JPS60200529A - イオンビ−ムによるエツチング加工方法 - Google Patents
イオンビ−ムによるエツチング加工方法Info
- Publication number
- JPS60200529A JPS60200529A JP59056752A JP5675284A JPS60200529A JP S60200529 A JPS60200529 A JP S60200529A JP 59056752 A JP59056752 A JP 59056752A JP 5675284 A JP5675284 A JP 5675284A JP S60200529 A JPS60200529 A JP S60200529A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- ion beam
- signals
- ion
- substrate
- Prior art date
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- Pending
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-
- H10P50/00—
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は基板上に形成された基板と異なる物質からな
る膜にイオンビームによってエツチング加工する方法に
関するものである。
る膜にイオンビームによってエツチング加工する方法に
関するものである。
近年、半導体製造工程において、集束イオンビーム（？
ｏｃｕｓｅｃｌ工ｏｎ Ｂｅａｍ ：以下「ＦｘＢ」と
略称する。）を用いて微細なパターンを形成したり、マ
スクなしで基板の表面加工を行ったりする技術が開発さ
れた。第１図はＦｘＢによって基板表面の層に微細加工
を施す従来の方法を説明する断面図で。
ｏｃｕｓｅｃｌ工ｏｎ Ｂｅａｍ ：以下「ＦｘＢ」と
略称する。）を用いて微細なパターンを形成したり、マ
スクなしで基板の表面加工を行ったりする技術が開発さ
れた。第１図はＦｘＢによって基板表面の層に微細加工
を施す従来の方法を説明する断面図で。
シリコン（Ｓｌ）基板（１）の表面に形成された金（Ａ
ｕ）の薄膜（２）にエツチング加工を施す場合について
説明する。第１図Ａに示すようにＳ１基板（１）の表面
上に０．１．ａｍの厚さに形成されたＡｕ＠膜（２）に
矢印工で示すように、 １００ ｋｅＶの直径０．１μ
山に集束されたガリウム（Ｇａ）Ｐよりを照射し、これ
をコンピュータコント寵−ルによって、所望のパターン
に応じて偏向させることによって、 Ａｕ原子がＦＩＢ
によってスパッタリング除去されて、第１図Ｂに示すよ
うにエツチングパターン〔３）が形成される。上記条件
ではイオン照射量を５．ＯＸ １０−”Ｏ／ａｍ”に選
べば、厚さ０．１７＋ｍのＡｕ膜をちょうどエツチング
除去できる計算になる。
ｕ）の薄膜（２）にエツチング加工を施す場合について
説明する。第１図Ａに示すようにＳ１基板（１）の表面
上に０．１．ａｍの厚さに形成されたＡｕ＠膜（２）に
矢印工で示すように、 １００ ｋｅＶの直径０．１μ
山に集束されたガリウム（Ｇａ）Ｐよりを照射し、これ
をコンピュータコント寵−ルによって、所望のパターン
に応じて偏向させることによって、 Ａｕ原子がＦＩＢ
によってスパッタリング除去されて、第１図Ｂに示すよ
うにエツチングパターン〔３）が形成される。上記条件
ではイオン照射量を５．ＯＸ １０−”Ｏ／ａｍ”に選
べば、厚さ０．１７＋ｍのＡｕ膜をちょうどエツチング
除去できる計算になる。
しかし、Ａｕ薄膜（２）を蒸着するときに、膜厚を０．
０１μｍの精度で制御するのは難しく、また、基板（１
）上の各部相互間で膜厚のばらつきがあり、さらに図示
しないが下地パターンの影響などもあり、Ａｕ薄膜（２
）の膜厚には若干のばらつきが生じる。第１図０ｄＡｕ
薄嘆（２）が予定より厚い場合を示し、アンダーエツチ
ングの状態となり、第１図りはＡｕ薄膜（２）が予定よ
り薄い場合を示し、オーバーエツチングの状態となる。
０１μｍの精度で制御するのは難しく、また、基板（１
）上の各部相互間で膜厚のばらつきがあり、さらに図示
しないが下地パターンの影響などもあり、Ａｕ薄膜（２
）の膜厚には若干のばらつきが生じる。第１図０ｄＡｕ
薄嘆（２）が予定より厚い場合を示し、アンダーエツチ
ングの状態となり、第１図りはＡｕ薄膜（２）が予定よ
り薄い場合を示し、オーバーエツチングの状態となる。
この発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、イ
オンビームによるスパッタエツチングにおいて被エツチ
ング物質によって、二次電子または吸収電流の異ること
を利用して、エツチング対象膜のエツチング完了をリア
