JPH0135340B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本発明はイオンビームを走査しつつ被加工物に
照射して微細観察微細加工を行なうイオンビーム
照射加工装置に関する。具体的には半導体素子製
造用マスクやレチクルの微細パターン欠陥をイオ
ンプロープで発見しイオンビームでエツチングや
膜付を行ない補修するいわゆるマスクリペアが含
まれる。

Ｂ 発明の概要 イオン源より発するイオンビームを走査しつつ
被加工物に照射して微細観察及び微細加工を行な
う走査型イオンビーム照射加工装置において、イ
オンビームスポツトを離散的な点の連続として走
査しかつイオンビームスポツトが相隣る点に移動
するときイオンビームの照射しない空白時間を設
けることにより、被加工物表面に帯電した電荷を
該空白時間中に電子銃による電子シヤツターによ
つて充分に中和して、被加工物表面の電位を安定
に保つて２次荷電粒子の検出を安定的に行ない鮮
明な被加工物の再生画像を得ると伴に精密な加工
を行なう。

Ｃ 従来技術 従来の走査型イオンビーム照射装置のイオンビ
ーム走査方法を第３図に説明する。まず被加工物
の微細観察微細加工を行なうべき場所をイオンビ
ーム走査範囲１として設定する。

次に被加工物表面に結像するイオンビームスポ
ツトを離散的なドツト２の連続としてラスタスキ
ヤン走査する。この場合相隣なるドツトへの移動
は瞬間的に行なわれ、全体として連続的なラスタ
スキヤン走査が行なわれる。

尚、被加工物が絶縁体である場合には、イオン
ビーム照射によつて正に帯電することを防止する
ために、電子銃によつて電子シヤワーをかけてい
る。

Ｄ 発明が解決しようとする問題点 しかしながら従来のイオンビーム走査方法で
は、被加工物が絶縁性基板上に金属等の導電性パ
ターンが描かれている場合には、パターンの配置
によつては電子シヤワーによる電荷の中和が完全
には行なわれないことがある。なぜならば絶縁性
基板上ではイオンビームを照射したスポツトで帯
電するのに対して、導電性パターンではパターン
全体で帯電するため、電子シヤワーの供給密度が
一定の時に両者の帯電を同時に中和する事は困難
であるからである。このことを再び第３図を用い
て説明すると、今イオンビーム走査範囲１が左半
分の絶縁物基板面３と右半分の金属パターン面４
よりなつているとする。左上から始まるイオンビ
ーム走査照射により基板面３が帯電する。そのた
め被加工物の電位が不安定になる。この状態でイ
オンビームは、基板面３と金属パターン面４の境
界線５を通過するが、絶縁物基板の帯電の影響を
受けて、境界線から発する金属パターン４の二次
荷電粒子の強度検出が精度よく行なえない。従つ
て２次荷電粒子強度の平面分布に基いてパターン
画像を再生しようとしても忠実にできないという
問題点があつた。

Ｅ 問題点を解決するための手段 本発明は上記に述べた従来技術の問題点を解決
することを目的とし、以下の手段を得た。

すなわち、イオンビームを発生させるイオン源
と、該イオンビームを走査させる走査電極及びイ
オンビーム走査回路と、イオンビームを照射する
事により発生する２次荷電粒子を検出するための
検出器と、イオンビームを照射する事によつて起
こる該被加工物の帯電現象を中和するための電子
銃と、該検出器の出力に応じて被加工物のパター
ンを表示するための表示装置よりなるイオンビー
ム照射加工装置において、イオンビームスポツト
を離散的な点の連続として走査しかつ相隣る点に
移動するとき、該被加工物に帯電した電荷を充分
に中和するためにイオンビーム照射を行なわない
空白時間を設ける手段構成とした。

Ｆ 作用 本発明の作用を第２図に基いて説明する。

第２図Ａはイオンビーム強度対走査時間の関係
を表わす。１ドツト毎に所定時間イオンビームを
照射し、次のドツトに移動する前にイオンビーム
を照射しない空白時間を設ける。

すなわちブランキングを行なう。第２図Ｂは被
加工物表面のチヤージアツプ電位の経時変化を示
す。１ドツトのイオンビーム照射により電位が上
昇するが、次のドツトに移動寸前に空白時間があ
るので、この間に充分な電荷の中和が行なわれ
る。この空白時間を、被加工物の表面状態によつ
て適当にとることにより、被加工物表面の電位変
動を安定させることができる。

一般的に被加工物の表面から発する２次荷電粒
子の検出感度は、被加工物の電位に影響されるが
本発明によればその電位が安定しているため、検
出が安定的に行なえ従つて、パターン画像の再生
が鮮明に行なえる。なおブランキングは必らずし
も１ドツト毎に行なう必要はなく、数ドツトおき
でも良い。また、ブランキング時間を絶縁基板と
パターンとで変えることにより、さらに鮮明なパ
ターン画像を得ることができる。

