JPH03245529A - Apparatus and method for charged particle beam processing - Google Patents

Apparatus and method for charged particle beam processing

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JPH03245529A
JPH03245529A JP4108190A JP4108190A JPH03245529A JP H03245529 A JPH03245529 A JP H03245529A JP 4108190 A JP4108190 A JP 4108190A JP 4108190 A JP4108190 A JP 4108190A JP H03245529 A JPH03245529 A JP H03245529A
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charged beam
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secondary particle
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reactive gas
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淳三 東
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聡 原市
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朗 嶋瀬
Junichi Mori
順一 森
Takahiko Takahashi
高橋 貴彦
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Abstract

PURPOSE:To stabilize the operation of the title apparatus by a method wherein, when a reactive gas is led-in to perform the reactive etching process or beam assist deposition using charged particle beams, the secondary particle detector and electron shower are protected from the reactive gas. CONSTITUTION:A specimen 24 is irradiated with ion beams 2 simultaneously, the secondary ions are detected by the secondary particle detector to obtain scanning ion microscopic images and a stage is shifted while examining the images for setting up the processing position and region of the specimen 24. At this time, the secondary ions from the specimen 24 are amplified by a microchannel plate 11 so as to be detected by a detecting electrode 10 and then a shutter 13 is opened to spray the passed through secondary particles and a reactive gas over the specimen 24 with processing position and region previously set up using a nozzle 15. Furthermore, the positive charge stored in the specimen 24 by the beams 2 is neutralized by the electrons from an electron source 22 to perform the reactive etching process of the specimen 24 by the reactive gas activated by the beam 2.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は荷電ビームと反応性ガスとを用いて反応性エツ
チングやビームアシストデポジション等を行う荷電ビー
ム処理にかかわり、特に、2次粒子ディテクタと電子シ
ャワーの性能劣化防止がなされた荷電ビーム処理装置及
びその方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to charged beam processing that uses a charged beam and a reactive gas to perform reactive etching, beam-assisted deposition, etc., and particularly relates to a secondary particle detector. The present invention relates to a charged beam processing device and a method thereof in which performance deterioration of an electron shower is prevented.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、LSI等の半導体装置は、高集積化、高機能化を
進めろために、配線や素子の多層化が進んでいる。この
ため、開発過程にある半導体装置が設計通りに動作する
とは限らず、LSI設計のデバッグや製造プロセス上の
不良解析を目的として、チップ上の配線を切断したり、
あるいは任意部分を接続することにより回路修正を短時
間で行う要求が高まっている。このような回路修正では
、一つのLSI上で数十個所におよぶ加工を行う必要が
あり、加工を高速にしてしかも100%近い高歩留りで
行わねばならない。
2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices such as LSIs have become more highly integrated and more functional, so wiring and elements are becoming more multilayered. For this reason, semiconductor devices in the development process do not always operate as designed, and for the purpose of debugging LSI designs or analyzing defects in the manufacturing process, wiring on the chip may be cut,
Alternatively, there is an increasing demand for circuit correction to be performed in a short time by connecting arbitrary parts. In such circuit modification, it is necessary to perform processing at dozens of locations on one LSI, and the processing must be performed at high speed and with a high yield of nearly 100%.

このうち、配線の切断を行う方法としては、従来、集束
イオンビームにより配線材料の原子を叩きだすスパッタ
加工方法が用いられてきたが、この方法では、加工速度
が遅い、被加工物の材質に対して選択性が小さい、傾斜
面に対する加工速度が大きいために各層の凹凸にならっ
た精度良い加工が難しい等の問題があった。
Among these methods, the conventional method for cutting wiring has been the sputtering method in which atoms of the wiring material are ejected using a focused ion beam, but this method requires slow processing speed and On the other hand, there were problems such as low selectivity and high processing speed for sloped surfaces, making it difficult to accurately process the unevenness of each layer.

これに対し、反応性ガスと集束イオンビームや電子ビー
ムなどの荷電ビームとを組み合わせた化学反応性エツチ
ングを用いれば、スパッタ加工の数十倍の高速加工がで
き、反応性ガスの種類を選択することで被加工層の下層
に対する選択性を大きくでき、凹凸の激しい試料に対し
ても下層にダメージを与えない精度の良い加工が可能と
なる。
On the other hand, chemically reactive etching, which combines a reactive gas with a charged beam such as a focused ion beam or electron beam, allows processing to be performed at a speed several tens of times faster than sputtering, and the type of reactive gas can be selected. This makes it possible to increase the selectivity for the lower layer of the layer to be processed, and enables highly accurate processing without damaging the lower layer even for samples with severe irregularities.

ここで、集束イオンビームや電子ビームなどの荷電ビー
ムの照射部で局所的に反応性エツチングを用いた従来例
として、特開平1−169858号公報に記載のものが
ある。
Here, as a conventional example in which reactive etching is locally used at a portion irradiated with a charged beam such as a focused ion beam or an electron beam, there is a method described in Japanese Patent Laid-Open No. 1-169858.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記従来技術においては、像検出用の2次粒子ディテク
タに対する反応性ガスの影響についてはなんら考慮され
ていなかった。従って、チャンバ内に反応性ガスが導入
された場合、拡散によって2次粒子ディテクタに反応性
ガスが当たってしまい、そのとき2次粒子ディテクタに
かかっている電圧で反応性ガスに活性エネルギを与えて
しまう。
In the above-mentioned prior art, no consideration was given to the influence of the reactive gas on the secondary particle detector for image detection. Therefore, when a reactive gas is introduced into the chamber, the reactive gas hits the secondary particle detector due to diffusion, and the voltage applied to the secondary particle detector at that time imparts active energy to the reactive gas. Put it away.

その結果、2次粒子ディテクタの表面の金属が腐食され
て性能が劣化してしまい、頻繁に交換することが必要と
なるという問題があった。
As a result, there is a problem in that the metal on the surface of the secondary particle detector is corroded and its performance deteriorates, making it necessary to frequently replace it.

また、被加工物が絶縁物である場合、イオンビームから
の電荷により被加工物の表面はチャージアップする。こ
のため、被加工物の表面近くでイオンビームは反発され
て曲げられる。この状態では、加工位置精度がでないと
いう問題が生じる。
Furthermore, when the workpiece is an insulator, the surface of the workpiece is charged up due to the charge from the ion beam. Therefore, the ion beam is repelled and bent near the surface of the workpiece. In this state, a problem arises in that the machining position accuracy is poor.

