JPH01140159A - Ion beam working device - Google Patents

Ion beam working device

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Publication number
JPH01140159A
JPH01140159A JP62297520A JP29752087A JPH01140159A JP H01140159 A JPH01140159 A JP H01140159A JP 62297520 A JP62297520 A JP 62297520A JP 29752087 A JP29752087 A JP 29752087A JP H01140159 A JPH01140159 A JP H01140159A
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JP
Japan
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ion beam
scanning
voltage
deflection
deflector
Prior art date
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Pending
Application number
JP62297520A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirotani Saitou
啓谷 斉藤
Hiroshi Yamaguchi
博司 山口
Akira Shimase
朗 嶋瀬
Satoshi Haraichi
聡 原市
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP62297520A priority Critical patent/JPH01140159A/en
Publication of JPH01140159A publication Critical patent/JPH01140159A/en
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、イオンビーム加工装置に係り、特にX線マス
クや、LSI等、絶縁膜を有するマスク、素子等をイオ
ンビーム加工する際に最適な装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an ion beam processing device, and is particularly suitable for ion beam processing of X-ray masks, masks with insulating films, elements, etc. such as LSIs, etc. It is related to a device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、集束イオンビームにより、マスクやLSIをスパ
ッタ加工し、パターンの欠陥を修正する場合、次のよう
な問題があう比ゆ第2図(1)に示すようlこマスクや
LSI等は被加工物8の加工すべきパターン16の上面
に絶縁膜15かあり、イオンビーム3でパターン16を
加工する場合、最初、上面のN!縁楔15を加工し、そ
の後パターン16を加工する。しかし、杷1ijlll
(15を加工する場合、絶縁膜15がイオンビーム31
こより正に帯電するため、イオンビーム3のスポットは
P!縁換15表面の正電荷18と反撥し、イオンビーム
3の照射位置がずれるという問題かあり之。
Conventionally, when sputtering a mask or LSI using a focused ion beam to correct pattern defects, the following problems occur.As shown in Figure 2 (1), the mask, LSI, etc. There is an insulating film 15 on the upper surface of a pattern 16 to be processed on the object 8, and when processing the pattern 16 with the ion beam 3, first N! The edge wedge 15 is processed and then the pattern 16 is processed. However, loquat 1ijllll
(When processing the insulating film 15, the ion beam 31
Since it is more positively charged, the spot of ion beam 3 is P! There is a problem that the irradiation position of the ion beam 3 is shifted due to the repulsion of the positive charge 18 on the surface of the rim 15.

それに対し、第2図(b)に示すように電子ジャワ17
を用いる方法が特許5111−5433に述べられてい
る。これは電子ジャワ17のフィラメント24を加熱し
、引出し電極25に電圧を印加して、電子を引出し、電
子流19を第2図(2)のように絶縁膜15の表面に照
射し、負電荷を与えて絶縁膜15の表面の正電荷を中和
するものである。
On the other hand, as shown in Figure 2(b), the electronic Java 17
A method using this method is described in Patent No. 5111-5433. This heats the filament 24 of the electronic Java 17, applies a voltage to the extraction electrode 25 to extract electrons, and irradiates the surface of the insulating film 15 with the electron flow 19 as shown in FIG. is applied to neutralize the positive charges on the surface of the insulating film 15.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来技術では、電子ジャワからの電子を所定の箇所
に絞り込み、中和に必要とする最適な電子量だけ照射す
る必要がある。しかし、その調節はむずかしく、イオン
ビーム5の周辺あるいは絶縁膜15の周辺が電子のため
に逆に負に帯電し、イオンビーム3の軌道を乱し友〕、
ビーム形状を変化させ友り、反対に電子量が少なく、イ
オンビーム3や絶縁膜15の表面の正電荷を完全に中和
することができず、イオンビーム3のスポット位置の移
動を防ぐことが田無であると−,・5問題があり友。
In the above-mentioned conventional technology, it is necessary to narrow down the electrons from electronic Java to a predetermined location and irradiate only the optimum amount of electrons required for neutralization. However, this adjustment is difficult, as the periphery of the ion beam 5 or the periphery of the insulating film 15 becomes negatively charged due to the electrons, which disturbs the trajectory of the ion beam 3.
On the other hand, the amount of electrons is small and the positive charges on the surface of the ion beam 3 and the insulating film 15 cannot be completely neutralized, making it impossible to prevent the spot position of the ion beam 3 from moving. When it comes to Tanashi, there are 5 problems, my friend.

