JPH06252233A - Processing method and apparatus by focused ion beam - Google Patents
Processing method and apparatus by focused ion beamInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は大規模集積回路の開発，
製造，不良解析，回路修正に係り、特に、集積回路の開
発中の論理修正，検査配線形成及び、プロセス検査用の
試料の断面加工時に用いられる集束イオンビーム加工プ
ロセス及び、集束イオンビーム加工装置に関する。The present invention relates to the development of a large scale integrated circuit,
The present invention relates to manufacturing, defect analysis, and circuit correction, and in particular, to a focused ion beam processing process and a focused ion beam processing apparatus used for logic correction during development of an integrated circuit, inspection wiring formation, and cross-section processing of a sample for process inspection. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】大規模集積回路、特に大型電子計算機の
演算回路などの論理回路では、その開発において、多く
の論理修正を要する。通常、これは再設計，マスク修
正，製造の工程を繰り返して行われるが、回路を基板上
で変更して、直接、論理修正を行っての動作検査も行わ
れる。この場合に、配線の切断，接続にレーザビーム誘
起反応と並んで、集束イオンビーム加工が用いられるこ
とが多い。これには、イオンビームスパッタリングによ
る切断と、イオンビーム誘起反応を利用した膜堆積を利
用した接続が使われている。一般にイオンビーム誘起堆
積は膜形成速度が遅いため、上層配線間の接続には用い
られず、下層配線から基板表面に電気信号を引出すのに
用いられている。2. Description of the Related Art Large-scale integrated circuits, particularly logic circuits such as arithmetic circuits of large-scale electronic computers, require many logic modifications in their development. Usually, this is repeated by repeating the steps of redesign, mask correction, and manufacturing, but an operation inspection is also performed by directly modifying the circuit and modifying the circuit on the substrate. In this case, focused ion beam processing is often used along with the laser beam induced reaction for cutting and connecting the wiring. For this, cutting by ion beam sputtering and connection using film deposition utilizing ion beam induced reaction are used. In general, ion beam induced deposition has a low film forming speed and is therefore not used for connection between upper layer wirings but used for extracting an electric signal from the lower layer wirings to the substrate surface.
【０００３】この配線接続に関しては、例えば、'９１
マイクロプロセス カンファレンスプロシーディングズ
（MicroProcess Conferrence Proceedings）ｐｐ．３２
１―３２４に述べられている。ここでは、主として配線
接続個所と側壁の短絡防止について述べている。また、
一般的な集束イオンビーム堆積の凹部への適用について
は、ジャーナル オブ バキューム サイエンス テク
ロノジー（Journal ofVacuum Science and Technology)
Ｂ９ ｐｐ．２６７０―２６７４に述べられている。こ
こでは、穴内部での堆積速度が平面上に較べて大きく平
坦化が高速にできる事を述べている。しかし、接続形成
の抵抗値、或いは歩留まり、また、埋込みを行った場合
の空洞の除去法に関しては、どちらの文献にも述べられ
ていない。Regarding this wiring connection, for example, in '91.
MicroProcess Conferrence Proceedings pp. 32
1-324. Here, the prevention of short circuit between the wiring connection point and the side wall is mainly described. Also,
For general focused ion beam deposition recess applications, see the Journal of Vacuum Science and Technology.
B9 pp. 2670-2674. Here, it is stated that the deposition rate inside the hole is larger than that on the flat surface, and the flattening can be performed faster. However, neither document describes the resistance value of connection formation, the yield, or the method of removing a cavity when burying.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は目的によって異なるため、以下に接続孔埋込み、及び
試料表面平坦化についてそれぞれ分けて述べる。Since the problem to be solved differs depending on the purpose, the following will separately describe embedding of the connection hole and flattening of the sample surface.
【０００５】まず最初に、接続孔埋込みでは下層配線と
上層の配線、または下層配線と検査用配線の間をタング
ステンなどの堆積導電物質で接続するが、従来技術で
は、デポジションガスが入りにくい接続孔の内部で断線
が生じやすく、また、接続できても膜厚が薄く、高抵抗
の接続になる場合があり、歩留まりが低くなる問題点が
あった。本発明が接続孔埋込みに関して解決しようとす
る課題は、低抵抗かつ高歩留りで接続を達成することに
ある。First, when the connection hole is filled, the lower wiring and the upper wiring, or the lower wiring and the inspection wiring are connected by a deposited conductive material such as tungsten. There is a problem that the disconnection is likely to occur inside the hole, the film thickness is thin even if the connection is possible, and the connection has high resistance, resulting in a low yield. The problem to be solved by the present invention regarding embedding of a connection hole is to achieve connection with low resistance and high yield.
【０００６】次に、断面観察加工用の表面平坦化につい
て述べるが、ここでは平坦化の目的が断面加工時の加工
面の平坦化であるため、試料表面の平坦化ばかりでな
く、埋込みした溝の内部にも空洞が生じてはならない。
これは集束イオンビームを用いて断面加工した場合に空
洞が断面の凹凸を生じさせ、断面形状，構造を観察する
際の妨げになるためである。従って、表面平坦化の場合
は、堆積膜が溝の底から完全に充填されていることが必
要である。このため、溝の底と、開口部近傍での膜堆積
速度がほぼ同じでなければならない。Next, surface flattening for cross-section observation processing will be described. Since the purpose of flattening is to flatten the processed surface at the time of cross-section processing, not only the sample surface is flattened but also the buried groove is filled. There should be no cavities inside the.
This is because, when the cross-section is processed using the focused ion beam, the cavity causes unevenness in the cross-section, which hinders observation of the cross-sectional shape and structure. Therefore, in the case of surface flattening, it is necessary that the deposited film is completely filled from the bottom of the groove. Therefore, the film deposition rate at the bottom of the groove and that near the opening must be almost the same.
【０００７】通常、単位面積単位時間当りの反応ガスの
入射量は、溝の底部では小さく、逆に溝の開口部，表面
では大きい。集束イオンビーム誘起デポジションのよう
な反応ガス供給律速のプロセスでは、膜堆積速度は反応
ガスの流束でほぼ決まるため、溝の開口部の近傍で大き
く、底部では小さい。従って、表面での堆積速度を最適
化した条件でプロセスを行った場合、溝の開口部近傍で
の膜堆積速度に較べ、底付近の膜堆積速度が小さいた
め、側壁でのオーバーハングを生じる。Usually, the incident amount of the reaction gas per unit area per unit time is small at the bottom of the groove and conversely large at the opening and surface of the groove. In a reaction gas supply rate-determining process such as focused ion beam induced deposition, the film deposition rate is almost determined by the flux of the reaction gas, so that it is large near the opening of the groove and small at the bottom. Therefore, when the process is carried out under the condition that the deposition rate on the surface is optimized, the film deposition rate near the bottom is smaller than the film deposition rate near the opening of the groove, and thus the overhang occurs on the side wall.
