JP2569139B2 - イオンビーム加工方法 - Google Patents
イオンビーム加工方法Info
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- JP2569139B2 JP2569139B2 JP63208374A JP20837488A JP2569139B2 JP 2569139 B2 JP2569139 B2 JP 2569139B2 JP 63208374 A JP63208374 A JP 63208374A JP 20837488 A JP20837488 A JP 20837488A JP 2569139 B2 JP2569139 B2 JP 2569139B2
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
- H01L21/76802—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はイオンビーム加工方法に係り、被加工物とし
て特にVLSI等の半導体装置を加工するに好適なイオンビ
ーム加工方法に関する。
て特にVLSI等の半導体装置を加工するに好適なイオンビ
ーム加工方法に関する。
第２図のように集束イオンビーム６によるVLSIの加工
において、多層配線の上層２を通して下層４を加工する
際に、再付着物５により、下層と下層の配線が短絡する
ことが重要な問題となっている。これまでこの問題に対
してほとんど有効な対策は得られていなかった。
において、多層配線の上層２を通して下層４を加工する
際に、再付着物５により、下層と下層の配線が短絡する
ことが重要な問題となっている。これまでこの問題に対
してほとんど有効な対策は得られていなかった。
イオンビーム加工装置は主としてマスクリペア装置と
して用いられてきたが、従来の一般的な加工方法は単純
な矩形走査による直方体状の加工を行なうものであっ
た。
して用いられてきたが、従来の一般的な加工方法は単純
な矩形走査による直方体状の加工を行なうものであっ
た。
また２段階加工を行なった例としては、フォーカスト
イオン ビーム マイクロ サージェリー フォー
エレクトロニクス、ミューシル、アイ、イーイーイー
エレクトロン デバイス レターズ EDL7,1986年５月
５日（“Focused Ion Beam Microsurgery for Electron
ics"C.R.MUSIL:IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS EDL7,5,
MAY,1986）のFig1があるが、これは上下配線の接続をね
らったものであり、上下配線短絡防止とは正反対の効果
を生じさせたものである。
イオン ビーム マイクロ サージェリー フォー
エレクトロニクス、ミューシル、アイ、イーイーイー
エレクトロン デバイス レターズ EDL7,1986年５月
５日（“Focused Ion Beam Microsurgery for Electron
ics"C.R.MUSIL:IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS EDL7,5,
MAY,1986）のFig1があるが、これは上下配線の接続をね
らったものであり、上下配線短絡防止とは正反対の効果
を生じさせたものである。
上記従来技術においては、下層配線をとりだすために
イオンビームによって穴加工を施す際、上層配線と下層
配線とが短絡してしまい、LSIの配線加工の歩留りが低
下するという課題を有していた。
イオンビームによって穴加工を施す際、上層配線と下層
配線とが短絡してしまい、LSIの配線加工の歩留りが低
下するという課題を有していた。
本発明の目的は、上記従来技術に鑑みて、イオンビー
ムによって穴加工する際、穴の底部になだらかな段差を
作って上下層の配線の短絡を防止するようにしたイオン
ビーム加工方法及びその装置を提供することにある。
ムによって穴加工する際、穴の底部になだらかな段差を
作って上下層の配線の短絡を防止するようにしたイオン
ビーム加工方法及びその装置を提供することにある。
上記目的は、加工穴全面の加工と、一部のみの加工
を、段差部につける底面の角度に対応した堀り込み深さ
の比で、繰返すことにより達成される。
を、段差部につける底面の角度に対応した堀り込み深さ
の比で、繰返すことにより達成される。
あるいは、加工穴全面の中で、深くほりこみたい部分
のドーズ密度をその他の部分よりも大きくしたスキャン
を繰返すことにより達成される。
のドーズ密度をその他の部分よりも大きくしたスキャン
を繰返すことにより達成される。
即ち、本発明では、上記目的を達成するために、被加
工物の被加工領域に収束したイオンビームを偏向照射し
て被加工物を加工する方法を、被加工領域のうちの所定
の領域に収束したイオンビームを偏向照射するステップ
と、所定の領域内の一部に収束したイオンビームを照射
するステップとを１回または数回づつ交互に繰り返して
行うことにより、所定の領域の断面形状を、深さの異な
る加工面をなだらかに接続した形状に加工することによ
り行うようにした。
工物の被加工領域に収束したイオンビームを偏向照射し
て被加工物を加工する方法を、被加工領域のうちの所定
の領域に収束したイオンビームを偏向照射するステップ
と、所定の領域内の一部に収束したイオンビームを照射
するステップとを１回または数回づつ交互に繰り返して
行うことにより、所定の領域の断面形状を、深さの異な