本発明の目的は、イオンビームの軌道を乱し之シ、ビー
ム形状を変化させることなく、被加工物の絶縁膜表面が
帯電するのを防止し8、イオンビームの照射位置がずれ
ることなく、In1度良く加工することにある。
An object of the present invention is to prevent the surface of an insulating film of a workpiece from being charged without disturbing the trajectory of the ion beam or changing the beam shape, and to prevent the irradiation position of the ion beam from shifting. The goal is to process In one degree well.

〔問題点を解決するための手段〕  ゛上記目的は、集
束イオンビームによシ被加工物をスパッタ加工する際、
イオンビームを加工領域内で走査するデフレクタの偏向
電圧を制御するデフレクタコントローラを次の構成にす
ることにより達成される。デフレクタコントローラのX
偏向電圧は、通常の鋸歯状波発生器で、Y偏向電圧はイ
オンビーム径の大きさに相当する幅で飛び越し走査する
ような電圧波形発生器またはY方向にある間隔をおいて
走査をく9返すような電圧波形発生器または、Y方向に
複数のブロックがあって各ブロックを1回づつ走査し、
各ブロック円でも任意の方向に走査するような電圧波形
発生器を設けることにより達成される。
[Means for solving the problem] [The above purpose is to sputter processing a workpiece with a focused ion beam.
This is achieved by using the following configuration of a deflector controller that controls the deflection voltage of a deflector that scans the ion beam within the processing area. Deflector controller X
The deflection voltage is a normal sawtooth wave generator, and the Y deflection voltage is a voltage waveform generator that performs interlaced scanning with a width corresponding to the ion beam diameter, or a voltage waveform generator that performs scanning at certain intervals in the Y direction. There is a voltage waveform generator that returns the voltage, or there are multiple blocks in the Y direction and each block is scanned once.
This is achieved by providing a voltage waveform generator that scans each block circle in an arbitrary direction.

〔作用〕[Effect]

集束イオンビームで被加工物をスパッタ加工するには、
イオンビームのスポットをデフレクタの偏向電圧により
加工領域内で走査し、被加工物の原子を入射イオンのエ
ネルギでたたき出し、除去することによって行なう。こ
のとき、加工領域内を走査するデフレクタの偏向電圧は
、通常X方向は第3図(α)または(b)に示すように
鋸歯状波電・圧発生器、Y方向は第3図(a)に示すよ
うにDA変換による階段状電圧波形発生器ま几は第3図
(b)に示すように鋸歯状波電圧波形発生器で印加し順
次走査による加工を行っていた。この場合、イオンビー
ムの加工領域内の走査線本数Nを200〜500本とし
、例えば加工領域上5μm とすると各走査線間Δ1は
0.025μm〜α01μmとなる。ところがイオンビ
ームのスポット径dは0.1μwt= 0.5μmであ
り(ΔJ(d)、第3図(C) 、 @)に示すように
、各走査線で前の走f#のイオンビームのスポット照射
箇所と今回のイオンビームのスポット照射箇所が90チ
以上電なる場合がでてくる。ところで各走f、線におい
てイオンビームによって帯電され友正の′1荷は、am
工物の電気y’itと抵抗によって定まる時定数でリー
クする。促りてイオンビームの走査線1本の走査時間が
時定数ニブ大きい場合は被加工物は帯電しないが、そう
でない場合、被加工物は走置をく9返すに従って正の電
荷が蓄積されていく。
To sputter a workpiece with a focused ion beam,
This is done by scanning the spot of the ion beam within the processing area using the deflection voltage of a deflector, and using the energy of the incident ions to knock out atoms of the workpiece and remove them. At this time, the deflection voltage of the deflector that scans the processing area is normally generated by a sawtooth wave electric/pressure generator in the X direction as shown in Figure 3 (α) or (b), and in the Y direction as shown in Figure 3 (a). ), the stepped voltage waveform generator using DA conversion was applied by a sawtooth voltage waveform generator as shown in FIG. 3(b), and processing was performed by sequential scanning. In this case, if the number N of scanning lines in the processing area of the ion beam is 200 to 500, for example, 5 μm above the processing area, the distance Δ1 between each scanning line is 0.025 μm to α01 μm. However, the spot diameter d of the ion beam is 0.1 μwt = 0.5 μm (ΔJ(d), as shown in Figure 3 (C), @), the ion beam of the previous scan f# is There are cases where the spot irradiation location and the spot irradiation location of the current ion beam differ by more than 90 cm. By the way, Tomomasa's '1 charge charged by the ion beam at each stroke f, line is am
It leaks with a time constant determined by the electricity y'it and resistance of the workpiece. If the scanning time of one scanning line of the ion beam is large, the workpiece will not be charged, but if it is not, a positive charge will accumulate as the workpiece reverses its scanning direction. go.