【０００８】オーバーハングが生じると、その陰にはイ
オンビームが照射されないため、膜の堆積が起らず、底
部近傍は空洞化する。これは埋込みプロセスの初期ばか
りでなく埋込みが達成される直前にも起り得る。これは
側壁の堆積速度が大きいため、溝のアスペクト比（溝の
深さの開口径に対する比）がプロセスが進むにつれて大
きくなってくるためである。When the overhang occurs, the shadow of the overhang is not irradiated with the ion beam, so that the deposition of the film does not occur and the vicinity of the bottom becomes hollow. This can occur early in the embedding process as well as just before the embedding is achieved. This is because the side wall deposition rate is high, and the aspect ratio of the groove (ratio of the groove depth to the opening diameter) increases as the process progresses.
【０００９】本発明が解決しようとする課題は、溝のア
スペクト比が高い場合にも、なお堆積膜が溝の底から完
全に充填するようなプロセス条件を提供することであ
る。The problem to be solved by the present invention is to provide process conditions such that the deposited film is completely filled from the bottom of the groove even when the aspect ratio of the groove is high.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】第１の手段は、接続孔，
溝の構造を変え、ガスが底近傍まで入りやすくすること
である。接続孔の場合、近接する配線に接触してはなら
ないため、その形状，大きさが制限されるが、ガスが入
り込みやすくする切欠きを形成することにより接続孔内
部のガス流束を高めることができる。この切欠きはノズ
ル方向に向いていた方が効率が高いことはもちろんであ
る。また、断面観察試料の場合は観察したい断面を含ま
ない個所は破壊してもよいため、切欠きを形成して同様
の効果を生じる。The first means is a connection hole,
The structure of the groove is changed so that the gas can easily enter the vicinity of the bottom. In the case of a connection hole, the shape and size of the connection hole are limited because they must not come into contact with the adjacent wiring, but by forming a notch that allows gas to easily enter, it is possible to increase the gas flux inside the connection hole. it can. Of course, it is more efficient if the notch faces the nozzle. Further, in the case of the cross-section observation sample, a portion not including the cross-section to be observed may be destroyed, so that a notch is formed and a similar effect is produced.
【００１１】目的は同じであるが、第２の手段として、
電子ビーム誘起堆積を用いてあらかじめ前処理の埋込み
を行い、穴の深さを浅くしてから、イオンビーム誘起堆
積により埋込み、平坦化を行う方法がある。電子ビーム
の場合、スパッタリングを生じないため、ガス吸着量が
少なくても堆積は進行する。これを用いて底部の埋込み
を行いアスペクト比を下げることにより穴の中までガス
が入り込みやすくなり、イオンビーム誘起堆積の底部で
の堆積速度が向上、穴埋めが達成できる。同様の目的で
電子ビームの代りに低電流密度のイオンビームを用いる
ことも可能である。この場合、光学系の設定の変更によ
り同じ装置で前処理と埋込みが可能になる。Although the purpose is the same, as the second means,
There is a method of pre-embedding using electron beam induced deposition to reduce the depth of the hole and then performing ion beam induced deposition for planarization. In the case of the electron beam, since sputtering does not occur, the deposition proceeds even if the gas adsorption amount is small. By using this to fill the bottom and lower the aspect ratio, gas easily enters the hole, the deposition rate at the bottom of the ion beam induced deposition is improved, and hole filling can be achieved. For the same purpose, an ion beam having a low current density can be used instead of the electron beam. In this case, preprocessing and embedding can be performed with the same device by changing the setting of the optical system.
【００１２】また、第３の手段として、ガスを吹き付け
るガスノズルの向きを変えても上記の加工とほぼ同様の
効果が得られる。通常の集束イオンビーム加工装置では
ノズルの方向の設定は、平面へのデポジションを仮定し
て、試料表面の垂線に対して４５度、或いはそれ以上の
角度に設定してあるが、試料表面の垂線に対して１０〜
２０度の角度でガスを入射させることで凹凸の大きい試
料に対してもガス流束が均一な堆積を実現できる。As a third means, even if the direction of the gas nozzle for blowing the gas is changed, the same effect as that of the above processing can be obtained. In the ordinary focused ion beam processing apparatus, the nozzle direction is set to 45 degrees or more with respect to the normal to the sample surface, assuming deposition on a plane, but 10 to the vertical
By injecting gas at an angle of 20 degrees, it is possible to realize deposition with a uniform gas flux even for a sample having large irregularities.
【００１３】第４の手段は接続孔、または溝の底で堆積
速度が大きくなるようにビーム走査条件を変える方法で
ある。集束イオンビーム誘起堆積の場合、通常の条件下
ではガス吸着が律速過程になっている。特に電流密度の
比較的高い１Ａ／cm2 以上のビームで加工を行う際には
ビーム走査を速く行い、吸着ガスの大部分が反応した状
態でビーム照射が終り、ガス吸着が始まるようにタイミ
ングを調節することで堆積速度を最適化している。しか
し、試料表面に凹凸がある場合には、ノズル方向に向い
た面には多くのガス分子が入射し、逆に陰になる穴
（溝）の内面にはガスがあまり入らない。このため、穴
（溝）の内面では吸着ガス分子密度が低く、膜が堆積し
にくい状態になっており、他の部分と較べて堆積が遅
い。これを、避けるためにはガス供給量の多い表面に対
して堆積条件を最適化するのではなく、穴（溝）の内面
に対して堆積条件を最適化しなければならない。このよ
うにして、ガス流束が低い部分に対してビーム走査を最
適化し、ガス吸着時間を長く設定しても、ガス流束が大
きい部分に対してはガス吸着が飽和する傾向があるた
め、穴（溝）の内部と外部でのガス吸着密度はあまり変
わらない。これにより、膜堆積速度は均一化される。The fourth means is a method of changing the beam scanning conditions so that the deposition rate becomes high at the bottom of the connection hole or the groove. In the case of focused ion beam induced deposition, gas adsorption is the rate-determining process under normal conditions. Especially when processing with a beam of 1 A / cm 2 or more, which has a relatively high current density, the beam scanning is performed quickly, and the timing is set so that the beam irradiation ends and the gas adsorption starts when most of the adsorbed gas has reacted. The deposition rate is optimized by adjusting. However, if the sample surface has irregularities, many gas molecules are incident on the surface facing the nozzle direction, and on the contrary, gas does not enter much inside the shadowed hole (groove). Therefore, the adsorbed gas molecule density is low on the inner surface of the hole (groove), and the film is in a state where it is difficult to deposit, and the deposition is slower than other portions. In order to avoid this, it is necessary to optimize the deposition condition for the inner surface of the hole (groove), not the deposition condition for the surface having a large gas supply amount. In this way, even if the beam scanning is optimized for a portion where the gas flux is low and the gas adsorption time is set long, the gas adsorption tends to be saturated for the portion where the gas flux is large. The gas adsorption density inside and outside the hole (groove) does not change much. This makes the film deposition rate uniform.