る加工面をなだらかに接続した形状に加工することによ
り行うようにした。
また、被加工物の被加工領域に収束したイオンビーム
を偏向照射して前記被加工物を加工する方法を、収束し
たイオンビームをドット照射によるデジタル・スキャン
して被加工領域のうちの所定の領域へのドーズ量を部分
的に多くしながら所定の領域に偏向照射を繰り返し行う
ことにより、所定の領域の断面形状を、深さの異なる面
をなだらかに接続した形状に加工することより行うよう
にした。
を偏向照射して前記被加工物を加工する方法を、収束し
たイオンビームをドット照射によるデジタル・スキャン
して被加工領域のうちの所定の領域へのドーズ量を部分
的に多くしながら所定の領域に偏向照射を繰り返し行う
ことにより、所定の領域の断面形状を、深さの異なる面
をなだらかに接続した形状に加工することより行うよう
にした。
更に、多層配線を有する半導体素子に収束したイオン
ビームを偏向照射して前記半導体素子の下層配線を露出
させる加工方法を、半導体素子の表面の露出させるべき
下層配線の上部を含む領域に収束したイオンビームを下
層配線の上部の上層配線の断面形状に対応してドーズ量
を変化させて繰り返し偏向照射することにより上層配線
を除去加工して上層配線の下部の絶縁膜を露出させ、こ
の露出させた絶縁膜の一部に収束したイオンビームを照
射し絶縁膜の一部を除去加工して下層配線膜を露出させ
ることにより行うようにした。
ビームを偏向照射して前記半導体素子の下層配線を露出
させる加工方法を、半導体素子の表面の露出させるべき
下層配線の上部を含む領域に収束したイオンビームを下
層配線の上部の上層配線の断面形状に対応してドーズ量
を変化させて繰り返し偏向照射することにより上層配線
を除去加工して上層配線の下部の絶縁膜を露出させ、こ
の露出させた絶縁膜の一部に収束したイオンビームを照
射し絶縁膜の一部を除去加工して下層配線膜を露出させ
ることにより行うようにした。
ところで第３図（ａ），（ｂ）に示すように２段加工
で上下層の短絡を防止する方法が考えられる。この方法
では、配線2,配線４が第３図のように平坦な場合は、層
間絶縁膜により、短絡が防止される。しかし、第４図
（ａ）に示すように下層配線４のパターンのため上層配
線２にうねりが生じている場合は、第３図（ｂ），
（ｃ）に示すように１段目の加工穴８の底面に上層配線
２が残ってしまう。このため２段目の加工９を行う時に
側壁に再付着する配線材５により、下層配線４と上層配
線２が短絡してしまい、切断歩留りが良くない。
で上下層の短絡を防止する方法が考えられる。この方法
では、配線2,配線４が第３図のように平坦な場合は、層
間絶縁膜により、短絡が防止される。しかし、第４図
（ａ）に示すように下層配線４のパターンのため上層配
線２にうねりが生じている場合は、第３図（ｂ），
（ｃ）に示すように１段目の加工穴８の底面に上層配線
２が残ってしまう。このため２段目の加工９を行う時に
側壁に再付着する配線材５により、下層配線４と上層配
線２が短絡してしまい、切断歩留りが良くない。
このためには第５図に示すように上層配線に応じた段
差を作らねばならない。第５図では一段目加工８を行っ
た後、上層配線２が残っている両サイドに追加工９を行
っている。上層配線２のうねりが小さい場合はこの方法
でよく、加工８と９を行った状態で加工穴の底面全てに
層間絶縁膜がかぶる。しかし第５図のように上層配線２
のうねりが大きい場合は、どうしても上層配線残り10が
生じてしまう。
差を作らねばならない。第５図では一段目加工８を行っ
た後、上層配線２が残っている両サイドに追加工９を行
っている。上層配線２のうねりが小さい場合はこの方法
でよく、加工８と９を行った状態で加工穴の底面全てに
層間絶縁膜がかぶる。しかし第５図のように上層配線２
のうねりが大きい場合は、どうしても上層配線残り10が
生じてしまう。
前述のような配線切断の目的以外でも、集束イオンビ
ームで幅広い上層配線をはがし、下層配線の状態を光学
顕微鏡で見るニーズがある。この場合にも下層配線パタ
ーンのために上層配線がうねっており、これをきれいに
加工除去するためにはうねりに対応した加工が要求され
る。
ームで幅広い上層配線をはがし、下層配線の状態を光学
顕微鏡で見るニーズがある。この場合にも下層配線パタ
ーンのために上層配線がうねっており、これをきれいに
加工除去するためにはうねりに対応した加工が要求され
る。
そこで、本発明においては、第６図に示すように、部
分スキャンをわずかに行った時の深さd1の段差が、次の
全面スキャンにより右方へ進行する。これは第７図に示
すように平面（入射角０゜）よりも斜面の方がイオンビ
ームによるスパッタが早くすすむからである。
分スキャンをわずかに行った時の深さd1の段差が、次の
全面スキャンにより右方へ進行する。これは第７図に示
すように平面（入射角０゜）よりも斜面の方がイオンビ
ームによるスパッタが早くすすむからである。
この段差の右方向への進む量は、全面スキャンの深さ
d2に比例する。従って部分スキャンと全面スキャンを交
互に繰返すことにより、段差の深さはd1の繰返し回数倍
で、段差の傾きはd1とd2の比により定まる。このように
下層配線等のうねりに合せた底面を有する穴をイオンビ
ーム（エネルギビーム）によってスパッタ加工すること
ができ上下配線等の短絡を防止することができ、LSI配
線の歩留りの向上をはかることができる。
d2に比例する。従って部分スキャンと全面スキャンを交
互に繰返すことにより、段差の深さはd1の繰返し回数倍
