JPH01280759A - Method for removing pattern film - Google Patents

Method for removing pattern film

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JPH01280759A
JPH01280759A JP63110191A JP11019188A JPH01280759A JP H01280759 A JPH01280759 A JP H01280759A JP 63110191 A JP63110191 A JP 63110191A JP 11019188 A JP11019188 A JP 11019188A JP H01280759 A JPH01280759 A JP H01280759A
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JP
Japan
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ion beam
focused ion
scanning
etching gas
pattern film
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JP63110191A
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Japanese (ja)
Inventor
Takehiro Yamaoka
武博 山岡
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To completely remove a pattern film by providing a process in which adjacent spots are successively scanned and another process in which an etching gas is blown on spots which are not adjacent to each other by scanning the spots by switching the scanning method of a converged ion beam. CONSTITUTION:The pattern removing process of this invention is divided into the 1st and 2nd processes by switching the scanning method of the converged ion beam 4 and most of a pattern film 24 is removed by ordinarily scanning adjacent spots in the 1st process. In the 2nd process, the spots of the film 24 which are not adjacent to each other and to which an etching gas 16 adheres are scanned in the order from a section a1 to another section a3. While the spots a1-a3 are scanned, sufficient quantities of the etching gas 16 are blown on sections b1-b3 of the film 24 and the sections are successively scanned. Therefore, the 2nd process which is slow in etching speed is only performed on the remaining section left un-removed in the 1st process and the chemical reaction effect of the gas 16 can be utilized sufficiently. Thus the pattern layer is completely removed without leaving an ion-implanted layer with a less quantity of gas in short processing time.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、集束イオンビームによる微細加工方法に係わ
り、時に半導体集積回路製造工程で使用するマスク、レ
チクルにおける、黒欠陥修正時のパターン膜除去加工の
際、パターン膜除去部にイオン注入層を残さずにパター
ン膜の除去加工を行う方法に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a microfabrication method using a focused ion beam, and is used to remove pattern films when repairing black defects in masks and reticles sometimes used in semiconductor integrated circuit manufacturing processes. The present invention relates to a method for removing a patterned film without leaving an ion-implanted layer in the patterned film removal area during processing.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

パターン膜除去加工を集束イオンビームによる物理的ス
パックリングのみで行った場合に、イオン注入による基
板損傷によりパターン膜除去部の光透過率が低下し、更
にエツチングガスによる化学反応の効果を利用して、エ
ツチングガス雰囲気中で集束イオンビームによるパター
ン膜除去加工を行った場合でも、その効果は小さく、黒
欠陥修正におりる基板損傷による光透過率の低下が問題
になっていた。
If the pattern film removal process was performed only by physical spattering using a focused ion beam, the light transmittance of the part where the pattern film was removed would decrease due to damage to the substrate due to ion implantation. Even when pattern film removal processing was performed using a focused ion beam in an etching gas atmosphere, the effect was small, and a reduction in light transmittance due to damage to the substrate during black defect correction was a problem.

従来方法での欠点は、ビームの走査ノコ法である。A drawback of the conventional method is the scanning saw method of the beam.

一般にパターン膜のイメージングのための走査方法であ
るデジタルスキャンでは、相隣るスボノI・毎にビーム
が走査され、スポット毎の画像情報を得ることができる
が、この走査方法をパターン膜除去時にも用いたために
、集束イオンビームの照射強度分布の相隣るスボノ[・
においてかなりの重なり部分を持ってしまい、エツチン
グガス雰囲気中でも、重なり部分ではエツチングガスが
化学反応を起こした直後に再び集束イオンビームが照射
されてしまうので、化学的エツチング効果を十分に引き
出ゼなかった。
In digital scanning, which is generally a scanning method for imaging patterned films, a beam is scanned for each adjacent Subono I, making it possible to obtain image information for each spot, but this scanning method can also be used when removing patterned films. Because of this, the irradiation intensity distribution of the focused ion beam is
Even in an etching gas atmosphere, the focused ion beam is irradiated again immediately after the etching gas causes a chemical reaction in the overlapped area, so the chemical etching effect cannot be fully exploited. Ta.

本発明は、パターン膜除去工程を、ビームの走査方法を
切り換えることにより第1工程と第2工程に分離し、第
1工程は従来と同様のパターン膜除去を行い、第2工程
においてはビームの走査方法を切り換え、和隣り合わな
いスボノhに次々に走査していく、あるいL4社隣るス
ポットに移る間δこ−・定のブランキング時間を設けつ
つ順々に走査していくことにより、集束イオンビームの
照射さ=3− れるスポットには常に必要かつ十分な量のエツチングガ
スが付着している状態となるようにして、エツチングガ
スによる化学反応の効果を最大に引き出し、しかも第1
工程は従来通りの走査方法によりパターン膜の大部分を
除去してしまい、エツチング速度の遅い第2工程は、残
りの部分のみの除去を行うために、全行程に要する時間
は、全工程を第2工程で行う場合に比べてはるかに短く
することができ、更に装置に導入するエツチングガスの
量は最小限にとどめることができるようにしたものであ
り、本発明のパターン膜除去方法によってパターン膜除
去部の光透過率をほぼ100%にまで高めたものである
The present invention separates the pattern film removal process into a first process and a second process by switching the beam scanning method. By switching the scanning method and scanning non-adjacent spots one after another, or by scanning one after another while providing a blanking time of δ while moving to the adjacent spot of L4 company. , a necessary and sufficient amount of etching gas is always attached to the spot irradiated with the focused ion beam = 3- to maximize the effect of the chemical reaction caused by the etching gas, and to
The process uses the conventional scanning method to remove most of the pattern film, and the second process, which has a slow etching speed, only removes the remaining part, so the time required for the entire process is longer than the second process. The pattern film removal method of the present invention can be much shorter than the two-step process, and the amount of etching gas introduced into the equipment can be kept to a minimum. The light transmittance of the removed portion is increased to almost 100%.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のパターン膜除去方法に関するパターン膜除去装置
の全体の構成図を第2図に示し、図中の1は液体金属イ
オン源などのイオン源、2は集束レンズ、3は対物レン
ズ、4は集束イオンビーム、5はフォトマスクあるいは
レチクルからなる試料、6はXYステージ、7は2次イ
オン(又は2次電子)、8は2次イオン検出器(又は2
次電子検出器)、9は演算部、10はCRT、11は走
査制御部、12は走査電極、13はブランキング制御部
、14はブランキング電極、15はマウスあるいはキー
ボー(・などの外部入力装置、16はエツチングガス、
17はガス銃ノズル、18はエツチングガスのオン オ
フのためのバルブ、19はガス供給源である。
FIG. 2 shows the overall configuration of a patterned film removal apparatus related to a conventional patterned film removal method, in which 1 is an ion source such as a liquid metal ion source, 2 is a focusing lens, 3 is an objective lens, and 4 is a focusing lens. ion beam, 5 is a sample consisting of a photomask or reticle, 6 is an XY stage, 7 is a secondary ion (or secondary electron), 8 is a secondary ion detector (or 2
9 is a calculation unit, 10 is a CRT, 11 is a scanning control unit, 12 is a scanning electrode, 13 is a blanking control unit, 14 is a blanking electrode, 15 is an external input such as a mouse or keyboard ( equipment, 16 is an etching gas;
17 is a gas gun nozzle, 18 is a valve for turning on and off the etching gas, and 19 is a gas supply source.