【００１４】第５の手段は側壁での堆積速度が速いこと
を利用し、側壁からのスパッタ粒子を利用して底部への
デポジションを行うものである。ビームの入射角度が大
きい側壁部では、一般に単位面積当りのイオンの入射密
度が低いのでガス吸着律速になりにくく、また、基板内
部に入射したイオンのエネルギーが表面に伝わりやす
く、入射イオンが表面の吸着ガス分子を分解する確率が
高いため堆積速度が速い。底面ではスパッタの効果も大
きいため堆積速度が小さく、側壁の堆積速度は多くの場
合１０倍前後大きい。従って、この堆積物を底面に移動
できれば穴の内壁に均一に膜堆積が起る。一般に穴内部
のスパッタ粒子の付着確率は底部の方が大きいため、側
壁をスパッタしてやれば底部での堆積が起り、側壁の堆
積とスパッタを繰り返せば、底面では膜堆積が生じるこ
とになる。底面にビーム照射を行わなければ、スパッタ
リングが生じないため、接続孔埋込みの際、下層の配線
を切断したり、接続する危険も回避できる。The fifth means utilizes the fact that the deposition rate on the side wall is high, and uses the sputtered particles from the side wall to perform the deposition on the bottom. In the side wall where the beam incidence angle is large, the incidence density of ions per unit area is generally low, which makes it difficult to control the rate of gas adsorption, and the energy of the ions incident inside the substrate is easily transmitted to the surface, so Since the probability of decomposing adsorbed gas molecules is high, the deposition rate is fast. Since the effect of sputtering is great on the bottom surface, the deposition rate is low, and the deposition rate on the side wall is often about 10 times higher. Therefore, if this deposit can be moved to the bottom surface, uniform film deposition will occur on the inner wall of the hole. In general, the probability of adhesion of sputtered particles inside the hole is higher at the bottom, so if the sidewall is sputtered, deposition at the bottom occurs, and if deposition and sputtering of the sidewall are repeated, film deposition will occur at the bottom. If beam irradiation is not performed on the bottom surface, sputtering will not occur, and therefore the risk of cutting or connecting the wiring in the lower layer can be avoided when the connection hole is filled.
【００１５】最後に第６の手段は表面への反応ガスの供
給を、あらかじめ試料を低温に冷却することにより凝
固、ないし液化した状態で大量に付着させる事で行い、
その後にビーム照射により反応させるものである。凹凸
がある試料にガスノズルからの直接噴射でガスを吸着さ
せた場合、ノズルに向いている面、陰になっている面が
あるためにガス吸着量の不均一が生じる。しかし、この
ように冷却により大量のガス吸着層を形成すれば、流
動，拡散により表面での均一性は良くなる。試料をガス
の蒸気圧が十分低くなるまで冷却し、ガスを試料上に導
入することによりこれは達成できる。Finally, the sixth means is to supply the reaction gas to the surface by preliminarily cooling the sample to a low temperature so that a large amount of it is attached in a solidified or liquefied state.
After that, it is made to react by beam irradiation. When a gas is adsorbed on a sample having irregularities by direct injection from a gas nozzle, the amount of adsorbed gas becomes non-uniform due to the surface facing the nozzle and the shadowed surface. However, when a large amount of gas adsorption layer is formed by cooling in this way, the uniformity on the surface is improved due to flow and diffusion. This can be accomplished by cooling the sample until the vapor pressure of the gas is low enough and introducing the gas over the sample.
【００１６】[0016]
【作用】第１，第２，第３の解決手段、即ち、接続孔，
溝、またはガスノズルの構造，方向を変えガスが底近傍
まで入りやすくすることにより、底部での堆積速度を向
上でき、接続孔底部での断線，埋込み溝内部での空洞形
成を防ぐことができる。The first, second, and third means for solving, that is, the connection hole,
By changing the structure or direction of the groove or the gas nozzle so that the gas can easily enter the vicinity of the bottom, the deposition rate at the bottom can be improved, and disconnection at the bottom of the connection hole and formation of cavities inside the buried groove can be prevented.
【００１７】第４の方法、即ち、ビーム走査条件を変
え、吸着時間を長くすることにより、流束の大きい穴，
溝の外部と底部のガス吸着量をほぼ均一にすることがで
き、この結果、堆積速度を均一化，接続孔内部での膜厚
を一定にし抵抗のばらつきを低減でき、また、平坦化の
場合の空洞の形成を防ぐことができる。The fourth method, that is, by changing the beam scanning conditions and lengthening the adsorption time, holes with large flux,
The amount of gas adsorbed on the outside of the groove and on the bottom can be made almost uniform, and as a result, the deposition rate can be made uniform, the film thickness inside the connection hole can be made constant, and resistance variations can be reduced. It is possible to prevent the formation of voids.
【００１８】そして、第５の方法、即ち側壁からのスパ
ッタを利用して底部へのデポジションを行うことによ
り、直接、底部へビーム照射が行われないため、スパッ
タによる接続孔内部での断線を防止できる。Then, the fifth method, that is, the deposition to the bottom portion by utilizing the sputtering from the side wall, does not directly irradiate the beam to the bottom portion, so that the disconnection inside the connection hole due to the sputtering is caused. It can be prevented.
【００１９】最後に第６の方法、即ち、試料冷却により
ガスを大量に付着させ、ビーム照射により反応させるこ
とにより均一な形状の膜が形成され、抵抗のばらつき，
空洞形成を防ぐことができる。Finally, a sixth method, that is, a large amount of gas is attached by cooling the sample and reacted by beam irradiation to form a film having a uniform shape, resulting in variations in resistance.
Cavity formation can be prevented.
【００２０】[0020]
【実施例】〈実施例１〉本実施例は請求項１で述べた接
続孔の加工を示したものである。ノズルの方向に図１に
示したような切欠きを形成し穴内面へのガスの入射を助
長する。これにより穴内面へのガス吸着が増え、形成膜
厚の均一化が達成される。ここでは、加速エネルギ３０
ｋｅＶのガリウムイオンを直径０.２ ミクロンのビーム
に集束し、スパッタ加工により接続孔２を形成し、次い
でタングステンカルボニルをノズル４により反応ガスと
して導入、同じビームで集束イオンビーム誘起堆積法に
より接続孔埋込みを行った。ビーム電流は３００ｐＡ
(電流密度は約１Ａ／cm2）、ピクセル間隔は０.１５ ミ
クロン、各ピクセルでのビーム滞在時間は１μｓであっ
た。切欠き加工は同じ集束イオンビームで行い、図１の
１の斜線部で示した形状にした。EXAMPLE 1 This example shows processing of the connection hole described in claim 1. A notch as shown in FIG. 1 is formed in the direction of the nozzle to promote the incidence of gas on the inner surface of the hole. As a result, the gas adsorption on the inner surface of the hole is increased, and the formed film thickness is made uniform. Here, acceleration energy 30
KeV gallium ions are focused into a beam having a diameter of 0.2 μm, a connection hole 2 is formed by sputtering, and then tungsten carbonyl is introduced as a reaction gas by a nozzle 4, and a connection hole is formed by a focused ion beam induced deposition method with the same beam. It was embedded. Beam current is 300pA
(Current density was about 1 A / cm 2 ), pixel spacing was 0.15 micron, and beam dwell time at each pixel was 1 μs. The notch processing was performed with the same focused ion beam, and the shape shown by the hatched portion 1 in FIG. 1 was obtained.