ルタイムで検知して当該品分のエツチングを停止するこ
とによって効率よく、精度よくエツチング加工を行う方
法を提供するものである。
オンビームによるスパッタエツチングにおいて被エツチ
ング物質によって、二次電子または吸収電流の異ること
を利用して、エツチング対象膜のエツチング完了をリア
ルタイムで検知して当該品分のエツチングを停止するこ
とによって効率よく、精度よくエツチング加工を行う方
法を提供するものである。
箔２図はこの発明の一実施例に用いる装置のブロック構
成図で、（４）は被加工試料、（５）はこの試料（４）
を載置する試料台、（６）はイオンビームエのブランキ
ングユニット、 （７）はイオンビームエの偏向ユニッ
ト、 （８）はビームコントロール装置、（９）はイオ
ンビームエの照射によって試料（４）から出る二次電子
Ｓを検出する二次電子信号検出器、００はその検出信号
を増幅する増幅器、αυは増幅された二次電子信号をＡ
／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、（２）はイオンビームエの
照射によって試料台（５）から接地点へ流れる吸収電流
を検出するための抵抗、Ｕは検出された吸収電流信号を
増幅する増幅器、αるけ増幅された吸収電流信号をＡ／
Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、α均はインターフェース回路
、αＱは制御用計算機である。
成図で、（４）は被加工試料、（５）はこの試料（４）
を載置する試料台、（６）はイオンビームエのブランキ
ングユニット、 （７）はイオンビームエの偏向ユニッ
ト、 （８）はビームコントロール装置、（９）はイオ
ンビームエの照射によって試料（４）から出る二次電子
Ｓを検出する二次電子信号検出器、００はその検出信号
を増幅する増幅器、αυは増幅された二次電子信号をＡ
／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、（２）はイオンビームエの
照射によって試料台（５）から接地点へ流れる吸収電流
を検出するための抵抗、Ｕは検出された吸収電流信号を
増幅する増幅器、αるけ増幅された吸収電流信号をＡ／
Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、α均はインターフェース回路
、αＱは制御用計算機である。
／ベン１フ
制御用計算機軸の制御によって所望のパターンに応じた
信号がビームコントロール装置（８）を経てビームブラ
ンキングユニット（６）およびビーム偏向ユニット（７
）へ供給されイオンビームエはそれに応じてオン・オフ
および偏向の制御を受け、試料（４）の表面のエツチン
グ加工を行う。そして、その時に生じる二次電子信号は
二次電子信号検出器（９）。
信号がビームコントロール装置（８）を経てビームブラ
ンキングユニット（６）およびビーム偏向ユニット（７
）へ供給されイオンビームエはそれに応じてオン・オフ
および偏向の制御を受け、試料（４）の表面のエツチン
グ加工を行う。そして、その時に生じる二次電子信号は
二次電子信号検出器（９）。
増幅ｉ！ＳＱＯおよびＡ／Ｄ変換器αηを経てディジタ
ル信号として制御用計算機Ｈに敗り込まれる。また。
ル信号として制御用計算機Ｈに敗り込まれる。また。
同時に、試料台（５）を経て接地点へ流れ抵抗（２）で
検出される吸収電流信号も増幅器α［有］およびＡ／Ｄ
変換器α４を経てディジタル信号として制御用計算機Ｑ
Ｑに敗り込まれる。
検出される吸収電流信号も増幅器α［有］およびＡ／Ｄ
変換器α４を経てディジタル信号として制御用計算機Ｑ
Ｑに敗り込まれる。
＠３図はこの装置を用いたこの発明の一実施例の主要段
階での状態を示す断面図で、被加工試料（４）としては
従来例で示したと同様の８１基板（１）の表面上に０．
１７１ｍ厚さのＡｕ薄膜（２）を形成したもので。
階での状態を示す断面図で、被加工試料（４）としては
従来例で示したと同様の８１基板（１）の表面上に０．
１７１ｍ厚さのＡｕ薄膜（２）を形成したもので。
このＡｕ薄膜（２）に所望パターンのエツチング除去加
工をする場合について説明する。そのためには前述のよ
うに、 ］、０ＯｋｅＶのＧａイオンビームを用いれば
５゜ＯＸ １ｏ−３０／ａｍ２程度の照射量でＡｕ薄膜
（２）がエツチング除去できるが、この実施例では一回
の走査（描画）でエツチング除去を完了させるのではな
く１例えば５． ＯＸ １ｏ−５０／ａｍ２の照射量で
１００回の走査を繰返すことによって所望のパターンの
エツチング除去を完了するようにする。第３図Ａはその
加工開始時、答３図Ｂは５０回走査した段階。
工をする場合について説明する。そのためには前述のよ
うに、 ］、０ＯｋｅＶのＧａイオンビームを用いれば
５゜ＯＸ １ｏ−３０／ａｍ２程度の照射量でＡｕ薄膜
（２）がエツチング除去できるが、この実施例では一回