この問題を解決するため、被加工物の表面の電荷を中和
する方法として、特開昭61−248346号公報に記
載されている電子シャワーを用いる方法がある。これは
、イオンビームの照射点の周りの被加工物表面を電子銃
からの電子によって覆うことにより、これらの電子で表
面に蓄積したイオンビームの正電荷を中和させて、イオ
ンビームを所望の場所に照射させる方法である。しかし
、この従来技術では、電子シャワーに対する反応性ガス
の影響についてはなんら考慮されておらず1反応性ガス
によって電子シャワーの性能が劣化してしまうという問
題点があった。
In order to solve this problem, there is a method using an electron shower described in Japanese Patent Laid-Open No. 61-248346 as a method of neutralizing the electric charges on the surface of the workpiece. This involves covering the surface of the workpiece around the ion beam irradiation point with electrons from the electron gun, and using these electrons to neutralize the positive charges of the ion beam accumulated on the surface. This is a method of irradiating a location. However, in this conventional technique, no consideration is given to the influence of the reactive gas on the electron shower, and there is a problem in that the performance of the electron shower deteriorates due to one reactive gas.

本発明の目的は、反応性ガスによって2次粒子ディテク
タと電子シャワーの性能を劣化させることなく反応性エ
ツチングを行える荷電ビーム加工装置、さらには同様に
ビームアシストデポジションを行える荷電ビーム成膜装
置及びその方法を提供することにある。
The object of the present invention is to provide a charged beam processing device that can perform reactive etching without deteriorating the performance of a secondary particle detector and an electron shower due to reactive gas, and a charged beam film forming device that can similarly perform beam assisted deposition. Our goal is to provide a method for doing so.

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

上記目的は、2次粒子ディテクタの性能劣化防止につい
ては1反応性ガスを供給して反応性エツチングを行う際
に、2次粒子ディテクタの前面に反応性ガスを遮るため
のシャッタ機構を設け、試料のIil!m時はシャッタ
を開いて2次粒子ディテクタをオンにし、加工時には2
次粒子ディテクタをオフにしてシャッタを閉じ、しかる
後反応性ガスを供給するように切り換えることで達成で
きる。
The above purpose is to prevent performance deterioration of the secondary particle detector. 1. When performing reactive etching by supplying a reactive gas, a shutter mechanism is installed in front of the secondary particle detector to block the reactive gas, and Iil! At time m, the shutter is opened and the secondary particle detector is turned on.
This can be accomplished by turning off the secondary particle detector, closing the shutter, and then switching to supplying the reactive gas.

また、2次粒子ディテクタに反応性ガスに対して盾1久
力のある保護膜を表面に形成したシンチレータ等を用い
ることでも達成できる。
This can also be achieved by using, as a secondary particle detector, a scintillator or the like having a protective film on its surface that is durable against reactive gases.

さらに、2次粒子ディテクタを処理室とは別な筐体に入
れ、その筐体を差動排気するが、あるいは冷却すること
でも達成できる。
Furthermore, this can also be achieved by placing the secondary particle detector in a housing separate from the processing chamber and differentially pumping or cooling the housing.

上記目的のうち、電子シャワーの性能劣化防止について
は、電子銃にオリフィスを設けて差動排気することによ
り達成できる。
Among the above objectives, prevention of performance deterioration of the electron shower can be achieved by providing an orifice in the electron gun and performing differential pumping.

また、電子シャワーの電子源として陰極体加熱式電子発
生機構を用いることでも達成できる。
It can also be achieved by using a cathode heating type electron generation mechanism as the electron source for the electron shower.

〔作用〕[Effect]

上記構成のうち、2次粒子ディテクタの前面にシャッタ
機構を設けた装置では、観察時にはシャッタを開き、2
次粒子ディテクタをオンにし、加工時にはシャッタを閉
じ、2次粒子ディテクタをオフにし、しかる後に反応性
ガスを供給する。加工からi!察に移るときは1反応性
ガスを排気するとともに、不活性ガスを供給して反応性
ガスを吹き飛ばした後にシャッタを開き、2次粒子ディ
テクタをオンにすることで、2次粒子ディテクタの性能
を劣化させることなく2次粒子の検出が行える。
Among the above configurations, in a device with a shutter mechanism provided in front of the secondary particle detector, the shutter is opened during observation, and the
The secondary particle detector is turned on, the shutter is closed during processing, the secondary particle detector is turned off, and then reactive gas is supplied. From processing to i! When moving on to detection, the performance of the secondary particle detector can be improved by exhausting the reactive gas, opening the shutter after blowing off the reactive gas by supplying an inert gas, and turning on the secondary particle detector. Secondary particles can be detected without deterioration.

2次粒子ディテクタに反応性ガスに対して耐久力のある
保護膜を形成したシンチレータを用いる構成では1表面
に反応性ガスが当たってもシンチレータ本体にはなんら
影響なく、また保護膜を導電性の材質にすることにより
、2次粒子ディテクタ本来の性能に影響を与えることは
ない。
In a configuration in which a secondary particle detector uses a scintillator with a protective film that is durable against reactive gases, even if the reactive gas hits one surface, there is no effect on the scintillator itself; By choosing the material, the original performance of the secondary particle detector will not be affected.

2次粒子ディテクタを筐体の中に入れ、その筐体を差動
排気する構成では、反応性ガスが2次粒子ディテクタに
当たる量が少なくなり、また、筐体を冷す構成では、筐
体の内壁に当たった反応性ガスが吸着するので、2次粒
子ディテクタの性能劣化を防ぐことができる。
In a configuration in which the secondary particle detector is placed inside a housing and the housing is differentially pumped, the amount of reactive gas that hits the secondary particle detector is reduced, and in a configuration in which the housing is cooled, Since the reactive gas that hits the inner wall is adsorbed, deterioration of the performance of the secondary particle detector can be prevented.

次に、電子シャワーについて、電子源の先端にオリフィ
スが設けられ、差動排気された電子銃を用いる構成では
、反応性ガスが電子銃内に入ってくる量を少なくするこ
とができ、かつ反応性ガスを加工後直ちに排気すること
で、電子源の性能劣化を防ぐことができる。
Next, regarding the electron shower, if an orifice is provided at the tip of the electron source and a differentially pumped electron gun is used, the amount of reactive gas entering the electron gun can be reduced, and the amount of reactive gas entering the electron gun can be reduced. By exhausting the toxic gas immediately after processing, deterioration in the performance of the electron source can be prevented.

また、電子を供給する手段として、陰極体加熱による電
子放出方式を用いる構成では、陰極体を厚みの大きいも
のとすることで、反応性ガスによって陰極体がスパッタ
されても少しであるので、交換の頻度を小さくすること
ができ、実質的に性能劣化の影響を回避できる。
In addition, in a configuration that uses an electron emission method by heating the cathode body as a means of supplying electrons, by making the cathode body thick, even if the cathode body is sputtered by reactive gas, it is only a small amount, so it can be easily replaced. frequency can be reduced, and the effects of performance deterioration can be substantially avoided.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面に従い本発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

実施例1: 第1図は本発明の第1の実施例の装置の構成図を示した
ものである。
Embodiment 1: FIG. 1 shows a configuration diagram of a device according to a first embodiment of the present invention.

