してマスク８を加工するステップＳ１２０からの処理を繰り返す。
加工終了の欠陥領域の修正を継続する旨の指示の入力があった場合は（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、照射制御手段２６は、ビーム照射をオフにする（ステップＳ１４０）。

なお、試料の観察も図４と同様の手順により実施することができる。試料を観察する場合は、スキャン領域（観察領域）内の走査ライン上にイオンビーム２を照射したときに、検出器１０がマスク８から放出された二次荷電粒子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が検出した二次荷電粒子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ＣＲＴ１４に表示させる。

図５は、走査ラインの決定方法を説明するための図である。
同図において、スキャン領域５０が示されており、コンピュータ１３の走査ライン決定手段２５は、このスキャン領域５０の外周に沿って走査ラインＬ１を設定する。この外周に沿った方向をｕ方向とする。なお、走査ラインＬ１の走査開始位置は任意である。続いて、走査ライン決定手段２５は、走査ラインＬ１からスキャン領域５０の中心方向であるｖ方向へ１ピクセル分削ることによって、走査ラインＬ２を求める。さらに、この走査ラインＬ２からｖ方向へ向かって１ピクセル分削ることにより、その次の走査ラインＬ３を決定する。走査ライン決定手段２５は、スキャン領域５０の中心に到達するまでこれを繰り返し、全ての走査ラインＬ１〜Ｌｎ（同図においては、ｎ＝８）を決定する。走査ラインＬｋ（ｋ＝１〜ｎ）を構成するピクセルをＰｋ１〜Ｐｋｍ_ｋとする。すなわち、走査ラインＬｋは、ｍ_ｋ個のピクセルからなる。ピクセルＰｋ１は、走査ラインＬｋの走査開始位置である。以下、走査ラインＬ１〜Ｌｎのうち任意のものを示す場合、「走査ラインＬ」と記載する。

同図においては、走査ラインＬｋ（ｋ＝２〜ｎ）の走査開始位置を、その１つ外側の走査ラインＬ（ｋ−１）の走査開始位置のピクセルからｖ方向へ移動した位置のピクセルとしている。この場合、各走査ラインＬの走査開始位置はｖ方向へ一列に並ぶ。なお、走査ラインＬｋ（ｋ＝２〜ｎ）の走査開始位置のピクセルを、その１つ外側の走査ラインＬ（ｋ−１）の走査開始位置のピクセルからｖ方向へ移動し、さらに、所定分ｕ方向へ移動した位置のピクセルとしてもよい。各走査ライン毎に走査開始位置をｕ方向にずらすことで、走査開始位置におけるビーム照射時間の不均一に基づく加工の不均一を低減することができる。

上記のように設定した各走査ラインＬを、ｖ方向の順に上からならべ、さらに、各走査ラインＬのピクセルをｕ方向の順に横一列の配列状に展開すると、ｕ方向をＸ方向に、ｖ方向をＹ方向にみなしたラスタースキャンとして考えることができる。

図６及び図７は、間引きスキャンの種類に応じたビーム照射順序を示す。なお、図中の点線は、同じ操作ラインＬにおける２周目以降を示す。
スキャン領域へのビーム照射には、ｕ方向（ピクセル）及びｖ方向（走査ライン）とも間引きを行わない「間引きなし」、ｕ方向への間引きを行う「ｕ間引き」、ｖ方向への間引きを行う「ｖ間引き」、ｕ方向及びｖ方向への間引きを行う「ｕｖ間引き」などの間引きパターンがある。また、１つの走査ライン上の全ピクセルへビーム照射が終了すると次の走査ラインへ移る「ライン型」と、１つの走査ラインへのビーム照射が１周終了すると次の走査ラインへ移る「フレーム型」がある。以下、具体的に、型と間引きパターンの組み合わせ別に照射順序を説明する。なお、ｕ方向への間引きを行う場合、次にビーム照射を行うピクセルはｕ方向へｓピクセル先、ｖ方向への間引を行う場合、次の走査ラインはｖ方向へｔライン先であるとする。