の走査（描画）でエツチング除去を完了させるのではな
く１例えば５． ＯＸ １ｏ−５０／ａｍ２の照射量で
１００回の走査を繰返すことによって所望のパターンの
エツチング除去を完了するようにする。第３図Ａはその
加工開始時、答３図Ｂは５０回走査した段階。
籟３図Ｃば１００回走査を完了した時点でのそれぞれの
状態を示す断面図である。
状態を示す断面図である。
箔４図は上記実施例の工程中におけるパターン走査回数
と二次電子信号との関係を示す図で、Ａｕ薄膜（２）を
エツチングしてｂる間は二次電子信号はａレベルにある
が、Ａｕ薄膜（２）のエツチングが完了し、８１基板（
１）をエツチングするようになると二次電子信号レベル
はｂレベルに急変する。これけＧａイオンビームによる
ＡｕとＳｌとの二次電子放出系数の差によるものである
。従って、この二次電子信号の変化によってエツチング
の完了を検出し。
と二次電子信号との関係を示す図で、Ａｕ薄膜（２）を
エツチングしてｂる間は二次電子信号はａレベルにある
が、Ａｕ薄膜（２）のエツチングが完了し、８１基板（
１）をエツチングするようになると二次電子信号レベル
はｂレベルに急変する。これけＧａイオンビームによる
ＡｕとＳｌとの二次電子放出系数の差によるものである
。従って、この二次電子信号の変化によってエツチング
の完了を検出し。
その部分のエツチングは停止して１次の位置のエツチン
グへ進む。
グへ進む。
以上、実施例では二次電子信号をモニタする場合を示し
たが、吸収電流信号をモニタするようにしても同様の結
果が得られる。なお、上記実施例ではＦよりを用いてそ
のパターン走査回数によって照射量を制御するようにし
たが、所要パターンのイオンビームを用いて照射時間ま
たは照射回数によって照射量を制御するようにしてもよ
り０〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明のエツチング加工方法で
は基板上のエツチング対象膜のイオンビームによるエツ
チングに際してその膜のエツチング完了をリアルタイム
で検知してイオンビームを制御するようにしたので、オ
ーバーエツチングやアンダーエツチングのない高精度の
エツチング加工が可能である。
たが、吸収電流信号をモニタするようにしても同様の結
果が得られる。なお、上記実施例ではＦよりを用いてそ
のパターン走査回数によって照射量を制御するようにし
たが、所要パターンのイオンビームを用いて照射時間ま
たは照射回数によって照射量を制御するようにしてもよ
り０〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明のエツチング加工方法で
は基板上のエツチング対象膜のイオンビームによるエツ
チングに際してその膜のエツチング完了をリアルタイム
で検知してイオンビームを制御するようにしたので、オ
ーバーエツチングやアンダーエツチングのない高精度の
エツチング加工が可能である。
第１図はＦＩＢによって基板表面の層に微細加工を施す
従来の方法を説明する断面図、第２図はこの発明の一実
施例に用いる装置のブロック構成図、第３図はこの装置
を用いたこの発明の一実施例の主要段階での状態を示す
断面図、第４図は上記実施例の工程中におけるパターン
走査回数と二次電子信号との関係を示す図である。 図において、（１）は基板（Ｓ１基板）、＋２）は加工
対象層（Ａｕ薄膜） 、 （４）は被加工試料、（５）
は試料台。 （６）はイオンと一ムのブランキングユニット、（７）
はイオンビームの偏向ユニット、（９）は二次電子信号
検出器、（６）は吸収電流検出用抵抗、■はイオンビー
ム、Ｓは二次電子である。 なお１図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第１図 Ａ Ｂ Ｄ 第２図 第３図 １ 第４図 ハ・ターン走壷１コ較
従来の方法を説明する断面図、第２図はこの発明の一実
施例に用いる装置のブロック構成図、第３図はこの装置
を用いたこの発明の一実施例の主要段階での状態を示す
断面図、第４図は上記実施例の工程中におけるパターン
走査回数と二次電子信号との関係を示す図である。 図において、（１）は基板（Ｓ１基板）、＋２）は加工
対象層（Ａｕ薄膜） 、 （４）は被加工試料、（５）
は試料台。 （６）はイオンと一ムのブランキングユニット、（７）
はイオンビームの偏向ユニット、（９）は二次電子信号
検出器、（６）は吸収電流検出用抵抗、■はイオンビー
ム、Ｓは二次電子である。 なお１図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第１図 Ａ Ｂ Ｄ 第２図 第３図 １ 第４図 ハ・ターン走壷１コ較
Claims (2)
- （１） 基板１忙形成されこの基板とけ異る材質からな
る加工対象層にイオンビームを照射して所要形状のエツ
チング加工を施すに際して、上記イオンビームの照射に