この構成で、イオン#、1から発生したイオンビームは
、集束レンズ2、対物レンズ3からなる静電レンズ系に
より集束されてザブミクロン径の集束イオンビームとな
り試料5に照射される。XYステージはXY水平面上を
移動し、試料5表面上の任意の箇所を集束イオンビーム
直下にする。集束イオンビーム4の走査は走査制御部1
1より直交するX、Y方向に階段状の電圧を走査電極1
2に印加することにより行われ、試料5表面上をスポノ
I・的にデジタルスキャンがなされる。試料5−にでの
集束イオンビームのオン・オフは、ブランキング制御部
13よりブランキング電極14に電圧を印加して集束イ
オンビームを偏光させ、例えばガス銃ノズル17の外筒
部分で遮断することにより行う。
With this configuration, the ion beam generated from ions #, 1 is focused by an electrostatic lens system consisting of a focusing lens 2 and an objective lens 3 to become a focused ion beam with a submicron diameter and irradiated onto the sample 5. The XY stage moves on the XY horizontal plane to bring any point on the surface of the sample 5 directly under the focused ion beam. The scanning of the focused ion beam 4 is performed by the scanning controller 1.
Scan electrode 1 with stepwise voltage in the X and Y directions orthogonal to electrode 1.
2, and the surface of the sample 5 is digitally scanned in a spono I-like manner. To turn on and off the focused ion beam at the sample 5-, the blanking control unit 13 applies a voltage to the blanking electrode 14 to polarize the focused ion beam, and for example, the focused ion beam is blocked by the outer cylinder part of the gas gun nozzle 17. To do this.

集束イオンビームの走査により試料5表面より発生した
2次イオン7は2次イオン検出器8により検出され、演
算部9により2次イオン、強度に応じたパターン画像が
CRTIO上に表示される。
Secondary ions 7 generated from the surface of the sample 5 by scanning of the focused ion beam are detected by a secondary ion detector 8, and a pattern image corresponding to the intensity of the secondary ions is displayed on the CRTIO by a calculation unit 9.

パターン膜除去加工は、CRTl、OJ二のパターン画
像を観察しながら、外部入力装置15により集束イオン
ビーム4の繰り返し走査範囲を設定し、演算部9を介し
て走査制御部11、ブランギング制御部13に指示され
、集束イオンビーム4の繰り返し走査が開始され、物理
的スパッタリングにより行われる。あるいは、集束イオ
ンビーム4の繰り返し走査が開始されると同時に、演算
部9によりバルブ18が開かれ、ガス供給源19からの
エツチングガスが吹きつけられながらパターン膜除去加
工が行われる。
The pattern film removal process is performed by setting the repeated scanning range of the focused ion beam 4 using the external input device 15 while observing the pattern images of the CRT1 and OJ2, and then controlling the scanning control unit 11 and the blanging control unit 13 via the calculation unit 9. , the focused ion beam 4 starts to repeatedly scan, and is performed by physical sputtering. Alternatively, at the same time as the repeated scanning of the focused ion beam 4 is started, the valve 18 is opened by the calculation section 9, and the pattern film removal process is performed while the etching gas from the gas supply source 19 is blown.

第3図は集束イオンヒーJ、4の走査順序を示す図であ
る。簡単のために走査範囲境界20は長方形で示しであ
る。21の正方形の領域ばスボソI・であり、スポット
番号1. 2. 3.−i、  i 4−1 、−にの
順序で1フレームの走査がなされる。
FIG. 3 is a diagram showing the scanning order of the focused ion heater J,4. For simplicity, the scanning range boundary 20 is shown as a rectangle. The 21 square area is Suboso I, and the spot number 1. 2. 3. One frame is scanned in the order of -i, i4-1, -.

第4図に、上記走査順序をならしめるための走査電極1
2のx、X方向の電圧波形22.23を示す。
FIG. 4 shows a scanning electrode 1 for standardizing the scanning order.
The voltage waveforms 22 and 23 in the x and X directions of 2 are shown.

図中にイ(Jした番号は第3図のスポット番号と対応し
ており、X方向にはスポット毎に階段状の電圧波形とな
り、X方向には列毎に階段状の電圧波形となる。従って
、スポットから相隣るスポットに移る時間は瞬間的であ
り、各スポットには一定時間の照射が行われ、全体とし
て連続なデジタルスキャンが行われる。このような走査
方法はイメージングのためであり、2次イオン7の検出
1画像表示を演算部9よりデジタル的に処理を行うため
である。
The numbers marked with a (J) in the figure correspond to the spot numbers in FIG. 3, and in the X direction there is a step-like voltage waveform for each spot, and in the X-direction there is a step-like voltage waveform for each column. Therefore, the transition time from one spot to the next is instantaneous, each spot is irradiated for a certain period of time, and a continuous digital scan is performed as a whole.Such a scanning method is used for imaging. This is because the arithmetic unit 9 digitally processes the display of one detected image of the secondary ions 7.

第5図は集束イオンビーム照射強度分布を示す図である
。一つのスポットにおける強度分布24は一般にガウス
分布をなしている。図(A)は、大視野のイメージング
における強度分布であり、スポット21の各点は、互い
に重なり合わない点の連続として走査することにより、
除去すべきパターンの形状1位置などを迅速に確認でき
る。
FIG. 5 is a diagram showing the focused ion beam irradiation intensity distribution. The intensity distribution 24 at one spot generally has a Gaussian distribution. Figure (A) shows the intensity distribution in large-field imaging, and each point of the spot 21 is scanned as a series of points that do not overlap with each other.
The shape and position of the pattern to be removed can be quickly confirmed.

図(B)は、小視野のイメージングにおける強度分布で
あり、スポット21の間隔は、集束イオンビームの全幅
よりも小さく、互いに重なり合って全体の強度分布は連
続的になる。従って、精度の良い画像を得ることが可能
であり、パターン膜除去加工時においても、上記の小視
野のイメージングにおける走査方法を行うことによって
、エッヂ精度の良い加工が可能となる。
Figure (B) shows the intensity distribution in small-field imaging, where the intervals between the spots 21 are smaller than the full width of the focused ion beam, and the spots 21 overlap each other, making the overall intensity distribution continuous. Therefore, it is possible to obtain an image with high accuracy, and even during pattern film removal processing, by performing the scanning method for imaging of a small field of view described above, it is possible to perform edge processing with high accuracy.

〔発明が解決しようとする課題〕 従来のパターン膜除去方法では、エツチングガス吹きつ
けによる効果が十分でな(、パターン膜除去部分の光透
過率は、工・7チングガスを使用しない場合約75%で
あり、エツチングガスを吹きっkJた場合約85%で少
しは良くなっているが、ICやLSIなどの半導体集積
回路製造工程に使用されるフォトマスクやレチクルによ
る露光においては実用的なレベルには達していなかった
[Problem to be solved by the invention] In the conventional pattern film removal method, the effect of spraying etching gas is not sufficient (the light transmittance of the pattern film removed area is about 75% when no etching gas is used). When blowing etching gas kJ, it is slightly better at about 85%, but it is still at a practical level for exposure using photomasks and reticles used in the manufacturing process of semiconductor integrated circuits such as IC and LSI. had not been reached.