で、段差の傾きはd1とd2の比により定まる。このように
下層配線等のうねりに合せた底面を有する穴をイオンビ
ーム（エネルギビーム）によってスパッタ加工すること
ができ上下配線等の短絡を防止することができ、LSI配
線の歩留りの向上をはかることができる。
本発明の一実施例を第１図により説明する。スキャン
１〜スキャン６において、奇数スキャンは全面スキャン
でそれぞれ0.5μｍ掘り込み、偶数スキャンは部分スキ
ャンでそれぞれ0.5μｍ堀り込んだ例である。
１〜スキャン６において、奇数スキャンは全面スキャン
でそれぞれ0.5μｍ掘り込み、偶数スキャンは部分スキ
ャンでそれぞれ0.5μｍ堀り込んだ例である。
部分スキャン２で堀込んだ左側と右側の段差には、全
面スキャン３によりそれぞれ右側，左側へ進行する。そ
の後再び部分スキャン４を行うと、スキャン２で堀込ん
だ位置と同じ位置に堀込みが行われる。
面スキャン３によりそれぞれ右側，左側へ進行する。そ
の後再び部分スキャン４を行うと、スキャン２で堀込ん
だ位置と同じ位置に堀込みが行われる。
これを繰返すと、部分スキャンにより作られた段差が
全面スキャンにより次々と左又は右方向へ進行していく
ので、結果としてなだらかな斜面を持つ段差をもつ穴が
出来る。
全面スキャンにより次々と左又は右方向へ進行していく
ので、結果としてなだらかな斜面を持つ段差をもつ穴が
出来る。
第２の実施例を第８図〜第10図にて説明する。これら
は段差を１つだけ作る加工例であり、全面スキャンと部
分スキャンの堀込み量の比を変えることにより段差の斜
面の角度を変えることができることを示している。
は段差を１つだけ作る加工例であり、全面スキャンと部
分スキャンの堀込み量の比を変えることにより段差の斜
面の角度を変えることができることを示している。
第８図は部分スキャンの堀込み量ａ＝0.5μm,全面ス
キャンの堀込み量ｂ＝0.5μm,すなわち、a:b＝1:1の場
合である。部分スキャンと全面スキャンを繰返すことに
より段差の斜面の傾き角45゜が得られる。
キャンの堀込み量ｂ＝0.5μm,すなわち、a:b＝1:1の場
合である。部分スキャンと全面スキャンを繰返すことに
より段差の斜面の傾き角45゜が得られる。
第９図はa:b＝2:1の例である。斜面の傾き角は約60゜
となる。すなわち部分スキャンの堀込み量を大きくする
ことにより、急な傾き角を得ることが出来る。
となる。すなわち部分スキャンの堀込み量を大きくする
ことにより、急な傾き角を得ることが出来る。
第10図はa:b＝1:2の例である。斜面の傾き角は約30゜
となる。すなわち部分スキャンの堀込み量を小さくする
ことにより、緩かな傾き角を得ることができる。
となる。すなわち部分スキャンの堀込み量を小さくする
ことにより、緩かな傾き角を得ることができる。
第８〜第10図では説明の簡単化のため傾き角をそれぞ
れ45゜,60゜,30゜とした。しかしこの傾き角は本来、被
加工物のスパッタ率の入射角度依存データ，被加工物の
スパッタされた粒子の飛散方向の角度分布データ，イオ
ンビームのエネルギ，イオンビームの電流密度分布，ス
キャン方法により変化するものである。我々は実験によ
り、この値を決定している。
れ45゜,60゜,30゜とした。しかしこの傾き角は本来、被
加工物のスパッタ率の入射角度依存データ，被加工物の
スパッタされた粒子の飛散方向の角度分布データ，イオ
ンビームのエネルギ，イオンビームの電流密度分布，ス
キャン方法により変化するものである。我々は実験によ
り、この値を決定している。
第11図は、本発明の第３の実施例である。第８図に示
した実施例では部分スキャンを深さａに達する迄複数回
行い、全面スキャンを深さｂに達する迄複数回行い、こ
れを繰返し行っている。この複数回のスキャンを極限迄
小さくすることを考えると、全面スキャンの中で、部分
的にドーズ密度を高くするという方法に致る。第11図
（ａ）はこの具体的方法として、部分的にスキャンピッ
チを密にしたものである。スキャンピッチが密なところ
では、ドーズ密度が高くなるのでより深い加工が施され
る。このような全面スキャンを繰返していくと、第８図
と同様に段差が左又は右へ進行し、なだらかな段差が作
られる。第８図での堀込み量の比a:bは、本実施例では
スキャンピッチの密度比でおきかえられる。第11図
（ｂ）はスキャンの速度を部分的に変えることにより、
ドーズ密度を変える例である。
した実施例では部分スキャンを深さａに達する迄複数回
行い、全面スキャンを深さｂに達する迄複数回行い、こ
れを繰返し行っている。この複数回のスキャンを極限迄
小さくすることを考えると、全面スキャンの中で、部分
的にドーズ密度を高くするという方法に致る。第11図
（ａ）はこの具体的方法として、部分的にスキャンピッ
チを密にしたものである。スキャンピッチが密なところ
では、ドーズ密度が高くなるのでより深い加工が施され
る。このような全面スキャンを繰返していくと、第８図
と同様に段差が左又は右へ進行し、なだらかな段差が作
られる。第８図での堀込み量の比a:bは、本実施例では
スキャンピッチの密度比でおきかえられる。第11図
（ｂ）はスキャンの速度を部分的に変えることにより、
ドーズ密度を変える例である。
第12図は、全面スキャンの中で部分的にドーズ密度を
高くする具体的方法として、ドット照射における照射時
間（dwell time）やドット密度を変えたものである。デ
ジタル・スキャン方式の装置においては、この方法が容
易に行える。黒い大きな点が長い照射時間を、小さな点
