JPH1074737A - イオンビーム加工装置 - Google Patents
イオンビーム加工装置Info
- Publication number
- JPH1074737A JPH1074737A JP12127097A JP12127097A JPH1074737A JP H1074737 A JPH1074737 A JP H1074737A JP 12127097 A JP12127097 A JP 12127097A JP 12127097 A JP12127097 A JP 12127097A JP H1074737 A JPH1074737 A JP H1074737A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機化合物ガス吹付けのためのノズルを備え
た集束イオンビーム加工装置において、有機化合物がノ
ズルの孔に詰まらせることがあった。 【解決手段】 ノズルの孔にガス成分が吸着するのを防
止するために、ノズル部に、ノズルを加熱するヒータを
設け、ガス成分の吸着を防止する。
た集束イオンビーム加工装置において、有機化合物がノ
ズルの孔に詰まらせることがあった。 【解決手段】 ノズルの孔にガス成分が吸着するのを防
止するために、ノズル部に、ノズルを加熱するヒータを
設け、ガス成分の吸着を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣ内部の配線を
イオンビームによるエッチング、あるいは、金属膜のデ
ポジションにより、配線変更を行うイオンビーム加工装
置に関する。
イオンビームによるエッチング、あるいは、金属膜のデ
ポジションにより、配線変更を行うイオンビーム加工装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣ回路上の任意の点の信号を測定する
方法は、素子の解析や設計開発のための評価に極めて有
効な手段であり、従来、ＩＣ配線上の露出された配線上
に、先端の細いタングステン針などで直接接触させて、
オシロスコープ等で内部信号を観察する方法や、電子ビ
ームテスタにより、非接触でＩＣの動作解析が可能にな
った。しかし、これらの方法は、多層配線構造を持つ素
子やパシベーション膜の上からの適用に対しては有効で
なく、パシベーション膜上に金属膜を形成し、深い層に
ある配線上の任意の点に電気的に接続する必要がある。
又、ＩＣ配線の直接加工をその場で行うことにより、試
作評価プロセスの生産性の大幅な向上がはかれ、時間と
コストの削減ができる。そこで開発されたのが、イオン
ビームエッチングによる、配線上パシベーション膜の穴
あけや配線の切断、イオンビームによる化学的気相堆積
（ＣＶＤ）法を利用した金属膜付けを行い、配線の接続
やプロービングパットの形成等が可能な集束イオンビー
ム加工装置である。
方法は、素子の解析や設計開発のための評価に極めて有
効な手段であり、従来、ＩＣ配線上の露出された配線上
に、先端の細いタングステン針などで直接接触させて、
オシロスコープ等で内部信号を観察する方法や、電子ビ
ームテスタにより、非接触でＩＣの動作解析が可能にな
った。しかし、これらの方法は、多層配線構造を持つ素
子やパシベーション膜の上からの適用に対しては有効で
なく、パシベーション膜上に金属膜を形成し、深い層に
ある配線上の任意の点に電気的に接続する必要がある。
又、ＩＣ配線の直接加工をその場で行うことにより、試
作評価プロセスの生産性の大幅な向上がはかれ、時間と
コストの削減ができる。そこで開発されたのが、イオン
ビームエッチングによる、配線上パシベーション膜の穴
あけや配線の切断、イオンビームによる化学的気相堆積
（ＣＶＤ）法を利用した金属膜付けを行い、配線の接続
やプロービングパットの形成等が可能な集束イオンビー
ム加工装置である。
【０００３】図３は、集束イオンビーム加工装置の実施
例を示す図である。イオン源31にガリウム等の液体金属
イオン源を用い、ビームモニタ32によってエミッション
電流を検出し、ビーム電流の安定化を図っている。イオ
ンビーム１は、コンデンサレンズ33と対物レンズ38によ
り、試料上に集束される。又、可動絞り36によりビーム
電流を変えることができ、試料ステージ６とＸＹデフレ
クタ39により、集束イオンビーム１は試料３上の任意の
場所を走査することができる。目的加工場所の位置決め