まず、図６を用いて間引きなし、ｕ間引きについて説明する。
ライン型、または、フレーム型の間引きなしの場合、最初に、走査ラインＬ１について、ピクセルＰ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、…、Ｐ１ｍ_１の順にビーム照射を行い、次に、走査ラインＬ２について、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、…、Ｐ２ｍ_２の順にビーム照射を行う。このように、走査ラインＬｋのピクセルＰｋ１、Ｐｋ２、Ｐｋ３、…、Ｐｋｍ_ｋへのビーム照射が終了すると、次に、走査ラインＬ（ｋ＋１）のピクセルＰ（ｋ＋１）１、Ｐ（ｋ＋１）２、Ｐ（ｋ＋１）３、…、Ｐ（ｋ＋１）ｍ_{（Ｋ＋１）}へビーム照射を行う。最後に走査ラインＬｎについて、Ｐｎ１、Ｐｎ２、Ｐｎ３、…、Ｐｎｍ_ｎの順にビーム照射を行い、スキャン領域の全てのピクセルへのビーム照射が終了する。

ライン型のｕ間引きの場合、最初に、走査ラインＬ１について、ピクセルＰ１１からｓピクセル毎にビーム照射を行う。走査ラインＬ１へビーム照射を１周行うと、続けて、まだビームを照射していないピクセルＰ１２からｓピクセル毎にビーム照射を行う。これを繰り返して、走査ラインＬ１の全てのピクセルへのビーム照射が終了すると、次に、走査ラインＬ２について、走査ラインＬ１と同様にピクセルＰ２１から順にｓピクセル毎にビーム照射を行う。このように、走査ラインＬｋについて、ピクセルＰｋ１からｓピクセル毎に１周ビーム照射が終了すると、続けて同じ走査ラインＬｋについてまだビーム照射をしていないピクセルへｓピクセル毎に１周ビーム照射することを繰り返し、走査ラインＬｋの全てのピクセルへのビーム照射が終了すると、次の走査ラインＬ（ｋ＋１）へ移り、同様の手順によりビーム照射を行う。これを、走査ラインＬｎまで順に行う。

フレーム型のｕ間引きの場合、最初に、走査ラインＬ１について、ピクセルＰ１１からｓピクセル毎に１周ビーム照射を行う。１周ビーム照射が終了すると、次の走査ラインＬ２について、ピクセルＰ２１からｓピクセル毎に１周ビーム照射を行う。このようにして、走査ラインＬｎまで、それぞれｓピクセル毎に１周ビーム照射が終了すると、再び走査ラインＬ１に戻り、まだビーム照射をしていないピクセルについて、ｓピクセル毎に１周ビーム照射し、続いて、走査ラインＬ２について、まだビーム照射をしていないピクセルへｓピクセル毎に１周ビーム照射する。このように、走査ラインＬ１〜Ｌｎの順にｓピクセル毎に１周ビーム照射を行うことを繰り返して、スキャン領域の全てのピクセルへのビーム照射を行う。

次に、図７を用いてｖ間引き、ｕｖ間引きについて説明する。
ライン型、または、フレーム型のｖ間引きの場合、最初に、走査ラインＬ１について、ピクセルＰ１１からピクセルＰ１ｍ_１まで順にビーム照射を行い、次に、ｔライン内側の走査ラインＬ（１＋ｔ）について、ピクセルＰ（１＋ｔ）１からピクセルＰ（１＋ｔ）ｍ_{（１＋ｔ）}まで順にビーム照射を行う。さらにｔライン内側の走査ラインについて開始ピクセルから順にビーム照射を行うことを繰り返し、ｔライン空けた走査ラインがなくなった場合には、走査ラインＬ２に戻り、ピクセルＰ２１から順にビーム照射を行う。このように、走査ラインＬｋのピクセルＰｋ１からピクセルＰ１ｍ_ｋまで順にビーム照射が終了すると、ｔライン内側の走査ラインＬ（ｋ＋ｔ）がある場合には、その走査ラインＬ（ｋ＋ｔ）へ移ってピクセルＰ（ｋ＋ｔ）１から順にビーム照射を行い、ｔライン内側の走査ラインがない場合には外側の走査ラインに移って同様の処理を行う。これを、全ての走査ラインへビーム照射が終了するまで繰り返す。