本実施例は、荷電ビームとして集束イオンビームを用い
た例であるが、電子ビームを用いてもほぼ同様に処理が
行える。
Although this embodiment uses a focused ion beam as the charged beam, almost the same processing can be performed using an electron beam.

図において、IBチャンバ26内に、イオン源1からイ
オンビーム2を引き出すための引き出し電極3と、引き
出されたイオンビーム2を集束する。
In the figure, an extraction electrode 3 for extracting the ion beam 2 from the ion source 1 and the extracted ion beam 2 are focused in the IB chamber 26.

ための前段集束レンズ4、アパーチャ5.後段集束レン
ズ6、イオンビームを偏向するデフレクタ電極8からな
る集束イオンビーム光学系があり、これらはイオンビー
ムコントローラ28で制御されている。また、IBチャ
ンバ26の底部には、イオンビーム2を通過させるため
のスルーホールが設けられている。
front-stage focusing lens 4, aperture 5. There is a focused ion beam optical system consisting of a post-stage focusing lens 6 and a deflector electrode 8 that deflects the ion beam, and these are controlled by an ion beam controller 28. Furthermore, a through hole for passing the ion beam 2 is provided at the bottom of the IB chamber 26 .

メインチャンバ27には、試料24を搭載するステージ
251反応性ガスを試料24に吹き付けるノズル15が
あり、このノズル15には流量調整バルブ16を介して
反応性ガスボンベ18が接続されている。また、イオン
ビーム2の照射とともに試料24から発生する2次粒子
を検出する2次粒子ディテクタと、試料24表面に蓄積
されるイオンビーム2の正電荷を中和するための電子シ
ャワーが設けられている。
The main chamber 27 includes a stage 251 on which the sample 24 is mounted, and a nozzle 15 for spraying reactive gas onto the sample 24. A reactive gas cylinder 18 is connected to this nozzle 15 via a flow rate adjustment valve 16. Additionally, a secondary particle detector is provided to detect secondary particles generated from the sample 24 upon irradiation with the ion beam 2, and an electron shower is provided to neutralize the positive charges of the ion beam 2 accumulated on the surface of the sample 24. There is.

メインチャンバ27は、図示しない排気管と排気装置に
より真空に保たれている。ここで、29は電子シャワー
電源、30はステージ25を制御するステージコントロ
ーラ、31はガス供給・排気バルブを制賞するコントロ
ーラ、32は2次粒子ディテクタの制御およびシャッタ
開閉の制御をするコントローラであり、前記イオンビー
ムコントローラ28を含めたこれらコントローラ類をコ
ンピュータ33により制御している。
The main chamber 27 is kept in a vacuum by an exhaust pipe and an exhaust device (not shown). Here, 29 is an electronic shower power supply, 30 is a stage controller that controls the stage 25, 31 is a controller that controls the gas supply/exhaust valve, and 32 is a controller that controls the secondary particle detector and the shutter opening/closing. , these controllers including the ion beam controller 28 are controlled by a computer 33.

前記2次粒子ディテクタは、マイクロチャンネルプレー
l−11に2次粒子を引き込むための引き込み電極12
と、マイクロチャンネルプレート11で増幅された2次
粒子を検出するための検出電極10と、イオンビーム2
の通路の電界を乱さないようにするための接地したシー
ルド電極9とで構成されており、反応性ガスをマイクロ
チャンネルプレート11から遮るために引き込み電極1
2とマイクロチャンネルプレート11との間に、駆動装
置14で駆動されるシャッタ13が入るようになってい
る。また、前記電子シャワーは、電子銃19の中に組み
込まれた電子源22から出た電子をレンズ23により集
束して、電子銃19の先端に設けられたオリフィスを通
して供給され、バルブ21を介して図示しない排気装置
により差動排気されるようになっている。なお、ゲート
バルブ20は、電子源22を交換する際にそれをメイン
チャンバ27と隔離するためのものである。
The secondary particle detector includes a drawing electrode 12 for drawing secondary particles into the microchannel plate l-11.
, a detection electrode 10 for detecting secondary particles amplified by the microchannel plate 11, and an ion beam 2.
A grounded shield electrode 9 is used to avoid disturbing the electric field in the passage of the microchannel plate 11.
A shutter 13 driven by a drive device 14 is inserted between the microchannel plate 11 and the microchannel plate 11 . The electron shower is made by focusing electrons emitted from an electron source 22 built into the electron gun 19 with a lens 23, and supplying the electrons through an orifice provided at the tip of the electron gun 19 through a valve 21. Differential exhaust is provided by an exhaust device (not shown). Note that the gate valve 20 is for isolating the electron source 22 from the main chamber 27 when replacing it.

次に、本実施例の装置を用いたLSI加工時の制御プロ
セスの例と各部の動作について、第2図および第3図を
参照して説明する。第2図は観察・加工時の各要素の状
態をシーケンスで表わしたものであり、第3図は観察・
加工時の各要素の状態を模式図で表わしたものである。
Next, an example of a control process during LSI processing using the apparatus of this embodiment and the operation of each part will be explained with reference to FIGS. 2 and 3. Figure 2 shows the state of each element during observation and processing in sequence, and Figure 3 shows the state of each element during observation and processing.
This is a schematic diagram showing the state of each element during processing.

まず、試料24上にイオンビーム2を照射し、同時に出
る2次イオンを2次粒子ディテクタにより検出し、走査
イオン顕微鏡像(以下、SIM像と記す)を得て観察し
ながら、ステージ25をステージコントローラ30によ
り制御し移動させて、試料24の加工位置、加工領域の
設定を行う。このとき、マイクロチャンネルプレート1
1にはv2、引き込み電極12にはvoの電圧を印加し
て、試料24から出た2次イオンをvoの電圧で加速し
て、マイクロチャンネルプレート11に引き込み増幅し
て検出電極10で検出する。また、シャッタ13は第1
図の右側へ引き込まれて2次粒子が通過できる“開″の
状態、電子シャワーは電子を試料24上に供給している
オンの状態、反応性ガスはバルブ17が開かれ、図示し
ない排気装置によりノズル15の中が排気された状態で
ある。このようにして加工位置。
First, the sample 24 is irradiated with the ion beam 2, secondary ions emitted at the same time are detected by a secondary particle detector, and while a scanning ion microscope image (hereinafter referred to as SIM image) is obtained and observed, the stage 25 is It is controlled and moved by the controller 30 to set the processing position and processing area of the sample 24. At this time, microchannel plate 1
A voltage of v2 is applied to 1 and a voltage of vo is applied to the extraction electrode 12, and the secondary ions emitted from the sample 24 are accelerated by the voltage of vo, drawn into the microchannel plate 11, amplified, and detected by the detection electrode 10. . Further, the shutter 13 is
The electron shower is in the "open" state where it is drawn to the right side of the figure and allows secondary particles to pass through, the electron shower is in the on state supplying electrons onto the sample 24, and the reactive gas is in the "on" state where the valve 17 is opened and the exhaust device (not shown) The inside of the nozzle 15 is now evacuated. In this way, the processing position.

