JP2981983B2 - Pattern film repair device - Google Patents

Pattern film repair device

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JP2981983B2
JP2981983B2 JP23231496A JP23231496A JP2981983B2 JP 2981983 B2 JP2981983 B2 JP 2981983B2 JP 23231496 A JP23231496 A JP 23231496A JP 23231496 A JP23231496 A JP 23231496A JP 2981983 B2 JP2981983 B2 JP 2981983B2
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JP
Japan
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ion beam
focused ion
pattern
sample
irradiation
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良知 中川
武博 山岡
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Seiko Instruments Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路あ
るいは半導体集積回路製造工程で使用するマスクまたは
レチクルにおける、パターン膜の修正時にパターン膜の
除去装置に関するものである。 【0002】そして、本発明は、試料に集束イオンビー
ムを照射して、前記試料表面の微小部の微細加工を行う
ことを目的として、イオンビームを発生するイオン源
と、前記集束イオンビームを走査させる走査電極および
走査制御回路と、前記集束イオンビームを照射すること
により前記試料から発生する2次荷電粒子を検出する2
次荷電粒子検出器と、前記2次荷電粒子検出器の出力に
応じて前記試料上のパターンを表示する表示装置からな
るパターン膜修正装置において、前記パターンの所定箇
所に前記集束イオンビームを照射する際に、前記集束イ
オンビームにより活性化されて前記パターンの膜材に対
して化学的にエッチング作用のあるエッチングガスを前
記パターンの所定箇所に局所的に吹き付けるノズルを設
け、かつ前記試料に走査照射する前記集束イオンビーム
が相隣るスポットに移る間に一定時間以上の時間を設け
ることにより、装置に導入するエッチングガスの量を最
小限にしながら、パターン膜の所定箇所の除去を迅速か
つきれいに行う効果を最小限に引き出すものである。 【0003】 【従来の技術】従来のパターン膜修正装置を図2に示
す。イオン源1より発生したイオンは、集束レンズ2,
対物レンズ3のイオン光学系を通ることにより、所定半
径(1μ以下)の集束イオンビーム5となり、また走査
電極4を通ることにより試料6の表面上を走査する。試
料6の表面のパターン膜所定箇所を予め設定したデータ
によりXYステージ7を動かし、集束イオンビーム直下
にし、または、さらに走査している集束イオンビーム5
の照射により試料6の表面から放出される2次荷電粒子
8を2次荷電粒子検出器9により検出し、A/D変換器
10等の電子回路を経て、表示装置11に2次荷電粒子の検
出パターンを表示し、肉視にてパターン膜を観察、認定
し、XYステージ7にて、集束イオンビーム走査範囲内
に除去しようとする前記パターン膜所定箇所が入るよう
に試料6を移動させる。 【0004】除去しようとするパターン膜所定箇所の位
置及び範囲を設定し、走査電極4及び、又はブランキン
グ電極12により、集束イオンビームの走査範囲を設定
し、試料6の表面の所定箇所のみに集束イオンビーム5
が走査するように照射する。このようにパターン膜所定
箇所のみに集束イオンビームが走査により繰り返し照射
されるため、その所定部分のパターン膜はイオンによる
スパッタリング(スパッタエッチ)により、除去され
る。 【0005】図4は、従来技術による集束イオンビーム
走査照射順序を示す図である。24を修正のための集束イ
オンビーム走査範囲としたとき、集束イオンビーム照射
はスポット番号1,2,3,・・・,i−1,i,・・
・,k−1,kの順序で1フレームの走査を行い、この
フレームを繰り返す。また、各スポットにおいて所定時
間集束イオンビームは停止する。通常スポット間隔は、
集束イオンビームの全幅よりも小さい。また、あるスポ
ットから相隣る次のスポットに移るときの時間は瞬間的
なものであり、全体として連続なラスタースキャンが行
われている。図4のスポット1からi−1にかけてのラ
インにおける集束イオンビーム照射強度の分布を図5に
示す。図5中の1,2,・・・,i−1は、図4の1,
2,・・・,i−1に対応している。図5において、ス
ポット1, 2, 3 に集束イオンビーム照射している時の集
束イオンビーム照射領域の分布はそれぞれ照射分布,
, に対応している。図5から解るように、照射分布
,,・・・は互いに重なり部分を持っている。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】従来のパターン膜修正
方法及び装置では、パターン膜所定箇所の除去を集束イ
オンビームによるスパッタリング(スパッタエッチン
グ)のみで行っていたため、パターン膜を完全に取り除
くのに非常に時間がかかり、さらに図3に示すように基
板14上に形成されていたパターンがスパッタエッチング
され、パターン膜10材質がパターン膜除去部の立ち上が
り部又はその周辺部にスパッタ蒸着されてスパッタ蒸着
物13となり、スパッタエッチの切れが悪くなるばかりで