【００２１】切欠きの有無による埋込部の形状の差異を
図２に示した。（ａ）は切欠きのある場合、（ｂ）は切
欠きの無い場合である。（ｂ）の場合にはガス導入が不
十分なため、底面でスパッタ６が生じていることがわか
る。切欠きによりガスが導入されている（ａ）の場合に
は、底面のスパッタは生じない。図３は溝形状の埋込み
平坦化を行った例である。この場合にも切欠きを形成し
た試料（ａ）では均一な埋込みができたのに対して、最
初の形状からそのまま埋込みを行った場合(ｂ)には埋込
タングステン５の内部に空洞７が生じている。これらを
集束イオンビームにより断面加工した場合の形状につい
ては図４に示した。空洞７の下側にはイオンビームスパ
ッタにより生じた溝８が形成され、基板３中に形成され
た凹部の形状観察を困難にしている。FIG. 2 shows the difference in the shape of the embedding part depending on the presence or absence of the notch. (A) is a case with a notch, (b) is a case without a notch. In the case of (b), it can be seen that spatter 6 is generated on the bottom surface because gas introduction is insufficient. In the case of (a) where the gas is introduced by the notch, the bottom surface is not sputtered. FIG. 3 shows an example in which the groove shape is embedded and flattened. In this case as well, the sample (a) in which the notch was formed was able to be uniformly embedded, whereas when the sample was directly embedded from the initial shape (b), the cavity 7 was formed inside the embedded tungsten 5. Has occurred. The shape of the cross section processed by the focused ion beam is shown in FIG. A groove 8 formed by ion beam sputtering is formed on the lower side of the cavity 7, making it difficult to observe the shape of the recess formed in the substrate 3.
【００２２】〈実施例２〉本実施例は請求項２の具体例
としてノズル形状を示したものである。本実施例（図
５）では、陰になる部分をより生じにくくするためにビ
ーム９に対して軸対称になるようにスリット型のノズル
１０を配置した。この場合の試料１１に対する入射角は
８０度である。通常の円筒型ノズルでも試料に対する入
射角度を同様に大きくすることでほぼ同じ効果が得られ
るが、より対称性が高い形状の方がノズルに対して陰が
できにくいため、汎用性が高い。<Embodiment 2> This embodiment shows the nozzle shape as a specific example of claim 2. In this embodiment (FIG. 5), the slit type nozzle 10 is arranged so as to be axially symmetric with respect to the beam 9 in order to make the shadow portion less likely to occur. The incident angle with respect to the sample 11 in this case is 80 degrees. Even with a normal cylindrical nozzle, the same effect can be obtained by similarly increasing the incident angle with respect to the sample, but a shape with higher symmetry is more versatile because it is less likely to shade the nozzle.
【００２３】このノズルを用いてアスペクト比５の穴を
埋め込んだ場合の形状を図６（ａ）に示す。図６（ｂ）
は通常の内径３００ミクロン、入射角４５度の円筒型ノ
ズルを用いて行った同じ試料の断面形状である。ノズル
の向きは図中に示した。埋込みの際のビーム，ガス圧，
ビーム走査などの条件は（ａ)，(ｂ）ともに同じであ
る。（ｂ）の場合、ノズルによるガス供給が不充分なた
めに空洞７が生じている以外にも、ガスが一方向から入
射してくることから生じる堆積形状の片寄りも見られ
る。（ａ）では堆積は一様に起っており、空洞は見られ
なかった。FIG. 6A shows the shape when a hole having an aspect ratio of 5 is embedded using this nozzle. Figure 6 (b)
Is a cross-sectional shape of the same sample that was obtained by using a normal cylindrical nozzle having an inner diameter of 300 μm and an incident angle of 45 °. The direction of the nozzle is shown in the figure. Beam, gas pressure during implantation,
The conditions such as beam scanning are the same in both (a) and (b). In the case of (b), in addition to the formation of the cavity 7 due to insufficient gas supply from the nozzle, deviation of the deposition shape caused by the gas entering from one direction is also observed. In (a), the deposition occurred uniformly and no cavity was observed.
【００２４】〈実施例３〉図７は本発明の請求項３に対
応してガス流束に対応したビーム走査を行う場合の装置
構成を示したものである。液体金属イオン源１３から引
出されたイオンは集束系１４で集束され、偏向器１５を
通過してステージ１２上の試料１１に照射される。ステ
ージにはガス圧測定器１６を設け、ノズル４から供給さ
れる反応ガスの圧力をステージ上で測定する。ビーム走
査は接続孔、或いは溝の底面でのガス流束に対応したガ
ス吸着時間を設定することで行われる。このためには穴
(溝)底面でのガス流束がわからなければならない。演算
装置１７は入力装置１８から入力される穴形状データ、
及びガス圧測定器１６からの試料表面（ステージ）での
ガス流束データから穴底部でのガス流束を計算し、ビー
ム偏向条件を最適化、偏向器１５を制御するものであ
る。この際、走査条件と堆積速度の関係が必要になるが
これはあらかじめ、求めておく必要がある。<Third Embodiment> FIG. 7 shows an apparatus configuration in the case of performing beam scanning corresponding to a gas flux according to the third aspect of the present invention. Ions extracted from the liquid metal ion source 13 are focused by the focusing system 14, pass through the deflector 15, and are irradiated onto the sample 11 on the stage 12. A gas pressure measuring device 16 is provided on the stage, and the pressure of the reaction gas supplied from the nozzle 4 is measured on the stage. The beam scanning is performed by setting the gas adsorption time corresponding to the gas flux at the bottom of the connection hole or groove. Hole for this
The gas flux at the bottom of the (groove) must be known. The calculation device 17 is the hole shape data input from the input device 18,
Also, the gas flux at the bottom of the hole is calculated from the gas flux data on the sample surface (stage) from the gas pressure measuring device 16, the beam deflection condition is optimized, and the deflector 15 is controlled. At this time, the relationship between the scanning condition and the deposition rate is required, but this must be obtained in advance.