加工領域を設定した後、マイクロチャンネルプレート1
1に印加しである電圧の■2をOボルトにし、Vユを−
v0にして、シャッタ13を閉じる。しかし、引き込み
電極12に印加している電圧v0は、これをOボルトに
してしまうと、試料24上の電位分布が変化してイオン
ビーム2の試料24への着地点が変化し、前述した加工
位置、加工領域の設定がずれてしまう。このため、引き
込み電極12に印加していた電圧■。は、シャッタ13
を閉じた後も印加しておく。また、シャッタ13は接地
電位にしておく。これにより、イオンビーム2の軌跡は
シャッタ13を閉じることによってなんら変化を受ける
ことなく高い加工位置精度を維持できる。上記のような
状態の下で、ノズル15から反応性ガスを試料24上に
吹き付ける。このとき、反応性ガスとしては、被加工物
の材料によって変るが、例えば被加工物がAl1テあれ
ばC1系のガス(C112、CCL。
After setting the processing area, microchannel plate 1
The voltage ■2 applied to 1 is set to O volts, and V is -
Set to v0 and close the shutter 13. However, if the voltage v0 applied to the pull-in electrode 12 is set to O volts, the potential distribution on the sample 24 will change and the landing point of the ion beam 2 on the sample 24 will change, resulting in the above-mentioned processing. The position and processing area settings are incorrect. Therefore, the voltage ■ applied to the lead-in electrode 12. is shutter 13
Keep it applied even after closing. Further, the shutter 13 is kept at ground potential. Thereby, the locus of the ion beam 2 is not changed in any way by closing the shutter 13, and high processing position accuracy can be maintained. Under the above conditions, a reactive gas is sprayed onto the sample 24 from the nozzle 15. At this time, the reactive gas varies depending on the material of the workpiece, but for example, if the workpiece is Al1, C1-based gas (C112, CCL) is used.

BCC105iCQ、等)が適し、5in2であれば主
にF系のガス(CF4. CHF3、C3Fs、 Xe
F、等)が適する。また、シャッタ13には、中央にイ
オンビーム2が通過するのに十分な大きさの穴を設けで
ある。そして、電子源22からは、電子銃19のオリフ
ィスを通して、イオンビーム2により試料24上に蓄積
する正電荷を中和するための電子が供給され、イオンビ
ーム2の軌跡が曲げられることはない。この電子銃19
は常に排気されており、オリフィスを通って入ってくる
反応性ガスは直ちに排気されて、電子源22の周りの反
応性ガス濃度を低く抑えて性能の劣化を防いでいる。
BCC105iCQ, etc.) is suitable, and 5in2 mainly uses F-based gases (CF4, CHF3, C3Fs, Xe
F, etc.) are suitable. Further, the shutter 13 is provided with a hole in the center that is large enough for the ion beam 2 to pass through. Electrons are supplied from the electron source 22 through the orifice of the electron gun 19 to neutralize the positive charges accumulated on the sample 24 by the ion beam 2, so that the trajectory of the ion beam 2 is not bent. This electron gun 19
is constantly evacuated, and the reactive gas that enters through the orifice is immediately evacuated to keep the reactive gas concentration around the electron source 22 low and prevent performance deterioration.

試料24は、イオンビーム2により活性化された反応性
ガスによって反応性エツチングがなされる。
The sample 24 is subjected to reactive etching by the reactive gas activated by the ion beam 2.

そして、あらかじめ実験により求められている加工速度
に基づいて所望の深さまで加工を行った後、バルブ16
を閉じ、バルブ17&開けて反応性ガスを排気し、しば
らくして、2次粒子ディテクタ付近の反応性ガスが十分
排気されてからシャッタ13を開き、マイクロチャンネ
ルプレート11と検出電極10に電圧を印加して、次の
加工位置を1!察し加工位置決めを行う。以後はこの動
作の繰り返しである。そして、これら一連の動作は、コ
ンピュータ33により制御して行うことができる。
After machining to a desired depth based on the machining speed determined in advance through experiments, the valve 16
Close the valve 17 and open it to exhaust the reactive gas. After a while, after the reactive gas near the secondary particle detector has been sufficiently exhausted, open the shutter 13 and apply voltage to the microchannel plate 11 and the detection electrode 10. Then, set the next machining position to 1! Detection and positioning for machining. From then on, this operation is repeated. These series of operations can be controlled and performed by the computer 33.

本実施例によれば、反応性ガスによる2次粒子ディテク
タや電子シャワーの電子源の性能劣化を防ぐことができ
、安定な装置稼動が可能となる6次に、第1の実施例で
の別な制御プロセスと各部の動作を第4図を参照して説
明する。
According to this embodiment, it is possible to prevent performance deterioration of the secondary particle detector and the electron source of the electron shower due to the reactive gas, and to enable stable operation of the device. The control process and operation of each part will be explained with reference to FIG.

前記制御プロセスの説明では、1個所ごとに加]ニ位置
と加工領域の設定を行うために、反応性ガスを排気して
からSIM像の観察をしていたが、複数の加工場所が近
くにあるとき、SIM像をA/D変換してディジタル画
像を得て、そのディジタル画像上でカーソルを動がして
加工領域部分を拡大し、その拡大画像で加工領域を設定
してから画像メモリに登録しておく。そして、別の加工
場所についても同じように加工領域を設定して画像メモ
リに登録しておく。そして、マイクロチャンネルプレー
ト11と検出電極10の電圧を切り、シャッタ13を閉
じてから、画像メモリ■から読み取った加工位置の座標
をステージコントローラ3oに入力してステージ25を
動かし、試料24の位置決めを行う、また、加工領域は
、画像メモリIから読み取り、これをイオンビームコン
トローラ28に入力し、反応性ガスをノズル15から供
給して1番目の加工を行う、さらに、2番目、3番目の
加工は、反応性ガスを供給したままでイオンビーム2を
オフにしてから、それぞれ画像メモリ■、■からの加工
位置座標信号によりステージ25を動かして試料24を
加工位置まで移動させ、イオンビーム2を照射し、同様
に加工を行う。このようにすることで、反応性ガスを排
気するための所要総時間が短縮され、加工効率が向上す
る。
In the above explanation of the control process, in order to set the position and processing area for each location, the SIM image was observed after exhausting the reactive gas. One day, I obtained a digital image by A/D converting the SIM image, enlarged the processing area by moving the cursor on the digital image, set the processing area using the enlarged image, and then stored it in the image memory. Register it. Processing areas are similarly set for other processing locations and registered in the image memory. Then, after turning off the voltage of the microchannel plate 11 and the detection electrode 10 and closing the shutter 13, the coordinates of the processing position read from the image memory 3 are input to the stage controller 3o to move the stage 25 and position the sample 24. The processing area is read from the image memory I, inputted to the ion beam controller 28, reactive gas is supplied from the nozzle 15 to perform the first processing, and the second and third processing. After turning off the ion beam 2 while keeping the reactive gas supplied, the stage 25 is moved to move the sample 24 to the processing position according to the processing position coordinate signals from the image memories ① and ②, respectively, and the ion beam 2 is turned off. Irradiate and process in the same way. By doing so, the total time required to exhaust the reactive gas is shortened, and processing efficiency is improved.