なく、除去スピードも更に遅くなっていた。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決すためになされたもので、イオンビームを発生する
イオン源と、前記集束イオンビームを走査させる走査電
極及び走査制御回路と、前記集束イオンビームを照射す
ることにより発生する2次荷電粒子を検出する2次荷電
粒子検出器と、前記2次荷電粒子検出器の出力に応じて
前記試料上のパターンを表示する表示装置からなるパタ
ーン膜修正装置において、前記パターンの所定箇所に前
記集束イオンビームを照射する際に、前記集束イオンビ
ームにより活性化されて前記パターンの膜材に対して化
学的にエッチング作用のあるエッチングガスを前記パタ
ーンの所定箇所に局所的に吹き付けるノズルを設け、か
つ前記試料に走査照射する前記集束イオンビームが相隣
るスポットに移る間に一定時間以上の時間を設けたこと
を特徴とするパターン膜修正方法およびその装置であ
る。 【0008】上記構成の作用はパターン膜所定箇所に集
束イオンビームが繰り返し走査されて、その部分の膜は
スパッタエッチングにより徐々に除去され、更にその部
分に、パターン材質に対してイオンビームにより活性化
して化学的にエッチング効果のあるエッチングガスが吹
きつけられているため、パターン除去部の除去処理がス
ピードアップされる。また、スパッタエッチされたパタ
ーン材は、エッチングガスと反応し、図3のように再び
スパッタ蒸着されることがなくなる。 【0009】また更に、パターンの所定箇所に局所的に
吹き付けるノズルを設け、かつ前記試料に走査照射する
前記集束イオンビームが相隣るスポットに移動する間に
一定時間以上の時間を設けたことにより、装置に導入す
るエッチングガスの量を最小限にしながらエッチングガ
スによる化学反応の効果を最大限に引き出すものであ
り、当装置内真空状態を悪くすることがなく、特別に排
気装置を設ける必要がなくなる。 【0010】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明に係わるパターン膜修正装置の全体
を示す構成図である。イオン源1から引きだし電極(図
示せず)により引き出されたイオンビームは集束レンズ
2および対物レンズ3のイオンレンズ系によりサブミク
ロン径の集束イオンビーム5となって試料6の表面上を
照射する。またイオンビーム照射経路に、集束イオンビ
ーム5を試料の表面上にスポット的に走査しながら照射
するために、走査電極4が設置されている。走査電極4
は集束イオンビーム5の走査を制御するための走査制御
回路16により制御されている。試料6は試料6を保持
し、かつXY平面上を移動させるためのXYステージに
載置されている。 【0011】試料上の集束イオンビーム5の照射位置に
エッチングガスを吹き付ける装置は、ガス供給源21から
のエッチングガスを試料表面の局所に吹き付けるノズル
19と、エッチングガス吹き付けのON/OFFを行うバ
ルブ20が備えられている。集束イオンビーム5の照射に
より試料6の表面から発生する2次荷電粒子8は、試料
6表面に向けられた2次荷電粒子検出器9により検出さ
れる。さらに、2次荷電粒子検出器9からの信号は、A
/D変換器10を通して演算回路15に取り入れられる。演
算回路15は走査制御回路16の信号をも取り入れ、2次荷
電粒子検出器9からの信号と走査回路16からの信号とを
同期させることにより、画像処理装置11にパターン形状
が画像表示される。集束イオンビームの照射経路には、
集束イオンビーム5が試料6に照射しないように、ビー
ムを大きく偏向させるためのブランキング電極12が配置
されている。ブランキング電極12は、ブランキング回路
17によりブランキング電圧の印加ON/OFFがなされ
る。走査範囲設定部18は、試料6表面の所定部分のみを
集束イオンビーム5で照射するために集束イオンビーム
走査範囲を設定するものである。集束イオンビームの走
査照射範囲の制御は、走査範囲設定部18で設定された走
査範囲により、集束イオンビームはブランキング回路17
および、または走査制御回路16を制御して達成される。 【0012】次に、パターン膜修正の工程を説明する。
内部が真空ポンプ(図示せず)により真空に維持されて
いるチャンバー(図示せず)内に、修正すべきパターン
の存在する試料6を挿入する。ここで試料6は、ガラス
あるいはシリコン等の基板上にクロムあるいはアルミ等
のパターンが形成されているものである。そして修正箇
所の位置データを入力することにより、試料6の修正す
べき箇所が集束イオンビーム5の走査範囲の略中心に来
るようにXYステージ7を駆動させる。ここで、集束イ
オンビーム5を試料6の表面に走査照射させ、試料6よ
り発生した2次荷電粒子8を2次荷電粒子検出器9で検
出し、試料6の表面に形成されているパターンの形状を
画像表示装置11に表示する。修正箇所の位置が画像表示
装置11の表示に対して端であったり外れている場合に
は、再びXYステージ7を駆動させて修正箇所が集束イ
オンビーム5の走査範囲の略中央に来るようにする。画
像表示装置11の表示略中央に修正すべきパターンが表示
されたら、走査範囲設定分18にパターンの修正範囲を入
力し、走査範囲設定分18はブランキング回路16に続くブ
ランキング電極12および走査制御回路16に続く走査電極
4に信号を出力する。そしてパターン膜修正は、集束イ
オンビーム5を試料6上の修正すべき箇所のみに繰り返
し走査照射させることにより行う。 【0013】また、パターン膜修正時には、エッチング
ガス制御回路23からの信号によりバルブ20が開けられ、
エアシリンダ22によりノズル19は試料表面に近付けられ
る。エッチングガス24はノズル19により、試料6上のパ
ターンの修正部分に局所的に吹き付けられる。エッチン
グガス24は、パターン膜の材質や器材質により異なる
が、例えば塩素ガス, 弗化ハロゲンガスである。 【0014】此処で、エッチングガスによる化学反応
