JPH07105321B2 - イオンビ−ム加工方法およびその装置 - Google Patents
イオンビ−ム加工方法およびその装置Info
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- JPH07105321B2 JPH07105321B2 JP60063503A JP6350385A JPH07105321B2 JP H07105321 B2 JPH07105321 B2 JP H07105321B2 JP 60063503 A JP60063503 A JP 60063503A JP 6350385 A JP6350385 A JP 6350385A JP H07105321 B2 JPH07105321 B2 JP H07105321B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はイオンビーム加工方法およびその装置に係り、
被加工物として特にVLSI等の半導体装置を加工するのに
好適なイオンビーム加工方法およびその装置に関する。
被加工物として特にVLSI等の半導体装置を加工するのに
好適なイオンビーム加工方法およびその装置に関する。
VLSI等の半導体装置のパターン寸法が微細化する動きに
対応するためには、マイクロイオンビーム加工技術の確
立が不可欠である。ここで、半導体装置の集積度が上が
るにつれてパターン寸法を微細化すると同時に、素子の
垂直方向に多層配線構造を形成して集積度を向上させる
必要が生じてきた。このような多層構造を有する半導体
装置において、配線切断等の加工を行なう際には下層に
ダメージを与えずかつ上層の被加工層を完全に加工する
ことが重要となる。例えば２層配線の層間絶縁膜の厚さ
は約１μｍであり、上層配線と下層配線のクロスオーバ
ー部で上層配線のみを切断加工する場合、層間絶縁膜の
耐圧を保つためには少なくとも0.25μｍ以下の精度で、
上層配線の切断終点を検出制御する必要がある。ところ
が従来のイオンビーム加工装置では、特に加工の終点検
出については配慮されておらず、深さ方向の加工の制御
は加工時間によって行なうため、上記した高精度の加工
深さ制御を行なうことは困難であった。
対応するためには、マイクロイオンビーム加工技術の確
立が不可欠である。ここで、半導体装置の集積度が上が
るにつれてパターン寸法を微細化すると同時に、素子の
垂直方向に多層配線構造を形成して集積度を向上させる
必要が生じてきた。このような多層構造を有する半導体
装置において、配線切断等の加工を行なう際には下層に
ダメージを与えずかつ上層の被加工層を完全に加工する
ことが重要となる。例えば２層配線の層間絶縁膜の厚さ
は約１μｍであり、上層配線と下層配線のクロスオーバ
ー部で上層配線のみを切断加工する場合、層間絶縁膜の
耐圧を保つためには少なくとも0.25μｍ以下の精度で、
上層配線の切断終点を検出制御する必要がある。ところ
が従来のイオンビーム加工装置では、特に加工の終点検
出については配慮されておらず、深さ方向の加工の制御
は加工時間によって行なうため、上記した高精度の加工
深さ制御を行なうことは困難であった。
また、半導体装置の素子材料がSi,SiO2,Al,Si3N4,W等多
種にわたることや、フォトマスクＸ線マスクの欠陥修正
への応用等を考えると、あらゆる素子材料に対応できる
汎用性が、イオンビーム加工装置として重要となる。従
って上記した加工の深さ方向の制御を、あらゆる素子材
料に対して汎用的に行なうための、加工終点の検出技術
を考案する必要があった。なお、この種のイオンビーム
加工装置を含む、マイクロイオンビーム装置として関連
するものは、1983年の京都におけるイオン工学に関する
国際会議アイシアット・アンド・アイパット（ISIAT＆I
PAT）において、ダブリュー・エル・ブラウン（W.L.Bro
wn）およびアイ・ワグナー（A.Wagner）が1738A〜Ｋに
おいて“ファインリィ フォーカスド イオンビームス
−ニュートュールス フォー テクノロジー（Finely F
ocused Ion Beams−New Tools For Technology）”と題
して報告している。
種にわたることや、フォトマスクＸ線マスクの欠陥修正
への応用等を考えると、あらゆる素子材料に対応できる