そこで本発明では、第41図(α)、(b)に示すよう
にX方向偏向域圧は通常の鋸歯状波電圧波形発生器、X
方向偏向域圧はDA変換による階段状飛び越し走査電圧
発生器、または鋸歯状波飛び越し走査電圧発生器を用い
て、イオンビームの走査線が一つ前の走査線とイオンビ
ームのスポット径dの大きさで重ならないようにデフレ
クタの偏向電圧を変化して走査する。すなわち、第4図
@)に示すように、階段状飛び越し走査電圧発生器では
X方向偏向域圧の大きさを、X方向偏、向′電圧の周期
Txで、イオンビーム径dに相当する電、正分だけ階段
状に増加させ、X方向偏向域圧の次の周期ではスポット
径dの例えば10%の間隔Δyシフトし友ものとなるよ
うにし、後の階段状の増加分は前周期と四様dとする磁
圧波形を発生する。あるいは、第41!4 (b)に示
すように、鋸歯状波飛び越し走査電圧発生器では、その
同期TYをTy=T工xN十T、x△νAとする鋸歯状
波゛直圧波形を発生する。
Therefore, in the present invention, as shown in FIGS. 41(α) and (b), the
The directional deflection range pressure is determined by using a stepped interlaced scanning voltage generator using DA conversion or a sawtooth interlaced scanning voltage generator. Scanning is performed by changing the deflection voltage of the deflector to avoid overlapping. In other words, as shown in Fig. 4 @), in the stepwise interlaced scanning voltage generator, the magnitude of the X-direction deflection region pressure is determined by the voltage corresponding to the ion beam diameter d with the period Tx of the X-direction deflection and direction voltage. , increases stepwise by the same amount, and in the next cycle of the X-direction deflection area pressure, the spot diameter d is shifted by an interval Δy of, for example, 10%, so that it becomes the same as the previous cycle. A magnetic pressure waveform having four shapes d is generated. Alternatively, as shown in No. 41!4 (b), a sawtooth wave interlaced scanning voltage generator generates a sawtooth wave direct pressure waveform whose synchronization TY is Ty=T×N+T, x△νA. do.

こうすると、第4図(c)、(I4に示すようにイオン
ビームは力り工領域をΔJ、=dの間隔でY方向に走査
し加工領域全面を1回走査し友ものを1フレームとする
と、第2フレーム目の第1番目の走査巌は第1フレーム
の1番目の走査線からΔyおいtものとなシ、後は△j
=dの間隔で走査し、第1フレームの走査線の飛び越し
た部分を加工していくことになる。そして第3フレーム
の1査目の走査線はこれまでと同様第2フレームの1査
目の走fmからΔν間隔をおい友ものになる。そして、
F=d/Δyのフレーム数足査する毎に前回走査した走
査線と同一のものを走査することになる。
In this way, as shown in Fig. 4(c) and (I4), the ion beam scans the machining area in the Y direction at intervals of ΔJ, = d, scans the entire machining area once, and scans the entire machining area in one frame. Then, the first scanning line of the second frame is Δy from the first scanning line of the first frame, and the rest is Δj.
Scanning is performed at an interval of =d, and the parts where the scanning lines of the first frame are skipped are processed. As before, the scanning line of the first scan of the third frame is separated by an interval Δν from the scan fm of the first scan of the second frame. and,
Every time the number of frames F=d/Δy is scanned, the same scanning line as the previous scanning line is scanned.