第6図は、従来のパターン膜除去方法における欠点を模
式的に表した図である。図中(A)〜(E)は、第3図
の集束イオンビーム走査範囲中のスボソI・1〜5に順
々に集束イオンヒーl、が走査されている様子を示して
いる。(A)は工、チングガス16がイ」着しているパ
ターン膜のスポット1に集束イオンビームが照射されて
いる図である。(B)では、スボノl−1の照射部分だ
けきれいにエツチングされているが、スポット2の照射
分布の重なり25があり、この部分にエツチングガス1
6がイ」着する時間よりも早く集束イオンビームの照射
が行われるためイオン注入層26が形成され、(C)の
ようニナル。(D) 、 (E)も同様に集束イオンビ
ームの照射分布の重なり25の部分にはエツチングガス
が付着しておらす、イオン注入層を残すことになる。
FIG. 6 is a diagram schematically showing the drawbacks of the conventional pattern film removal method. (A) to (E) in the figure show how the focused ion heal I is sequentially scanned on suboso I 1 to 5 in the focused ion beam scanning range of FIG. 3. (A) is a diagram in which a focused ion beam is irradiated onto a spot 1 of a pattern film on which a tinging gas 16 is deposited. In (B), only the irradiated part of Subono l-1 is etched cleanly, but there is an overlap 25 in the irradiation distribution of spot 2, and this part is etched with etching gas 1.
Since the ion implantation layer 26 is irradiated with the focused ion beam earlier than the time when the ion implantation layer 6 is deposited, an ion implantation layer 26 is formed, and a layer 26 is formed as shown in (C). Similarly, in (D) and (E), an ion-implanted layer to which the etching gas adheres remains in the overlapped portion 25 of the focused ion beam irradiation distribution.

このようにして、エツチングガスを導入しても効果は小
さく、光透過率は良くならなかった。
Even if the etching gas was introduced in this way, the effect was small and the light transmittance did not improve.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、上記の問題点をなくすためになされたもので
、イオン源とイオン源より発生したイオンビームを集束
するための静電レンズと、集束イオンビームを走査する
ための走査電極と、試料上にエツチングガスを吹きつけ
るためのガス銃と、試料より放出される2次荷電粒子の
検出器と、検出器の出力に応して前記試料」二のパター
ンを表示する画像表示装置からなるパターン膜除去装置
において、 パターン膜除去の全工程を前記集束イオンビームの走査
方法を切り換えることによって二つの工程に分離し、第
1工程においては、相隣るスポットに順々に集束イオン
ビームを走査し、第2工程においては相隣り合わないス
ポットに次々に集束イオンビームを走査するか、あるい
は相隣るスポットに移る間に一定のブランキング時間を
設けつつ順々に集束イオンビームを走査し、エツチング
ガスの吹きつけはパターン膜除去工程の途中からか、あ
るいは最初から行うことを特徴とする。
The present invention was made to eliminate the above problems, and includes an ion source, an electrostatic lens for focusing the ion beam generated from the ion source, a scanning electrode for scanning the focused ion beam, and a sample. A pattern consisting of a gas gun for spraying etching gas onto the sample, a detector for secondary charged particles emitted from the sample, and an image display device that displays a pattern of the sample according to the output of the detector. In the film removal apparatus, the entire process of pattern film removal is divided into two steps by switching the scanning method of the focused ion beam, and in the first step, the focused ion beam is scanned sequentially to adjacent spots. In the second step, the focused ion beam is scanned one after another on non-adjacent spots, or the focused ion beam is scanned one after another with a certain blanking time between spots, and etching is performed. The method is characterized in that the gas blowing is performed either during the pattern film removal process or from the beginning.

〔作用〕[Effect]

上記方法の作用は、パターン膜除去工程を集束イオンビ
ームの走査方法を切り換えることにより第1工程と第2
工程に分離し、第1工程は従来と同様のパターン膜除去
によりパターン膜の大部分を除去してしまい、第2工程
においては、相隣り合わないスポットに次々に走査して
いく、あるいは相隣るスポットに移る間に一定のブラン
キング肋間を設けつつ順々に走査していくごとにより、
集束イオンビームの照射されるスボノI・には常に必要
かつ十分な量のエツチングガスが付着している状態とな
るようにして、エツチングガスによる化学反応の効果を
最大に引き出しながらパターン膜の残りの部分を除去す
るために、第1工程では化学反応の効果よりもエツチン
グ速度を大きくする効果を優先し、第2工程ではエツチ
ング速度は第1工程よりも遅くなるが化学反応の効果を
最大に引き出しており、全体として最小限の加工時間で
、イオン注入層を残さず、光透過率はほぼ100%に達
することができる。更に、エツチングガスの吹きつけは
パターン膜除去行程の途中から行うことによって、装置
に導入するエツチングガスの量は最小限にとどめ、また
加工時間の短い小さい面積のパターン膜除去などは、除
去行程の最初からエツチングガス吹きつけを行うことに
よって、エツチングガス制御系の遅れの効果をなくすこ
と= 11− ができる。
The above method works by switching the scanning method of the focused ion beam in the pattern film removal process.
The first step is to remove most of the pattern film in the same way as in the past, and the second step is to scan spots that are not adjacent to each other one after another, or to remove adjacent spots. By scanning one after another while providing a certain blanking interval between spots,
By ensuring that a necessary and sufficient amount of etching gas is always attached to the substrate irradiated with the focused ion beam, the remaining portion of the pattern film is removed while maximizing the effect of the chemical reaction caused by the etching gas. In order to remove the parts, the first step prioritizes the effect of increasing the etching speed over the effect of the chemical reaction, and the second step maximizes the effect of the chemical reaction, although the etching speed is slower than the first step. As a result, the light transmittance can reach almost 100% with minimal processing time and without leaving any ion-implanted layers. Furthermore, by spraying the etching gas in the middle of the pattern film removal process, the amount of etching gas introduced into the equipment can be kept to a minimum. By spraying the etching gas from the beginning, the effect of delay in the etching gas control system can be eliminated.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。パタ
ーン膜除去装置の全体の構成は従来と同じであり、第2
図に示される。
Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings. The overall configuration of the pattern film removal device is the same as the conventional one, and the second
As shown in the figure.

図中の1は液体金属イオン源などのイオン源、2は集束
レンズ、3は対物レンズ、4は集束イオンビーム、5は
フォトマスクあるいはレチクルからなる試料、6はXY
ステージ、7は2次イオン(又は2次電子)、8は2次
イオン検出器(又は2次電子検出器)、9は演算部、1
0はCRT、11は走査制御部、12は走査電極、〕3
はブランキング制御部、14はブラン;1−ング電極、
15はマウスあるいはキーボードなどの外部入力装置、
16はエツチングガス、17はガス銃ノズル、18はエ
ツチングガスのオン・オフのためのバルブ、19はガス
供給源である。
In the figure, 1 is an ion source such as a liquid metal ion source, 2 is a focusing lens, 3 is an objective lens, 4 is a focused ion beam, 5 is a sample consisting of a photomask or reticle, and 6 is an XY
stage, 7 is a secondary ion (or secondary electron), 8 is a secondary ion detector (or secondary electron detector), 9 is a calculation unit, 1
0 is a CRT, 11 is a scan control unit, 12 is a scan electrode,]3
14 is a blanking control unit, 14 is a blanking electrode,
15 is an external input device such as a mouse or keyboard;
16 is an etching gas, 17 is a gas gun nozzle, 18 is a valve for turning on and off the etching gas, and 19 is a gas supply source.

