JPS62219448A - 集束イオンビ−ム装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は集束イオンビームに関し、更に詳しくは１台の
装置でマスクレスイオン注入と図形描画等を最適な条件
で行なわせるようにした装置に関する。

［従来技術］ 液体イオン源を用いた′集束イオンビーム装置では、そ
のイオン源よりＧａ（ガリウム）、ＡＵ（金）をはじめ
、Ｓｉ（シリコン）、Ｂｅ（ベリリューム）、Ｂ（ホウ
素）、Ｚｎ（亜鉛＞、ｓｂ（アンチモン）等の多種の金
属イオンが得られるため、半導体プロセスでの応用は、
■マスクレスイオン注入、■レジスト直接描画、■エツ
チング、■マスクリベアラー等広い範囲にわたっている
。

第４図はこのような半導体プロセスで使用される従来の
集束イオンビーム装置の構成例を示す図である。図にお
いて、１は加速されたイオンビーム、２は静電型レンズ
で構成されイオンビームを後述する試料上に集束させる
対物レンズ、３ａ、３ｂは対物レンズの上方に配置され
偏向信号が供給される描画用偏向器、４は最終的にイオ
ンビームが照射される試料、５はイオンビームを７°傾
斜させて試料に照射させるために対物レンズと試料との
間に配置された直流電圧が印加される斜め照射用偏向器
である。

このように構成された従来装置で、■のマスクレスイオ
ン注入を行なうには、試料４のチャンネリング効果を抑
えるため、斜め照射用偏向器５に図示しない直流電源よ
り直流電圧を印加し、イオンビームを垂直方向に対して
約７°の角度をつけて試料４に注入している。ここで、
チャンネリング効果とは、イオンビームが例えば３ｉの
単結晶の格子状原子配列の格子間隔の間に入ると、Ｓｉ
原子に衝突しないで深く入ってしまう現象をいう。

それを避ける必要上からイオンビームを斜めに照射する
のである。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、このように構成された従来装置で、イオンビ
ームを７°傾斜した状態で試料に照射し、■のレジスト
直接描画、■のエツチング或いは■のマスクリベアラ−
等を行なうことができるが、このような大きな角度で偏
向されたイオンビームは、垂直に入射す るイオンビームに比較してイオンビーム径（プローブ径
）が大きくなる。従って、イオンビームを傾けた状態で
レジスト直接描画、エツチング、マスクリベアラ−等を
行なうと、イオンビーム径を極力小さくする必要がある
レジスト直接描画においては正確な描画ができなくなっ
たり、又、エツチング、マスクリベアラ−等ではエツチ
ングｍ或いはマスク修正の場合の制御が正確にで°きな
い欠点があった。

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、本発明の目的
は１台の集束イオンビーム装置でマスクレスイオン注入
、レジスト直接描画、エツチング、マスクリベアラ−等
の多目的な応用を可能にして、マスクレスイオン注入で
は、イオンビームを７゜傾斜させて試料に照射し、所謂
チャンネリング効果を抑えてイオン注入ｍを一定にし、
又、レジスト直接描画等に使用する場合には、イオンビ
ームを試料に対して垂直に照射しイオンビーム径を極力
小さくして正確な描画等を行なう装置を提供することを
目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の目的を達成するための本発明の構成は、イオン
ビームを試料上で走査するための対物レンズ上方に設け
られた図形描画用偏向器と、イオンビームを試料に対し
て傾斜して照射するための該対物レンズと試料間に設け
られた斜め照射用偏向器とを備え、選択信号に基づいて
前記斜め照射用偏向器に印加される直流電圧をオン／オ
フするように構成したことを特徴としている。

［実施例１ 以下図面に基づき本発明の実施例を詳述する。

第１図は本発明の一実施例の構成図である。第４図と同
じ部分には同一符号を用いている。第１図において、６
は増幅器７ａ、７ｂを介して描画用偏向器３ａ、３ｂに
走査信号を供給する走査信号発生器、８は斜め照射用偏
向器５に直流電圧を印加してイオンビームを傾斜させる
ための直流電源、９は斜め照射用偏向器５に印加される
直流電圧をオン／オフするスイッチ回路、１０は走査信
号発生回路６及びスイッチ回路９を制御する制御回路、
１１は制御回路、１０にイオン注入又は他の描画を指示
する操作パネルである。

このような構成において、操作パネル１１によりマスク
レスイオン注入が選択されると、制御回路１０はスイッ
チ回路９を制御して、スイッチ９ａをオン状態にし、ス
イッチ９ｂをオフ状態にする。この制御によって、直流
電源８より斜め傾斜用偏向器５に直流電圧が印加される
ため、第２図に示すようにイオンビーム１は、試料４に
対して７°傾斜した状態で描画用偏向器３ａ、３ｂによ
って走査される。従って、試料４のチャンネリング効果
を防止してイオン注入を行なうことができる。又、操作
パネル１１によりレジスト直接描画等のイオン注入以外
の描画が選択されると、制御回路１０はスイッチ回路９
を制御して、スイッチ９ａをオフ状態にし、スイッチ９
ｂをオン状態にする。この制御によって、斜め照射用偏
向器５は接地電位に保たれ、描画用偏向器３ａ、３ｂに
は走査信号発生器６より走査信号が供給されるため、第
３図に示すようにイオンビーム１は傾斜されない状態、
つまり試料４に略垂直にイオンビームを照射した状態で
走査されるため、イオンビーム径を極力小さくすること
ができる。従って、レジスト直接描画等においては正確
な描画が可能となり、又、エツチング、マスクリベアラ
−等ではエツチング量或いはマスク修正の制御を正確に
行なうことができる。

尚、上記実施例は例示であり、本発明は他の態様で実施
することができる。上記実施例では、斜め照射用偏向器
を１段で構成したが、色収差を低減するために２段構成
としても良く。この場合には、印加される直流電圧を同
時にオン／オフするように制御すれば良い。又、加速電
圧に連動して直流Ｗｉ源を制御してイオンビームの傾斜
角度を制御するように構成しても良い。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように本発明によれば、１台の集束
イオンビーム装置でマスクレスイオン注入、レジスト直
接描画等の多目的な応用が可能となり、マスクレスイオ
ン注入では所謂チャンネリング効果を防止し、又、レジ
スト直接描画等ではイオンビームを試料に対して垂直に
照射しイオンビーム径を極力小さくすることができるた
め正確な描画等を行なう装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図。 第３図は本発明を説明するための図、第４図は従来例を
示す図である。 １：イオンビーム、２：対物レンズ、３ａ、３ｂ＝描画
用偏向器、４：試料、５：斜め照射用偏向器、６：走査
信号発生器、７ａ、７ｂ：増幅器、８：直流電源、９：
スイッチ回路、１０：制御回路、１１：操作パネル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）イオンビームを試料上で走査するための対物レンズ
   上方に設けられた図形描画用偏向器と、イオンビームを
   試料に対して傾斜して照射するための該対物レンズと試
   料間に設けられた斜め照射用偏向器とを備え、選択信号
   に基づいて前記斜め照射用偏向器に印加される直流電圧
   をオン／オフするように構成した集束イオンビーム装置
   。 ２）前記斜め照射用偏向器に印加される直流電圧によつ
   てイオンビームを７°傾斜させて試料に照射するように
   構成した特許請求の範囲第１項記載の集束イオンビーム
   装置。 ３）前記斜め照射用偏向器を２段構成とした特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載の集束イオンビーム装置。