この場合、イオンビームのスポットの照射箇所が冨なる
のは1フレーム毎であり、従来の一走査線毎に比べて、
被加工物の同一箇所にイオンビームのスポットが照射さ
れてから再度照射されるまでの時間間隔が長くなる之め
、被加工物の絶縁膜に帯電し友正蒐荷のリークする量が
多くなる。七の之め、絶縁膜が帯電しにくくなプ、イオ
ンビームのスポットの照射位置のずれの発生もなくなる
In this case, the number of irradiation locations of the ion beam spot increases in each frame, compared to each scanning line in the conventional method.
Since the time interval between irradiation of the ion beam spot on the same part of the workpiece and its re-irradiation becomes longer, the insulating film of the workpiece becomes electrically charged and the amount of leakage of Tomomasa increases. . Seventh, since the insulating film is less likely to be charged, the irradiation position of the ion beam spot is no longer misaligned.

次に飛び越し走査の飛び越し量を大きくする偏向電圧発
生器について述べる。これまで述べたようにイオンビー
ムの走査線間隔をΔ1.−dとし友としてもノイズによ
るイオンビームのスポットの軌道のずれ、あるいは被加
工物に帯電した正電荷の広が9等のため、前回の走査で
絶縁膜に帯電し比圧の電荷がリークせずに新たに帯電し
ていく場合がおこる。このとき、飛び越し走査の走査線
幅をスポット径dから、その2〜3倍にする偏向電圧発
生器も考えられるが、次のように飛び越し量を大きくす
る偏向電圧発生器を用いる。この場合、第5図(b)に
示すように加工領域を複数のブロックに区分し、第5図
(α)に示すように、X方向偏向電圧を、DA変換によ
る階!5状飛び越し走査電圧発生器を用い、ブロックに
相当する増分をもり次階段状電圧波形とする。そしてX
方向偏向電圧は周期毎に各ブロックでの走査線のずれ量
Δノに相当する電正分だけシフトする。これによりイオ
ンビームの第1フレームの走査で、各ブロックの先頭を
走査し、第2フレームで各ブロックの2番目の走査線を
走査することになる。
Next, a deflection voltage generator that increases the amount of interlace in interlace scanning will be described. As mentioned above, the scanning line interval of the ion beam is set to Δ1. -D and as a friend, the insulating film is charged during the previous scan and the specific pressure charge leaks due to the deviation of the trajectory of the ion beam spot due to noise or the spread of positive charges on the workpiece9. A case may occur where a new charge is generated without charging. At this time, a deflection voltage generator that increases the scanning line width of the interlaced scan by two or three times the spot diameter d may be considered, but a deflection voltage generator that increases the amount of interlacing is used as described below. In this case, as shown in FIG. 5(b), the processing area is divided into a plurality of blocks, and as shown in FIG. A five-way interlaced scan voltage generator is used, and the increments corresponding to the blocks are made into a stepped voltage waveform. And X
The direction deflection voltage is shifted every cycle by an amount corresponding to the amount of shift Δ of the scanning line in each block. As a result, the first frame of the ion beam scans the beginning of each block, and the second frame scans the second scanning line of each block.

この場合、最初に述べ几飛び越し走査の飛び越し量を大
きくシ友ものに相当するが、X方向偏向電圧をDA変換
による一定値電圧波形発生器によりて、第6図(a)に
示すような電圧波形をX方向偏向電極に印加すると、第
6図(b)jこ示すように1フレームでのブロックの走
査順序を変えることが可能になる。ま之この場合、各ブ
ロック内での走査線のズレ菫Δyを、ブロック内で変え
ることにより、各ブロックでの走査順序を種々に変える
ことも可能である。
In this case, the amount of interlace in interlace scanning described above is greatly increased, but the X-direction deflection voltage is converted to a voltage as shown in Fig. 6(a) using a constant voltage waveform generator using DA conversion. When a waveform is applied to the X-direction deflection electrode, it becomes possible to change the scanning order of blocks in one frame, as shown in FIG. 6(b)j. In this case, by changing the scanning line deviation Δy within each block, it is possible to variously change the scanning order in each block.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