汎用性が、イオンビーム加工装置として重要となる。従
って上記した加工の深さ方向の制御を、あらゆる素子材
料に対して汎用的に行なうための、加工終点の検出技術
を考案する必要があった。なお、この種のイオンビーム
加工装置を含む、マイクロイオンビーム装置として関連
するものは、1983年の京都におけるイオン工学に関する
国際会議アイシアット・アンド・アイパット（ISIAT＆I
PAT）において、ダブリュー・エル・ブラウン（W.L.Bro
wn）およびアイ・ワグナー（A.Wagner）が1738A〜Ｋに
おいて“ファインリィ フォーカスド イオンビームス
−ニュートュールス フォー テクノロジー（Finely F
ocused Ion Beams−New Tools For Technology）”と題
して報告している。
本発明の目的は層構造を有する被加工物に対して、下層
にダメージを与えずかつ上層の被加工層を完全に加工で
きる、イオンビーム加工方法およびその装置を提供する
ことにある。
にダメージを与えずかつ上層の被加工層を完全に加工で
きる、イオンビーム加工方法およびその装置を提供する
ことにある。
イオンビーム加工装置の基本構成を第１図に示す。イオ
ン源１と引き出し電極３の間に電圧を印加しイオンビー
ム２を引き出し、集束レンズ４でターゲット９上にビー
ムを集束する。イオン光学系には上記電極以外にビーム
ディファイディングアパーチャ５、ブランキング電極
６、ブランキングアパーチャ７、デフレクタ電極８を設
けている。ブランキング電極６にはブランキング電極17
から電圧を与えビームを高速で偏向し、ターゲット９上
でのビームのオンオフを行なう。また、デフレクタ電極
８にはデフレクタコントロール14からビーム偏向電圧を
与えるが同じ偏向電圧をCRT15の偏向電極に与える。こ
の時、ターゲット９から発生する２次電子11でディテク
タ12で検出し、ヘッドアンプ13で増幅した信号でCRT15
に輝度変調をかけることにより、ターゲット９表面の２
次電子信号を得、走査電子顕微鏡と同じ原理で走査イオ
ン顕微鏡として、加工すべきターゲット９表面を観察で
きる。これにより加工位置決めを行なう。また、テーブ
ル10から取り出した電流は電流計16で測定しており、さ
らにターゲット９からスパッタされた２次イオン18は、
質量分析装置19で検出し、ヘッドアンプ20で増幅した信
号をレコーダ21に記録している。
ン源１と引き出し電極３の間に電圧を印加しイオンビー
ム２を引き出し、集束レンズ４でターゲット９上にビー
ムを集束する。イオン光学系には上記電極以外にビーム
ディファイディングアパーチャ５、ブランキング電極
６、ブランキングアパーチャ７、デフレクタ電極８を設
けている。ブランキング電極６にはブランキング電極17
から電圧を与えビームを高速で偏向し、ターゲット９上
でのビームのオンオフを行なう。また、デフレクタ電極
８にはデフレクタコントロール14からビーム偏向電圧を
与えるが同じ偏向電圧をCRT15の偏向電極に与える。こ
の時、ターゲット９から発生する２次電子11でディテク
タ12で検出し、ヘッドアンプ13で増幅した信号でCRT15
に輝度変調をかけることにより、ターゲット９表面の２
次電子信号を得、走査電子顕微鏡と同じ原理で走査イオ
ン顕微鏡として、加工すべきターゲット９表面を観察で
きる。これにより加工位置決めを行なう。また、テーブ
ル10から取り出した電流は電流計16で測定しており、さ
らにターゲット９からスパッタされた２次イオン18は、
質量分析装置19で検出し、ヘッドアンプ20で増幅した信
号をレコーダ21に記録している。
現在の加工対象はVLSI等の半導体装置であるが、その縦
構造は一般に表面からパッシベーション膜のSi3N4層、A
l配線層、層間絶縁膜のSiO2層、Si基板層であり、場所
によってはAl配線層とSiO2層が数層積層されている。こ
のVLSIを、第２図（ａ）に示す様にイオンビームを所定
の領域で走査して加工していく。その時、ターゲットか
らスパッタされた２次イオンをモニタすると、ディテク
タである質量分析管のMass NumberをAl,Siに合わせた場
合それぞれ、第２図（ｂ）、第２図（ｃ）の様な信号が
検出できる。これらの検出信号を合わせた第２図（ｄ）
の信号から、加工がどこまで進行したかを直接精度よく
モニタでき、加工の終点検出が可能となる。なおこの方