実施例2: 本発明の第2の実施例を第5図により説明する。Example 2: A second embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG.

第5図はその装置の要部を示した構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing the main parts of the device.

本実施例では、反応性ガスを遮るシャッタ35に冷却手
段を設け、また、試料24に不活性ガスを吹き付ける手
段を設けている。すなわち、シャッタ35を保持した支
柱に冷却パイプ40を通し、その中に例えば液体窒素等
の冷媒物質を供給し、熱伝導を利用してシャッタ35の
表面を反応性ガスの蒸発湿度以下に冷す。また、不活性
ガスを吹き付ける手段として、ノズル36はバルブ37
を介して不活性ガスボンベ38につながっている。この
ようにすることで、ノズル15から供給された反応性ガ
スはシャッタ35に当たると吸着し、マイクロチャンネ
ルプレート11に反応性ガスが行く量をさらに少なくす
ることができる。また、加工から観察に移るときに、試
料24表面に残っていた反応性ガスをノズル36からの
不活性ガスによって吹き飛ばすことで、より確実に反応
性ガスが排気できる。
In this embodiment, a cooling means is provided in the shutter 35 that blocks the reactive gas, and a means for spraying an inert gas onto the sample 24 is provided. That is, a cooling pipe 40 is passed through the column holding the shutter 35, and a refrigerant substance such as liquid nitrogen is supplied into the pipe, and the surface of the shutter 35 is cooled to below the evaporation humidity of the reactive gas using heat conduction. . The nozzle 36 also has a valve 37 as a means for spraying inert gas.
It is connected to an inert gas cylinder 38 via. By doing so, the reactive gas supplied from the nozzle 15 is adsorbed when it hits the shutter 35, and the amount of reactive gas going to the microchannel plate 11 can be further reduced. Further, when moving from processing to observation, the reactive gas remaining on the surface of the sample 24 is blown away by the inert gas from the nozzle 36, so that the reactive gas can be exhausted more reliably.

なお、本実施例の上記以外の構成、作用については、前
記第1の実施例と同様である。
Note that the configuration and operation of this embodiment other than those described above are the same as those of the first embodiment.

以下余白 実施例3z 本発明の第3の実施例として、2次粒子ディテクタにメ
ツシュ電極を用いた例を第6図により説明する。第6図
はその装置の要部を示した構成図である。
Margin Example 3z As a third example of the present invention, an example in which a mesh electrode is used as a secondary particle detector will be described below with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram showing the main parts of the device.

図において、メツシュ電極41は、2次イオンを効率良
く検出するために試料24を覆うような形になっており
、電子銃19とイオンビーム2とノズル15をそれぞれ
通すために十分な大きさの穴を設けである。このメツシ
ュ電極41には、2次イオンを引き込むための負電圧を
引き込み電源42により印加する。そして、この引き込
まれた2次イオンによる電流はI/V変換器43により
電圧信号に変換され、高ゲインのアンプ44により増幅
されて、図示しない処理装置を通してCRT上にSIM
像として検出される。この場合、メツシュ電極41の材
質を反応性ガスに対して安定な金属(例えばAu、Ni
等)とするか、あるいは他の金属の表面に上記安定な金
属のコーティングを施したものとすれば、反応性ガスに
よる性能の劣化がなく、安定してSIM像を得ることが
できる。
In the figure, the mesh electrode 41 is shaped to cover the sample 24 in order to efficiently detect secondary ions, and is large enough to pass the electron gun 19, ion beam 2, and nozzle 15, respectively. It has a hole. A negative voltage for drawing in secondary ions is applied to this mesh electrode 41 by a drawing power source 42 . The current caused by the drawn secondary ions is converted into a voltage signal by an I/V converter 43, amplified by a high gain amplifier 44, and sent to a SIM card on a CRT through a processing device (not shown).
Detected as an image. In this case, the mesh electrode 41 may be made of a metal that is stable against reactive gases (for example, Au, Ni, etc.).
etc.), or by coating the surface of another metal with the above-mentioned stable metal, there is no performance deterioration due to reactive gas, and it is possible to stably obtain a SIM image.

本実施例の場合は、第1の実施例の効果に加えて、反応
性ガスを流している加工中に加工状態が観察できるので
、加工の進行状況をi察しながら、また位置ずれ、ビー
ム焦点ずれ等を補正しながら加工することができ、加工
位置精度を上げることができるという効果がある。
In the case of this embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, it is possible to observe the processing state during processing while flowing reactive gas, so that while observing the progress of processing, it is also possible to check the position shift, beam focus, etc. This has the effect that machining can be performed while correcting deviations, etc., and that machining position accuracy can be increased.

実施例4: 本発明の第4の実施例として、2次粒子ディテクタにシ
ンチレータを用いた例を第7図により説明する。第7図
はその装置の要部を示した構成図である。
Embodiment 4: As a fourth embodiment of the present invention, an example in which a scintillator is used as a secondary particle detector will be explained with reference to FIG. FIG. 7 is a configuration diagram showing the main parts of the device.

本実施例において、シンチレータ45の表面に、反応性
ガスに対して耐久力のある保護膜46(例えばAu−P
d、Ag、Pt等の膜)を蒸着しておけば、第3の実施
例と同様に性能を劣化させることがなく、また加工中で
もSIM像を得ることができる。
In this embodiment, a protective film 46 (for example, Au-P
d, Ag, Pt, etc.), the performance will not deteriorate as in the third embodiment, and a SIM image can be obtained even during processing.

実施例5: 本発明の第5の実施例を第8図により説明する。Example 5: A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例は、2次イオンを引き込む光学系を設け。This embodiment includes an optical system that draws in secondary ions.