第1図におけるイオンビーム加工装置は高輝度の液体金
楓イオン源1、イオン源よりイオンを引き出す引出し電
極2、引き出されたイオンビーム5ft集束するレンズ
電極4、イオンビーム3を、オン、オフするブランキン
グ電極5、ブランキンクアパチャ6、イオンビーム3を
被加工物8上、走査するテフレクタ7のX偏同電・極2
6、Y偏向電極27、被加工物8から出る2次電子11
を捕え、電気信号を出力する2次電子ディテクタ10、
被加工物を設置するステージ9とからなシ、これらは、
真債ポンプで1f’Torr以上の真窒度に排気された
真空チャンバ内に収められている。
The ion beam processing apparatus shown in FIG. 1 turns on and off a high-intensity liquid gold maple ion source 1, an extraction electrode 2 that extracts ions from the ion source, a lens electrode 4 that focuses the extracted ion beam 5 feet, and an ion beam 3. Blanking electrode 5, blanking aperture 6, and X-biased electrode/pole 2 of the teflector 7 that scans the ion beam 3 over the workpiece 8
6, Y deflection electrode 27, secondary electrons 11 emitted from the workpiece 8
a secondary electron detector 10 that captures and outputs an electric signal;
Stage 9 and Karasashi where the workpiece is installed are as follows:
It is housed in a vacuum chamber that is evacuated to a true nitrogen temperature of 1 f' Torr or higher using a vacuum pump.

また制御装置として2次電子の信号を増幅するアンプ1
2、増幅された信号を走査イオン11Nとじて表示する
CkLTデイスプレィ25、テフレクタ7のX偏向電圧
、X偏向電圧を変化させてイオンビームを走査するとと
もに、テフレクタのX、Y偏向電圧に四則してCRTデ
イスプレィの偏向電圧を変化させるデフレクタコントロ
ーラ13、ブランキング電極L極5に電圧を与え、ビー
ムを偏向してブランキンクアパチャ6で遮断するブラン
カ14とからなる。
Also, as a control device, an amplifier 1 that amplifies the signal of secondary electrons.
2. The CkLT display 25 displays the amplified signal as a scanning ion 11N, scans the ion beam by changing the X deflection voltage of the teflector 7, and scans the ion beam by changing the It consists of a deflector controller 13 that changes the deflection voltage of the CRT display, and a blanker 14 that applies voltage to the blanking electrode L pole 5, deflects the beam, and blocks it with the blanking aperture 6.

またデフレクタコントローラ13は、X方向に通常の走
査を行うX偏向コントローラ28、X方向に通常の順次
走査を行5Y偏同コントローラ29、X方向に飛び越し
走査するY偏向飛び越しコントローラ30、イオンビー
ム5の走査範囲を変化させるアンプ31 、52.53
とからなる。
The deflector controller 13 also includes an X deflection controller 28 that performs normal scanning in the X direction, a 5Y deflection controller 29 that performs normal sequential scanning in the Amplifier 31, 52.53 that changes the scanning range
It consists of.

次にその動作について説明する。被加工物8は第7°図
に示すようなX巌マスクでPIQからなる保a膜21、
X#を吸収するAuパターン22、PIQからなる緩衝
材21′、BNからなる支持膜25の4層構造となりて
いる。保護@21は絶縁膜で、加工するものはAuパタ
ーン22であるが、保護膜21が上面にのりており、保
@117421を加工してから、Auパターン22を加
工する。
Next, its operation will be explained. The workpiece 8 is covered with an a-retaining film 21 made of PIQ using an X-shaped mask as shown in Fig. 7.
It has a four-layer structure including an Au pattern 22 that absorbs X#, a buffer material 21' made of PIQ, and a support film 25 made of BN. The protective film 21 is an insulating film, and what is processed is the Au pattern 22. The protective film 21 is on the top surface, and the Au pattern 22 is processed after the protective film 21 is processed.