は、試料6表面に付着したエッチングガス分子が集束イ
オンビーム照射により活性化することにより起こる。即
ち試料6表面に集束イオンビーム照射時における集束イ
オンビーム照射スポットには、付着しているエッチング
ガス分子密度が必要量かつ十分量でなければならない。
一方、装置内に導入するエッチングガス流量は、イオン
源・2次荷電粒子検出器・真空ポンプ等の保護のため
に、最小限にとどめねばならない。さらに、エッチング
ガス流量が多すぎると、集束イオンビームとエッチング
ガス分子が試料6表面に達する前に衝突散乱して、試料
6上の修正すべき位置以外をもエッチングしてしまう。
本発明による集束イオンビーム走査の方法は、装置に導
入するエッチングガス量を最小限にしながらエッチング
ガスによる化学反応の効果を最大限に引き出すものであ
る。本発明による集束イオンビーム走査照射方法の1つ
の実施例では、図4で説明したイオンビーム照射順序に
従いながら、相隣るスポットに集束イオンビームが移る
間に、ブランキング回路からの信号によりブランキング
電極12に一定時間のブランキング電圧を印加して試料6
上に集束イオンビームが照射されない状態にする。 【0015】図6は本発明による集束イオンビーム走査
照射時のブランキング電圧の経時変化を示す図で、ブラ
ンキング電圧H1で集束イオンビーム照射状態、L0で集束
イオンビーム照射停止状態である。ブランキング電圧L0
で一定時間試料に集束イオンビーム照射したら、ブラン
キング電圧はH1になり一定時間イオンビーム照射を停止
し、次にとなりのスポットに移動してブランキング電圧
L0にもどし一定時間集束イオンビーム照射を行うことを
繰り返す。ここで、ブランキング電圧L0の時間とH1の時
間は独立に設定される。ブランキング電圧LO時間および
H1時間は1から数百μsec 程度である。相隣るスポット
に移動する間に設けられた集束イオンビームが照射され
ない時間(スポットブランキング時間と呼ぶ)の意味
は、次のとおりである。図4で説明した集束イオンビー
ム照射順序に従った走査での図5で説明したような照射
分布の重なり部分は、スポットブランキング時間の間に
エッチングガス分子が付着し、次の集束イオンビーム照
射時の化学反応に寄与するのである。すなわち、集束イ
オンビームが相隣るスポットに移る間に設ける一定時間
以上の時間とは、照射分布の重なり部分にエッチングガ
ス分子が化学反応を起こすに必要な量以上が付着するま
での時間である。もし、スポットブランキング時間がゼ
ロだと、エッチングガス流量を相当量に増やさないと重
なり部分でエッチングガスが不足状態となる。 【0016】次に本発明による集束イオンビーム走査照
射方法の二番目の実施例について図7を用いて説明す
る。図7において修正のための集束イオンビーム装置範
囲24は第4図に示したものと同等で、a1,2,・・・,
i-1,i・・・ak,1,2,・・・,bi-1,i・・・
k,1,2,・・・, ci-1,i・・・ck,1,2,
・・, di-1,i・・dk,はそれぞれ集束イオンビームを
照射するスポットを示す。二番目の実施例では集束イオ
ンビーム照射を図7においてa1,2,・・・, ai- 1,
i・・・ak,1,2,・・・, bi-1,i・・・bk,1,
2,・・・, ci-1,i・・・ck,1,2,・・・, d
i-1,i・・・dk,の順序で行って1フレームを終了
し、このフレームで繰り返して修正を遂行する。 【0017】この集束イオンビーム走査照射方法は、走
査電極4に印加する走査電圧を走査制御回路16により制
御して行っている。またこの集束イオンビーム走査照射
方法はあるスポットに相隣るスポット(例えばスポット
d1に対するスポットb1, 1,2,i) に集束イオン
ビーム照射が行われる間には、定時間以上の時間が経過
しているために、試料6表面に付着しているエッチング
ガス分子密度は必要かつ十分な状態になっている。また
この集束イオンビーム走査照射方法は、ある集束イオン
ビーム照射スポットと次の集束イオンビーム照射スポッ
トとの間には、図5で示したような照射分布の重なり部
分がないために、試料6表面に付着しているエッチング
ガス分子密度は常に必要かつ十分な状態になっている。
即ち、ある集束イオンビーム照射スポットと次の集束イ
オンビーム照射スポットとの間に、照射分布の重なり部
分ができない距離だけはなせば、エッチングの化学反応
は能率よくすすむ。本発明による集束イオンビーム照射
走査方法を用いると、従来技術の集束イオンビーム照射
走査方法でエッチングガスを用いてパターン膜修正を行
うことと比較して、試料6表面に必要かつ十分量のエッ
チングガス付着密度を得るのに必要な装置内に導入する
エッチングガス総流量は、一桁以下にすることができ
る。なお、試料としてはIC製造用のフォトマスクや集
積回路そのものである。 【0018】 【発明の効果】パターン除去部の除去処理はスピードア
ップされる。また、スパッタエッチされたパターン材
は、エッチングガスと反応し、図3のように再びスパッ
タ蒸着されることがなくなる。また更に、パターンの所
定箇所に局所的に吹き付けるノズルを設け、かつ前記被
加工物の走査照射する前記集束イオンビームの相隣るス
ポット間に一定時間以上の時間を設けたことにより、装
置に導入するエッチングガスの量を最小限にしながらエ
ッチングガスによる化学反応の効果を最大限に引き出す
ものであり、当装置内真空状態を悪くすることがなく、
特別に排気装置を設ける必要がなくなる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit.
Or a mask used in the semiconductor integrated circuit manufacturing process or
When correcting the pattern film on the reticle,