この構成で、イオン源1から発生したイオンビームは、
集束レンズ2、対物レンズ3からなる静電レンズ系によ
り集束されてザブミクロン径の集束イオンビームとなり
試料5に照射される。XYステージはXY水平面」二を
移動し、試才」5表面上の任意の箇所を集束イオンビー
ム直下にする。集束イオンビーム4の走査は走査制御部
11より直交するx、  y方向に階段状の電圧を走査
電極12に印加することにより行われ、試料5表面上を
スポット的にデジタルスキャンがなされる。試料5上で
の集束イオンビーJ、のオン・オフは、ブランキング制
御部13よりブランキング電極14に電圧を印加して集
束イオンビームを偏光させ、例えばガス銃ノズル17の
外筒部分で遮断することにより行う。
With this configuration, the ion beam generated from the ion source 1 is
The ion beam is focused by an electrostatic lens system consisting of a focusing lens 2 and an objective lens 3 to become a focused ion beam with a submicron diameter and is irradiated onto the sample 5. The XY stage moves in the XY horizontal plane to bring any point on the surface directly under the focused ion beam. Scanning of the focused ion beam 4 is performed by applying stepped voltages to the scanning electrode 12 in orthogonal x and y directions from the scanning control unit 11, and digitally scanning the surface of the sample 5 in a spot manner. The focused ion beam J on the sample 5 is turned on and off by applying a voltage to the blanking electrode 14 from the blanking control unit 13 to polarize the focused ion beam, and blocking it, for example, at the outer cylinder part of the gas gun nozzle 17. To do this.

集束イオンビームの走査により試料5表面より発生した
2次イオン7は2次イオン検出器8により検出され、演
算部9により2次イオン、強度に応したパターン画像が
CRTl、0上に表示される。
Secondary ions 7 generated from the surface of the sample 5 by the scanning of the focused ion beam are detected by a secondary ion detector 8, and a pattern image corresponding to the intensity of the secondary ions is displayed on the CRTl, 0 by the calculation unit 9. .

走査範囲の設定は、CRTIO上のパターン画像を観察
しながら、外部入力装置15により行われ、演算部9を
介して走査制御部11、ブランキング制御部13に指示
される。また走査制御部11、ブランキング制御部13
は、演算部9の指示により走査方法を切り換えられる。
Setting of the scanning range is performed using the external input device 15 while observing the pattern image on the CRTIO, and instructions are given to the scanning control section 11 and the blanking control section 13 via the calculation section 9. In addition, the scanning control section 11 and the blanking control section 13
The scanning method can be switched according to instructions from the calculation section 9.

同様に、ガス銃のバルブ18の開閉も演算部9の指示に
より制御され、バルブ18が開かれるとガス供給111
t19よりエツチングガスがバルブ18、ノスル17を
通して試料5の表面上に吹きつげられる。
Similarly, opening and closing of the valve 18 of the gas gun is controlled by instructions from the calculation unit 9, and when the valve 18 is opened, the gas supply 111
From t19, etching gas is blown onto the surface of the sample 5 through the valve 18 and the nostle 17.

次に本発明の一実施例であるパターン膜除去方法を詳細
に説明する。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ェンバー(図示せず)内に、試料5
を挿入する。そして、除去箇所の位置データを外部入力
装置15により演算部9に入力することにより、演算部
9の指示によってXYステージ6が駆動され、試料5の
除去ずべき箇所を集束イオンビーム直下にし、除去箇所
の位置確認のために試料5上の広い範囲に1〜2回集束
イオンビームを走査させ、大視野のイメージングを行い
、CRTIO上の表示を見ながら、除去箇所がCRTI
Oの画像の中心にくるようにXYステージ6を移動し、
視野を小さくしてCRTIO上に、除去すべき箇所を大
きく表示する。集束イオンビームの走査範囲はCRTI
O上のパターン画像を観察しながら、外部入力装置15
により設定され、演算部9を介して、第4図において説
明した電圧波形が走査制御部より走査電極12に印加さ
れ、第3図に示される走査順序に従って集束イオンビー
ムによる繰り返し走査か除去箇所である走査範囲のみに
行われ、本発明のパターン膜除去の第1工程が始まる。
Next, a method for removing a patterned film, which is an embodiment of the present invention, will be described in detail. Sample 5 is placed in a chamber (not shown) whose interior is maintained under vacuum by a vacuum pump (not shown).
Insert. Then, by inputting the position data of the removal part to the calculation unit 9 through the external input device 15, the XY stage 6 is driven according to the instructions from the calculation unit 9, and the part to be removed on the sample 5 is brought directly under the focused ion beam, and removed. In order to confirm the location of the spot, the focused ion beam is scanned once or twice over a wide area on the sample 5, and a large field of view is imaged.
Move the XY stage 6 so that it is in the center of the image of O,
The field of view is made smaller and the area to be removed is displayed in a larger size on the CRTIO. The scanning range of the focused ion beam is CRTI
While observing the pattern image on the external input device 15
The voltage waveform explained in FIG. 4 is applied to the scanning electrode 12 from the scanning control section through the calculation section 9, and the focused ion beam is repeatedly scanned or removed at the removal point according to the scanning order shown in FIG. This is carried out only in a certain scanning range, and the first step of pattern film removal of the present invention begins.

第1工程の終了点は、例えば、除去加工中のパターン種
度の変化によって決定される。試料5のフメトマスクや
レヂクルは、一般にガラス下地基板上にクロJ、のパタ
ーン膜が形成されており、集束イオンビームの照射によ
って発生する2次イオンは主にパターン膜からはCイオ
ンが、また、ガラス下地裁板からはS イオンである。
The end point of the first step is determined, for example, by a change in pattern type during the removal process. The fumetomask and resicle of sample 5 generally have a black J pattern film formed on a glass base substrate, and the secondary ions generated by focused ion beam irradiation are mainly C ions from the pattern film, and S ions are from the glass-based cutting board.

除去加工中のこれら2種のイオンの強度変化は第7図の
ン強度である。時刻t−Qおよび1=1.においてCイ
オン強度27にニーつのピークがあるが、これらはパタ
ーン膜の表面および下地基板との界面付近の酸化層によ
り、Crがイオン化しゃずくなっているためである。第
1工程の終了は、Cイオン強度27の1−1.における
2番目のピークまたはS イオン強度28の1=1.に
おける立ちトがりを2次イオン検出器8および演算部9
によって検出することにより決定される。あるいはパタ
ーン膜厚の決まった試料に対して、予めLlの値あるい
はCイオン強度27の2番目のピークを迎えるまでの繰
り返し走査回数を演算部9に人力してお(という方法も
ある。これらの方法によってパターン膜の大部分を第1
工程において除去することができるが、ここまでは従来
と全く同し除去方法であり、イオン注入層は残っている
The intensity change of these two types of ions during the removal process is shown in FIG. Time t-Q and 1=1. There is a knee peak in the C ion intensity 27, but this is because Cr is less likely to be ionized by the oxide layer near the surface of the patterned film and the interface with the underlying substrate. The end of the first step is 1-1 of C ion strength 27. The second peak at or S ionic strength 28 of 1=1. The secondary ion detector 8 and the calculation unit 9
determined by detection. Alternatively, for a sample with a fixed pattern film thickness, the number of repeated scans until the value of Ll or the second peak of the C ion intensity 27 is reached is manually entered in the calculation section 9 in advance. By the method, most of the patterned film is
Although it can be removed during the process, the removal method up to this point is exactly the same as the conventional method, and the ion-implanted layer remains.

第1工程の終了と同時に、第2工程が始まり、演算部9
から走査制御部またはブランキング制御部に、走査方法
切り換えが指示される。
Simultaneously with the end of the first step, the second step starts, and the calculation unit 9
The scanning control unit or blanking control unit is instructed to switch the scanning method.

また、ここではエンチングガスの吹きつけも、第2工程
の始まりと同時に演算部9より指示されるものとする。
Further, here, it is assumed that the blowing of the enching gas is also instructed by the calculation unit 9 at the same time as the start of the second step.