イオンビーム6はイオン源1と引出し′電極2との間に
数KVの高電圧を印加することにより【引き出しレンズ
電極4によって被加工物8上0.1〜0.3μmに集束
する。デフレクタ7によるイオンビーム5の走査は、被
加工物8の加工箇所を位置決めするための観察時と、加
工領域のみを走査する加工時とで異なる。観察時はデフ
レクタ7のY偏向電極26とY偏向電極27とは、それ
ぞれデフレクタコントローラ13のX偏向コントローラ
28と、X偏向コントローラ29とに接続され、Xvi
j1@電極26、Y偏向電極27には第3図(a)また
は(b)に示す通常の順次走査をする几めの電圧波形が
印加される。このとき、谷電圧値はアンプ31 、 5
2によって加工時に比べて大きくし、加工@所周辺まで
を走査範囲とする。そして2次″電子ディテクタ10に
よって得られ7’(輝度信号によりC)l、Tデイスプ
レィ上の輝度を変化し、X偏向コントローラ28と、X
偏向コントローラ29によってCRTデイスプレィ上を
イオンビームと同期して偏向することによシ、走査イオ
ン像を得ることができる。
By applying a high voltage of several kilovolts between the ion source 1 and the extraction electrode 2, the ion beam 6 is focused to 0.1 to 0.3 μm on the workpiece 8 by the extraction lens electrode 4. The scanning of the ion beam 5 by the deflector 7 differs between observation for positioning the processing area of the workpiece 8 and during processing in which only the processing area is scanned. During observation, the Y deflection electrode 26 and the Y deflection electrode 27 of the deflector 7 are connected to the X deflection controller 28 and the X deflection controller 29 of the deflector controller 13, respectively, and the Xvi
A regular sequential scanning voltage waveform shown in FIG. 3(a) or (b) is applied to the j1@ electrode 26 and the Y deflection electrode 27. At this time, the valley voltage value is the amplifier 31, 5
2, the scanning range is made larger than that during machining, and the scanning range extends to the periphery of the machining location. Then, the luminance obtained by the secondary electronic detector 10 is changed to 7' (by the luminance signal C), and the luminance on the T display is changed, and the X deflection controller 28 and
A scanned ion image can be obtained by deflecting the ion beam on a CRT display using a deflection controller 29 in synchronization with the ion beam.

次に加工を行うため走査イオン像から加工箇所を限定し
、加工箇所をステージ9によって元軸中心に移動し、ア
ンプ31 、32の値をイオンビーム3が加工箇所のみ
走査するように小さくする。これによシ、加工箇所の単
位時間あたりのイオンビームの走査日数が大きくなシ、
イオンビームによるスパッタ加工が可能となる。このと
き、仮加工物8が第7図のようになっていると、イオン
ビーム3によフ、被加工物8の保護111i!21が絶
縁膜のため正の電荷が帯電していく。帯電し*X荷18
ぶUパターン22を介して、周辺及びステージ9へ時間
の経過とともにリークしていくが、イオンビームの走査
時間が短いと保護膜21に正の電荷が蓄積されていく。
Next, in order to perform processing, the processing location is limited from the scanned ion image, the processing location is moved to the center of the original axis by the stage 9, and the values of the amplifiers 31 and 32 are made small so that the ion beam 3 scans only the processing location. As a result, the number of days the ion beam scans the processing area per unit time is large.
Sputter processing using an ion beam becomes possible. At this time, if the temporary workpiece 8 is as shown in FIG. 7, the ion beam 3 will protect the workpiece 8 111i! Since 21 is an insulating film, it is charged with a positive charge. Charged *X charge 18
The positive charges leak to the periphery and the stage 9 via the U pattern 22 over time, but if the scanning time of the ion beam is short, positive charges accumulate in the protective film 21.

そこでリーク時間を長くする之め、デフレクタ7のY(
Ji同電極27をデフレクタコントローラ13OY、偏
向飛び越しコントローラ30に接続する。この場合、Y
偏向飛び越しコントローラ30は、第4図(α)に示す
ように増分ΔJ、シフト量Δノとなる階段状の電圧波形
(但しΔJ−:走査線間隔、Δシ二走査線ずれ量)を発
生する階段状飛び越し走査電圧発生器、ま友は、第4図
の)に示すような周期T−T!・N+T、・Δl/ΔL
(但しTx:X偏向電圧周期、N:1フレ一ム走査線本
数)の鋸歯状波飛び越し走査電圧発生器からなる。
Therefore, in order to lengthen the leakage time, Y(
The Ji electrode 27 is connected to the deflector controller 13OY and the deflection jump controller 30. In this case, Y
The deflection jump controller 30 generates a step-like voltage waveform with an increment ΔJ and a shift amount Δ2 (where ΔJ− is the scanning line interval, Δ2 scanning line shift amount) as shown in FIG. 4 (α). The stepped interlaced scan voltage generator has a period T-T! as shown in Figure 4).・N+T, ・Δl/ΔL
(Tx: X deflection voltage period, N: number of scanning lines per frame).