It relates to a removing device. The present invention relates to a method for focusing a focused ion beam on a sample.
And irradiate the sample to perform micro-processing of minute portions on the sample surface.
Source for generating an ion beam for the purpose of
A scanning electrode for scanning the focused ion beam; and
Scanning control circuit and irradiating the focused ion beam
To detect secondary charged particles generated from the sample
To the output of the secondary charged particle detector and the secondary charged particle detector
A display device that displays a pattern on the sample in response to the
A pattern film correcting apparatus,
When irradiating the focused ion beam to a place,
Activated by the on-beam and reacts to the film material of the pattern.
Before etching gas with a chemical etching action
Nozzles that spray locally at predetermined locations in the pattern
Focused ion beam for scanning and irradiating the sample
Set a certain period of time before moving to the adjacent spot
This minimizes the amount of etching gas introduced into the equipment.
Is it possible to quickly remove a predetermined part of the pattern film while minimizing it?
It brings out the effect of performing cleanly to a minimum. [0003] 2. Description of the Related Art A conventional pattern film repair apparatus is shown in FIG.
You. The ions generated from the ion source 1 are
By passing through the ion optical system of the objective lens 3, a predetermined half
Focused ion beam 5 with a diameter (1μ or less) and scanning
The surface of the sample 6 is scanned by passing through the electrode 4. Trial
Data set in advance at predetermined locations of the pattern film on the surface of the material 6
To move the XY stage 7 directly below the focused ion beam
Or further scanning a focused ion beam 5
Charged particles emitted from the surface of the sample 6 by the irradiation of
8 is detected by the secondary charged particle detector 9 and the A / D converter
After detecting the secondary charged particles on the display device 11 through an electronic circuit such as 10.
Display the pattern and observe the pattern film visually
Then, on the XY stage 7, within the focused ion beam scanning range
A predetermined portion of the pattern film to be removed
The sample 6 is moved to. The position of a predetermined portion of the pattern film to be removed
Set the position and range, scan electrode 4 and / or blankin
The scanning range of the focused ion beam is set by the scanning electrode 12.
The focused ion beam 5 is applied only to a predetermined location on the surface of the sample 6.