その引き込まれた2次イオンをシンチレータで検出する
構成としたものである。第8図はその装置の要部を示し
た構成図である。
The structure is such that the drawn secondary ions are detected by a scintillator. FIG. 8 is a block diagram showing the main parts of the device.

前記引き込み光学系は、第1のアパーチャ47、前段レ
ンズ48、第2のアパーチャ49、後段レンズ50、第
3のアパーチャ51で構成され、この第3のアパーチャ
51の後にシンチレータ52が配置されている。そして
、これらはディテクタ室53内に収められており、その
ディテクタ室53には、各アパーチャ間を排気するよう
にした多段排気する手段が用いられている。
The retraction optical system is composed of a first aperture 47, a front lens 48, a second aperture 49, a rear lens 50, and a third aperture 51, and a scintillator 52 is disposed after the third aperture 51. . These are housed in a detector chamber 53, and the detector chamber 53 is equipped with a multi-stage evacuation means for evacuation between the respective apertures.

この構成では、試料24から飛び出た2次イオンは、第
1のアパーチャ47を通って、前段レンズ48で一度集
束して第2のアパーチャ49を通り、後段レンズ50で
再度集束させ、第3のアパーチャ51を通ってシンチレ
ータ52の受光面に照射される。そして、シンチレータ
52で増幅された2次イオンは、図示しない処理装置を
通して処理され、SIM像を得ることができる。ここで
、第1のアパーチャ47を通って入ってくる反応性ガス
の一部はバルブ゛54を介して排気され、排気されずに
そのまま第2のアパーチャ49を通った反応性ガスはバ
ルブ55を介して排気される。このようにアパーチャで
絞って差動排気することで1反応性ガスがシンチレータ
52の受光面に到達する量を極力少なくすることができ
、シンチレータ52にダメージを与えることなく観察が
行える。
In this configuration, secondary ions ejected from the sample 24 pass through the first aperture 47, are once focused by the front lens 48, pass through the second aperture 49, are focused again by the rear lens 50, and are then focused once by the front lens 48. The light passes through the aperture 51 and is irradiated onto the light receiving surface of the scintillator 52 . The secondary ions amplified by the scintillator 52 are then processed through a processing device (not shown) to obtain a SIM image. Here, a part of the reactive gas that has entered through the first aperture 47 is exhausted through the valve 54, and the reactive gas that has passed through the second aperture 49 without being exhausted is exhausted through the valve 55. Exhausted through. By narrowing the aperture and differentially pumping in this manner, the amount of one reactive gas reaching the light receiving surface of the scintillator 52 can be minimized, and observation can be performed without damaging the scintillator 52.

実施例6: 本発明の第6の実施例を第9図により説明する。Example 6: A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例は、前記第5の実施例と同様、2次イオン引き
込み光学系を設けるものであるが、曲げられた筒の中を
通ってシンチレータで検出する構成としたものである。
This embodiment, like the fifth embodiment, is provided with an optical system for drawing in secondary ions, but has a configuration in which ions are detected by a scintillator after passing through a bent cylinder.

第9図はその装置の要部を示した構成図である。FIG. 9 is a block diagram showing the main parts of the device.

この構成では、2次イオンは負電圧がかけられた第1の
アパーチャ57で引き込まれ、レンズ58によりシンチ
レータ52の受光面に照射される。ここで、レンズ58
、シンチレータ52等が収められている筒62に巻いた
冷却バイブロ0に例えば液体窒素等の冷媒物質を流し、
@62を冷却しておく。こうすることで、第1のアパー
チャ57を通って筒62内に飛び込んだ反応性ガスは筒
62の内壁に衝突し、その内壁に吸着する。これによっ
て、シンチレータ52に反応性ガスによるダメージを与
えることなく観察が行える。
In this configuration, secondary ions are drawn in by the first aperture 57 to which a negative voltage is applied, and are irradiated onto the light receiving surface of the scintillator 52 by the lens 58. Here, the lens 58
, a refrigerant substance such as liquid nitrogen is poured into the cooling vibro 0 wrapped around a tube 62 containing the scintillator 52, etc.,
Refrigerate @62. By doing so, the reactive gas that has flown into the cylinder 62 through the first aperture 57 collides with the inner wall of the cylinder 62 and is adsorbed on the inner wall. Thereby, observation can be performed without damaging the scintillator 52 due to the reactive gas.

なお、第3から第6の実施例においては、2次粒子ディ
テクタ以外の構成は第1の実施例と同様であり、説明を
省略しである。
Note that in the third to sixth embodiments, the configurations other than the secondary particle detector are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

実施例7: 本発明の第7の実施例として、電子シャワーを供給する
別の手段を備えた例を第10図により説明する。第10
図はその装置の要部を示した構成図である。
Embodiment 7: As a seventh embodiment of the present invention, an example provided with another means for supplying an electron shower will be described with reference to FIG. 10th
The figure is a configuration diagram showing the main parts of the device.

本実施例は、2次粒子ディテクタは第4の実施例と、そ
の他の構成は第1の実施例と同様であるので、ここでは
電子シャワーの構成と動作についてだけ説明する。
In this embodiment, the secondary particle detector is the same as in the fourth embodiment, and the other configurations are the same as in the first embodiment, so only the configuration and operation of the electron shower will be described here.

図において、処理室とは別な真空雰囲気に置かれた熱電
子放出フィラメント65があり、その熱電子放出フィラ
メント65と処理室との間に陰極体64を設置する。こ
こで、陰極体64は、加熱されて電子を放出するために
高融点金属で、反応性ガスに対しである程度耐久力のあ
る金属(例えば1v、Mo、Ta等)からなるものであ
る。ここで、熱電子放出フィラメント65から放出され
た熱電子により陰極体64を加熱する。これに伴い、陰
極体64から電子が飛び出し、これをレンズ66により
集束し。
In the figure, there is a thermionic emission filament 65 placed in a vacuum atmosphere separate from the processing chamber, and a cathode body 64 is installed between the thermionic emission filament 65 and the processing chamber. Here, the cathode body 64 is made of a high melting point metal to emit electrons when heated, and is made of a metal (for example, 1V, Mo, Ta, etc.) that has some degree of durability against reactive gases. Here, the cathode body 64 is heated by thermionic electrons emitted from the thermionic emission filament 65. Accordingly, electrons fly out from the cathode body 64 and are focused by the lens 66.

試料24上に照射してやることによって、試料24上で
のイオンビーム2の正電荷の中和が行える。この電子シ
ャワーでは、反応性ガスに直接さらされるのは陰極体6
4であり、この陰極体64を厚いものしこしておけば、
反応性ガスでエツチングされても夕景であるので陰極体
64がすぐに切れることがないので、安定して電子を供
給することが可能となる。
By irradiating the sample 24 with the ion beam, the positive charge of the ion beam 2 on the sample 24 can be neutralized. In this electron shower, the cathode body 6 is directly exposed to the reactive gas.
4, and if this cathode body 64 is made thick,
Even if it is etched with a reactive gas, the cathode body 64 will not burn out immediately because it is a sunset scene, so it is possible to stably supply electrons.

