JPH04137728A - 集束イオンビームエッチング装置 - Google Patents

集束イオンビームエッチング装置

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JPH04137728A
JPH04137728A JP2261516A JP26151690A JPH04137728A JP H04137728 A JPH04137728 A JP H04137728A JP 2261516 A JP2261516 A JP 2261516A JP 26151690 A JP26151690 A JP 26151690A JP H04137728 A JPH04137728 A JP H04137728A
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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、半導体デバイス作成における加工、修正など
に使用される集束イオンビームエツチング装置に関する
。
［従来の技術］ 従来の集束イオンビームエツチング装置は、第２図に示
されるような構成になっている。
すなわち、本装置は、排気装置１０５により真空排気さ
れたエツチング室１０１内に置いた被加工対象である試
料１０２に、加速電圧３０ＫｅＶのＧａ＋集束イオンビ
ーム１０３とエツチング用の塩素（ＣＩ２）ガスを照射
することにより、エツチングを行う。Ｃ１２ガスは、微
細ノスル１０４を通して試料１０２に吹き付けるように
なっている。
［発明が解決しようとする課題］ ところが、このような従来の集束イオンビームによるエ
ツチング装置においては、加速されたイオンによる照射
損傷が生じ易く、また、塩素ガス等のエツチング用ガス
を試料室に導入するため試料室内が汚染するといった問
題があった。
本発明は、上記問題点を解決するもので、電解電離イオ
ン源より直接、化学的エツチング作用を持つイオンを取
り出し、集束減速して、直接、基板表面の微細加工を行
うようにしたことにより、エツチングを照射損傷なしに
行うことができ、しかも、試料室を汚染することのない
集束イオンビームエツチング装置を堤供することを目的
とする。
［課肋を解決するための手段１ 上記目的を達成するために本発明は、ガス導入パイプを
有する電界電離型のイオン源と、このイオン源から化学
的エツチング作用を持つイオンを取り出し集束するイオ
ンビーム取出し手段と、このイオンビームを被加工対象
である基板表面に所定パターンで照射する照射手段と、
基板表面に照射される前記集束イオンビームを所定のエ
ネルギーに減速する減速手段を備え、この減速されたイ
オンにより直接、基板表面の微細加工を行うようにした
ものである。
［作用コ 上記の構成において、電界電離型のイオン源から化学的
エツチング作用を持つイオンを取り出し、このイオンビ
ームを集束する共に、所定のエネルギーに減速し、被加
工対象である基板表面に所定パターンで照射する。
このようにして、減速集束したイオンビームで基板表面
をエツチングすることができるので、基板への照射損傷
はなくなる。また、電界電離型のイオン源より直接エツ
チング作用をもつイオンを取り出して使うので、反応室
の汚染を最小限におさえることができる。
［実施例］ 本発明による集束イオンビームエツチング装置の実施例
を第１図を用いて説明する。
この集束イオンビームエツチング装置は、二点鎖線で示
す真空チャンバ１内に、電界ｔＵイオンを取り出すため
のガスを不図示のガス源より、イオン源の近傍に導入す
るパイプ２１、電界電離型のガスイオン源用エミッタ１
１、エミッタに導入ガスを吸着させるための冷却パイプ
２２、前記エミッタよりイオンを引き出す引出し電極１
２、引き出したイオンを集束してビームとする静電型レ
ンズ１３ａおよび１３ｂ、マスフィルタ１４、集束イオ
ンビームを被加工対象に所定パターンで照射するための
偏向電極１５、集束イオンビームを所定のエネルギーに
減速するための減速電ｌ＃！１６、および被加工対象で
ある基板１０を取付けるためのサンプルステージ１７等
が設けられている。
さらに、イオンに加速エネルギーを与える加速電源１８
と、イオン源用エミッタ１１と引出し電極１２の間に電
位差を与える引出し電源１９と、イオンに減速エネルギ
ーを与える減速電源２０を備えている。
上記構成において、イオン源用エミッタ１１から引き出
されたイオンビームＢは静電型レンズ１３ａ、１３ｂで
集束されると同時に、マスフィルタ１４で所望イオンの
みが選別されてサンプルステージ１７に導かれるが、こ
の集束イオンビームＢがサンプルステージ１７上の基板
１０に到達するときのエネルギーは、加速電源１８と減
速電源２０との出力電圧差に等しいものとなる。
すなわち、集束イオンビームＢは、減速電１１１６に近
づくまでは加速電源１８で与えられるエネルギーを持っ
ているが、減速＠極１６とサンプルステージ１７の電位
を減速電源２０によって上げると基板１０に入射する集
束イオンビームＢはその分だけ減速される。
従って、減速電源２０の出力調整により、原理的には出
力０から加速電源１８のフル出力までの間で連続的に集
束イオンビームＢの基板１０への到達エネルギーを変化
させることができる。
このような集束イオンビームＢを用いることにより、基
板１０に損傷を与えない程度に減速されたイオンは、照
射損傷なしに基板１０をエツチングする。
なお、上記のサンプルステージ１７には、駆動機構が設
けられており、ステージの位置は測長機（例えばレーザ
干渉計）により、正確に求められるようになっている。
したがって、基板１０が大面積であってもステージ１７
を移動させて任意の場所に任意の微細パターンを形成す
ることができる。
そして、イオン源用ガスとしてＣＩ２やＳＦ。
を使用することで、塩素イオン、フッ素イオンを発生し
、これらのイオンでＧａＡｓやＳｉ基板表面をエツチン
グすることができる。なお、前者の基板に対しては塩素
イオンを後者の基板に対しては塩素イオンまたはフッ素
イオンを用いる。
また、集束イオンビーム自体が、化学的エツチング作用
を持つため、基板１０に向けてエツチング用ガスを導入
する必要かないので、試料室の汚染をなくすことができ
る。
［発明の効果コ 以上のように本発明によれば、減速させた集束イオンビ
ームを被加工対象に照射するようにしているので、照射
損傷を生じることなく、微細なパターンエツチングを行
うことができる。また、従来の装置は試料室にエツチン
グ用ガスを導入したため試料室の汚染が問題であったが
、本発明においては、集束イオンビーム自体が化学的エ
ツチング作用を持つためエツチング用ガスを導入する必
要がなく、従って試料室の汚染発生を未然に防止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の集束イオンビームエツチング装置の一
例を示す構成図、第２図は従来の集束イオンビームエツ
チング装置の構成図である。 １・・・真空チャンバ、１０・・・基板、１１・・・電
界解電離型ガスイオン源用エミッタ、１２・・・引出し
電極、１３ａ、１３ｂ・・・静電型レンズ、１５・・・
偏向電極、１６・・・減速電極、１７・・・サンプルス
テージ。 出願人　株式会社　島　津　製　作　所代理人　弁理士
　武石端彦、′久′＆沫去）２名１′、・、゛週ニ ー　バレー１ 一′パ睡・二゛

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ガス導入パイプを有する電界電離型のイオン源と
    、このイオン源から化学的エッチング作用を持つイオン
    を取り出し集束するイオンビーム取出し手段と、このイ
    オンビームを被加工対象である基板表面に所定パターン
    で照射する照射手段と、基板表面に照射される前記集束
    イオンビームを所定のエネルギーに減速する減速手段を
    備え、この減速されたイオンにより直接、基板表面の微
    細加工を行うようにしたことを特徴とする集束イオンビ
    ームエッチング装置。
JP2261516A 1990-09-28 1990-09-28 集束イオンビームエッチング装置 Expired - Lifetime JPH088245B2 (ja)

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