JP3081990B2 - イオンビーム加工装置 - Google Patents

イオンビーム加工装置

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    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/305Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching
    • H01J37/3053Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching for evaporating or etching
    • H01J37/3056Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching for evaporating or etching for microworking, e.g. etching of gratings, trimming of electrical components
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、真空槽内に入れられた
試料に集束イオンビームを所定領域に走査させ加工する
時に、同時に、所定領域に、アシストガスを吹き付け、
膜付け加工、エッチング加工、選択エッチング加工等の
イオンビーム加工を行う集束イオンビーム装置及びその
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】集束イオンビーム加工装置は微細加工す
ることができるため、主に半導体装置の配線変更やマス
クやレチクルのパターン修正をするために用いられてい
る。微少ビームに絞った集束イオンビームを、例えばマ
スクの余剰部分に繰り返して走査しながら照射すること
により、マスクの余剰部分は、所謂スッパタリングによ
り除去される。照射により除去加工されるマスクは、余
剰部分のパターン膜のみを速やかに取り除き、その下の
基板は加工されてはならないものである。近年、イオン
ビームアシステッドエッチングを用いた装置や方法が用
いられている。それは、集束イオンビームをマスクパタ
ーン膜の余剰部分に照射する際に、四塩化炭素等、に微
量の水蒸気を供給する方法として、例として図2に示す
様に、リザーバー6に水を入れ、リザーバー6から供給
される水の蒸気はコントロールバルブ19を介してガス
溜18に供給される。ガス溜め18の圧力は真空ゲージ
17で測定され、この測定値をコントロールバルブ19
にフィードバックし、ガス溜め18の圧力はコントロー
ルされる。圧力コントロールされた水蒸気ガスはバルブ
5を通り、ガスインジェクター9を通して真空槽21に
供給される。ガスインジェクター9からのガス流量は、
ガス溜め18の圧力と、ガスインジェクター9のコンダ
クタンスと、真空槽21の圧力で定まるので、ガス溜め
18の圧力を一定にコントロールする事によりガスイン
ジェクター9からのガス流量は一定にコントロールされ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】アシストガスを用いる
集束イオンビーム装置で、従来行われているコントロー
ルバルブによる水蒸気ガス流量のガス供給系では、図2
に示すように、コントロールバルブ19及び圧力コント
ローラ16と、ガス溜め18と、ガス溜め18の圧力を
測定する真空ゲージ17及び圧力コントローラ16が必
要であり、系が複雑となり、かさばり、高価なものとな
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、水蒸気ガスの供給源として、含水塩を用い、含水塩
を詰めたリザーバーをガスインジェクターとバルブを介
してつなぎ、リザーバーの温度をリザーバーに取り付け
た熱伝対等の温度センサーで測定し、その測定値をリザ
ーバーに取り付けたヒーターにフィードバックしリザー
バーの温度をコントロールし、真空槽内に流量がコント
ロールされた水蒸気ガスを供給する。
【0005】
【作用】前述の手段によれば、ガスインジェクターとリ
ザーバーをバルブでつないだ最も簡単な系に、小型で安
価なヒーターと温度センサーを含水塩を詰めたリザーバ
ーに取り付け、リザーバーを温度コントロールするだけ
で真空槽内に流量がコントロールされた水蒸気ガスを供
給できる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1は、本発明にかかるイオンビーム加工装置を示
す。真空ポンプ15にて排気されている真空槽内にて、
イオン源1より発生したイオンをイオン光学系4により
集束させ、集束イオンビーム2をステージ13上の試料
12に照射し、試料12より発生する2次粒子を検出器
11で検出し、A/D 変換器11を通して、表示装置3で
試料12の表面をイメージングし、イメージングに基づ
いて、試料12の加工領域を決め、集束イオンビーム2
にて試料12を加工する時に、水蒸気ガスを含んだガス
をガスインジェクター9より吹き付ける。水蒸気ガスを
含んだガスはリザーバー6に詰められた含水塩20にて
供給され、リザーバー6は、温度センサー7、例えば熱
伝対によって温度が測定され、測定された温度を含水塩
20からの水蒸気圧が所望の圧力になる温度になるよう
に、測定された温度に基づいて、温度コントローラー1
4にて、ヒーター8をコントロールして、リザーバーの
温度を所望の温度にコントロールし、リザーバー6内の
含水塩20より生じた水蒸気ガスを、バルブ5を介し
て、ガスを流す時には、このバルブ5を開け、ガスイン
ジェクター9を通して、試料12上に吹き付けアシスト
ガスによるイオンビーム加工を行う。
【0007】図3は、アシストガスとして、含水塩から
の水蒸気ガスと他のガスの混合ガスを供給する場合で、
他のガスは、ガス溜め18の圧力を真空ゲージ17で測
定し、圧力コントローラー16でガス溜め18の圧力が
一定になるようにコントロールバルブ19で制御してガ
スを供給する例を示す。この場合、温度コントロールに
より蒸気圧をコントロールされている含水塩20からの
水蒸気ガスは、ガスインジェクター9から試料12の上
に吹き付けられ、コントロールバルブで制御されている
リザーバー6’からのガスは、ガスインジェクター9’
から試料12の上に吹き付けられ、試料12上で混合ガ
スとして吹き付けられることになる。
【0008】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、水蒸
気ガスを含むアシストガスを供給する系を、最もかさば
る事のない系として制作でき、しかも安価に制作でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すための図。
【図2】従来の技術を説明するための図。
【図3】本発明の他の実施例を示すための図
【符号の説明】
1 イオン源 2 集束イオンビーム 3 表示装置 4 イオン光学系 5 バルブ 5’ バルブ 6 リザーバー 6’ リザーバー 7 温度センサー 8 ヒーター 9 ガスインジェクター 9’ ガスインジェクター 10 A/D変換器 11 検出器 12 試料 13 ステージ 14 温度コントローラー 15 真空ポンプ 16 圧力コントローラー 17 真空ゲージ 18 ガス溜め 19 コントロールバルブ 20 含水塩 21 真空槽