は、イオンビーム１の照射により試料３から発生する二
次電子17を、二次電子検出器18で検出し、二次電子像を
観察用ＣＲＴ48に表示し行う。制御用コンピュータシス
テム49は、この二次電子像を取り込み、複数の加工条件
が登録でき、連続加工処理が可能である。この装置を用
いて、ＩＣ内部信号測定が可能になった。従来技術文献
としては、（月刊 Semiconductor World 1987.９「ＦＩ
Ｂを用いたＶＬＳＩの新しい評価・解析技術」、日本学
術振興会第１３２委員会第１０１回研究会資料、１９８
７．１１「ＥＢテスタによる高速バイポーラＬＳＩの故
障解析」、「集束イオンビームによるＩＣの動作解析及
び配線変更」、「集束イオンビームを用いた電子ビーム
テスティング技術」）等がある。
例を示す図である。イオン源31にガリウム等の液体金属
イオン源を用い、ビームモニタ32によってエミッション
電流を検出し、ビーム電流の安定化を図っている。イオ
ンビーム１は、コンデンサレンズ33と対物レンズ38によ
り、試料上に集束される。又、可動絞り36によりビーム
電流を変えることができ、試料ステージ６とＸＹデフレ
クタ39により、集束イオンビーム１は試料３上の任意の
場所を走査することができる。目的加工場所の位置決め
は、イオンビーム１の照射により試料３から発生する二
次電子17を、二次電子検出器18で検出し、二次電子像を
観察用ＣＲＴ48に表示し行う。制御用コンピュータシス
テム49は、この二次電子像を取り込み、複数の加工条件
が登録でき、連続加工処理が可能である。この装置を用
いて、ＩＣ内部信号測定が可能になった。従来技術文献
としては、（月刊 Semiconductor World 1987.９「ＦＩ
Ｂを用いたＶＬＳＩの新しい評価・解析技術」、日本学
術振興会第１３２委員会第１０１回研究会資料、１９８
７．１１「ＥＢテスタによる高速バイポーラＬＳＩの故
障解析」、「集束イオンビームによるＩＣの動作解析及
び配線変更」、「集束イオンビームを用いた電子ビーム
テスティング技術」）等がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来は、集束イオンビ
ーム加工装置やレーザビーム加工装置を用いて、ＩＣ配
線変更やプロービングパット形成等を行った後に、ＩＣ
を真空チャンバーから取り出し、機械的探針法や電子ビ
ームテスタ等の外部テスタで動作解析をする必要があ
り、試料の出し入れや再加工時の真空引き、再加工、再
動作解析等の作業が加わり、作業時間が増大する欠点を
有します。
ーム加工装置やレーザビーム加工装置を用いて、ＩＣ配
線変更やプロービングパット形成等を行った後に、ＩＣ
を真空チャンバーから取り出し、機械的探針法や電子ビ
ームテスタ等の外部テスタで動作解析をする必要があ
り、試料の出し入れや再加工時の真空引き、再加工、再
動作解析等の作業が加わり、作業時間が増大する欠点を
有します。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のイオンビーム加
工装置は、イオンビームによるエッチングと金属膜付け
をするイオンビーム加工装置において、ＩＣ試料と検出
器の間に二次電子エネルギーフィルターを配置し、ＩＣ
テスタ機能を具備することを特徴とする。本発明のイオ
ンビーム加工装置は、イオンビーム照射により発生した
二次電子をエネルギーに応じて弁別するエネルギーフィ
ルターと、有機金属化合物ガス吹付装置のノズルを一体
化したことにより、ＩＣ試料表面近傍にエネルギーフィ
ルターとノズルを同時に配置出来るため、加工中の動作
解析が可能になり、一台で加工から解析まで行え、作業
時間の大幅な短縮が可能です。
工装置は、イオンビームによるエッチングと金属膜付け
をするイオンビーム加工装置において、ＩＣ試料と検出
器の間に二次電子エネルギーフィルターを配置し、ＩＣ
テスタ機能を具備することを特徴とする。本発明のイオ
ンビーム加工装置は、イオンビーム照射により発生した
二次電子をエネルギーに応じて弁別するエネルギーフィ
ルターと、有機金属化合物ガス吹付装置のノズルを一体
化したことにより、ＩＣ試料表面近傍にエネルギーフィ
ルターとノズルを同時に配置出来るため、加工中の動作
解析が可能になり、一台で加工から解析まで行え、作業
時間の大幅な短縮が可能です。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明のイオンビーム加工