が短い照射時間を表わしている。ドーズ密度は第12図に
示す如く加工穴の左，右端で高くなるので、第８図や第
12図の実施例と同様な段差進行が得られる。第８図の堀
込み量の比a:bは、本実施例では、ドット照射時間の比
あるいは、ドットの密度の比でおきかえられる。
高くする具体的方法として、ドット照射における照射時
間（dwell time）やドット密度を変えたものである。デ
ジタル・スキャン方式の装置においては、この方法が容
易に行える。黒い大きな点が長い照射時間を、小さな点
が短い照射時間を表わしている。ドーズ密度は第12図に
示す如く加工穴の左，右端で高くなるので、第８図や第
12図の実施例と同様な段差進行が得られる。第８図の堀
込み量の比a:bは、本実施例では、ドット照射時間の比
あるいは、ドットの密度の比でおきかえられる。
本発明を具現化する装置の実施例を第13図に示す。本
発明では、スキャンの方法と、得られる加工形状の関係
は、試料の加工特性，ビームの径やプロファイルなどに
より決められる。従ってこの加工を行うためには、実験
結果やシミュレーション結果から得られたスキャン方法
データを、FIB加工装置に入力する必要がある。
発明では、スキャンの方法と、得られる加工形状の関係
は、試料の加工特性，ビームの径やプロファイルなどに
より決められる。従ってこの加工を行うためには、実験
結果やシミュレーション結果から得られたスキャン方法
データを、FIB加工装置に入力する必要がある。
第13図において、スキャン方法を作成するプロセッサ
13により、スキャン方法データ15が作成される。このデ
ータ15は、例えばとして０から12μｍ迄を10回スキャ
ンし、次いでとして０から３μｍ迄と９から12μｍ迄
を６回スキャンし、とを12回繰返す、というもので
ある。FIB加工装置は、集束イオンビーム鏡筒16,ブラン
キング電極17,ビーム偏向電極18,二次粒子検出器19,ス
テージ20,排気系21,及びメインコントローラ22とこの下
におかれるスキャンコントローラ23他図示の複数のコン
トローラから成る。スキャンコントロールデータ15は、
入力装置24よりスキャンコントローラ23に入力される。
入力装置24は例えばキーボード，フロッピドライバ，カ
セットテープリーダ，データ通信用インタフェース等で
ある。
13により、スキャン方法データ15が作成される。このデ
ータ15は、例えばとして０から12μｍ迄を10回スキャ
ンし、次いでとして０から３μｍ迄と９から12μｍ迄
を６回スキャンし、とを12回繰返す、というもので
ある。FIB加工装置は、集束イオンビーム鏡筒16,ブラン
キング電極17,ビーム偏向電極18,二次粒子検出器19,ス
テージ20,排気系21,及びメインコントローラ22とこの下
におかれるスキャンコントローラ23他図示の複数のコン
トローラから成る。スキャンコントロールデータ15は、
入力装置24よりスキャンコントローラ23に入力される。
入力装置24は例えばキーボード，フロッピドライバ，カ
セットテープリーダ，データ通信用インタフェース等で
ある。
スキャン方法作成プロセッサ13は、加工形状計算用デ
ータ（スパッタ率データ25,再付着計算用データ26,ビー
ム特性データ27）から加工形状の進行状態を計算し、目
標形状データ28に一致するようにスキャンデータ15を作
成する。あるいはプロセッサ13は、加工形状計算用デー
タ（部分スキャンと全体スキャンとの堀込み比率a:bに
すると段差の角度がいくつになるといった実験データ、
即ち部分スキャンと全体スキャンとの堀込み比率と段差
の角度との関係データ14）をもとに、目標形状データ28
に一致するようなスキャンデータ15を作成する。
ータ（スパッタ率データ25,再付着計算用データ26,ビー
ム特性データ27）から加工形状の進行状態を計算し、目
標形状データ28に一致するようにスキャンデータ15を作
成する。あるいはプロセッサ13は、加工形状計算用デー
タ（部分スキャンと全体スキャンとの堀込み比率a:bに
すると段差の角度がいくつになるといった実験データ、
即ち部分スキャンと全体スキャンとの堀込み比率と段差
の角度との関係データ14）をもとに、目標形状データ28
に一致するようなスキャンデータ15を作成する。
このようなプロセッサを用いると第14図のような加工
方法が容易に得られる。すなわち第10図に示すように深
さ３μｍの穴で深い部分がこれより1.5μｍ深い4.5μｍ
深さである穴がほしいが、段差の傾き角は30゜ではなく
第８図に示すような45゜でありたい場合である。この場
合は第８図の知見（a:b＝1:1の時、傾き角が45゜とな
る）を基に、第14図に示すようにあらかじめ全面を２μ
ｍ掘り込んでおいた上で、ａ＝0.5μm,b＝0.5μｍの加
工を2.5回繰返すという解が得られる。
方法が容易に得られる。すなわち第10図に示すように深
さ３μｍの穴で深い部分がこれより1.5μｍ深い4.5μｍ
深さである穴がほしいが、段差の傾き角は30゜ではなく
第８図に示すような45゜でありたい場合である。この場
合は第８図の知見（a:b＝1:1の時、傾き角が45゜とな
る）を基に、第14図に示すようにあらかじめ全面を２μ
ｍ掘り込んでおいた上で、ａ＝0.5μm,b＝0.5μｍの加
工を2.5回繰返すという解が得られる。
あらかじめ一様な深さに加工しておくことを行った
後、本発明のなだらかな段差を作る加工を実施すること
で、任意の深さ，段差，傾き角をもつ加工が可能とな
る。
後、本発明のなだらかな段差を作る加工を実施すること