次に第2工程の集束イオンビーム走査方法の一実施例で
あるスキ、ブスキャン方法について第8図に基づいて説
明する。図(A)において、イオンビーム走査範囲20
は第3図に示したものと同等であり、a、、a2、 a
l+ a i+1+’−”’a k+ b I+ b 
2.’−’−’。
Next, a skip-and-bus scan method, which is an embodiment of the focused ion beam scanning method in the second step, will be described with reference to FIG. In Figure (A), the ion beam scanning range 20
is equivalent to that shown in Figure 3, and a, , a2, a
l+ a i+1+'-"'a k+ b I+ b
2. '−'−'.

b 4. b ++1.””’b k、CI+ 02.
Cr−C;++1”−”c k+ dl+d2. dl
、d、、l、 dKはそれぞれ集束イオンビームを照射
するスポ・ノドの順番を示している。この走査方法は、
走査範囲境界20の内部を一定の数のスボノ1−21を
含むブロック2つに区分し、まずブロック内の各スポッ
トにスポット・ナンバーを与え(図(A)においては、
a、b、c、dである)、かつブロックに対してもブロ
ック・ナンバーを与え(図(A)においてはa、  b
、  c、  dの添字iである)、ブロック内の同し
スポットナンバーをもつスポットばかりをプロソクナン
ハーの順に走査していき、1フレーム終了したら、最初
のブロック内の次のスポットナンバーをもつスポ・ノド
ばかりをプロソクナンハーの順に走査していくという方
法であり、スキップスキャン方法と呼ぶことにする。こ
の第8図(A)のスキップスキャンを行うための走査電
極12のX、  Y方向の電圧波形を第9図の22.2
3に示す。図中に付した番号は、第8図(A)のスポソ
トナンハーと対応しており、X方向にはブロック毎に階
段状の電圧波形、Y方向にはブロックで構成された列毎
に階段状の電圧波形であり、それぞれ段違いの成分を持
っている。また、第10図には、第8図(A)に示され
るスキップスキャンによる集束イオンビーム照射強度分
布を示す。
b 4. b ++1. ""'b k, CI+ 02.
Cr-C; ++1"-"c k+ dl+d2. dl
, d, , l, and dK respectively indicate the order of the spot/node for irradiating the focused ion beam. This scanning method is
The inside of the scanning range boundary 20 is divided into two blocks containing a certain number of Subonos 1-21, and a spot number is first given to each spot within the block (in Figure (A),
a, b, c, d), and give block numbers to the blocks (a, b in figure (A)).
, c, and d), the spots with the same spot number in the block are scanned in the order of prosochronization, and when one frame is completed, the spot number with the next spot number in the first block is scanned. This is a method of scanning the entire area in the order of proso- quenance, and will be referred to as the skip scan method. The voltage waveforms in the X and Y directions of the scanning electrode 12 for performing the skip scan shown in FIG. 8(A) are shown at 22.2 in FIG.
Shown in 3. The numbers in the figure correspond to the spot numbers in FIG. 8(A), and in the X direction there is a step-like voltage waveform for each block, and in the Y direction there is a step-like voltage waveform for each row of blocks. It is a voltage waveform, and each has components at different levels. Moreover, FIG. 10 shows the focused ion beam irradiation intensity distribution by the skip scan shown in FIG. 8(A).

一つのスポツl□における強度分布24は一般にガウス
分布をなしており、第1O図(A)のように、集束イオ
ンビームの走査はまずa l+ a 2. a 3.’
−”a +なる1つ飛びのスポットをスキップしながら
行われるので、強度分布の重なりは従来方法を示す第5
図(B)の場合と比べてはるかに小さくなる。そして、
この同しライン」二を、集束イオンビームがす、、 b
 2. b 3.b、のように1つ飛びのスポットをス
キップしながら走査されるので、全体としての強度分布
は従来方法を示す第5図(B)の場合と同じであり、精
度の良い加工が可能になる。
The intensity distribution 24 in one spot l□ generally has a Gaussian distribution, and as shown in FIG. a3. '
−”a+, so the overlap of the intensity distribution is the same as the 5th spot of the conventional method.
It is much smaller than the case shown in Figure (B). and,
A focused ion beam follows this same line, b
2. b3. Since scanning is performed while skipping one spot at a time, as shown in (b), the overall intensity distribution is the same as that shown in Figure 5 (B), which shows the conventional method, making it possible to perform highly accurate machining. .

なお、スキップスキャン方法におけるブロックサイズ(
ブロック内のスポットの数)は、2×2による実施例に
ついて説明したが、例えば3×3のサイズであっても良
い。この場合、走査範囲のブロック区分は第8図(B)
のようになる。第10図(八)による2×2ザイスの場
合の集束イオンビームの照射強度分布の重なりが問題と
なる場合は、ブロックサイズを第8図(B)のように3
×3にしたり、あるいはもっと大きくすれば良い。
Note that the block size in the skip scan method (
Although the embodiment has been described in which the number of spots in a block is 2×2, the size may be 3×3, for example. In this case, the block division of the scanning range is shown in Figure 8 (B).
become that way. If the overlap of the irradiation intensity distribution of the focused ion beam in the case of 2×2 Zeiss as shown in FIG. 10 (8) is a problem, the block size should be changed to 3 as shown in FIG. 8 (B).
It would be better to make it ×3 or even larger.

次に第2工程におけるバクーン膜除去の様子を第1図に
模式的に示す。
Next, FIG. 1 schematically shows how the Bakun film is removed in the second step.

(A)〜(E)は、第8図(B)によるブロックサイズ
3×3のスギノブスキャンによって集束イオンビーム4
がエツチングガス16の付着しているパターンII!1
I24J−を走査されている様子であり、第1図(酎で
は、集束イオンビーム4がal+ a2+”3の順でス
ポットに照射され、エツチングガスの化学反応による効
果を利用してイオン注入層を残すことなく、第1図(B
)に示されるようにきれいに工7チングされる。集束イ
オンビーム4は、その後、a 4. a =、、””’
a qの順でスポットに照射され、その間に第1図(C
)に示すように、エツチングガス16が付着し、そして
再び第1図(D)に示すように集束イオンビーム4がb
l、b2.b3の順でスポットに照射され、きれいなエ
ツチングを行い、集束イオンビーム4がスポツ1− b
 、、 b 、、、−bイを廻る間に、十分な量のエツ
チングガス16がイ」着し、第1図(E)に示すように
集束イオンビーム4がC,、C2、C3の順でスポット
に照射され、以下同様のことを繰り返していく。このよ
うにして、集束イオンビーム4の照射されるスポツI・
は、化学反応による効果を引き出すのに必要かつ十分な
量のエツチングガスが常に供給された状態となる。しか
しながらスキップスキャン方法において、集束イオンビ
ームの照射が一つのスポットから、相隣るスポットに移
るまでの時間が短い場合もある。このような場合は、ブ
ランキングによって積極的に、エツチングガスが付着す
るまでの時間を設けることができる。例えばブロックか
ら相隣るブロックに集束イオンビームが移動する際にブ
ランキングを行い(ブロック・ブランキング)あるいは
1フレームの最後のブロックから最初のブロックに戻−
20= ってくる間にブランキングを行う (フレーム・ブラン
キング)など行って、集束イオンビームがあるスポツI
・から相隣るスポットに移る時間(スポラ1−ブランキ
ング時間)を大きくすることもできる。これらブロック
ブランキング時間、フレームブランキング時間の他に、
デユアリング時間(集束イオンビームが一つのスポット
上に停止している時間)、ブロックサイズ、第2工程の
開始点。
(A) to (E) show the focused ion beam 4 by Suginobu scan with block size 3 x 3 according to Fig.
is pattern II where etching gas 16 is attached! 1
In Figure 1, the focused ion beam 4 is irradiated onto the spot in the order of al+a2+''3, and the ion-implanted layer is etched using the effect of the chemical reaction of the etching gas. Figure 1 (B
) is neatly machined as shown in 7. The focused ion beam 4 then a4. a =,,””'
The spots are irradiated in the order of a and q, and during that time the spots shown in Figure 1 (C
), the etching gas 16 is deposited, and as shown in FIG. 1(D) again, the focused ion beam 4 is
l, b2. The spots are irradiated in the order of b3 to perform a clean etching, and the focused ion beam 4 is applied to the spots 1-b.
,, b, , -b A sufficient amount of etching gas 16 is deposited on I' while the focused ion beam 4 goes around C, C2, C3 as shown in FIG. 1(E). The spot is irradiated with the light, and the same process is repeated. In this way, the spot I, which is irradiated with the focused ion beam 4,
In this case, a sufficient amount of etching gas is always supplied to bring out the effect of the chemical reaction. However, in the skip scan method, the time required for irradiation of the focused ion beam to shift from one spot to an adjacent spot may be short. In such a case, blanking can actively provide time for the etching gas to adhere. For example, blanking is performed when a focused ion beam moves from a block to an adjacent block (block blanking), or from the last block of one frame to the first block.
20= Perform blanking (frame blanking) etc. while the ion beam is coming to the spot I where there is a focused ion beam.
It is also possible to increase the time (spora 1 - blanking time) for moving to an adjacent spot from . In addition to these block blanking times and frame blanking times,
Dual ring time (the time the focused ion beam stays on one spot), block size, and starting point of the second process.