このとき、加工領域5μm 、イオンビーム径をd=α
1μm、走査線のずれ量をΔy=001μmとすると、
ΔJ−=dよシ1フレームのY方向の走査線本数Nは5
0本となシ、各フレームでの1本目の走査線は前フレー
ムの1本目の走査線からΔy=α01μ、だけずれ几も
のとなる。これによりイオンビームは10フレーム走査
する毎に、1司−箇所を走査することになる。この場合
、第8図(C)に示すように、イオンビーム3のスポッ
トか照射されてから(t=t4)同一部分の90%が照
射される(t;t5)のは50走査嶽目である。一方、
順次走査の場合第8図(4)に示すように、同一箇所が
走査される時間△tは一走査?#1時間(to〜1+ 
)であるから、イオンビーム3による正の電荷Qoのリ
ーク時間は順次走査方式に比べて50倍にな勺、保護P
a22に帯電し比電荷(。はリークする。
At this time, the processing area is 5 μm, and the ion beam diameter is d=α
1μm, and the amount of deviation of the scanning line is Δy=001μm,
ΔJ-=d, the number of scanning lines N in the Y direction in one frame is 5.
In this case, the first scanning line in each frame is shifted by Δy=α01μ from the first scanning line in the previous frame. As a result, the ion beam scans one location every 10 frames. In this case, as shown in FIG. 8(C), after the spot of ion beam 3 is irradiated (t=t4), 90% of the same area is irradiated (t; t5) at the 50th scan. be. on the other hand,
In the case of sequential scanning, as shown in FIG. 8 (4), the time Δt for scanning the same location is one scan? #1 hour (to~1+
), the leakage time of the positive charge Qo by the ion beam 3 is 50 times that of the sequential scanning method.
A22 is charged and the specific charge (. leaks.

ところで、順次走査の場合、リーク時間を長くするため
走査速度を遅くすることも考えられるが、第8図(b)
に示すように走査時間をα倍すると蓄積される正の電荷
も、走査速度をα倍にする前の場合(1)のα倍となシ
、帯電防止の効果はうすい。
By the way, in the case of sequential scanning, it is conceivable to slow down the scanning speed in order to lengthen the leakage time, but as shown in Fig. 8(b)
As shown in the figure, the positive charge accumulated when the scanning time is multiplied by α is also α times that of case (1) before the scanning speed is multiplied by α, and the antistatic effect is weak.

まt、本夾施例では、F=ΔJ−/Δン(この場合、F
=10)フレーム走査すると、加工領域は通常の順次走
査の場合と同一とな夛、飛び越し走査による加工の不均
一は発生せず、加工領域全面が均一に刀a工される。
In this example, F=ΔJ−/Δn (in this case, F
=10) When frame scanning is performed, the processing area is the same as in normal sequential scanning, and uneven processing due to interlaced scanning does not occur, and the entire processing area is uniformly processed.

また、スパッタ賞は既に加工しである斜面にそって加工
する場合が大きくなるが、第1フレーム目の加工ではす
べて平面を加工するためスノ(ヅタ量は小さい。しかし
、第2フレーム目からは通常の場合と同様斜面にそって
加工するようになり、スパッタ量は全体としては通常の
場合と変化しないと考えられる。
In addition, the spatter award is mostly when processing along the slope that has already been processed, but in the first frame processing, all flat surfaces are processed, so the amount of spatter is small. However, from the second frame Processing is performed along the slope as in the normal case, and it is thought that the amount of spatter as a whole does not change from the normal case.

次に本発明の第2の実施例について述べる。本冥施例は
、第1の実施例のY偏向爪び越しコントローラ30をブ
ロック移動コントローラに置きかえたものである。ブロ
ック移動コントローラは、第5図(α)に示すようにブ
ロックに相当する増分をもち、同期毎に走査線のずれ量
へyシフトする階段状電圧成形をDA変換により発生す
る階段状飛び越し走査電圧発生器からなる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the Y-biased toe-over controller 30 of the first embodiment is replaced with a block movement controller. The block movement controller generates a stepped interlaced scanning voltage by DA conversion, which has an increment corresponding to a block as shown in FIG. Consists of a generator.