法によれば、後述するように被加工物からの２次イオン
を直接セニタできるこめ、フォトマスクの黒点欠陥修正
においてSiO2上のCr欠陥を除去する場合等、あらゆるイ
オンビーム加工において終点検出を行なうことができ
る。
構造は一般に表面からパッシベーション膜のSi3N4層、A
l配線層、層間絶縁膜のSiO2層、Si基板層であり、場所
によってはAl配線層とSiO2層が数層積層されている。こ
のVLSIを、第２図（ａ）に示す様にイオンビームを所定
の領域で走査して加工していく。その時、ターゲットか
らスパッタされた２次イオンをモニタすると、ディテク
タである質量分析管のMass NumberをAl,Siに合わせた場
合それぞれ、第２図（ｂ）、第２図（ｃ）の様な信号が
検出できる。これらの検出信号を合わせた第２図（ｄ）
の信号から、加工がどこまで進行したかを直接精度よく
モニタでき、加工の終点検出が可能となる。なおこの方
法によれば、後述するように被加工物からの２次イオン
を直接セニタできるこめ、フォトマスクの黒点欠陥修正
においてSiO2上のCr欠陥を除去する場合等、あらゆるイ
オンビーム加工において終点検出を行なうことができ
る。
以下本発明の実施例を説明する。
実施例１ 第３図は本発明の一実施例を示したものである。前述の
通り、イオンビーム２を引き出し、集束し偏向して、タ
ーゲット９を加工する。この時、ターゲット９からスパ
ッタされる２次イオン18を質量分析装置19で検出し、ヘ
ッドアンプ20で増幅した信号をA/Dコンバータ22でデジ
タル化し、メインコントローラ23に入力する。この時、
終点検出を行なうべき層、例えばAl配線層の切断ならば
Alの２次イオンを検出できる様に、質量分析装置19のMa
ss Numberを設定しておく。また検出信号は、デフレク
タコントローラ14からの偏向電圧に同期させ、一回の面
走査の間の積算値を計算し、前数回の走査時の値と比較
して加工の終点を判断する。そして、ブランキング電源
17にオン信号を送り、ビームを遮断して加工を停止す
る。
通り、イオンビーム２を引き出し、集束し偏向して、タ
ーゲット９を加工する。この時、ターゲット９からスパ
ッタされる２次イオン18を質量分析装置19で検出し、ヘ
ッドアンプ20で増幅した信号をA/Dコンバータ22でデジ
タル化し、メインコントローラ23に入力する。この時、
終点検出を行なうべき層、例えばAl配線層の切断ならば
Alの２次イオンを検出できる様に、質量分析装置19のMa
ss Numberを設定しておく。また検出信号は、デフレク
タコントローラ14からの偏向電圧に同期させ、一回の面
走査の間の積算値を計算し、前数回の走査時の値と比較
して加工の終点を判断する。そして、ブランキング電源
17にオン信号を送り、ビームを遮断して加工を停止す
る。
例えば、第２図（ａ）のデバイスにおいてAl配線層の切
断加工の終点を検出する場合、第２図（ｂ）に示すAlの
２次イオン信号の変化によって終点を判断することがで
き、また第２図（ｃ）に示すSiの２次イオン信号の変化
を用いても終点の判断が可能である。しかし、それぞれ
単独のイオンのみで終点を判断した場合、現実の層間位
置から多生ずれるおそれがあるため、AlおよびSiの２次
イオン信号の両方を検出し、両者の信号を合わせた第２
図（ｄ）に示す信号をもとに終点検出を行なうことで、
終点検出の精度は向上する。両者の２次イオン信号を同
時に検出する方法としては、例えば、面走査を500フレ
ームの線走査で行なう場合に、線走査１フレームごとに
交互にAlおよびSiの２次イオンを検出する方法により可
能である。
断加工の終点を検出する場合、第２図（ｂ）に示すAlの
２次イオン信号の変化によって終点を判断することがで
き、また第２図（ｃ）に示すSiの２次イオン信号の変化
を用いても終点の判断が可能である。しかし、それぞれ
単独のイオンのみで終点を判断した場合、現実の層間位
置から多生ずれるおそれがあるため、AlおよびSiの２次
イオン信号の両方を検出し、両者の信号を合わせた第２
図（ｄ）に示す信号をもとに終点検出を行なうことで、
終点検出の精度は向上する。両者の２次イオン信号を同
時に検出する方法としては、例えば、面走査を500フレ
ームの線走査で行なう場合に、線走査１フレームごとに
交互にAlおよびSiの２次イオンを検出する方法により可