【００２５】あるガス圧，ビーム電流密度における、走
査条件と堆積速度の関係は図８，図９に示した様になっ
ている。これに基づき、例えば、次のようにして走査条
件を決めれば良い。図８でフレーム時間（パターンを１
回描画する時間）が長い場合、堆積速度はフレーム時間
に対して反比例の関係になっているがこれは吸着量が飽
和していることに対応している。従って、十分にガス吸
着が飽和した条件で堆積を行う為には反比例の依存性が
見え始める最低のフレーム時間（図中に矢印で示したＴ
ｆ）が必要である。The relationship between the scanning conditions and the deposition rate at a certain gas pressure and beam current density is as shown in FIGS. Based on this, for example, the scanning conditions may be determined as follows. The frame time (pattern 1
When the time of drawing is long), the deposition rate is in inverse proportion to the frame time, which corresponds to the saturation of the adsorption amount. Therefore, in order to carry out the deposition under the condition that the gas adsorption is sufficiently saturated, the minimum frame time (indicated by an arrow T in the figure) at which the inversely proportional dependence starts to be seen.
f) is required.
【００２６】穴底でのガス圧が、図８の関係を求めたガ
ス圧の例えば１０分の１であれば、図８から求められる
フレーム時間のさらに１０倍のフレーム時間を設定しな
ければならない。ピクセル当りのビーム滞在時間は、通
常、図９から堆積速度の最大になるビーム滞在時間Ｔｄ
を設定すれば良い。しかし、最初に設定したフレーム時
間が、ピクセル当りのビーム滞在時間に所望パターン内
のピクセル数をかけたビーム照射時間よりも短ければ、
さらにフレーム時間を長く設定し、この条件を満たすよ
うにする必要がある。If the gas pressure at the bottom of the hole is, for example, 1/10 of the gas pressure for which the relationship shown in FIG. 8 is obtained, a frame time that is ten times as long as the frame time obtained from FIG. 8 must be set. . The beam dwell time per pixel is usually the beam dwell time Td at which the deposition rate becomes maximum from FIG.
Should be set. However, if the initially set frame time is shorter than the beam exposure time that is the beam dwell time per pixel times the number of pixels in the desired pattern,
Further, it is necessary to set the frame time longer to satisfy this condition.
【００２７】穴形状がプロセス以前にわかっている場合
には、以上に述べたように求めた走査条件でビーム走査
を行うことで穴埋めを自動的に行うことができる。穴形
状が全くわからない試料の場合には、あらかじめ断面観
察を行う、或いはフレーム時間を適当に設定してプロセ
スを行い、埋込み層の断面観察からさらにビーム走査条
件を最適化していくことが必要である。When the hole shape is known before the process, the hole filling can be automatically performed by performing the beam scanning under the scanning condition obtained as described above. In the case of a sample in which the hole shape is completely unknown, it is necessary to perform cross-section observation in advance, or to perform the process by setting the frame time appropriately, and further optimize the beam scanning conditions from the cross-section observation of the buried layer. .
【００２８】〈実施例４〉図１０は、複数の穴埋め平坦
化（或いは接続孔）個所がある場合の処理法を示したも
のである。実施例３で述べたように、穴埋めプロセスで
はビーム走査の中に適当なガス吸着時間を設定すること
で膜形状を最適化することができる。しかし、このため
にプロセス時間は非常に長くなるのが普通である。従っ
て、複数の接続孔（平坦化個所）を同時に処理する場
合、１ヵ所のガス吸着時間の間に他の個所をビーム走査
すれば全体としてのプロセス時間を短縮することが可能
である。<Embodiment 4> FIG. 10 shows a processing method in the case where there are a plurality of flattening (or connecting hole) portions for filling holes. As described in Example 3, in the hole filling process, the film shape can be optimized by setting an appropriate gas adsorption time during the beam scanning. However, this usually results in very long process times. Therefore, when processing a plurality of connection holes (flattening points) at the same time, it is possible to shorten the overall process time by beam scanning the other points during one gas adsorption time.
【００２９】図１０（ａ）には１ヵ所だけの処理を行っ
た場合、（ｂ）には１０ヵ所を並行して処理した場合の
プロセスの時間割を示した。各接続孔でのビーム走査条
件は同じであり、ピクセル数１４４、各ピクセルでのビ
ーム停止時間は１μｓである。ここではノズルによるガ
ス供給はほぼ均一であるため、各接続孔でのフレーム時
間は等しく１０ｍｓとした。この場合、ビーム走査に要
する時間は１個所当り１４４μｓであるが１フレームで
は１０ｍｓ必要である。このため、１ヵ所ずつ膜形成を
行うと１０ｍｓに必要なフレーム数Ｎをかけたものをさ
らに１０倍しただけの時間、即ち、１００×Ｎｍｓかか
る。しかし、同時に１０ヵ所の処理を行えば、１フレー
ムの処理時間はビーム走査に要する時間が１４４０μｓ
＝1.44ｍｓで、ガス吸着時間は８.５６ｍｓ をとり、単
純に１０ｍｓのフレーム数倍、即ち１０×Ｎｍｓです
む。全部の処理時間は１０分の１ですむわけである。FIG. 10 (a) shows the timetable of the process when only one location was processed and (b) the parallel processing at 10 locations. The beam scanning conditions at each connection hole are the same, the number of pixels is 144, and the beam stop time at each pixel is 1 μs. Here, since the gas supply from the nozzle is almost uniform, the frame time at each connection hole was set to 10 ms. In this case, the time required for beam scanning is 144 μs per location, but 10 ms is required for one frame. For this reason, when the film is formed one by one, it takes 10 ms to multiply 10 times the required frame number N, that is, 100 × N ms. However, if processing is performed at 10 locations at the same time, the processing time for one frame is 1440 μs required for beam scanning.
= 1.44 ms, the gas adsorption time is 8.56 ms, which is simply 10 times the number of frames, that is, 10 × Nms. The total processing time is 1/10.
【００３０】一般に穴埋めの場合フレーム時間をビーム
走査時間に較べて非常に長く設定しなければならないた
め、並行に処理することでスループットは数倍から数十
倍に向上する。各穴埋め部での条件（ガス圧，穴の深さ
など）が異なる場合でも、この処理法は有効である。Generally, in the case of hole filling, the frame time must be set to be much longer than the beam scanning time, so that the throughput is improved several times to several tens of times by processing in parallel. This processing method is effective even when the conditions (gas pressure, hole depth, etc.) at each hole filling portion are different.
【００３１】〈実施例５〉イオンビームアシストエッチ
ングに関しても誘起堆積法と同様にガス吸着密度に比例
したエッチング速度の関係がある。アシストエッチング
の場合、ガス吸着が不充分でもイオンによるスパッタリ
ングが進行するが、エッチ速度が１０分の１程度まで低
下し、物質に対する選択性が無くなる。接続孔のような
構造では穴の中のガス吸着量は誘起堆積の場合と同様小
さいため、エッチ速度，選択性とも低下する傾向があ
る。アシストエッチングで接続孔を形成する場合、配線
であるアルミニウム，タングステンなどの上でエッチン
グが停止するような選択性が必要であり、ガス吸着量が
少ない場合、これが達成されず、穴の深さ調節に失敗す
る可能性は高くなる。<Embodiment 5> As with the induced deposition method, the ion beam assisted etching also has a relationship of the etching rate proportional to the gas adsorption density. In the case of assisted etching, sputtering by ions proceeds even if gas adsorption is insufficient, but the etching rate is reduced to about 1/10 and the selectivity for the substance is lost. In a structure such as a connection hole, the amount of gas adsorbed in the hole is as small as in the case of induced deposition, so that the etching rate and selectivity tend to decrease. When forming a connection hole by assisted etching, it is necessary to have a selectivity so that the etching stops on the wiring such as aluminum or tungsten. If the gas adsorption amount is small, this is not achieved and the depth of the hole is adjusted. Is more likely to fail.