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空ポンプにて排気されている真空槽内
    に於いて、イオン源から発生したイオンをイオンレンズ
    系により集束イオンビームとし、前記集束イオンビーム
    を走査電極により、下地表面に薄膜が形成されている試
    料の表面の所定領域を走査させながら照射し、前記試料
    より生じる2次粒子を検出器で検出し、前記検出器から
    の信号をA/D変換器を通して表示装置に前記試料をイ
    メージングし、前記イメージングに基づき前記所定領域
    をイオンビーム加工する、集束イオンビーム加工装置に
    おいて、 前記所定領域に少なくとも水蒸気ガスを含むアシストガ
    スを供給するためのガスインジェクターを備え、前記ガ
    スインジェクターが、アシストガスを吹き付けるノズル
    と、エッチングガス供給源である1つ以上のリザーバー
    と、前記リザーバーの少なくとも一つをヒーティングす
    るヒーターと、前記リザーバーの温度を測定する温度セ
    ンサーと、前記温度センサーの測定値により前記リザー
    バーの温度をコントロールするための前記ヒーターの温
    度コントローラーと前記ガスインジェクターとの間に設
    けられたバルブにより構成されるアシストガス供給ユニ
    ットにおいて、 前記ヒーターと、前記温度センサーを備えた前記リザー
    バーに、水蒸気ガスを供給するための含水塩を詰め、前
    記含水塩をヒーティングする事により、前記所定領域に
    吹き付ける水蒸気ガスを供給し、前記リザーバーの温度
    を、前記温度センサーと前記ヒーターと前記温度コント
    ローラーによりコントロールすることにより、水蒸気ガ
    スの量をコントロールする集束イオンビーム加工装置。
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