能である。
現在、加工速度は0.1μm3/sec程度であり、２μｍ×２
μｍの面加工を行なうとすると深さ方向の加工速度は0.
025μm/secとなる。１回の面走査を1secで行なっており
終点の判断は４回の面走査の２次イオン信号を順次比較
して行なうため、その間に加工が進行する0.1μｍの精
度で終点検出を行なうことになる。これは実用上充分な
終点検出精度であるが、さらに高精度が必要ならば、２
次イオン信号が変化を始めた時点で加工速度を遅くする
ことで、検出精度を向上させればよい。
μｍの面加工を行なうとすると深さ方向の加工速度は0.
025μm/secとなる。１回の面走査を1secで行なっており
終点の判断は４回の面走査の２次イオン信号を順次比較
して行なうため、その間に加工が進行する0.1μｍの精
度で終点検出を行なうことになる。これは実用上充分な
終点検出精度であるが、さらに高精度が必要ならば、２
次イオン信号が変化を始めた時点で加工速度を遅くする
ことで、検出精度を向上させればよい。
実施例２ 第４図は本実施例の説明図である。本実施例では、加工
面内での２次イオンの分布を検出し、被加工領域を限定
することによって、下層へのダメージを軽減し良好な加
工を行なうための、終点検出方法を考えた。ターゲット
からスパッタされた２次イオン18を質量分析装置19で検
出し、検出信号をヘッドアンプ20で増幅する。今１次イ
オンビーム２の偏向は、デフレクタコントローラ14から
デフレクタ電極８に、偏向電圧を与えて行なわれるが、
同じ偏向電圧をCRT15の偏向電極に与え、上記の２次イ
オン増幅信号でCRT15に輝度変調をかけることにより、
加工面上の２次イオン像を得ることができる。同時に、
上記２次イオン増幅信号を、A/Dコンバータ22でデジタ
ル化し、デフレクタコントローラ14と同期させることに
より、上記２次イオン像をメインコントローラ23内の画
像メモリに取り込むことができる。CRT15上の２次イオ
ン像を見ながら行なうマニュアル操作、あるいは画像メ
モリ内の２次イオン像を２値化し、その２値画像をもと
に、デフレクタコントローラ14およびブランキング電源
17にフィードバックをかける操作を用いて、ターゲット
上の被加工領域を加工すべき領域のみに限定することが
できる。この方法により、上層の加工すべき領域は完全
に加工し、しかも下層へのダメージは最小に抑える、良
好な加工を行なうための終点検出が可能となる。
面内での２次イオンの分布を検出し、被加工領域を限定
することによって、下層へのダメージを軽減し良好な加
工を行なうための、終点検出方法を考えた。ターゲット
からスパッタされた２次イオン18を質量分析装置19で検
出し、検出信号をヘッドアンプ20で増幅する。今１次イ
オンビーム２の偏向は、デフレクタコントローラ14から
デフレクタ電極８に、偏向電圧を与えて行なわれるが、
同じ偏向電圧をCRT15の偏向電極に与え、上記の２次イ
オン増幅信号でCRT15に輝度変調をかけることにより、
加工面上の２次イオン像を得ることができる。同時に、
上記２次イオン増幅信号を、A/Dコンバータ22でデジタ
ル化し、デフレクタコントローラ14と同期させることに
より、上記２次イオン像をメインコントローラ23内の画
像メモリに取り込むことができる。CRT15上の２次イオ
ン像を見ながら行なうマニュアル操作、あるいは画像メ
モリ内の２次イオン像を２値化し、その２値画像をもと
に、デフレクタコントローラ14およびブランキング電源
17にフィードバックをかける操作を用いて、ターゲット
上の被加工領域を加工すべき領域のみに限定することが
できる。この方法により、上層の加工すべき領域は完全
に加工し、しかも下層へのダメージは最小に抑える、良
好な加工を行なうための終点検出が可能となる。
以下第５図を用いて、加工領域の限定方法について説明
する。実際のVLSI等の半導体装置では、各層間の境界面
は平坦ではなく、数100Åの凹凸が存在する。従ってイ
オンビームで均一に加工しているつもりでも、走査領域
の中で部分的に下層が露出した部分と、上層が残ってい
る部分ができてしまう。さらにイオンビーム加工の特徴
として、スパッタリングイールドの角度依存性から、凹
状の部分はさらに加工がされやすく、さらに凹形状が促
進されるため、下層が露出した部分はさらに加工が進み