よる当該照射面から放出される二次電子または上記照射
面から吸収され上記基板を経て接地点へ流れる吸収電流
を監視しながら上記エツチング加工を行い、上記二次電
子または吸収電流の変化によって当該部位のエツチング
加工の完了を検知することを特徴とするイオンビームに
よるエツチング加工方法。 - （２） 加工対象層を完全にエツチング除去するのに必
要な照射量よシ少ない照射量のイオンビームを用いて複
数回の所要パターン走査照射を行な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によるエツチ
ング加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59056752A JPS60200529A (ja) | 1984-03-24 | 1984-03-24 | イオンビ−ムによるエツチング加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59056752A JPS60200529A (ja) | 1984-03-24 | 1984-03-24 | イオンビ−ムによるエツチング加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200529A true JPS60200529A (ja) | 1985-10-11 |
Family
ID=13036250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59056752A Pending JPS60200529A (ja) | 1984-03-24 | 1984-03-24 | イオンビ−ムによるエツチング加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200529A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61220330A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-09-30 | Hitachi Ltd | 半導体装置へのイオンビ−ム加工方法およびその装置 |
| WO2004021023A1 (en) * | 2002-08-27 | 2004-03-11 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Method and apparatus for endpoint detection in electron beam assisted etching |
| US6943350B2 (en) | 2002-08-27 | 2005-09-13 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Methods and apparatus for electron beam inspection of samples |
-
1984
- 1984-03-24 JP JP59056752A patent/JPS60200529A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61220330A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-09-30 | Hitachi Ltd | 半導体装置へのイオンビ−ム加工方法およびその装置 |
| WO2004021023A1 (en) * | 2002-08-27 | 2004-03-11 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Method and apparatus for endpoint detection in electron beam assisted etching |
| US6843927B2 (en) * | 2002-08-27 | 2005-01-18 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Method and apparatus for endpoint detection in electron beam assisted etching |
| US6943350B2 (en) | 2002-08-27 | 2005-09-13 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Methods and apparatus for electron beam inspection of samples |
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