【００３２】図１１は集束イオンビームアシストエッチ
ングを用いて接続孔生成を行った場合の加工形状を示し
たものである。（ａ）はガス吸着が不充分なフレーム時
間の短い場合、（ｂ）はフレーム時間を十分とった場合
の断面形状である。（ａ）の場合、底面でのガス吸着密
度が低く、側壁部でのガス吸着密度は底面に比較して高
いため、側壁のエッチングが速くなり、ビーム径と比較
して大きな穴が形成されることになる。しかし、（ｂ）
の場合のように吸着が十分であれば、アスペクト比の高
い急峻な構造を形成できる。FIG. 11 shows a processed shape when a connection hole is formed by using focused ion beam assisted etching. (A) shows the cross-sectional shape when the gas adsorption is insufficient and the flame time is short, and (b) shows the cross-sectional shape when the flame time is sufficient. In the case of (a), since the gas adsorption density on the bottom surface is low and the gas adsorption density on the side wall portion is higher than that on the bottom surface, the side wall is etched faster and a hole larger than the beam diameter is formed. It will be. However, (b)
If the adsorption is sufficient as in the above case, a steep structure with a high aspect ratio can be formed.
【００３３】〈実施例６〉本実施例は本発明の一例とし
て電子ビーム誘起堆積と集束イオンビーム誘起堆積法を
併用して接続孔埋込みを行った例である。電子ビームを
使った場合、スパッタリングが無いため、吸着ガス密度
が低い状態でも膜堆積が進行するという利点がある。し
かし、１電子当りの堆積原子数はイオンの場合の１００
分の１程度であり、通常の応用に対しては堆積速度が小
さすぎる。しかし、凹部埋込みでは穴底付近のガス吸着
密度が低いため、電子ビームを用いてある程度埋込みを
行い、ガス圧が問題無い程度にアスペクト比を下げてか
らイオンビームを用いて堆積を行う方法が有効である。
接続孔埋込みではスパッタが起らないため、穴底の絶縁
膜を破壊しないという利点もある。また、断面観察用試
料などで表面状態を保存したいものに関しては、スパッ
タが起らない電子ビームで保護のための堆積を行い、次
いで集束イオンビーム誘起堆積を行い、平坦化すること
で完全に表面を保存できる。<Embodiment 6> In this embodiment, as an example of the present invention, an electron beam induced deposition and a focused ion beam induced deposition method are used together to embed a connection hole. When an electron beam is used, there is an advantage that the film deposition proceeds even when the adsorbed gas density is low because there is no sputtering. However, the number of deposited atoms per electron is 100 in the case of ions.
It is on the order of a fraction and the deposition rate is too low for normal applications. However, since the gas adsorption density near the bottom of the hole is low in the recess filling, it is effective to perform the filling to some extent using an electron beam, lower the aspect ratio so that the gas pressure does not pose a problem, and then perform the deposition using the ion beam. Is.
Since spattering does not occur when the connection hole is filled, there is also an advantage that the insulating film at the bottom of the hole is not destroyed. In addition, for samples such as cross-section observation samples whose surface state is to be preserved, deposition for protection is performed with an electron beam that does not cause sputtering, and then focused ion beam-induced deposition is performed to completely flatten the surface. Can be saved.
【００３４】図１２は一例として穴埋め平坦化を行う手
法を示したものである。まず、電子ビームを穴の内部に
限定して走査し、穴底中心に埋込みを行う。この際、穴
の外側まで走査すると埋込を行う形状が変化しないた
め、メリットが無い。次にイオンビームで高速の埋込を
行うが、電子ビーム堆積膜１９により穴の形状が変化し
ているため、ガス吸着時間を初期形状から埋め込む場合
よりも短く設定でき、プロセス時間を短縮できる。FIG. 12 shows, as an example, a method of performing hole-filling flattening. First, the electron beam is scanned only inside the hole to embed it at the center of the hole bottom. At this time, if scanning is performed up to the outside of the hole, there is no merit because the embedding shape does not change. Next, high-speed burying is performed with an ion beam, but since the shape of the hole is changed by the electron beam deposition film 19, the gas adsorption time can be set shorter than when burying from the initial shape, and the process time can be shortened.
【００３５】〈実施例７〉図１３は集束イオンビーム誘
起堆積を用いた接続孔埋込みでビーム走査領域を穴底を
含まない部分に限定した手法を示した例である。穴底の
ガス吸着密度はガスが入射しにくいため小さく、また底
面はビームが垂直に入射し、入射密度が高いため、堆積
よりもスパッタが起りやすい。このため、特に接続孔埋
込みで接続する配線の下にさらに配線がある場合、絶縁
膜をスパッタにより突き抜けて下の配線に接続してしま
う危険性がある。<Embodiment 7> FIG. 13 is an example showing a method of embedding a connection hole using focused ion beam induced deposition and limiting the beam scanning region to a portion not including the hole bottom. The gas adsorption density at the bottom of the hole is small because it is difficult for gas to enter, and since the beam is vertically incident on the bottom and the incident density is high, spattering is more likely to occur than deposition. For this reason, there is a risk that the insulating film may penetrate through the insulating film by sputtering and connect to the wiring below, especially if there is more wiring below the wiring to be connected by embedding the connection hole.
【００３６】このような場合は図１３に示したように孔
底を避けてビーム走査を行い、側壁堆積膜からのリデポ
ジションを用いて底面の埋込みを行えば良い。リデポジ
ションはイオンによりスパッタされた粒子が表面に再付
着，堆積が起る現象である。スパッタ粒子のエネルギは
小さいため、再度のスパッタは起らない。接続孔のよう
な高いアスペクト比の凹型形状ではリデポジションは起
りやすく堆積速度は速い。一般にリデポジションは被ス
パッタ点からの距離が小さいほど速いため、側壁のデポ
ジションが進行に伴い、図１３（ｂ)，(ｃ）に示したよ
うにビーム走査領域を変えていくことにより、堆積速度
を高く保つことができる。In such a case, as shown in FIG. 13, the beam scanning may be performed while avoiding the bottom of the hole, and the bottom surface may be buried by using the redeposition from the side wall deposited film. Redeposition is a phenomenon in which particles sputtered by ions redeposit and accumulate on the surface. Since the energy of sputtered particles is small, resputtering does not occur. In a concave shape with a high aspect ratio such as a connection hole, redeposition easily occurs and the deposition rate is high. In general, redeposition is faster as the distance from the sputtered point is smaller, so that the beam scanning area is changed as shown in FIGS. 13 (b) and 13 (c) as the deposition of the sidewall progresses. You can keep the speed high.