Ｇ 実施例 以下図面に基いて本発明の実施例を詳細に説明
する。第１図はイオンビーム照射加工装置の全体
構成図である。６はイオン源であつて、たとえば
液体金属型ガリウムイオン源が用いられる。７は
集束レンズであつてイオン源６より発したイオン
流をイオンビーム８とするものである。９はブラ
ンキング電極であり強力な電界をイオンビームに
印加し偏向して、イオンビームが被加工物１１に
照射しないようにするものである。１０は走査電
極でありＸおよびＹの二組の電極よりなる。被加
工物表面上のXY平面においてイオンビームスポ
ツトをラスタスキヤンするものである。１２は対
物レンズであつてイオンビームスポツトを被加工
物１１の平面上に結像させるものである。

２４はXYステージであつて被加工物１１を載
置しＸ又はＹ方向に移動させるものである。２２
は電子銃で、被加工物１１の帯電を防止するため
に電子シヤワー２３を被加工物１１に照射する。

１３は検出器であつて、被加工物表面からイオ
ンビームによつてたたき出された２次荷電粒子１
４の強度を検出する。この２次荷電粒子強度の平
面分布が被加工物のパターンに対応している。

１５はＡ／Ｄ変換器であつて、２次荷電粒子強
度というアナログ量をデジタルデータに変換す
る。このデジタルデータはパターン記憶回路１６
のビツトマツプ上に一時記憶される。次いでこの
デジタルデータは表示装置１７（例えばブラウン
管）に送られ、被加工物のパターン画像が拡大再
生される。１８は走査範囲設定回路であり、被加
工物表面上の所望の位置を微細観察加工するため
にイオンビーム走査範囲をマニアルで入力するも
のである。１９はイオンビーム走査制御回路であ
り、走査範囲設定回路１８の命令に従つてイオン
ビーム８を走査する。２０は走査回路であつて、
イオンビーム走査制御回路１９の命令に従つて走
査電極８に走査電圧を印加する。走査の方法はイ
オンビームスポツトを離散的な点の連続としてラ
スタスキヤンするものである。２１はブランキン
グ電極駆動回路であつて、イオン走査制御回路の
制御に従つて、強いイオンビーム偏向電界を、ブ
ランキング電極９に印加する。ブランキング電界
の印加タイミングはイオンビーム走査制御回路１
９の制御に従つてイオンビームスポツトの相隣る
ドツト間の移動タイミングに同期している。従つ
て第２図Ａに示すように、相隣るドツト照射の間
にイオンビームが被加工物表面に照射しない空白
又は休止時間が挿入される。この空白時間は、被
加工物表面に一時的に帯電した電荷が、電子シヤ
ワーによつて充分に中和されるように設定されて
いる。もちろん、この電子シヤワーはイオンビー
ム照射時にも必要に応じて重畳照射される。この
結果被加工物表面電位は安定化され、２次荷電粒
子１４の検出感度が一定に保たれ従つてパターン
画像の拡大再生が鮮明に行なわれる。

Ｈ 発明の効果 本発明によれば相隣るドツト照射の間に一定の
空白時間を挿入したことにより、その間ドツト照
射により被加工物表面に一時的に帯電した電荷が
電子シヤワーにより充分に中和され、その結果被
加工物表面の電位変動が極めて小さくおさえられ
るという効果が生じる。それ故被加工物表面の微
細パターン像の拡大再生が鮮明にできる。またそ
の結果、微細パターン表示後に行なうマスクリペ
ア作業等の加工行程が正確に行なえる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる走査型イオンビーム照
射加工装置の全体構成図、第２図Ａ，Ｂは本発明
の原理を説明するための図、第３図は従来のイオ
ンビーム走査図である。 ６…イオン源、９…ブランキング電極、１０…
走査電極、１３…検出器、１６…パターン記憶回
路、１７…表示装置、１８…走査範囲設定回路、
１９…イオンビーム走査制御回路、２０…走査回
路、２１…ブランキング電極駆動回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ イオンビームの発生するイオン源と、該イオ
   ンビームを走査させる走査電極及びイオンビーム
   走査回路と、イオンビームを照射する事により発
   生する２次荷電粒子を検出するための検出器と、
   イオンビームを照射する事によつて起こる該被加
   工物の帯電現象を中和するための電子銃と、該検
   出器の出力に応じて被加工物のパターンを表示す
   るための表示装置よりなるイオンビーム照射加工
   装置において、イオンビームスポツトを離散的な
   点の連続として走査しかつ相隣なる点に移動する
   とき、該被加工物に帯電した電荷を充分に中和す
   るためにイオンビーム照射を行わない空白時間を
   設けたことを特徴とするイオンビーム照射加工装
   置。 ２ イオンビームの照射しない空白時間は、ブラ
   ンキング電極によりイオンビームを強く偏向する
   ことにより作る特許請求の範囲第１項記載のイオ
   ンビーム照射加工装置。