Irradiate to scan. Thus, the pattern film
Focused ion beam is repeatedly irradiated to only the spot by scanning
Therefore, the pattern film of the predetermined portion is formed by ions.
Removed by sputtering (sputter etch)
You. FIG. 4 shows a focused ion beam according to the prior art.
FIG. 3 is a diagram showing a scanning irradiation order. Focusing A for Fixing 24
Focused ion beam irradiation with on-beam scanning range
Are spot numbers 1, 2, 3,..., I-1, i,.
Scans one frame in the order of
Repeat the frame. In addition, at a predetermined time for each spot
The inter-focused ion beam stops. Usually the spot interval is
It is smaller than the full width of the focused ion beam. Also, some sports
Time to move from one spot to the next adjacent spot is instantaneous
The raster scan is continuous as a whole.
Have been done. 4 from spot 1 to i-1 in FIG.
Fig. 5 shows the distribution of focused ion beam irradiation intensity
Show. .., I-1 in FIG.
2, ..., i-1. In FIG.
When the focused ion beam is irradiated to the pots 1, 2, and 3
The distribution of the ion beam irradiation area is
, Are supported. As can be seen from FIG.
,... Have overlapping parts. [0006] SUMMARY OF THE INVENTION Conventional pattern film correction
In the method and the apparatus, the removal of a predetermined portion of the pattern film is focused on.
On-beam sputtering (sputter etching
G), the pattern film was completely removed
It takes a very long time to complete
The pattern formed on the plate 14 is sputter etched
And the material of the pattern film 10 is
Sputter deposited on the surrounding area or its surrounding area
It becomes object 13 and the cut of sputter etch only gets worse
And the removal speed was even slower. [0007] The present invention solves the above problems.
Create an ion beam with a solution
An ion source and a scanning electrode for scanning the focused ion beam.
A pole and scanning control circuit, and irradiating the focused ion beam.
Charging to detect secondary charged particles generated by
A particle detector according to the output of the secondary charged particle detector
A pattern comprising a display device for displaying a pattern on the sample;
In the membrane correction device, a predetermined portion of the pattern
When irradiating the focused ion beam, the focused ion beam
Activated by the
Etching gas that has a chemical etching effect
Nozzles that spray locally at predetermined locations on the
The focused ion beam that scans and irradiates the sample is adjacent
More than a certain amount of time before moving to a spot
Patent application title: Pattern film repair method and device
You. [0008] The operation of the above structure is concentrated at a predetermined position of the pattern film.
The ion beam is repeatedly scanned, and the film at that part is
It is gradually removed by sputter etching.
Activated by ion beam for pattern material
And an etching gas with a chemical etching effect blows.
The removal process of the pattern removal unit is
It is speeded up. Also, the sputter etched pattern
The reactant reacts with the etching gas and again as shown in FIG.
No sputter deposition occurs. Still further, locally at a predetermined portion of the pattern
Providing a nozzle for spraying and scanning and irradiating the sample
While the focused ion beam moves to an adjacent spot
After a certain period of time or more,
Etching gas while minimizing the amount of etching gas
To maximize the effects of chemical reactions
The vacuum inside the device does not deteriorate,
There is no need to provide a ventilation device. [0010] DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
I do. FIG. 1 shows the entire pattern film repair apparatus according to the present invention.
FIG. Extraction electrode from ion source 1 (Figure
(Not shown) is focused by a focusing lens
2 and the objective lens 3
A focused ion beam 5 having a long diameter on the surface of the sample 6
Irradiate. In addition, the focused ion beam
Irradiation while scanning the beam 5 on the surface of the sample
For this purpose, a scanning electrode 4 is provided. Scanning electrode 4
Is a scanning control for controlling the scanning of the focused ion beam 5
It is controlled by the circuit 16. Sample 6 holds Sample 6
XY stage to move on the XY plane
It is placed. At the irradiation position of the focused ion beam 5 on the sample,
The device for spraying the etching gas is supplied from the gas supply source 21.
Nozzle that blows the etching gas on the surface of the sample
19 and a bar for turning on / off the etching gas
A lube 20 is provided. For irradiation of focused ion beam 5
The secondary charged particles 8 generated from the surface of the sample 6 are
6 Detected by the secondary charged particle detector 9 directed to the surface
It is. Further, the signal from the secondary charged particle detector 9 is A
It is taken into the arithmetic circuit 15 through the / D converter 10. Performance
The arithmetic circuit 15 also takes in the signal of the scan control circuit 16 and loads the secondary load.