【００３７】〈実施例８〉集束イオンビーム誘起堆積で
は、ガス吸着はビーム非照射時間（フレーム走査の間の
時間）に主に起っており、ビーム照射の間吸着ガス分子
はビーム誘起反応により消費され、吸着密度は急激に減
少する。これは、ノズルによるガス吹き付けで実現でき
るガス流束が、集束イオンビームのイオン密度と比較し
て小さいため、ガス吸着はビーム照射状態では起りにく
いためである。このため、反応はビーム照射開始時に表
面に吸着しているガス分子が反応しつくすまで進み、そ
の後はスパッタリングが支配的になる。堆積を進ませる
ためには適当に反応時間とガス吸着時間を設定しなけれ
ばならないが、例えば、Ｗ（ＣＯ）６の場合、毎秒１０
17／cm2 のガス流束では１ｍｓオーダの吸着時間が必要
になる。これに対してビーム照射自体は１μｓのオーダ
でほとんど終るため、プロセス時間は、ほぼガス吸着時
間によって決まるといっても良い。特に接続孔，溝など
の埋込みではガス流束が内部で小さいため、さらに長く
１０ｍｓまたはそれ以上のガス吸着時間を要する場合が
ある。<Embodiment 8> In focused ion beam induced deposition, gas adsorption mainly occurs during beam non-irradiation time (time between frame scans), and adsorbed gas molecules are caused by beam induced reaction during beam irradiation. It is consumed and the adsorption density decreases sharply. This is because the gas flux that can be realized by blowing gas with a nozzle is smaller than the ion density of the focused ion beam, and gas adsorption is unlikely to occur in the beam irradiation state. Therefore, the reaction proceeds until the gas molecules adsorbed on the surface are completely reacted at the start of beam irradiation, and thereafter the sputtering becomes dominant. In order to promote the deposition, the reaction time and the gas adsorption time must be set appropriately. For example, in the case of W (CO) 6, it is 10 per second.
A gas flux of 17 / cm 2 requires an adsorption time on the order of 1 ms. On the other hand, since the beam irradiation itself almost completes in the order of 1 μs, it can be said that the process time is almost determined by the gas adsorption time. In particular, in the case of embedding a connection hole, a groove, etc., the gas flux is small inside, so that the gas adsorption time of 10 ms or longer may be required.
【００３８】これを避けるためには最初のガス吸着量を
多くできれば良い。通常のガスでは第１層までは容易に
吸着するがそれ以上は吸着速度が遅くなり、吸着密度と
しては頭打ちになってくる。しかし、基板温度を下げて
やることによりこれを避けることができる。即ち、基板
温度を下げることにより吸着ガス分子の表面での滞在時
間が長くなり表面に蓄積されるガス分子の密度を飛躍的
に向上できる。In order to avoid this, it is only necessary to increase the initial gas adsorption amount. With a normal gas, the first layer is easily adsorbed, but beyond that, the adsorption speed becomes slower, and the adsorption density reaches a ceiling. However, this can be avoided by lowering the substrate temperature. That is, by lowering the substrate temperature, the residence time of adsorbed gas molecules on the surface becomes longer, and the density of gas molecules accumulated on the surface can be dramatically improved.
【００３９】図１４は、このプロセスを模式的に示した
ものである。最初に基板冷却によりガス吸着層２０を基
板３上に形成する。大量に形成した場合、その表面の形
状はほぼ平坦である。これにビームを照射して反応を起
すことでほぼ一様な膜５を形成できる。膜厚が不充分な
場合には吸着とビーム照射を繰り返せば良い。FIG. 14 schematically shows this process. First, the gas adsorption layer 20 is formed on the substrate 3 by cooling the substrate. When formed in large quantities, the surface shape is almost flat. A substantially uniform film 5 can be formed by irradiating this with a beam to cause a reaction. When the film thickness is insufficient, adsorption and beam irradiation may be repeated.
【００４０】〈実施例９〉図１５に断面観察試料を作製
する場合のプロセスを詳しく示した。２２は形状観察を
行いたい溝である。しかし、このまま集束イオンビーム
加工を行うと前述のように表面の凹凸に対応した断面の
荒れが生じるため、一度平坦化を行う。完全な穴埋めを
行うために、まず２１のガス導入切り欠きを形成する。
これは集束イオンビームをドーズ量を変えて走査するこ
とにより形成できる。この際、対向面にスパッタ粒子が
付着するため、２４の付着膜が生じる。次にイオンビー
ム誘起堆積を行い完全に埋め込みを行う。さらに観察を
行いたい面を基板の一部２５のスパッタ除去により出
す。この際、付着膜２４は基板の一部２５と共に除去さ
れてしまう。このようにして、断面が観察可能になる。<Embodiment 9> FIG. 15 shows in detail the process for producing a cross-section observation sample. Reference numeral 22 is a groove for which shape observation is desired. However, if the focused ion beam processing is performed as it is, the roughening of the cross section corresponding to the unevenness of the surface occurs as described above, so the flattening is performed once. To complete the hole filling, 21 gas introduction notches are first formed.
This can be formed by scanning the focused ion beam while changing the dose amount. At this time, since the sputtered particles adhere to the facing surface, 24 adhered films are formed. Next, ion beam induced deposition is performed to completely embed. Further, the surface to be observed is exposed by removing the spatter of the part 25 of the substrate. At this time, the adhesion film 24 is removed together with the part 25 of the substrate. In this way, the cross section can be observed.
【００４１】[0041]
【発明の効果】本発明によれば、集束イオンビームによ
る接続孔埋込みの歩留まりを向上し、溝平坦化プロセス
において溝のアスペクト比が高い場合においても、堆積
膜が溝の底から完全に充填できる。このことにより、集
積回路の開発期間の短縮が可能になり、開発コストを低
減できる。According to the present invention, the yield of filling a contact hole by a focused ion beam is improved, and the deposited film can be completely filled from the bottom of the groove even when the aspect ratio of the groove is high in the groove flattening process. . As a result, the development period of the integrated circuit can be shortened and the development cost can be reduced.
【図１】埋込み接続孔とガス導入のための切り欠き加工
の説明図。FIG. 1 is an explanatory view of a notch process for introducing a buried connection hole and gas.
【図２】接続孔埋込みを行った後の埋込み形状を示す断
面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embedding shape after embedding a connection hole.
【図３】平坦化加工を行った場合の埋込み層の断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a buried layer when a flattening process is performed.
【図４】平坦化加工の後に断面加工を行った場合の断面
図。FIG. 4 is a cross-sectional view when a cross-section is processed after the flattening process.
【図５】凹凸部埋込み用ノズルの断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view of a nozzle for embedding an uneven portion.