で、任意の深さ，段差，傾き角をもつ加工が可能とな
る。
また本発明のまた他の実施例として、第15図に示すよ
うに加工面をｘ方向とｙ方向にそれぞれ３つずつ計９つ
に分割し、ドーズ量を変える方法を示す。第16図（ａ）
に示すように加工面の左右両端の実線で囲んだ部分を深
さａだけ堀込み、次に（ｂ）に示すように中央部を横に
長く実線で囲んだ部分を深さｂだけ堀込み、更に（ｃ）
に示すように加工面全面を深さｃだけ堀込む。このａ→
ｂ→ｃを順次繰返すことにより、第８図に示したよう
に、段差が進行することで滑かな斜面を持つ底面が形成
されていく。この結果、第17図に示すような鞍形の底面
を得ることができる。堀込み量a,b,cを調整することに
よりｘ方向,y方向の斜面の角度や深さの差を変えること
ができる。
うに加工面をｘ方向とｙ方向にそれぞれ３つずつ計９つ
に分割し、ドーズ量を変える方法を示す。第16図（ａ）
に示すように加工面の左右両端の実線で囲んだ部分を深
さａだけ堀込み、次に（ｂ）に示すように中央部を横に
長く実線で囲んだ部分を深さｂだけ堀込み、更に（ｃ）
に示すように加工面全面を深さｃだけ堀込む。このａ→
ｂ→ｃを順次繰返すことにより、第８図に示したよう
に、段差が進行することで滑かな斜面を持つ底面が形成
されていく。この結果、第17図に示すような鞍形の底面
を得ることができる。堀込み量a,b,cを調整することに
よりｘ方向,y方向の斜面の角度や深さの差を変えること
ができる。
以上説明したように本発明によれば、加工穴の底面に
段差を作る場合に、下層配線のなだらかな曲面に合せて
なだらかな段差が得られるので、上下層配線の短絡が防
止され、多層配線LSIの配線加工の歩留りが向上する効
果がある。
段差を作る場合に、下層配線のなだらかな曲面に合せて
なだらかな段差が得られるので、上下層配線の短絡が防
止され、多層配線LSIの配線加工の歩留りが向上する効
果がある。
第１図は本発明を示す断面図、第２図，第３図，第４図
及び第５図は本発明の作用を説明するための多層のLSI
にイオンビームによって穴加工を施した断面図、第６図
は本発明の原理を示す断面図、第７図はスパッタ率の入
射角依存性を示す特性図、第８図，第９図及び第10図は
本発明の一実施例である段差の進行を表わす断面図、第
11図、及び第12図は第８図、第９図及び第10図と異なる
本発明の他の実施例を示す図、第13図は本発明を実施す
る装置の一実施例を示す図、第14図は更に本発明の他の
一実施例を示す断面図、第15図、第16図及び第17図は更
に本発明の他の実施例を示す断面図である。 ２……上層配線 ３……層間絶縁膜 ４……下層配線 ５……再付着物 ６……集束イオンビーム ７……段差 ８……１段目の加工 ９……２段目の加工 13……スキャン方法プロセッサ 16……集束イオンビーム鏡筒 18……ビーム偏向電極 22……メインコントローラ 23……スキャンコントローラ 24……入力装置
及び第５図は本発明の作用を説明するための多層のLSI
にイオンビームによって穴加工を施した断面図、第６図
は本発明の原理を示す断面図、第７図はスパッタ率の入
射角依存性を示す特性図、第８図，第９図及び第10図は
本発明の一実施例である段差の進行を表わす断面図、第
11図、及び第12図は第８図、第９図及び第10図と異なる
本発明の他の実施例を示す図、第13図は本発明を実施す
る装置の一実施例を示す図、第14図は更に本発明の他の
一実施例を示す断面図、第15図、第16図及び第17図は更
に本発明の他の実施例を示す断面図である。 ２……上層配線 ３……層間絶縁膜 ４……下層配線 ５……再付着物 ６……集束イオンビーム ７……段差 ８……１段目の加工 ９……２段目の加工 13……スキャン方法プロセッサ 16……集束イオンビーム鏡筒 18……ビーム偏向電極 22……メインコントローラ 23……スキャンコントローラ 24……入力装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 貴彦 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日 立製作所デバイス開発センター内 (56)参考文献 特開 昭62−174918（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−136315（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−210625（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−106750（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】被加工物の被加工領域に収束したイオンビ
ームを偏向照射して前記被加工物を加工する方法であっ
て、前記被加工領域のうちの所定の領域に前記収束した
イオンビームを偏向照射するステップと、前記所定の領
域内の一部に前記収束したイオンビームを照射するステ
ップとを１回または数回づつ交互に繰り返して行うこと
により、前記所定の領域の断面形状を、深さの異なる加
工面をなだらかに接続した形状に加工することを特徴と
するイオンビーム加工方法。 - 【請求項２】被加工物の被加工領域に収束したイオンビ
ームを偏向照射して前記被加工物を加工する方法であっ
て、前記収束したイオンビームをドット照射によるデジ
タル・スキャンして前記被加工領域のうちの所定の領域
へのドーズ量を部分的に多くしながら前記所定の領域に