下層にダメージを与える可能性が高い。例えば、第５図
（ａ）の様な素子構造において、Al配線の切断加工を行
なった場合、Alが完全に切断される前に、下層のSiO2層
が部分的に露出し、その部分からダメージが生じてしま
う。
する。実際のVLSI等の半導体装置では、各層間の境界面
は平坦ではなく、数100Åの凹凸が存在する。従ってイ
オンビームで均一に加工しているつもりでも、走査領域
の中で部分的に下層が露出した部分と、上層が残ってい
る部分ができてしまう。さらにイオンビーム加工の特徴
として、スパッタリングイールドの角度依存性から、凹
状の部分はさらに加工がされやすく、さらに凹形状が促
進されるため、下層が露出した部分はさらに加工が進み
下層にダメージを与える可能性が高い。例えば、第５図
（ａ）の様な素子構造において、Al配線の切断加工を行
なった場合、Alが完全に切断される前に、下層のSiO2層
が部分的に露出し、その部分からダメージが生じてしま
う。
ここで、第５図（ｂ）〔第５図（ｂ）の凹部平面図であ
る〕に示す様に、残存するAl配線層24のみをカバーする
様に、破線で示すブランキングオフ領域26を設定し、そ
れ以外の領域でブランキングをオンし高速走査すること
で、露出した下層のSiO2層25にはダメージを与えず、上
層のAl配線層24のみを除去することができる。すなわち
ブランキングオフ領域ではイオンビームをゆっくり走査
するため加工が進行するが、ブランキングオン領域では
イオンビームを高速で走査するためほとんど加工が進行
しないわけである。その選択加工を第５図（ｃ）に示す
が、以下は一回の面走査ごとに、得られた２次イオン像
をもとに新たに加工領域を第５図（ｄ）に示す様に設定
し直すことにより、下層のSiO2層にはほとんどダメージ
を与えずに、上層のAl配線層を完全に除去することが可
能である。
る〕に示す様に、残存するAl配線層24のみをカバーする
様に、破線で示すブランキングオフ領域26を設定し、そ
れ以外の領域でブランキングをオンし高速走査すること
で、露出した下層のSiO2層25にはダメージを与えず、上
層のAl配線層24のみを除去することができる。すなわち
ブランキングオフ領域ではイオンビームをゆっくり走査
するため加工が進行するが、ブランキングオン領域では
イオンビームを高速で走査するためほとんど加工が進行
しないわけである。その選択加工を第５図（ｃ）に示す
が、以下は一回の面走査ごとに、得られた２次イオン像
をもとに新たに加工領域を第５図（ｄ）に示す様に設定
し直すことにより、下層のSiO2層にはほとんどダメージ
を与えずに、上層のAl配線層を完全に除去することが可
能である。
本実施例において終点検出精度を決定する要因は、２次
イオン像の分解能、およびビーム走査による加工の進行
である。現在１次イオンビームは、ビーム径0.2〜0.3μ
ｍまで集束しており、電気的な処理による分解能の低下
を考慮しても、２次イオン像の分解能は0.5μｍ以下と
なる。0.5μｍの長さで決まる深さ方向のばらつきによ
る精度は、100Å以下であり全く問題にならない。次に
ビーム走査による加工の進行であるが、本実施例によれ
ば、１回の面走査によって得た２次イオン像における、
残留上層部の量から終点が判断できるために、２μｍ×
２μｍの面加工を行なうとすると、１回の面走査で加工
が進行する0.025μｍの精度で終点検出を行なうことが
できる。これは実用上全く問題のない値である。
イオン像の分解能、およびビーム走査による加工の進行
である。現在１次イオンビームは、ビーム径0.2〜0.3μ
ｍまで集束しており、電気的な処理による分解能の低下
を考慮しても、２次イオン像の分解能は0.5μｍ以下と
なる。0.5μｍの長さで決まる深さ方向のばらつきによ
る精度は、100Å以下であり全く問題にならない。次に
ビーム走査による加工の進行であるが、本実施例によれ
ば、１回の面走査によって得た２次イオン像における、
残留上層部の量から終点が判断できるために、２μｍ×
２μｍの面加工を行なうとすると、１回の面走査で加工
が進行する0.025μｍの精度で終点検出を行なうことが
できる。これは実用上全く問題のない値である。
以上の実施例は、いずれもSi基板上にSiO2層を層間絶縁
膜として設け、この上にAl配線を設けた構造における、