終了点などのパラメータの設定はエツチングガスによる
化学反応の効果を最大に引き出し、なおかつパターン膜
除去加工の所用時間と、装置に導入するエツチングガス
の量が最小になるように決めれば、パターン膜除去部の
光透過率の向上、スルーブツト向上、装置内のイオン源
、2次イオン検出器、真空ポンプなどの保護に効果があ
る。なおエツチングガスは、C1,2,SiCE 1.
 BC123,XeF2などのハロゲン系ガスである。
If parameters such as the end point are set in such a way as to maximize the effect of the chemical reaction caused by the etching gas, and to minimize the time required for pattern film removal processing and the amount of etching gas introduced into the equipment, pattern film removal will be possible. It is effective in improving the light transmittance of the device, improving throughput, and protecting the ion source, secondary ion detector, vacuum pump, etc. inside the device. Note that the etching gas is C1,2, SiCE1.
It is a halogen gas such as BC123 or XeF2.

また、液体金属イオン源にGaを用いた装置において、
パターン膜除去加工中に四重極マスフィルターなどで残
留ガス分析を行った結果、GaCI2.などが検出され
ているが、これはエツチングガスによる化学反応の効果
でイオン注入層のGaと、エツチングガスの成分である
Ciとが、集束イオンビームの照射下で反応しGaCi
3となってガス化したことと推定される。
In addition, in a device using Ga as a liquid metal ion source,
As a result of residual gas analysis performed using a quadrupole mass filter during the pattern film removal process, GaCI2. This is because Ga in the ion-implanted layer and Ci, a component of the etching gas, react under irradiation with a focused ion beam due to the effect of a chemical reaction caused by the etching gas, resulting in GaCi.
It is presumed that the amount of water became 3 and gasified.

また他に、パターン膜除去部分をオージェ電子分光(A
ES)などで分析すると、従来の方法に比べてGaの成
分は数%程度であり、イオン注入層をほとんど残さずに
パターン膜の除去が行われていることがわかる。
In addition, Auger electron spectroscopy (A
Analysis by ES) shows that the Ga content is about a few percent compared to the conventional method, and the patterned film is removed without leaving almost any ion-implanted layer.

次に本発明の実施例の効果を第110に示したグラフに
より説明する。
Next, the effect of the embodiment of the present invention will be explained using the graph shown in No. 110.

グラフ(A)はパターン膜除去部の加工後の光透過率、
グラフ(B)はエツチング深さであり、曲線30は従来
方法でエツチングガスを用いない場合、曲線31は従来
方法でエツチングガスを用いた場合、曲線32は本発明
の実施例の場合であり、比較のため時刻1=1.までは
、すべて同一の条件でエツチングガスのない従来の方法
に従っており、時刻t、からt2において、エツチング
ガスの吹きつり、あるいは走査方法の切り換えを行って
いる。
Graph (A) shows the light transmittance after processing of the pattern film removed part,
Graph (B) shows the etching depth, where curve 30 is the conventional method without using etching gas, curve 31 is the conventional method with etching gas, and curve 32 is the case of the embodiment of the present invention. For comparison, time 1=1. Up to this point, the conventional method without etching gas is followed under the same conditions, and from time t to t2, the etching gas is blown or the scanning method is switched.

なお、時刻1..12は、第7図のものと同一である。In addition, time 1. .. 12 is the same as that in FIG.

グラフ(A)より光透過率は従来方法で、エツチングガ
スの無い場合約′75%、エツチングガスが有る場合約
85%であり、本発明の実施例のとおりエツチングガス
が有り、かつスキップスキャンを行った場合は100%
に達する。グラフ(B)より、エツチング速度は、従来
方法のエツチングガスの無い場合よりも工、チングガス
の有る場合のほうが増速しているが、本発明の実施例で
はエツチングガスによる増速の効果よりも、スキ、ブス
キャン方法による従来の走査方法からの遅れの効果が大
きく、結果としては従来方法よりも減速されている。し
かし、このことは時刻t2の加工終了点を2次イオンの
強度変化などで行う場合に、精度良く決定することがで
き、オーバーエツチングの防止に効果がある。実際に、
第2工程にかりる時間12−1.は、第1工程の所用時
間t1に比べて十分Gご小さいので、第2工程でエツチ
ング速度が多少減少したとしても、スループットにはほ
とんと影響しない。但し、パターン膜除去工程のず−2
3= べてを第2工程のみで行った場合は、減速の効果から、
加工時間は増加し、装置に導入するエツチングガスの量
も増加するので望ましくない。本発明において、パター
ン膜除去工程を二つの工程に分離した理由はここにある
。すなわち、第1工程においては、化学反応の効果より
もスルーブソI・を優先し、第2工程においては、短い
時間の間にエツチングガスを吹きつけて、装置に導入す
るエツチングガスの量を最小にしながら、化学反応の効
果を最大に引き出すことにより、全体として最小限の加
工時間および最小のエツチングガス量で、イオン注入層
を残さず、光透過率は100%に達することができる。
From graph (A), the light transmittance is approximately 75% in the conventional method without etching gas and approximately 85% in the presence of etching gas, and as in the embodiment of the present invention with etching gas and skip scanning. 100% if you go
reach. From graph (B), the etching speed is faster when etching gas is used than when there is no etching gas in the conventional method, but in the example of the present invention, the etching speed is higher than the speed increase effect due to etching gas. The delay effect of the , skip, and bus scan methods compared to the conventional scanning method is large, and as a result, the speed is slower than the conventional method. However, when the processing end point at time t2 is determined based on changes in the intensity of secondary ions, this can be determined with high accuracy and is effective in preventing over-etching. actually,
Time required for second step 12-1. Since G is sufficiently smaller than the time t1 required for the first step, even if the etching rate is reduced somewhat in the second step, it will hardly affect the throughput. However, in the pattern film removal process -2
3= If everything is done only in the second step, due to the effect of deceleration,
This is undesirable because the processing time increases and the amount of etching gas introduced into the apparatus also increases. This is the reason why the pattern film removal process is separated into two processes in the present invention. That is, in the first step, priority is given to the through-etching over the effect of chemical reaction, and in the second step, the etching gas is blown for a short period of time to minimize the amount of etching gas introduced into the device. However, by maximizing the effect of the chemical reaction, it is possible to achieve a light transmittance of 100% without leaving any ion-implanted layer, with a minimum overall processing time and a minimum amount of etching gas.