【図６】異なるノズルで埋込み加工を行った後の断面構
造の断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of a cross-sectional structure after performing embedding processing with a different nozzle.
【図７】穴埋め加工を自動的に行うための装置のブロッ
ク図。FIG. 7 is a block diagram of an apparatus for automatically performing hole filling processing.
【図８】イオン誘起堆積法におけるフレーム当りのビー
ム走査時間と膜堆積速度の関係を示す特性図。FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the beam scanning time per frame and the film deposition rate in the ion induced deposition method.
【図９】イオン誘起堆積法におけるピクセル当りのビー
ム滞在時間と膜堆積速度の関係を示す特性図。FIG. 9 is a characteristic diagram showing the relationship between the beam residence time per pixel and the film deposition rate in the ion induced deposition method.
【図１０】複数の膜堆積を同時に行う場合の並列処理の
タイミングチャート。FIG. 10 is a timing chart of parallel processing when a plurality of films are deposited simultaneously.
【図１１】フレーム時間を変えた場合のイオンビーム支
援エッチングの加工断面形状の説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram of a processed cross-sectional shape of ion beam assisted etching when the frame time is changed.
【図１２】電子ビーム誘起堆積法とイオンビーム誘起堆
積法の併用による穴埋めプロセスの説明図。FIG. 12 is an explanatory diagram of a hole filling process using both an electron beam induced deposition method and an ion beam induced deposition method.
【図１３】側壁へのイオンビーム照射による穴埋めプロ
セスの説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram of a hole filling process by irradiating the side wall with an ion beam.
【図１４】基板冷却によるガス吸着とイオンビーム照射
による穴埋めプロセスの説明図。FIG. 14 is an explanatory diagram of a gas adsorption by substrate cooling and a hole filling process by ion beam irradiation.
【図１５】断面加工用穴埋めプロセスの説明図。FIG. 15 is an explanatory diagram of a hole filling process for cross-section processing.
１…接続孔埋め込み時のガス導入用切り欠き、２…接続
孔、３…基板、４…堆積ガス導入用ノズル、５…イオン
ビーム誘起堆積用ガス。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Notch for gas introduction at the time of filling a connection hole, 2 ... Connection hole, 3 ... Substrate, 4 ... Deposition gas introduction nozzle, 5 ... Ion beam induced deposition gas.
Claims (7)
た接続孔埋込み及び断面観察用試料表面平坦化におい
て、凹部の側壁の少なくともその一部を、あらかじめイ
オンビーム加工により除去することを特徴とするイオン
ビーム加工方法。1. An ion characterized by removing at least a part of a side wall of a concave portion by ion beam processing in advance when burying a connection hole and flattening a surface of a sample for cross-section observation using focused ion beam induced deposition. Beam processing method.
た接続孔埋込み及び断面観察用試料表面平坦化に用いる
集束イオンビーム加工装置において、ガスノズル方向を
試料表面垂線方向に対して２０度以内に設定したことを
特徴とする集束イオンビーム加工装置。2. A focused ion beam processing apparatus used for burying a connection hole using focused ion beam induced deposition and flattening a sample surface for cross-section observation, wherein a gas nozzle direction is set within 20 degrees with respect to a perpendicular direction to the sample surface. A focused ion beam processing device characterized in that
た接続孔埋込み及び断面観察用試料表面平坦化に用いる
集束イオンビーム加工装置において、膜形成を行おうと
する接続孔底部におけるガス流束に対応したパターン当
りの描画時間，ビーム滞在時間を設定する機能を備えた
事を特徴とする集束イオンビーム加工装置。3. A focused ion beam processing apparatus used for burying a connection hole using a focused ion beam induced deposition and flattening a surface of a sample for cross-section observation, corresponding to a gas flux at the bottom of the connection hole for film formation. Focused ion beam processing equipment characterized by having a function to set the writing time per pattern and the beam dwell time.
た接続孔埋込み及び断面観察用試料表面平坦化におい
て、複数の膜形成個所に対して、膜形成を同時に並行し
て行う事により、各加工個所においてガス流束に対応し
た長さのパターン当り描画時間を設定する事を特徴とす
る集束イオンビーム加工方法。4. In embedding a connection hole using a focused ion beam induced deposition and flattening a surface of a sample for cross-section observation, film formation is simultaneously performed in parallel with respect to a plurality of film formation points so that each processing point is processed. In the focused ion beam processing method, a writing time per pattern having a length corresponding to a gas flux is set.
た接続孔埋込み及び断面観察用試料表面平坦化におい
て、電子ビーム誘起デポジションによりあらかじめ薄膜
を堆積し、しかる後に集束イオンビームによる膜堆積を
行う事を特徴とするイオンビーム加工方法。5. In burying a connection hole using a focused ion beam induced deposition and flattening a surface of a sample for cross-section observation, a thin film is deposited in advance by an electron beam induced deposition, and then a film is deposited by a focused ion beam. Ion beam processing method characterized by.
た接続孔埋込みにおいて、イオンビームの走査を接続孔
内部側壁及び接続孔の外に限定し、穴底部へのビーム直
接照射を行わないことを特徴とするイオンビーム加工方
法。6. When burying a connection hole using focused ion beam induced deposition, the scanning of the ion beam is limited to the inside wall of the connection hole and the outside of the connection hole, and the beam bottom is not directly irradiated with the beam. Ion beam processing method.
込み及び断面観察用試料表面平坦化において、試料温度
を下げ、凹凸部が平坦化される程度に吸着ガスが一様に
付着，凝縮した状態をあらかじめ生じさせ、そこにイオ
ンビーム照射，膜形成を行うことを特徴とするイオンビ
ーム加工方法。7. A method of filling a contact hole by focused ion beam induced deposition and flattening a surface of a sample for cross-section observation, in which the adsorbed gas is uniformly attached and condensed to a degree such that the sample temperature is lowered and the uneven portion is flattened. An ion beam processing method characterized in that it is generated in advance, and ion beam irradiation and film formation are performed there.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5035067A JPH06252233A (en) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | Processing method and apparatus by focused ion beam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5035067A JPH06252233A (en) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | Processing method and apparatus by focused ion beam |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06252233A true JPH06252233A (en) | 1994-09-09 |
Family
ID=12431679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5035067A Pending JPH06252233A (en) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | Processing method and apparatus by focused ion beam |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06252233A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2005243275A (en) * | 2004-02-24 | 2005-09-08 | Sii Nanotechnology Inc | Fib-sem complex device |
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| US7709062B2 (en) | 2002-04-22 | 2010-05-04 | Hitachi High-Technologies Corporation | Refilling method by ion beam, instrument for fabrication and observation by ion beam, and manufacturing method of electronic device |
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| WO2014027624A1 (en) * | 2012-08-13 | 2014-02-20 | 東京エレクトロン株式会社 | Method for manufacturing target for x-ray emission, and target for x-ray emission |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP5035067A patent/JPH06252233A/en active Pending
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