偏向照射を繰り返し行うことにより、前記所定の領域の
断面形状を、深さの異なる面をなだらかに接続した形状
に加工することを特徴とするイオンビーム加工方法。 - 【請求項３】前記ドーズ量を部分的に多くすることを、
前記ドットの照射時間を制御することにより行うことを
特徴とする請求項２記載のイオンビーム加工方法。 - 【請求項４】前記所定の領域への偏向照射を、前記ドー
ズ量を部分的に多く変化させる領域を徐々に拡大しなが
ら繰り返し行うことを特徴とする請求項２又は３記載の
イオンビーム加工方法。 - 【請求項５】多層配線を有する半導体素子に収束したイ
オンビームを偏向照射して前記半導体素子の下層配線を
露出させる加工方法であって、前記半導体素子の表面の
前記露出させるべき下層配線の上部を含む領域に前記収
束したイオンビームを前記下層配線の上部の上層配線の
断面形状に対応してドーズ量を変化させて繰り返し偏向
照射することにより上記上層配線を除去加工して前記上
層配線の下部の絶縁膜を露出させ、該露出させた絶縁膜
の一部に前記収束したイオンビームを照射し前記絶縁膜
の一部を除去加工して下層配線膜を露出させることを特
徴とするイオンビーム加工方法。 - 【請求項６】前記ドーズ量の変化を、前記イオンビーム
の偏向走査する領域を変化させることにより行うことを
特徴とする請求項５記載のイオンビーム加工方法。
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|---|---|---|---|---|
| US5307296A (en) * | 1989-11-17 | 1994-04-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor workpiece topography prediction method |
| US5291415A (en) * | 1991-12-13 | 1994-03-01 | Hughes Aircraft Company | Method to determine tool paths for thinning and correcting errors in thickness profiles of films |
| DE4421517A1 (de) * | 1993-06-28 | 1995-01-05 | Schlumberger Technologies Inc | Verfahren zum Abtrag oder Auftrag von Material mittels eines Partikelstrahls und Vorrichtung zu seiner Durchführung |
| US5474640A (en) * | 1993-07-19 | 1995-12-12 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for marking a substrate using ionized gas |
| US6184687B1 (en) * | 1997-10-20 | 2001-02-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Plasma process end point determination method and apparatus, and plasma evaluation method and apparatus |
| US6057180A (en) * | 1998-06-05 | 2000-05-02 | Electro Scientific Industries, Inc. | Method of severing electrically conductive links with ultraviolet laser output |
| US20030093894A1 (en) * | 1999-02-23 | 2003-05-22 | Dugas Matthew P. | Double layer patterning and technique for making a magnetic recording head |
| US7773340B2 (en) * | 1999-02-23 | 2010-08-10 | Advanced Research Corporation | Patterned magnetic recording head having a gap pattern with substantially elliptical or substantially diamond-shaped termination pattern |
| US7196870B2 (en) * | 1999-02-23 | 2007-03-27 | Advanced Research Corporation | Patterned magnetic recording head with termination pattern having a curved portion |
| US6269533B2 (en) * | 1999-02-23 | 2001-08-07 | Advanced Research Corporation | Method of making a patterned magnetic recording head |