ライン型のｕｖ間引を行う場合、最初に、走査ラインＬ１についてピクセルＰ１１からｓピクセル毎にビーム照射を行う。走査ラインＬ１へビーム照射を１周行うと、続けて、まだビームを照射していないピクセルＰ１２からｓピクセル毎にビーム照射を行う。これを繰り返して、走査ラインＬ１の全てのピクセルへのビーム照射が終了すると、次に、ｔライン内側の走査ラインＬ（１＋ｔ）について、同様にｓピクセル毎にビーム照射を行う。走査ラインＬ（１＋ｔ）の全てのピクセルへのビーム照射が終了すると、さらにｔライン内側の走査ラインへ移り、同様の手順によりビーム照射を行うことを繰り返し、ｔライン空けた走査ラインがなくなった場合には、走査ラインＬ２に戻り、ピクセルＰ２１からｓピクセル毎にビーム照射を行う。
このように、走査ラインＬｋについて、ピクセルＰｋ１からｓピクセル毎に１周ビーム照射が終了すると、続けて同じ走査ラインＬｋについてまだビーム照射をしていないピクセルへｓピクセル毎にビーム照射することを繰り返す。走査ラインＬｋの全てのピクセルへのビーム照射が終了すると、ｔライン内側の走査ラインＬ（ｋ＋ｔ）があれば、その走査ラインＬ（ｋ＋ｔ）へ移って、ｔライン内側の走査ラインがない場合には外側の走査ラインに移って、同様の手順によりビーム照射を行う。これを、全ての走査ラインへのビーム照射が終了するまで繰り返す。

フレーム型のｕｖ間引を行う場合、最初に、走査ラインＬ１についてピクセルＰ１１からｓピクセル毎にビーム照射を行う。走査ラインＬ１へビーム照射を１周行うと、次に、ｔライン内側の走査ラインＬ（１＋ｔ）について、ピクセルＰ（１＋ｔ）１からｓピクセル毎に１周ビーム照射を行う。さらに、ｔライン内側の走査ラインにｓピクセル毎に１周ビーム照射を行うことを繰り返し、ｔライン内側の走査ラインがなくなった場合には、走査ラインＬ２に戻り、ピクセルＰ２１からｓピクセル毎に１周ビーム照射を行う。
そして、全ての走査ラインＬ１〜Ｌｎについて、ｓピクセル毎に１周ビーム照射が終了すると、再び、走査ラインＬ１に戻り、まだビーム照射を行っていないピクセルについてｓピクセル毎に１周ビーム照射を行い、次に、ｔライン内側の走査ラインＬ（１＋ｔ）について、まだビーム照射を行っていないピクセルについてｓピクセル毎に１周ビーム照射を行うことを繰り返す。
このように、走査ラインＬｋについて、ビーム未照射のピクセルへｓピクセル毎に１周ビーム照射が終了すると、ｔライン内側の走査ラインＬ（ｋ＋ｔ）があれば、その走査ラインＬ（ｋ＋ｔ）へ移って、ｔライン内側の走査ラインがない場合には外側の走査ラインへ移って、ビーム未照射のピクセルへｓピクセル毎に１周ビーム照射を行うことを繰り返し、スキャン領域の全てのピクセルへのビーム照射を行う。