以上の実施例の説明では、荷電ビーム処理としてエツチ
ングについて述べてきたが、炭化水素系ガス(C,He
、C,H,02,C,H,等)や金属カルボニルガス(
Mo(G O)−、W (CO)s等)、その他の荷電
粒子ビーム照射によりデポジションを生じるガスを用い
た荷電粒子ビームアシストデポジションを行う荷電ビー
ム成膜においても、2次粒子ディテクタおよび電子シャ
ワーの保護に本発明が有効であることは言うまでもない
In the explanation of the above embodiments, etching has been described as charged beam processing, but hydrocarbon gas (C, He
, C, H, 02, C, H, etc.) and metal carbonyl gas (
Secondary particle detectors and It goes without saying that the present invention is effective in protecting electronic showers.

また、以上の説明では、イオンビームの照射および2次
イオンの検出に限定して述べてきたが。
Furthermore, in the above description, the description has been limited to ion beam irradiation and secondary ion detection.

電子ビーム照射および2次電子の検出においても、2次
粒子ディテクタへの印加電圧の正/負を一部逆にするこ
とで、同様の効果を得ることができる。
Similar effects can be obtained in electron beam irradiation and secondary electron detection by partially reversing the positive/negative voltage applied to the secondary particle detector.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、反応性ガスを導入して荷電ビームによ
り反応性エツチングあるいはビームアシストデポジショ
ンを行う際に、2次粒子ディテクタや電子シャワーを反
応性ガスから保護することができ、安定した装置稼動が
可能となる。
According to the present invention, when performing reactive etching or beam-assisted deposition using a charged beam by introducing a reactive gas, the secondary particle detector and electron shower can be protected from the reactive gas, resulting in a stable device. Operation becomes possible.

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

第1図は本発明の第1の実施例の装置の構成図、第2図
は上記装置によるLSI加工の制御プロセスでの観察・
加工時の各要素の動作シーケンスの説明図、第3図は上
記観察・加工時の詳しい状態を示す模式図、第4図は上
記装置での別の制御プロセスの説明図、第5図〜第10
図はそれぞれ本発明の第2〜第7の実施例の装置の要部
を示した構成図である。 符号の説明 1・・・イオン源     2・・・イオンビーム9・
・・シールド電極   10・・・検出電極11・・・
マイクロチャンネルプレート12・・・引き込み電極 
  13・・・シャッタ14・・・駆動袋M     
 15・・・ノズル18・・・反応性ガスボンベ 19
・・・電子銃20・・・ゲートバルブ   22・・・
電子源23・・・レンズ      24・・・試料2
5・・・ステージ     27・・・メインチャンバ
28・・・イオンビームコントローラ 29・・・電子シャワー電源 30・・・ステージコントローラ 31・・・ガス供給・排気バルブコントローラ32・・
2次粒子ディテクタコントローラ33・・・コンピュー
タ   35・・・シャッタ36・・・ノズル 40・・・冷却パイプ 43・・・I/V変換器 45・・・シンチレータ 47、49.51・・・アパーチャ 48・・・前段レンズ 52・・・シンチレータ 60・・・冷却バイブ ロ4・・・陰極体 65・・・熱電子放出フィラメント 50・・・後段レンズ 53・・・ディテクタ室 62・・・筒 38・・・不活性ガスボンベ 41・・・メツシュ電極 44・・・アンプ 46・・・保護膜
FIG. 1 is a block diagram of the apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG.
An explanatory diagram of the operation sequence of each element during machining, Fig. 3 is a schematic diagram showing detailed conditions during the above observation and machining, Fig. 4 is an explanatory diagram of another control process in the above device, and Figs. 10
The figures are configuration diagrams showing main parts of devices according to second to seventh embodiments of the present invention, respectively. Explanation of symbols 1...Ion source 2...Ion beam 9.
...Shield electrode 10...Detection electrode 11...
Microchannel plate 12...Retraction electrode
13...Shutter 14...Drive bag M
15... Nozzle 18... Reactive gas cylinder 19
...electron gun 20...gate valve 22...
Electron source 23... Lens 24... Sample 2
5...Stage 27...Main chamber 28...Ion beam controller 29...Electronic shower power supply 30...Stage controller 31...Gas supply/exhaust valve controller 32...
Secondary particle detector controller 33... Computer 35... Shutter 36... Nozzle 40... Cooling pipe 43... I/V converter 45... Scintillator 47, 49.51... Aperture 48 ... Front stage lens 52 ... Scintillator 60 ... Cooling vibro 4 ... Cathode body 65 ... Thermionic emission filament 50 ... Back stage lens 53 ... Detector chamber 62 ... Cylinder 38 ...・Inert gas cylinder 41...mesh electrode 44...amplifier 46...protective film