装置の実施例について図面を参照して説明する。図４
は、イオンビーム加工装置（図３）に二次電子エネルギ
ーフィルターを配置したときのブロックダイヤグラム
で、イオンビーム１をＸＹデフレクタ39と試料ステージ
６により、ＩＣ試料３上の任意の場所を走査し、イオン
ビームエッチング加工や、イオンビームＣＶＤ法による
金属膜付けをする。この加工時に発生するイオン励起の
二次電子17は、引き出し電極21により引き出され、グリ
ット電極22へ向かい、引き出し電極21とグリット電極22
の間の減速電界に打ち勝つエネルギーを有する二次電子
17のみがグリット電極22を通過し、二次電子検出器18で
検出される。次に、増幅器45により信号が増幅され比較
器50に入力され、この信号が基準信号と一致するように
グリット電源51からグリット電極22へ電位を制御して与
えられる。そして、比較器50の基準信号を適当に選び、
二次電子強度が一定になるようにグリット電位を制御す
れば、グリット電位が試料電位に対応するので、グリッ
ト電位をモニターすることで、試料の電位が測定でき
る。ここで、ＩＣ試料３をＩＣソケット付ホルダー４に
取り付け、外部のパターンジェネレータ52等から信号を
入力することにより、加工前後及び加工中の動作解析が
できる。制御用コンピュータシステム49は、二次電子像
を取り込み、連続加工処理やグリット電位のモニターを
行うことができる。
装置の実施例について図面を参照して説明する。図４
は、イオンビーム加工装置（図３）に二次電子エネルギ
ーフィルターを配置したときのブロックダイヤグラム
で、イオンビーム１をＸＹデフレクタ39と試料ステージ
６により、ＩＣ試料３上の任意の場所を走査し、イオン
ビームエッチング加工や、イオンビームＣＶＤ法による
金属膜付けをする。この加工時に発生するイオン励起の
二次電子17は、引き出し電極21により引き出され、グリ
ット電極22へ向かい、引き出し電極21とグリット電極22
の間の減速電界に打ち勝つエネルギーを有する二次電子
17のみがグリット電極22を通過し、二次電子検出器18で
検出される。次に、増幅器45により信号が増幅され比較
器50に入力され、この信号が基準信号と一致するように
グリット電源51からグリット電極22へ電位を制御して与
えられる。そして、比較器50の基準信号を適当に選び、
二次電子強度が一定になるようにグリット電位を制御す
れば、グリット電位が試料電位に対応するので、グリッ
ト電位をモニターすることで、試料の電位が測定でき
る。ここで、ＩＣ試料３をＩＣソケット付ホルダー４に
取り付け、外部のパターンジェネレータ52等から信号を
入力することにより、加工前後及び加工中の動作解析が
できる。制御用コンピュータシステム49は、二次電子像
を取り込み、連続加工処理やグリット電位のモニターを
行うことができる。
【０００７】図１は、本発明である二次電子エネルギー
フィルターを備えたガス吹付装置７の実施例である。有
機金属化合物８はヒーター９で加熱気化され、その化合
物ガス10はガス孔11を通り、ノズルに導かれる。化合物
ガス10のオン・オフは、エアーシリンダー15を駆動する
ことにより、バルブの開閉を行う。ここでバルブのスト
ロークは、ストッパー14の位置を変えることにより調整
できる。化合物ガス10は、ノズルの先端より加工位置へ
供給され、イオンビーム１の照射によるＣＶＤ法によ
り、金属膜が照射位置にのみ形成される。この際、発生
する二次電子17は、エネルギーフィルター２により弁別
され、二次電子検出器18で検出し、試料電位を測定す
る。又、ノズルの先端の位置出しは、ベローズ13によっ
て最適値に設定できるようになっている。
フィルターを備えたガス吹付装置７の実施例である。有
機金属化合物８はヒーター９で加熱気化され、その化合
物ガス10はガス孔11を通り、ノズルに導かれる。化合物
ガス10のオン・オフは、エアーシリンダー15を駆動する
ことにより、バルブの開閉を行う。ここでバルブのスト
ロークは、ストッパー14の位置を変えることにより調整
できる。化合物ガス10は、ノズルの先端より加工位置へ
供給され、イオンビーム１の照射によるＣＶＤ法によ
り、金属膜が照射位置にのみ形成される。この際、発生
する二次電子17は、エネルギーフィルター２により弁別
され、二次電子検出器18で検出し、試料電位を測定す