The signal from the particle detector 9 and the signal from the scanning circuit 16 are
By synchronizing, the pattern shape can be
Is displayed as an image. The irradiation path of the focused ion beam
Bead so that the focused ion beam 5 does not irradiate the sample 6
The blanking electrode 12 for deflecting the system greatly
Have been. The blanking electrode 12 is a blanking circuit
17 turns ON / OFF the blanking voltage.
You. The scanning range setting unit 18 scans only a predetermined portion of the surface of the sample 6
Focused ion beam for irradiation with focused ion beam 5
This is for setting the scanning range. Running a focused ion beam
The scanning irradiation range is controlled by the scanning set by the scanning range setting unit 18.
Depending on the scanning range, the focused ion beam
And / or achieved by controlling the scan control circuit 16. Next, the process of correcting the pattern film will be described.
The inside is maintained in a vacuum by a vacuum pump (not shown)
Pattern to be corrected in a chamber (not shown)
Is inserted. Here, sample 6 is glass
Or chrome or aluminum on a substrate such as silicon
Are formed. And amendments
By inputting the position data of the place, the sample 6 can be corrected.
The point to be located is approximately at the center of the scanning range of the focused ion beam 5.
The XY stage 7 is driven as described above. Here, focusing
The surface of the sample 6 is scanned and irradiated with the on-beam 5 to
The secondary charged particles 8 generated are detected by the secondary charged particle detector 9.
The shape of the pattern formed on the surface of the sample 6
The image is displayed on the image display device 11. Image of the location of the correction is displayed
If the display on the device 11 is at the edge or off
Drive the XY stage 7 again to focus
It is set to be substantially at the center of the scanning range of the on-beam 5. Picture
The pattern to be corrected is displayed at the approximate center of the display of the image display device 11.
Is entered, enter the pattern correction range in the scan range setting 18.
And the scanning range setting part 18
The scanning electrode following the ranking electrode 12 and the scanning control circuit 16
4 to output a signal. The pattern film correction is focused
Repeat the on-beam 5 only on the part to be corrected on the sample 6.
This is performed by performing scanning irradiation. Also, when correcting the pattern film, etching is required.
The valve 20 is opened by a signal from the gas control circuit 23,
The nozzle 19 is brought close to the sample surface by the air cylinder 22.
You. The etching gas 24 is supplied to the sample 6
It is sprayed locally on the modified part of the turn. Etchin
The gas 24 varies depending on the material of the pattern film and the material of the container.
Are, for example, chlorine gas and halogen fluoride gas. Here, the chemical reaction by the etching gas
Indicates that the etching gas molecules attached to the surface of the sample 6 are focused.
It is caused by activation by on-beam irradiation. Immediately
That is, when the focused ion beam is irradiated on the surface of the sample 6,
On the on-beam irradiation spot, the attached etching
The gas molecule density must be required and sufficient.
On the other hand, the flow rate of the etching gas introduced into the
Source, secondary charged particle detector, vacuum pump, etc.
Must be kept to a minimum. Furthermore, etching
If gas flow is too high, focused ion beam and etching
The gas molecules collide and scatter before reaching the surface of the sample 6, and the sample
6 except for the position to be corrected is etched.
The focused ion beam scanning method according to the present invention is implemented in an apparatus.
Etching while minimizing the amount of etching gas entering
It maximizes the effect of the chemical reaction caused by gas.
You. One of the focused ion beam scanning irradiation methods according to the present invention
In the embodiment, the ion beam irradiation order described with reference to FIG.
Focused ion beam moves to adjacent spots while following
In the meantime, blanking by signal from blanking circuit
A blanking voltage was applied to the electrode 12 for a certain period of time to obtain a sample 6.
A state where the focused ion beam is not irradiated thereon is set. FIG. 6 shows focused ion beam scanning according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a change over time of a blanking voltage during irradiation,
Focused ion beam irradiation state at sinking voltage H1, focusing at L0
The ion beam irradiation is stopped. Blanking voltage L0
After irradiating the sample with the focused ion beam for a certain time,
King voltage becomes H1 and stops ion beam irradiation for a certain period of time
And then move to the next spot to get the blanking voltage
Return to L0 and perform focused ion beam irradiation for a certain period of time.
repeat. Here, blanking voltage L0 time and H1 time
The interval is set independently. Blanking voltage LO time and
The H1 time is about 1 to several hundred μsec. Neighboring spots
The focused ion beam provided while moving to
Meaning of no time (called spot blanking time)
Is as follows. Focused ion beam described in FIG.
Irradiation as described in FIG.
The overlapping part of the distribution
Etching gas molecules adhere, and the next focused ion beam irradiation
It contributes to the chemical reaction during firing. That is, focusing
A fixed time to set between the on-beams moving to adjacent spots
The above time is defined as the etching gas at the overlapping part of the irradiation distribution.