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、イオンビーム、電子ビーム等の荷電ビームを発生す
るビーム源、集束光学系、ステージ、2次粒子ディテク
タ、電子シャワー、反応性ガス供給手段、およびそれら
を駆動する電源コントローラからなる荷電ビーム処理装
置において、2次電子ディテクタと電子シャワーの少な
くとも一方に、反応性ガスによる性能劣化を防ぐ手段を
備えたことを特徴とする荷電ビーム処理装置。 2、請求項1に記載の荷電ビーム処理装置において、荷
電ビーム処理が、反応性ガスを被加工物に吹き付け、荷
電ビームの照射部で局所的に反応性エッチングを行う荷
電ビーム加工であることを特徴とする荷電ビーム処理装
置。 3、請求項1に記載の荷電ビーム処理装置において、荷
電ビーム処理が、ビームアシストデポジションを行う荷
電ビーム成膜であることを特徴とする荷電ビーム処理装
置。 4、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の荷電ビー
ム処理装置において、2次粒子ディテクタの性能劣化を
防ぐ手段として、2次粒子ディテクタの2次粒子増幅部
と引き込み電極との間に、荷電ビームが通過でき、かつ
接地電位に保たれたシャッタ機構を備え、反応性ガスを
供給するときには2次粒子ディテクタをオフにし該シャ
ッタを閉じ、観察を行うときには反応性ガスを排気して
から該シャッタを開き2次粒子ディテクタをオンにする
ように切り換える手段を設けたことを特徴とする荷電ビ
ーム処理装置。 5、請求項4に記載の荷電ビーム処理装置において、2
次粒子ディテクタをオフにしシャッタを閉じたときにも
、2次粒子ディテクタの引き込み電極に、電子シャワー
をシールドするための電圧を印加しておくことを特徴と
する荷電ビーム処理装置。 6、請求項4または5に記載の荷電ビーム処理装置にお
いて、2次粒子ディテクタから得た情報によりあらかじ
め加工位置、加工領域を設定して、そのデータをメモリ
に記憶させておき、2次粒子ディテクタをオフにしシャ
ッタを閉じた後、前記メモリに記憶させておいた加工位
置、加工領域データに基づいて荷電ビーム処理を行うよ
うにした制御系を設けたことを特徴とする荷電ビーム処
理装置。 7、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の荷電ビー
ム処理装置において、2次粒子ディテクタの性能劣化を
防ぐ手段として、反応性ガスに対して耐久力のある保護
膜を蒸着した2次粒子ディテクタを用いたことを特徴と
する荷電ビーム処理装置。 8、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の荷電ビー
ム処理装置において、2次粒子ディテクタの性能劣化を
防ぐ手段として、多段差動排気機構を設けた筐体内に2
次粒子ディテクタを設置したことを特徴とする荷電ビー
ム処理装置。 9、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の荷電ビー
ム処理装置において、2次粒子ディテクタの性能劣化を
防ぐ手段として、冷却機構を設けた筐体内に2次粒子デ
ィテクタを設置したことを特徴とする荷電ビーム処理装
置。 10、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の荷電ビ
ーム処理装置において、電子シャワーの性能劣化を防ぐ
手段として、電子シャワーの電子源部分に差動排気する
機構を備えたことを特徴とする荷電ビーム処理装置。 11、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の荷電ビ
ーム処理装置において、電子シャワーの性能劣化を防ぐ
手段として、陰極体加熱式の電子発生機構を有する電子
シャワーを用いたことを特徴とする荷電ビーム処理装置
。 12、反応性ガスを被加工物上に吹き付けるとともに、
イオンビーム、電子ビーム等の荷電ビームを照射して、
荷電ビームの照射部で局所的に反応性エッチングあるい
はビームアシストデポジションを行う荷電ビーム処理方
法において、反応性ガスを供給するとき2次粒子ディテ
クタをオフしてシャッタを閉じ、反応性ガスを排気して
観察を行うときシャッタを開いて2次粒子ディテクタを
オンすることを特徴とする荷電ビーム処理方法。 13、請求項12に記載の荷電ビーム処理方法において
、上記2次粒子ディテクタをオフしてシャッタを閉じた
とき、引き込み電極に電圧を印加して電子シャワーをシ
ールドすることを特徴とする荷電ビーム処理方法。 14、反応性ガスを被加工物上に吹き付けるとともに、
イオンビーム、電子ビーム等の荷電ビームを照射して、
荷電ビームの照射部で局所的に反応性エッチングあるい
はビームアシストデポジションを行う荷電ビーム処理方
法において、2次粒子ディテクタより得られるSIM像
から、予め加工位置、加工領域のデータをメモリに記憶
させておいて、2次粒子ディテクタをオフしてシャッタ
を閉じ、メモリに記憶された加工位置、加工領域のデー
タに基づき局所反応性エッチングあるいはビームアシス
トデポジションを行うことを特徴とする荷電ビーム処理
方法。
[Claims] 1. A beam source that generates a charged beam such as an ion beam or an electron beam, a focusing optical system, a stage, a secondary particle detector, an electron shower, a reactive gas supply means, and a power supply controller that drives them. What is claimed is: 1. A charged beam processing device comprising: a device for preventing performance deterioration due to reactive gas in at least one of the secondary electron detector and the electron shower. 2. In the charged beam processing apparatus according to claim 1, the charged beam processing is a charged beam processing in which reactive gas is sprayed onto the workpiece and reactive etching is performed locally at the irradiated portion of the charged beam. Characteristic charged beam processing equipment. 3. The charged beam processing apparatus according to claim 1, wherein the charged beam processing is charged beam film formation using beam assisted deposition. 4. In the charged beam processing device according to any one of claims 1 to 3, as a means for preventing performance deterioration of the secondary particle detector, a , equipped with a shutter mechanism that allows the charged beam to pass through and is kept at ground potential; when supplying reactive gas, the secondary particle detector is turned off and the shutter is closed, and when performing observation, the reactive gas is exhausted before A charged beam processing device comprising means for switching the shutter to open and turn on the secondary particle detector. 5. In the charged beam processing apparatus according to claim 4, 2
A charged beam processing device characterized in that a voltage for shielding an electron shower is applied to a lead-in electrode of a secondary particle detector even when the secondary particle detector is turned off and a shutter is closed. 6. In the charged beam processing apparatus according to claim 4 or 5, the machining position and the machining area are set in advance based on the information obtained from the secondary particle detector, and the data is stored in the memory, and the secondary particle detector A charged beam processing apparatus comprising: a control system that performs charged beam processing based on processing position and processing area data stored in the memory after turning off the shutter and closing the shutter. 7. In the charged beam processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, as a means for preventing performance deterioration of the secondary particle detector, a secondary particle detector having a protective film resistant to reactive gases deposited thereon. A charged beam processing device characterized by using a particle detector. 8. In the charged beam processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, as a means for preventing performance deterioration of the secondary particle detector, two
A charged beam processing device characterized by installing a secondary particle detector. 9. In the charged beam processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, the secondary particle detector is installed in a housing provided with a cooling mechanism as a means for preventing performance deterioration of the secondary particle detector. Characteristic charged beam processing equipment. 10. The charged beam processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the electron shower is equipped with a differential pumping mechanism in the electron source portion of the electron shower as a means for preventing performance deterioration of the electron shower. Charged beam processing equipment. 11. The charged beam processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that an electron shower having a cathode body heating type electron generation mechanism is used as a means for preventing performance deterioration of the electron shower. Charged beam processing equipment. 12. Spraying reactive gas onto the workpiece,
By irradiating charged beams such as ion beams and electron beams,
In a charged beam processing method that performs local reactive etching or beam-assisted deposition at the charged beam irradiation area, when supplying reactive gas, the secondary particle detector is turned off, the shutter is closed, and the reactive gas is exhausted. A charged beam processing method characterized by opening a shutter and turning on a secondary particle detector when performing observation. 13. The charged beam processing method according to claim 12, wherein when the secondary particle detector is turned off and the shutter is closed, a voltage is applied to the lead-in electrode to shield the electron shower. Method. 14. Spraying reactive gas onto the workpiece,
By irradiating charged beams such as ion beams and electron beams,
In a charged beam processing method that performs local reactive etching or beam-assisted deposition at the charged beam irradiation area, data on the processing position and processing area is stored in memory in advance from the SIM image obtained from the secondary particle detector. A charged beam processing method characterized in that a secondary particle detector is turned off, a shutter is closed, and local reactive etching or beam assisted deposition is performed based on processing position and processing area data stored in a memory.
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