る。又、ノズルの先端の位置出しは、ベローズ13によっ
て最適値に設定できるようになっている。
【０００８】図２は、二次イオンフィルター部の詳細図
です。エネルギーフィルター２は、引き出し電極21、グ
リット電極22、集束電極23より構成されていて、各々の
電極には24ａ，24ｂ，24ｃのメッシュが、メッシュサイ
ズの小さい順に、張られている。化合物ガス10は、ノズ
ル25先端より試料の加工位置へ供給され、イオンビーム
１によって金属膜が形成される。この際発生するイオン
励起の二次電子17は、引き出し電極21により引き出さ
れ、グリット電極22でエネルギーに応じた弁別をし、集
束電極23により、二次電子17の検出効率を上げるように
してある。又、化合物ガス10が冷えて凝固し、碍子26の
絶縁不良や、ガス孔11の詰まりを防ぐためにヒーター９
で加熱をしている。
です。エネルギーフィルター２は、引き出し電極21、グ
リット電極22、集束電極23より構成されていて、各々の
電極には24ａ，24ｂ，24ｃのメッシュが、メッシュサイ
ズの小さい順に、張られている。化合物ガス10は、ノズ
ル25先端より試料の加工位置へ供給され、イオンビーム
１によって金属膜が形成される。この際発生するイオン
励起の二次電子17は、引き出し電極21により引き出さ
れ、グリット電極22でエネルギーに応じた弁別をし、集
束電極23により、二次電子17の検出効率を上げるように
してある。又、化合物ガス10が冷えて凝固し、碍子26の
絶縁不良や、ガス孔11の詰まりを防ぐためにヒーター９
で加熱をしている。
【０００９】
【発明の効果】本発明のイオンビーム加工装置は、イオ
ンビーム照射により発生した二次電子を、エネルギーに
応じて弁別するエネルギーフィルターと、ガス吹付装置
のノズルを一体化し、検出器と試料の間の最適値へ配置
することにより、イオンビームによるエッチングや金属
膜付加工中の動作解析が行え、加工終点検出が容易にな
り、加工から動作解析までの作業時間を、大幅に短縮す
ることができる。
ンビーム照射により発生した二次電子を、エネルギーに
応じて弁別するエネルギーフィルターと、ガス吹付装置
のノズルを一体化し、検出器と試料の間の最適値へ配置
することにより、イオンビームによるエッチングや金属
膜付加工中の動作解析が行え、加工終点検出が容易にな
り、加工から動作解析までの作業時間を、大幅に短縮す
ることができる。
【図１】図１は、本発明である二次電子エネルギーフィ
ルターを備えたガス吹付装置の部分断面図である。
ルターを備えたガス吹付装置の部分断面図である。
【図２】図２は、図１のエネルギーフィルター部の拡大
断面図である。
断面図である。
【図３】図３は、従来のイオンビーム加工装置のブロッ
クダイヤグラムである。
クダイヤグラムである。
【図４】図４は、イオンビーム加工装置に、二次電子エ
ネルギーフィルターを配置した時のブロックダイヤグラ
ムである。
ネルギーフィルターを配置した時のブロックダイヤグラ
ムである。
１ イオンビーム ２ エネルギーフィルター ３ ＩＣ試料 ４ ＩＣソケット付ホルダー ５ サンプルテーブル ６ Ｘ−Ｙ−Ｚステージ ７ ガス吹付装置 ８ 有機金属化合物 ９ ヒーター １０ 化合物ガス １１ ガス孔 １２ ローリング １３ ベローズ １４ ストッパー １５ エアーシリンダー １６ 鏡体 １７ 二次電子 １８ 二次電子検出器 ２１ 引き出し電極 ２２ グリット電極 ２３ 集束電極 ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ メッシュ ２５ ノズル ２６ 碍子 ２７ ＩＣチップ ２８ ＩＣフレーム ３１ イオン源 ３２ ビームモニタ ３３ コンデンサレンズ ３４ ブランカ ３５ 仕切りバルブ ３６ 可動絞り ３７ ８極スティグメータ ３８ 対物レンズ ３９ ＸＹデフレクタ ４０ 高圧電極 ４１ イオン光学系コントローラ ４２ ブランキングアンプ ４３ スキャンコントローラ ４４ ガス吹付装置コントローラ ４５ 増幅器 ４６ ステージドライバ ４７ ステージコントローラ ４８ 観察用ＣＲＴ ４９ 制御用コンピュータシステム ５０ 比較器 ５１ グリット電源 ５２ 引き出し電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/205 Ｈ０１Ｌ 21/205 21/285 21/285 Ｃ 21/66 21/66 Ｃ 21/3205 21/88 Ｂ