| US6496328B1 (en) * | 1999-12-30 | 2002-12-17 | Advanced Research Corporation | Low inductance, ferrite sub-gap substrate structure for surface film magnetic recording heads |
| US6580072B1 (en) | 2000-05-03 | 2003-06-17 | Xilinx, Inc. | Method for performing failure analysis on copper metallization |
| US6763140B1 (en) * | 2000-09-07 | 2004-07-13 | Chipworks | Method and apparatus for focusing a micro-imaging system onto a tilted or uneven sample to acquire images of the sample |
| US6355494B1 (en) * | 2000-10-30 | 2002-03-12 | Intel Corporation | Method and apparatus for controlling material removal from a semiconductor substrate using induced current endpointing |
| AU2003245629A1 (en) * | 2002-06-19 | 2004-01-06 | Advanced Research Corporation | Optical waveguide path for a thermal-assisted magnetic recording head |
| KR100484949B1 (ko) * | 2002-12-27 | 2005-04-22 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 배향막을 형성하기 위한 이온빔 조사 장치 |
| US8158016B2 (en) * | 2004-02-04 | 2012-04-17 | Veeco Instruments, Inc. | Methods of operating an electromagnet of an ion source |
| JP4137762B2 (ja) * | 2003-10-21 | 2008-08-20 | 富士通株式会社 | 配線切断方法、及び配線切断装置 |
| US8144424B2 (en) | 2003-12-19 | 2012-03-27 | Dugas Matthew P | Timing-based servo verify head and magnetic media made therewith |
| US7283317B2 (en) * | 2004-01-30 | 2007-10-16 | Advanced Research Corporation | Apparatuses and methods for pre-erasing during manufacture of magnetic tape |
| US20100321824A1 (en) * | 2004-02-18 | 2010-12-23 | Dugas Matthew P | Magnetic recording head having secondary sub-gaps |
| JP2007536683A (ja) * | 2004-05-04 | 2007-12-13 | アドバンスト・リサーチ・コーポレーション | 任意形状のギャップ・パターンのための集積型薄膜サブギャップ／サブ磁極構造、磁気記録ヘッド、及びその製造方法 |
| JP2006108286A (ja) * | 2004-10-04 | 2006-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体加工方法および半導体加工装置 |
| DE102005017632B4 (de) * | 2005-04-15 | 2010-04-08 | Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V. | Verfahren zur Modifikation der Oberfläche einer Probe mittels eines gepulsten Ionenstrahls oder mittels eines ionenstrahlgenerierten Teilchenstrahls mit homogen oder gaußförmig verteilter Stromdichte |
| JP4870437B2 (ja) * | 2006-01-11 | 2012-02-08 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 偏向収差補正電圧の演算方法及び荷電粒子ビーム描画方法 |
| WO2009094516A1 (en) * | 2008-01-23 | 2009-07-30 | Advanced Research Corporation | Recording heads with embedded tape guides and magnetic media made by such recording heads |