各ブロックの間隔は例えばイオンビーム径dの10位程
度(1μm)とすると、被加工物8の加工碩域が5μm
の場合、加工領域上L=5ブロックが形成される。ま之
、ずれ量Δyt−rt/2とすると、0.05μmとな
る。このとき、1フレーム目のカロエでは1〜5の各ブ
ロックの先頭を走査し、第2フレームでは第1フレーム
の走査線とΔy=α05μmのずれで走査し、この時点
でイオンビームスポットの照射箇所の富なりがおこる。
For example, if the interval between each block is about 10th of the ion beam diameter d (1 μm), the processing area of the workpiece 8 is 5 μm.
In this case, L=5 blocks are formed on the processing area. However, if the amount of deviation is Δyt-rt/2, it is 0.05 μm. At this time, in the first frame, the beginning of each block 1 to 5 is scanned, and in the second frame, it is scanned with a deviation of Δy = α05 μm from the scanning line of the first frame, and at this point, the irradiation point of the ion beam spot is Wealth will occur.

ところで、イオンビーム3の軌道のずれ、あるいは被加
工物8のie縁膜21に帯電した正電荷の広がシ等は各
ブロック内に収まる友め、イオンビーム3を該当ブロッ
ク以外に順に走査することによ)、イオンビーム3のブ
ロック内での重なりの時間間隔を順次走査に比べてL倍
長くとることができ、イオンビームによる正電荷の帯電
防止が可能となる。
By the way, if there is a deviation in the trajectory of the ion beam 3 or if the positive charges on the IE membrane 21 of the workpiece 8 spread, etc., the ion beam 3 is scanned sequentially to blocks other than the corresponding block, so that the ion beam 3 is within each block. In particular, the time interval between the overlaps of the ion beams 3 within a block can be made L times longer than in sequential scanning, making it possible to prevent positive charges from being charged by the ion beams.

このような第2の実施例に対して、第6図(b)に示す
ように各ブロックの走f、順序及び、各ブロック内での
走査線間隔および方向を変化するような偏向コン)o−
ラにすることも可能でるる。
For such a second embodiment, as shown in FIG. 6(b), a deflection controller that changes the scanning f and order of each block, and the scanning line interval and direction within each block is used. −
It is also possible to change it to la.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、イオンビームによる絶縁膜の正の電荷
の帯電を、イオンビームの走査間隔及び走査順序を変え
帯電し几電荷のリークする時間を長くすることによって
、防止するため、イオンビームの軌道を乱したり、ビー
ム形状を変化させることなく、被加工物を帯電を防止で
き、イオンビームの照射箇所のずれをなくすことができ
るという効果がある。
According to the present invention, in order to prevent the insulating film from being positively charged by the ion beam by changing the scanning interval and scanning order of the ion beam and prolonging the time for charging and leakage of the ion beam, This method has the advantage that it is possible to prevent the workpiece from being charged without disturbing the trajectory or changing the beam shape, and it is possible to eliminate deviations in the ion beam irradiation location.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の構成図、第2図は従来の帯
電防止を来す説明図、第3図〜第6図は本発明の飛び越
し走査の説明図、第7図は本発明の第1の実施例の被加
工物の断面図、第8図は本発明の第1の実施例の説明図
、第9図は本発明の第2の実施例の説明図である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional antistatic method, FIGS. 3 to 6 are explanatory diagrams of interlaced scanning of the present invention, and FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram of the first embodiment of the invention, and FIG. 9 is an explanatory diagram of the second embodiment of the invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、イオン源、イオン源からイオンビームを引き出し集
束させるイオンビーム光学系、イオンビームを被加工物
上で走査するデフレクタ、デフレクタの偏向電圧を制御
するデフレクタコントローラとからなるイオンビーム加
工装置において、デフレクタコントローラのX偏向電圧
は、通常の鋸歯状波発生器で、Y偏向電圧は加工領域を
複数ブロックとし、各ブロック毎に1回づつ走査し、各
ブロック円でも任意の方向に走査するような電圧波形発
生器で構成したことを特徴とするイオンビーム加工装置
1. In an ion beam processing apparatus consisting of an ion source, an ion beam optical system that extracts and focuses an ion beam from the ion source, a deflector that scans the ion beam on a workpiece, and a deflector controller that controls the deflection voltage of the deflector, a deflector is used. The X deflection voltage of the controller is a normal sawtooth wave generator, and the Y deflection voltage is a voltage that makes the processing area multiple blocks, scans each block once, and scans each block circle in any direction. An ion beam processing device characterized by comprising a waveform generator.
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