Claims (1)
- 【請求項１】 試料に集束イオンビームを照射するイオ
ンビーム照射系と、前記試料を載置し、Ｘ−Ｙ−Ｚ方向
に駆動する試料台と、前記集束イオンビームの照射位置
に有機化合物ガスを吹き付けるノズルを備えたガス吹付
装置と、前記ノズルの孔の詰まりを防止するためのノズ
ル近傍に備えられたヒータとからなることを特徴とする
イオンビーム加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12127097A JPH1074737A (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | イオンビーム加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12127097A JPH1074737A (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | イオンビーム加工装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63003422A Division JP2696216B2 (ja) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | イオンビーム加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1074737A true JPH1074737A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=14807104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12127097A Pending JPH1074737A (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | イオンビーム加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1074737A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6348689B1 (en) | 1998-05-15 | 2002-02-19 | Seiko Instruments Inc. | Focused ion beam apparatus |
| JP2002317272A (ja) * | 2001-04-17 | 2002-10-31 | Seiko Instruments Inc | Ｃｖｄによる微細三次元構造体の斜め下方への成長方法とその装置 |
| JP2003533849A (ja) * | 2000-05-18 | 2003-11-11 | フェイ カンパニ | 集束イオンビーム系に関するレンズを通じた試料を中和する電子ビーム |
-
1997
- 1997-05-12 JP JP12127097A patent/JPH1074737A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6348689B1 (en) | 1998-05-15 | 2002-02-19 | Seiko Instruments Inc. | Focused ion beam apparatus |
| JP2003533849A (ja) * | 2000-05-18 | 2003-11-11 | フェイ カンパニ | 集束イオンビーム系に関するレンズを通じた試料を中和する電子ビーム |
| JP2002317272A (ja) * | 2001-04-17 | 2002-10-31 | Seiko Instruments Inc | Ｃｖｄによる微細三次元構造体の斜め下方への成長方法とその装置 |
| JP4704595B2 (ja) * | 2001-04-17 | 2011-06-15 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | Ｃｖｄによる微細立体構造体の成長方法、及び集束イオンビーム装置 |
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