Until the molecules adhere to the amount required for the chemical reaction to occur.
It's time for If the spot blanking time is
If the etching gas flow rate is not significantly increased,
The shortage of the etching gas occurs at the corner. Next, the focused ion beam scanning illumination according to the present invention will be described.
A second embodiment of the shooting method will be described with reference to FIG.
You. FIG. 7 shows a focused ion beam apparatus range for correction.
Box 24 is equivalent to that shown in FIG.1,a2,...
ai-1,ai... ak,b1,b2,..., bi-1,bi...
bk,c1,c2,..., ci-1,ci... ck,d1,d2,
.., di-1,di.. dk,Each focussed ion beams
The irradiation spot is shown. In a second embodiment, a focused ion
In FIG.1,a2,..., ai- 1,a
i... ak,b1,b2,..., bi-1,bi... bk,c1,
c2,..., ci-1,ci... ck,d1,d2,..., d
i-1,di... dk,And finish one frame
Then, the correction is repeatedly performed in this frame. This focused ion beam scanning irradiation method is a scanning
The scanning voltage applied to the scanning electrode 4 is controlled by the scanning control circuit 16.
I'm going. This focused ion beam scanning irradiation
The method is to use spots adjacent to a spot (eg, spot
Spot b for d11,c 1,c2,bi) Focused ion
During the beam irradiation, a time longer than the fixed time elapses
Etching on the surface of the sample 6
The gas molecule density is in a necessary and sufficient state. Also
This focused ion beam scanning irradiation method uses a certain focused ion beam.
Beam irradiation spot and the next focused ion beam irradiation spot
Between the irradiation distributions shown in Fig. 5
Etching on the surface of sample 6
The gas molecular density is always necessary and sufficient.
In other words, one focused ion beam irradiation spot and the next focused ion beam
Overlap between the irradiation distribution and the on-beam irradiation spot
If there is only a distance that can not be separated, the chemical reaction of etching
Is more efficient. Focused ion beam irradiation according to the present invention
With the scanning method, the prior art focused ion beam irradiation
Correct pattern film using etching gas by scanning method
Required and sufficient amount of sample 6
Install in the equipment necessary to obtain the density
The total flow rate of the etching gas can be less than one digit
You. The sample is a photomask or IC
It is a product circuit itself. [0018] The removal processing of the pattern removal section is speed
Will be Also, the sputter-etched pattern material
Reacts with the etching gas and resputters as shown in FIG.
No evaporation is performed. Or even the pattern
A nozzle for spraying locally at a fixed location is provided, and
An adjacent scan of the focused ion beam for scanning and irradiating a workpiece.
By providing more than a certain time between pots,
While minimizing the amount of etching gas introduced into the
Maximize the effects of chemical reactions caused by the etching gas
Without deteriorating the vacuum inside the device,
There is no need to provide a special exhaust device.

【図面の簡単な説明】 【図1】図1は、パターン膜修正装置全体を示す構成図
である。 【図2】図2は、従来装置の全体構成図である。 【図3】図3は従来装置の欠点を示す試料の断面図であ
る。 【図4】図4は集束イオンビーム走査照射順序を示す平
面図である。 【図5】図5は図4のスポット1からi−1にかけての
ラインにおける集束イオンビーム照射強度分布を示す図
である。 【図6】図6は本発明による集束イオンビーム走査照射
時のブランキング電圧の経時変化を示す図である。 【図7】図7は本発明の実施例2に基づく集束イオンビ
ーム走査照射順序を示す平面図である。 【符号の説明】 1 イオン源 2 集束レンズ 4 走査電極 5 集束イオンビーム 6 試料 9 二次荷電粒子検出器 11 表示装置 16 走査制御回路 19 ノズル
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram showing an entire pattern film repair apparatus. FIG. 2 is an overall configuration diagram of a conventional device. FIG. 3 is a cross-sectional view of a sample showing a defect of the conventional device. FIG. 4 is a plan view showing a focused ion beam scanning irradiation order. FIG. 5 is a view showing a focused ion beam irradiation intensity distribution in a line from spot 1 to i-1 in FIG. 4; FIG. 6 is a diagram showing a change over time of a blanking voltage during focused ion beam scanning irradiation according to the present invention. FIG. 7 is a plan view showing a focused ion beam scanning irradiation sequence based on Embodiment 2 of the present invention. [Description of Signs] 1 Ion source 2 Focusing lens 4 Scanning electrode 5 Focused ion beam 6 Sample 9 Secondary charged particle detector 11 Display device 16 Scan control circuit 19 Nozzle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03F 1/00 - 1/16 H01L 21/30 - 21/308 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G03F 1/00-1/16 H01L 21/30-21/308