Al配線の切断時の終点検出を例に述べたが、本発明の原
理にしたがえば、これに限られるものではなく、例え
ば、フォトマスクの黒点欠陥修正においても同様に有効
である。つまり、フォトマスクにCr膜を形成し、所望の
パターンニングを行なうことにより、フォトマスクを製
造するが、本来Crマスクが存在してはいけない所にCr膜
が残存してしまい、これが黒点欠陥となり、この部分を
除去する（修正と呼ぶ）プロセスに、本発明を有効に適
用でき得ることは云うまでもない。
膜として設け、この上にAl配線を設けた構造における、
Al配線の切断時の終点検出を例に述べたが、本発明の原
理にしたがえば、これに限られるものではなく、例え
ば、フォトマスクの黒点欠陥修正においても同様に有効
である。つまり、フォトマスクにCr膜を形成し、所望の
パターンニングを行なうことにより、フォトマスクを製
造するが、本来Crマスクが存在してはいけない所にCr膜
が残存してしまい、これが黒点欠陥となり、この部分を
除去する（修正と呼ぶ）プロセスに、本発明を有効に適
用でき得ることは云うまでもない。
本発明によれば、0.1μｍ以下の精度でイオンビーム加
工の終点検出が可能である。また面加工に同期して２次
イオン像を検出することにより、被加工領域を限定する
ことができ、信頼性の高い加工制御および終点検出が可
能となる。また、被加工物の材質、形状によらない高精
度な終点検出ができるので、層構造を有するあらゆる被
加工物に対して、下層にダメージを与えずかつ上層の被
加工層を完全に加工できる効果がある。
工の終点検出が可能である。また面加工に同期して２次
イオン像を検出することにより、被加工領域を限定する
ことができ、信頼性の高い加工制御および終点検出が可
能となる。また、被加工物の材質、形状によらない高精
度な終点検出ができるので、層構造を有するあらゆる被
加工物に対して、下層にダメージを与えずかつ上層の被
加工層を完全に加工できる効果がある。
第１図はイオンビーム加工装置の構成図、第２図は本発
明の原理を示す説明図、第３図は実施例１の機器構成
図、第４図は実施例２の機器構成図、第５図は加工領域
の限定方法を示す説明図である。 符号の説明 １……イオン源、２……イオンビーム、３……引き出し
電極、４……集束レンズ、５……ビームディファイディ
ングアパーチャ、６……ブランキング電極、７……ブラ
ンキングアパーチャ、８……デフレクタ電極、９……タ
ーゲット、10……テーブル、11……２次電子、12……２
次電子ディティクタ、13……ヘッドアンプ、14……デフ
レクタコントローラ、15……CRT、16……電流計、17…
…ブランキング電源、18……２次イオン、19……２次イ
オン質量分析装置、20……ヘッドアンプ、21……レコー
ダ、22……A/Dコンバータ、23……メインコントロー
ラ、24……Al配線層、25……SiO2層、26……加工限定領
域。
明の原理を示す説明図、第３図は実施例１の機器構成
図、第４図は実施例２の機器構成図、第５図は加工領域
の限定方法を示す説明図である。 符号の説明 １……イオン源、２……イオンビーム、３……引き出し
電極、４……集束レンズ、５……ビームディファイディ
ングアパーチャ、６……ブランキング電極、７……ブラ
ンキングアパーチャ、８……デフレクタ電極、９……タ
ーゲット、10……テーブル、11……２次電子、12……２
次電子ディティクタ、13……ヘッドアンプ、14……デフ
レクタコントローラ、15……CRT、16……電流計、17…
…ブランキング電源、18……２次イオン、19……２次イ
オン質量分析装置、20……ヘッドアンプ、21……レコー
ダ、22……A/Dコンバータ、23……メインコントロー
ラ、24……Al配線層、25……SiO2層、26……加工限定領
域。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮内 建興 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 宇佐美 光雄 東京都小平市上水本町1450番地 株式会社 日立製作所デバイス開発センター内 (72)発明者 高橋 貴彦 東京都小平市上水本町1450番地 株式会社 日立製作所デバイス開発センター内 (72)発明者 中村 英夫 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭49−38295（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−94630（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−95563（ＪＰ，Ｕ)