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などであってもよい。

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、走査ライン決定手段２５、照射制御手段２６、及び、走査制御手段２７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。 イオンビーム走査照射方法の概要を説明するための図。 試料加工方法を示すフローチャートを示す図である。 走査ラインの決定方法を説明するための図。 ビーム照射順序を示す図。 ビーム照射順序を示す図。 従来技術における走査照射方法を示す図。 従来技術における試料加工方法を示すフローチャートを示す図。

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…ガス銃、 ６…加工用ガス、 ７…二次荷電粒子、 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…ＣＲＴ、 ２１…制御手段、 ２２…画像形成手段、 ２３…出力手段、 ２４…入力手段、 ２５…走査ライン決定手段、 ２６…照射制御手段、 ２７…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または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走査照射方法であって、
   観察または加工領域を設定した後、前記観察または加工領域の外周に沿って走査ラインを設定し、この走査ラインの内側にこの走査ラインに沿った走査ラインを求め、求めた走査ラインからさらに内側に該求めた走査ラインに沿った走査ラインを求めることを繰り返して前記加工または観察領域における複数の走査ラインを決定しておき、
   決定された走査ライン上に荷電粒子ビームを照射する、
   ことを特徴とする荷電粒子ビーム走査照射方法。
2. 走査ライン上に荷電粒子ビームを照射する照射方法は、１つの走査ライン上を、所定のピクセル間隔を空けて荷電粒子ビームを照射し、最後までいったら当該走査ラインの最初に戻って荷電粒子ビーム未照射のピクセルに前記所定のピクセル間隔を空けて荷電粒子ビームを照射することを繰り返し、当該走査ライン上の全てのピクセルに荷電粒子ビームを照射した後、次の走査ラインに移り、加工領域の全ピクセルに荷電粒子ビームを照射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走査照射方法。
3. 走査ライン上に荷電粒子ビームを照射する照射方法は、各走査ライン上に所定のピクセル間隔を空けて荷電粒子ビームを照射し、最後の走査ラインまでいったら、最初の走査ラインに戻り、各走査ライン上の荷電粒子ビーム未照射のピクセルへ該所定のピクセル間隔を空けて荷電粒子ビームを照射することを繰り返して加工領域の全ピクセルに荷電粒子ビームを照射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走査照射方法。
4. 走査ライン上に荷電粒子ビームを照射する照射方法は、１つの走査ラインに荷電粒子ビームを照射し、
   次に、前記走査ラインの内側方向に並ぶ走査ラインのうち、所定の走査ラインは荷電粒子ビーム照射しないで次の走査ラインに荷電粒子ビームを照射し、
   次に、荷電粒子ビーム照射しなかった前記所定の走査ラインに荷電粒子ビームを照射することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の荷電粒子ビーム走査照射方法。
5. 走査ライン上に荷電粒子ビームを照射する照射方法は、走査ラインの走査開始位置と当該走査ラインに隣接する走査ラインの走査開始位置との間に間隔を空けることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の荷電粒子ビーム走査照射方法。
6. 荷電粒子ビームの照射により試料の観察または加工を行う荷電粒子ビーム装置において、
   観察または加工領域の設定後、前記観察または加工領域の外周に沿って走査ラインを設定し、この走査ラインの内側にこの走査ラインに沿った走査ラインを求め、求めた走査ラインからさらに内側に該求めた走査ラインに沿った走査ラインを求めることを繰り返して前記加工または観察領域における複数の走査ラインを決定する走査ライン決定手段と、
   前記走査ライン決定手段により決定された走査ライン上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、
   を備えることを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
7. 請求項１から５記載の荷電粒子ビーム走査照射方法を用いた荷電粒子ビームの照射によって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ことを特徴とする試料観察方法。
8. 請求項１から５記載の荷電粒子ビーム走査照射方法を用いた荷電粒子ビームの照射により、試料を加工することを特徴とする試料加工方法。
   
   

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