次に、第2工程の集束イオンビーム走査方法の他の実施
例を第3図に基づいて説明すると、第3図に示される従
来方法と同様の走査順序に従って集束イオンビームによ
る繰り返し走査において、相隣るスポットにビームが移
動するときにブランキングを行うことによって、相隣る
スポットにエツチングガスが必要かつ十分量付着するま
での時間を設けることにより、化学反応の効果を引き出
すものであり、従来方法にほんの僅かな改良を行うだけ
で、従来の問題点を解決することができる。
Next, another embodiment of the focused ion beam scanning method in the second step will be explained based on FIG. Blanking is performed when the beam moves to an adjacent spot, allowing time for the necessary and sufficient amount of etching gas to adhere to the adjacent spot, thereby bringing out the effect of the chemical reaction. With only slight improvements in the method, the problems of the prior art can be overcome.

本発明の更に他の実施例では、エツチングガスを第1]
二程の最初から吹きつけることを特徴とする。この方法
は、面積の小さい除去部分や、バクーンll!J厚の薄
い除去部分に有効であり、短時間で終了する加工におい
ては、エツチングガスを第1工程の最初から吹きつりる
ことにより、2次イオン検出器による2次イオン強度の
ピークの検出力らガス銃のバルブ操作までの系の遅れな
どを考慮する必要がなくなる。また、もし装置に導入す
るエツチングガスが腐蝕性のないようなものであるか、
あるいは、腐蝕対策の講しられた装置で導入するエツチ
ングガスの量を多(でも構わない場合は、面積の大きい
除去部分に対しても第11図(B)で述べたように、従
来方法と同し走査方法でエツチングガスを吹きつけた場
合の増速の効果により、力U工の所用時間を短くするこ
とができる。
In still another embodiment of the present invention, the etching gas is
It is characterized by spraying from the beginning. This method is suitable for small area removal parts and Bakun II! It is effective for removing parts with a thin J thickness, and in processes that can be completed in a short time, by blowing the etching gas from the beginning of the first step, the ability to detect the peak of secondary ion intensity by the secondary ion detector is improved. There is no need to consider delays in the system from the start to the valve operation of the gas gun. Also, if the etching gas introduced into the equipment is non-corrosive,
Alternatively, a large amount of etching gas may be introduced using equipment equipped with anti-corrosion measures. Due to the effect of increasing the speed when the etching gas is sprayed using the same scanning method, the time required for the force-cutting process can be shortened.

さらにもう一つ本発明の詳細な説明する。この実施例で
は、第2工程の集束イオンビームの走査方法において、
例えばスキップスキャン方法ではブロックブランキング
時間やフレームブランキング時間など、従来の走査方法
にブランキングを加えた方法では、そのブランキング時
間を除去部分の面積に応じて変えるという方法であり、
除去部分の面積が小さくなると、その分相隣るスポット
に集束イオンビームが照射されるまでの時間が短くなり
、エツチングガスが十分に付着しないまま集束イオンビ
ームが照射されてしまうことが起こり得る。この実施例
では、各種ブランキング時間を面積に応じて変えること
により上記の問題点を解決している。
Another detailed explanation of the present invention will be given below. In this example, in the focused ion beam scanning method of the second step,
For example, in the skip scan method, the blanking time is changed depending on the area of the removed part, such as block blanking time or frame blanking time, and in the method that adds blanking to the conventional scanning method, the blanking time is changed depending on the area of the removed part.
As the area of the removed portion becomes smaller, the time required for the focused ion beam to irradiate an adjacent spot becomes shorter, which may result in the focused ion beam being irradiated without sufficient etching gas adhering. In this embodiment, the above problem is solved by changing the various blanking times depending on the area.

最後にもう一つ本発明の実施例を第12図および第13
図に基づいて説明する。第12図は、集束レンズ2また
ば対物レンズ3の電圧を変えることによって集束イオン
ビームをデフォーカスしたときの強度分布34であり、
通常の強度分布33に比べてなだらかな形のガウス分布
となる。パターン膜除去工程の第2工程をこのようなデ
フォーカスビームで行った様子を模式的に第13図に示
す。(八)〜(E)は、第3図の集束イオンビーム走査
範囲中のスポノl−1〜5に順々にデフォーカスビーム
35が走査されている様子を示している。(八)はエツ
チングガス16が付着しているパターン膜24のスポノ
l−1にデフォーカスビームが照射されている図である
Finally, one more embodiment of the present invention is shown in FIGS. 12 and 13.
This will be explained based on the diagram. FIG. 12 shows the intensity distribution 34 when the focused ion beam is defocused by changing the voltage of the focusing lens 2 or objective lens 3.
This becomes a Gaussian distribution with a gentle shape compared to the normal intensity distribution 33. FIG. 13 schematically shows how the second step of the pattern film removal step was performed using such a defocused beam. (8) to (E) show how the defocused beam 35 is sequentially scanned over the sponoles 1-1 to 1-5 in the focused ion beam scanning range of FIG. 3. (8) is a diagram in which the defocused beam is irradiated onto the sponole 1-1 of the pattern film 24 to which the etching gas 16 is attached.

デフォーカスの効果により照射強度が小さくなっている
分、1回の照射で未反応のエツチングガス36が残り、
(B)に示されるように、相隣るスポット2にデフォー
カスヒームを照射すると、照射分布の重なり25のため
、2回の照射で未反応のエツチングガス37が残り、こ
れらの残ったエツチングガスが照射分布の重なり25に
あるため、イオン注入層を形成セずに(C) 、 (D
) 、 (E)とパターン膜除去が進行する。一般にデ
フソーカスビームによる加工は精度が悪くなるが、本発
明の実施例では、第2工程にのみデフソーカスビームを
用いるので、精度は問題にならない。
Since the irradiation intensity is reduced due to the defocusing effect, unreacted etching gas 36 remains after one irradiation.
As shown in (B), when adjacent spots 2 are irradiated with the defocused beam, unreacted etching gas 37 remains after two irradiations due to the overlap 25 in the irradiation distribution, and these remaining etching gases 37 remain. Since the gas is located at the overlap 25 of the irradiation distribution, no ion-implanted layer is formed (C) and (D
) and (E), pattern film removal progresses. Generally, machining using a differential socus beam results in poor accuracy, but in the embodiment of the present invention, since the differential socus beam is used only in the second step, accuracy is not a problem.

(発明の効果〕 本発明によれば、集束イオンビームによるフォー27 
= I・マスクあるいはレチクル上のパターン膜除去加工に
おいて、パターン膜除去部にイオン注入層を残さずに除
去加工を行うことが可能であり、光透過率の向上に効果
がある。
(Effects of the Invention) According to the present invention, the four 27
= I-In the process of removing a pattern film on a mask or reticle, it is possible to perform the removal process without leaving any ion implantation layer in the part where the pattern film is removed, which is effective in improving light transmittance.

また本発明によれば、最小限の加工時間で最小限のエツ
チングガスを使用しながら、エツチングガスによる化学
反応の効果を最大限に引き出すことが可能であり、単に
フォトマスク、レチクルに限らず、集束イオンビームに
よるICやLSIなどの微細加工においても応用が可能
であり、更にカーボン系のガスやタングステン系のガス
を用いた集束イオンビームによるデポジションにおいて
も、化学反応の効果を最大限に引き出さなければならな
いという全く同し理由から応用が可能である。
Further, according to the present invention, it is possible to maximize the effect of the chemical reaction caused by the etching gas while using the minimum amount of etching gas in the minimum processing time. It can also be applied to microfabrication of ICs and LSIs using focused ion beams, and can also be applied to deposition using focused ion beams using carbon-based gases or tungsten-based gases to maximize the effects of chemical reactions. It can be applied for exactly the same reason.