| US8068301B2 (en) * | 2008-03-28 | 2011-11-29 | Advanced Research Corporation | Magnetic media formed by a thin film planar arbitrary gap pattern magnetic head |
| US8097870B2 (en) * | 2008-11-05 | 2012-01-17 | Seagate Technology Llc | Memory cell with alignment structure |
| CN101559627B (zh) * | 2009-05-25 | 2011-12-14 | 天津大学 | 粒子束辅助单晶脆性材料超精密加工方法 |
| WO2011014836A2 (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-03 | Advanced Research Corporation | Erase drive systems and methods of erasure for tape data cartridge |
| US20120188846A1 (en) * | 2011-01-26 | 2012-07-26 | Hm Energy, Llc. | Method and apparatus for packaging surface acoustic wave transponder for down-hole tools |
| US9859028B2 (en) * | 2012-03-08 | 2018-01-02 | Max-Planck-Gesellschaft Zur Foerderung Der Wissenschaften E.V. | Method of producing a Fresnel Zone Plate for applications in high energy radiation |
| US10465293B2 (en) * | 2012-08-31 | 2019-11-05 | Fei Company | Dose-based end-pointing for low-kV FIB milling TEM sample preparation |
| CZ310048B6 (cs) * | 2017-07-25 | 2024-06-19 | Tescan Group, A.S. | Způsob odstranění hmoty |
| US11152251B2 (en) | 2017-07-31 | 2021-10-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device having via formed by ion beam |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58106750A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-25 | Toshiba Corp | フオ−カスイオンビ−ム加工方法 |
| JPS60136315A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-19 | Hitachi Ltd | マイクロイオンビ−ム加工方法およびその装置 |
| US4639301B2 (en) * | 1985-04-24 | 1999-05-04 | Micrion Corp | Focused ion beam processing |
| JP2590063B2 (ja) * | 1986-01-29 | 1997-03-12 | 株式会社日立製作所 | イオンビーム照射装置 |
| JPH0620059B2 (ja) * | 1986-03-12 | 1994-03-16 | 株式会社日立製作所 | イオンビ−ム加工方法 |
| JPH0763064B2 (ja) * | 1986-03-31 | 1995-07-05 | 株式会社日立製作所 | Ｉｃ素子における配線接続方法 |
| US4698129A (en) * | 1986-05-01 | 1987-10-06 | Oregon Graduate Center | Focused ion beam micromachining of optical surfaces in materials |
| US4900695A (en) * | 1986-12-17 | 1990-02-13 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor integrated circuit device and process for producing the same |
| US4874460A (en) * | 1987-11-16 | 1989-10-17 | Seiko Instruments Inc. | Method and apparatus for modifying patterned film |
| US4874947A (en) * | 1988-02-26 | 1989-10-17 | Micrion Corporation | Focused ion beam imaging and process control |
-
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