Claims (12)
- 【請求項１】集束したイオンビームを被加工物の所定の
領域に偏向し走査して照射し、該照射によって前記被加
工物の表面から発生する２次イオンを前記偏向と同期し
て検出し、該変更と同期して検出した２次イオンから該
２次イオンの分布を求め、該求めた２次イオンの分布に
基づいて前記被加工物への前記イオンビームの照射量を
変化させて前記被加工物を加工することを特徴とするイ
オンビーム加工方法。 - 【請求項２】前記２次イオンの検出は、前記被加工物か
ら発生する複数のイオンを検出することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のイオンビーム加工方法。 - 【請求項３】前記２次イオンの分布は、前記複数のイオ
ンについてそれぞれ求めることを特徴とする特許請求の
範囲第２項記載のイオンビーム加工方法。 - 【請求項４】前記イオンビームの照射量の変化は、該イ
オンビームが前記被加工物の表面を走査する走査速度を
前記２次イオンの分布に基づいて変化させることにより
行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイオ
ンビーム加工方法。 - 【請求項５】前記イオンビームの照射量を、該イオンビ
ームが前記被加工物の所定の領域を１回の面走査を行う
ごとに、該１回の面走査によって求められる前記２次イ
オンの分布に基づいて設定することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のイオンビーム加工方法。 - 【請求項６】前記求めた２次イオンの分布に基づいて、
前記被加工物の前記イオンビームによる前記加工の終点
を検出することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のイオンビーム加工方法。 - 【請求項７】前記イオンビームによる前記加工の終点
を、前記被加工物から発生する複数のイオンを検出する
ことにより行うことを特徴とする特許請求の範囲第６項
記載のイオンビーム加工方法。 - 【請求項８】イオン源と、該イオン源で発生させたイオ
ンをビーム状に集束させて試料表面の所定の領域に偏向
し走査して照射する集束照射手段と、前記ビーム状に集
束させたイオンを照射することにより前記試料表面から
発生する２次イオンを検出する２次イオン検出手段と、
該２次イオン検出手段で検出した前記２次イオンの検出
信号を前記ビーム状に集束させたイオンの前記偏向と同
期させて前記２次イオンの前記所定の領域内の分布を算
出する２次イオン分布算出手段と、該２次イオン分布算
出手段で算出した前記２次イオンの前記所定の領域内の
分布に基づいて前記ビーム状に集束させたイオンの前記
試料表面の所定の領域への前記照射の条件を変化させる
照射条件設定手段とを備えたことを特徴とするイオンビ
ーム加工装置。 - 【請求項９】前記２次イオン分布算出手段は２次イオン
分布算出部と表示部とにより構成され、前記２次イオン
分布算出部で前記２次イオンの前記所定の領域内での分
布を算出し、前記表示部で該算出した結果を前記２次イ
オンの像として表示することを特徴とする特許請求の範
囲第８項記載のイオンビーム加工装置。 - 【請求項１０】前記２次イオン検出手段は、複数の種類
のイオンを検出することを特徴とする特許請求の範囲第
８項記載のイオンビーム加工装置。 - 【請求項１１】前記２次イオン分布算出手段は２次イオ
ン分布算出部と終点検出部とにより構成され、前記２次
イオン分布算出部で前記２次イオンの前記所定の領域内
での分布を算出し、前記終点検出部で該算出した結果に
基づいて前記試料への前記イオンの前記照射による加工
の終点を検出することを特徴とする特許請求の範囲第８
項記載のイオンビーム加工装置。 - 【請求項１２】前記２次イオン分布算出手段は２次イオ
ン分布算出部と表示部と終点検出部とにより構成され、
前記２次イオン分布算出部で前記２次イオンの前記所定