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

第1図は本発明の実施例によるパターン膜除去の第2工
程を模式的に表した図、第2図はパターン膜除去装置の
基本構成図、第3図は従来の集束イオンビームの走査順
序を示す図、第4図は第3図の走査順序をならしめるた
めに走査電極のX2Y方向に印加する電圧波形を示す図
、第5図(八)。 (B)はそれぞれ大視野、小視野のイメージングにおけ
る第3図P、P’断面の集束イオンビーム照射強度分布
図、第6図は従来の方法によるパターン膜除去工程を模
式的に表した図、第7図はパターン膜除去工程中の2次
イオン強度変化を示す図、第8図(A) 、 (B)は
それぞれブロックサイズが2×2.3X3である本発明
の実施例のスキップスキャン方法を示す図、第9図は第
8図(八)の走査順序をならしめるために走査電極のX
、Y方向に印加する電圧波形を示す図、第10図は第8
図(A)の走査順序における第8図(A)P、P’断面
の集束イオンビーム照射強度分布図、第11図は本発明
の実施例と従来方法によるパターン膜除去部の光透過率
とエツチング深さの経時変化を示す図、第12図は集束
イオンビームとデフォーカスビームの強度分布図、第1
3図は本発明の他の実施例によるパターン膜除去の第2
工程を模式的に表した図であ1・・・イオン源 4・ ・集束イオンビーム 16・・・エツチングガス 21・・・スポット 24・ ・ パターン膜 26・・・イオン注入層 29・・ ブロック 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士  林   敬 之 助= 7″V く       m 〇−−− 一ノ′                    −ノ
(%)卑瞥■下        ぐ源反V丁×    
      Σ CL              CL<      
  COO \ノ            −ノ         
      \ノ01」 手続補正書(自発)
Fig. 1 is a diagram schematically showing the second step of pattern film removal according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a basic configuration diagram of a pattern film removal apparatus, and Fig. 3 is a conventional focused ion beam scanning order. FIG. 4 is a diagram showing voltage waveforms applied in the X2Y directions of the scanning electrodes in order to standardize the scanning order in FIG. 3, and FIG. 5 (8). (B) is a focused ion beam irradiation intensity distribution diagram of the cross sections P and P' in FIG. 3 for large-field and small-field imaging, respectively, and FIG. 6 is a diagram schematically showing the pattern film removal process by the conventional method. FIG. 7 is a diagram showing the change in secondary ion intensity during the pattern film removal process, and FIGS. 8 (A) and (B) are respectively the skip scan method of the embodiment of the present invention in which the block size is 2 x 2.3 x 3. Figure 9 shows the scanning electrode X
, a diagram showing the voltage waveform applied in the Y direction, FIG.
FIG. 8(A) is a focused ion beam irradiation intensity distribution diagram of cross sections P and P' in the scanning order of FIG. Figure 12 shows the change in etching depth over time. Figure 12 is an intensity distribution diagram of the focused ion beam and defocused beam.
Figure 3 shows the second pattern film removal process according to another embodiment of the present invention.
This is a diagram schematically showing the steps 1...Ion source 4...Focused ion beam 16...Etching gas 21...Spot 24...Pattern film 26...Ion implantation layer 29...Block or more Applicant Seiko Electronic Industries Co., Ltd. Agent Patent Attorney Keiyuki Hayashi = 7″V Ku m 〇−−− Ichino' -ノ (%) Hideme■ lower Gugentan Vcho ×
Σ CL CL<
COO \ノ -ノ
\No01” Procedural amendment (voluntary)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)イオン源と、イオン源より発生したイオンビーム
を集束するための静電レンズと、集束イオンビームを走
査するための走査電極と、試料上にエッチングガスを吹
きつけるためのガス銃と、試料より放出される2次荷電
粒子の検出器と、検出器の出力に応じて前記試料上のパ
ターンを表示する画像表示装置からなるパターン膜除去
装置において、 パターン膜除去の全工程を前記集束イオンビームの走査
方法を切り換えることによって二つの工程に分離し、第
1工程においては、相隣るスポットに順々に集束イオン
ビームを走査し、第2工程においては、相隣りあわない
スポットに次々に集束イオンビームを走査し、更にパタ
ーン膜除去工程の途中からエッチングガスの吹きつけを
行うことを特徴とするパターン膜除去方法。
(1) an ion source, an electrostatic lens for focusing the ion beam generated by the ion source, a scanning electrode for scanning the focused ion beam, and a gas gun for spraying etching gas onto the sample; In a pattern film removal apparatus comprising a detector for secondary charged particles emitted from a sample and an image display device that displays a pattern on the sample according to the output of the detector, the entire process of pattern film removal is performed using the focused ions. By switching the beam scanning method, the beam is separated into two processes. In the first process, the focused ion beam is scanned to adjacent spots one after another, and in the second process, the focused ion beam is scanned to non-adjacent spots one after another. A pattern film removal method characterized by scanning a focused ion beam and further spraying an etching gas from the middle of the pattern film removal process.
(2)共通部分((1)のカッコ内)、第2工程におい
ては、相隣るスポットに移る間に一定のブランキング時
間を設けつつ順々に集束イオンビームを走査し、更にパ
ターン膜除去工程の途中からエッチングガスの吹きつけ
を行うことを特徴とするパターン膜除去方法。
(2) In the common part (in parentheses in (1)), in the second step, the focused ion beam is scanned one after another while providing a certain blanking time between moving to adjacent spots, and the pattern film is further removed. A pattern film removal method characterized by spraying etching gas from midway through the process.
(3)共通部分、第2工程においては、相隣りあわない
スポットに次々に集束イオンビームを走査し、更にパタ
ーン膜除去工程の最初からエッチングガスの吹きつけを
行うことを特徴とするパターン膜除去方法。
(3) In the common part, the second step is pattern film removal characterized by scanning a focused ion beam on non-adjacent spots one after another, and further spraying etching gas from the beginning of the pattern film removal process. Method.
(4)共通部分、第2工程においては、相隣るスポット
に移る間に一定のブランキング時間を設けつつ順々に集
束イオンビームを走査し、更にパターン膜除去工程の最
初からエッチングガスの吹きつけを行うことを特徴とす
るパターン膜除去方法。
(4) In the common part, in the second step, the focused ion beam is scanned one after another while providing a certain blanking time between adjacent spots, and furthermore, the etching gas is blown from the beginning of the pattern film removal step. A method for removing a patterned film, which is characterized by applying a coating.
(5)上記相隣り合わないスポット間の距離が集束イオ
ンビーム径以上離れていることを特徴とする特許請求の
範囲第1項又は第3項記載のパターン膜除去方法。
(5) The patterned film removing method according to claim 1 or 3, wherein the distance between the non-adjacent spots is greater than or equal to the diameter of the focused ion beam.
JP63110191A 1987-11-16 1988-05-06 Method for removing pattern film Pending JPH01280759A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003526919A (en) * 2000-03-10 2003-09-09 フェイ カンパニ Method and apparatus for milling copper interconnects in a charged particle beam system
JP2006059835A (en) * 2004-08-17 2006-03-02 Sii Nanotechnology Inc Method for correcting amplitude defect in multilayer film of euvl mask

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