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.イオンビームを発生するイオン源と、前記イオンビ
ームを集束させ、集束イオンビームにするイオンレンズ
と、前記集束イオンビームを走査させる走査電極と、前
記走査電極に制御する信号を出力する走査制御回路と、
前記集束イオンビームを試料に照射することにより前記
試料から発生する2次荷電粒子を検出する2次荷電粒子
検出器と、前記2次荷電粒子検出器の出力に応じて前記
試料上のパターンを表示する表示装置と、前記パターン
の所定箇所に前記集束イオンビームを照射しパターン膜
を除去する際に、前記集束イオンビームにより活性化さ
れて前記パターンの膜材に対して化学的にエッチング作
用のあるエッチングガスを前記パターンの所定箇所に局
所的に吹き付けるノズルと、かつ前記所定箇所に走査照
射する前記集束イオンビームが前記所定箇所内の互いに
重なり部分を持つ照射分布を有する相隣るスポットに移
動する間に一定時間以上の前記集束イオンビームが照射
されない時間を設ける手段とを有することを特徴とする
パターン膜修正装置。 2.イオンビームを発生するイオン源と、前記イオンビ
ームを集束させ、集束イオンビームにするイオンレンズ
と、前記集束イオンビームを走査させる走査電極と、前
記走査電極に制御する信号を出力する走査制御回路と、
前記集束イオンビームを試料に照射することにより前記
試料から発生する2次荷電粒子を検出する2次荷電粒子
検出器と、前記2次荷電粒子検出器の出力に応じて前記
試料上のパターンを表示する表示装置と、前記パターン
の所定箇所に前記集束イオンビームを照射しパターン膜
を除去する際に、前記集束イオンビームにより活性化さ
れて前記パターンの膜材に対して化学的にエッチング作
用のあるエッチングガスを前記パターンの所定箇所に局
所的に吹き付けるノズルとを有し、前記集束イオンビー
ムを照射し前記所定箇所を走査する時に、前記所定箇所
内の照射されるべき、相隣るスポットの照射分布が重な
り部分を持っている各スポットに対し、ある集束イオン
ビーム照射スポットと照射部分の重なり部分ができない
距離離れた位置にある照射スポットを次の集束イオンビ
ーム照射スポットとしながらエッチングし前記所定箇
所のパターン膜を除去することを特徴とするパターン膜
修正装置。
(57) [Claims] An ion source that generates an ion beam, an ion lens that focuses the ion beam and turns it into a focused ion beam, a scan electrode that scans the focused ion beam, and a scan control circuit that outputs a signal that controls the scan electrode. ,
A secondary charged particle detector for detecting secondary charged particles generated from the sample by irradiating the sample with the focused ion beam, and displaying a pattern on the sample in accordance with an output of the secondary charged particle detector When the focused ion beam is irradiated to a predetermined portion of the pattern to remove the pattern film, the display device is activated by the focused ion beam and chemically etches the film material of the pattern. A nozzle that locally blows an etching gas onto a predetermined location of the pattern, and the focused ion beam that scans and irradiates the predetermined location with each other within the predetermined location.
Means for providing a time during which the focused ion beam is not irradiated for a predetermined time or more while moving to adjacent spots having an irradiation distribution having an overlapping portion . 2. An ion source that generates an ion beam, an ion lens that focuses the ion beam and turns it into a focused ion beam, a scan electrode that scans the focused ion beam, and a scan control circuit that outputs a signal that controls the scan electrode. ,
A secondary charged particle detector for detecting secondary charged particles generated from the sample by irradiating the sample with the focused ion beam, and displaying a pattern on the sample in accordance with an output of the secondary charged particle detector When the focused ion beam is irradiated to a predetermined portion of the pattern to remove the pattern film, the display device is activated by the focused ion beam and chemically etches the film material of the pattern. A nozzle for spraying an etching gas locally on a predetermined portion of the pattern, and irradiating the focused ion beam to scan the predetermined portion, and irradiating adjacent spots to be irradiated in the predetermined portion when the predetermined portion is scanned. Overlapping distribution
For each spot having a focused ion beam irradiation spot, the irradiation spot located at a distance away from a certain focused ion beam irradiation spot where the overlapping portion of the irradiation part cannot be formed is used as the next focused ion beam irradiation spot, and etching is performed using the predetermined spot.
A pattern film correcting apparatus for removing a pattern film at a certain place .
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JP4253553B2 (en) 2003-09-29 2009-04-15 株式会社日立ハイテクノロジーズ Method of forming film using charged particle beam, selective etching method, and charged particle beam apparatus

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