の領域内での分布を算出し、前記表示部で該算出した結
果を前記２次イオンの像として表示し、前記終点検出部
で前記算出した結果に基づいて前記試料への前記イオン
の前記照射による加工の終点を検出することを特徴とす
る特許請求の範囲第８項記載のイオンビーム加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60063503A JPH07105321B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | イオンビ−ム加工方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60063503A JPH07105321B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | イオンビ−ム加工方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61224319A JPS61224319A (ja) | 1986-10-06 |
| JPH07105321B2 true JPH07105321B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=13231096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60063503A Expired - Lifetime JPH07105321B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | イオンビ−ム加工方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07105321B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6753253B1 (en) * | 1986-06-18 | 2004-06-22 | Hitachi, Ltd. | Method of making wiring and logic corrections on a semiconductor device by use of focused ion beams |
| JPH0316125A (ja) * | 1989-03-30 | 1991-01-24 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| KR0179281B1 (ko) * | 1996-02-28 | 1999-10-01 | 문정환 | 챔버를 갖는 베이퍼-에치 장치의 에치-종말점 측정방법 |
| US6838389B2 (en) * | 2002-08-02 | 2005-01-04 | Veeco Instruments, Inc. | High selectivity etching of a lead overlay structure |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4938295A (ja) * | 1972-08-18 | 1974-04-09 | ||
| JPS5995563U (ja) * | 1982-12-17 | 1984-06-28 | 日本電子株式会社 | イオンビ−ム装置 |
| JPS59168652A (ja) * | 1983-03-16 | 1984-09-22 | Hitachi Ltd | 素子修正方法及びその装置 |
| JPS59208830A (ja) * | 1983-05-13 | 1984-11-27 | Hitachi Ltd | イオンビ−ム加工方法およびその装置 |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60063503A patent/JPH07105321B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61224319A (ja) | 1986-10-06 |
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