JPH0475246A - イオンビーム加工装置 - Google Patents
イオンビーム加工装置Info
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- JPH0475246A JPH0475246A JP2192634A JP19263490A JPH0475246A JP H0475246 A JPH0475246 A JP H0475246A JP 2192634 A JP2192634 A JP 2192634A JP 19263490 A JP19263490 A JP 19263490A JP H0475246 A JPH0475246 A JP H0475246A
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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。
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〕
本発明は主に半導体集積回路（以下ＩＣと言う）の配線
を集束イオンビームにより切断したり、集束イオンビー
ムとを機化合物蒸気の吹付を同時におこない金属配線等
の膜を形成するイオンビーム加工装置に関するものであ
る。
を集束イオンビームにより切断したり、集束イオンビー
ムとを機化合物蒸気の吹付を同時におこない金属配線等
の膜を形成するイオンビーム加工装置に関するものであ
る。
本発明は集束イオンビームをＩＣの所定位置に繰り返し
照射することにより、集積回路の配線をスパッタリング
により切断するイオンビーム加工装置において、配線を
切断するために集束イオンビームを繰り返し照射する位
置に酸素ガスを吹き付けるガス吹付装置を設けるもので
ある。集束イオンビーム照射によりスパッタリングで配
線から発生するスパッタ粒子は酸素分子と結合し、スパ
ッタ粒子はＩＣ回路に再付着することがなくなり、絶縁
不良がなくなる。
照射することにより、集積回路の配線をスパッタリング
により切断するイオンビーム加工装置において、配線を
切断するために集束イオンビームを繰り返し照射する位
置に酸素ガスを吹き付けるガス吹付装置を設けるもので
ある。集束イオンビーム照射によりスパッタリングで配
線から発生するスパッタ粒子は酸素分子と結合し、スパ
ッタ粒子はＩＣ回路に再付着することがなくなり、絶縁
不良がなくなる。
従来集束イオンビームを用いて、ＩＣ回路の保護膜（パ
シベーション膜）や基板回路への穴明は切断、配線の切
断、新しい回路の形成を行うことは、ＩＣの観察評価お
よび試作ＩＣの回路修正を行う上で、非常に効果をあげ
てきた。
シベーション膜）や基板回路への穴明は切断、配線の切
断、新しい回路の形成を行うことは、ＩＣの観察評価お
よび試作ＩＣの回路修正を行う上で、非常に効果をあげ
てきた。
第２１１ｆｆｌは、従来のイオンビーム加工装置の概略
を示す断面図である。金属イオンビーム１は引き出し電
極（図示せず）を含むイオン源１１より発生し、イオン
ビーム１の光軸の回りを取り囲むように設けられたビー
ムモニタ１２によりそのエミンション電流を検出する。
を示す断面図である。金属イオンビーム１は引き出し電
極（図示せず）を含むイオン源１１より発生し、イオン
ビーム１の光軸の回りを取り囲むように設けられたビー
ムモニタ１２によりそのエミンション電流を検出する。
この電流値に基づいてイオンビームの電流を制御する。
試料２は試料ホルダ３に保持され、試料ボルダ３は試料
を３次元的に移動させるための試料ステージ４に載置さ
れている。
を３次元的に移動させるための試料ステージ４に載置さ
れている。
イオンビーム１はコンデンサレンズ１３と対物レンズ１
８により、試料２の表面上でスボント径サブミクロンま
で集束される。試料表面上を照射する集束イオンビーム
１の電流は可動絞り１６にても変えることができる。集
束イオンビーム１の試料上への照射領域は、試料２をｘ
ｙｚ方向に駆動させることができる試料台３の駆動と、
ｘＹデフレクタ１９とブランカ１４の制御により任意に
設定できる。その集束イオンビーム１照射領域で集束イ
オンビームは１回または繰り返し走査する。
８により、試料２の表面上でスボント径サブミクロンま
で集束される。試料表面上を照射する集束イオンビーム
１の電流は可動絞り１６にても変えることができる。集
束イオンビーム１の試料上への照射領域は、試料２をｘ
ｙｚ方向に駆動させることができる試料台３の駆動と、
ｘＹデフレクタ１９とブランカ１４の制御により任意に
設定できる。その集束イオンビーム１照射領域で集束イ
オンビームは１回または繰り返し走査する。
目的の加工場所の位置決めは、集束イオンビーム１をあ
る程度広い範囲で走査させ、試料表面から発生する二次
荷電粒子７ （二次電子、または二次イオン）を二次荷
電粒子検出器６ （二次電子検出器、または二次イオン
検出器でもよい）で検出し、その二次荷電粒子像を画像
観察用のＣＲＴ２９に画像表示する。この画像観察から
、ＸＹデフレクタ１９とブランカ１４により集束イオン
ビームｌの走査を制御して領域を決める。ＩＣ試料２の
表面を除去加工する場合は、この集束イオンビーム１で
、所定の走査領域を繰り返し走査させながら照射して、
スパッタリングにより除去する。なお、試料２表面の所
定領域に金属の導電膜を形成する場合は、有機化合物例
えばヘキサカルボニルタングステン蒸気を所定領域に吹
き付ける有機化合物ガス吹付装置を備え、集束イオンビ
ーム照射と同時にヘキサカルボニルタングステン蒸気を
吹き付けることにより、ヘキサカルボニルタングステン
蒸気はイオンのエネルギにより分解し集束イオンビーム
の走査領域にタングステン膜が形成され、ａｌｔ膜が形
成される。所謂、イオンビームＣＶＤ法である。
る程度広い範囲で走査させ、試料表面から発生する二次
荷電粒子７ （二次電子、または二次イオン）を二次荷
電粒子検出器６ （二次電子検出器、または二次イオン
検出器でもよい）で検出し、その二次荷電粒子像を画像
観察用のＣＲＴ２９に画像表示する。この画像観察から
、ＸＹデフレクタ１９とブランカ１４により集束イオン
ビームｌの走査を制御して領域を決める。ＩＣ試料２の
表面を除去加工する場合は、この集束イオンビーム１で
、所定の走査領域を繰り返し走査させながら照射して、
スパッタリングにより除去する。なお、試料２表面の所
定領域に金属の導電膜を形成する場合は、有機化合物例
えばヘキサカルボニルタングステン蒸気を所定領域に吹
き付ける有機化合物ガス吹付装置を備え、集束イオンビ
ーム照射と同時にヘキサカルボニルタングステン蒸気を
吹き付けることにより、ヘキサカルボニルタングステン
蒸気はイオンのエネルギにより分解し集束イオンビーム
の走査領域にタングステン膜が形成され、ａｌｔ膜が形
成される。所謂、イオンビームＣＶＤ法である。
上記従来のイオンビーム加工装置においては、ＩＣのア
ルミニウム配線をイオンビームによるスパッタリングに
より除去切断または穴明けするとき、ＩＣの配線からス
パッタリングにより飛び出したアルミニウムの粒子は活
性化しているため他の表面に再付着してしまうと言う課
題があった。
ルミニウム配線をイオンビームによるスパッタリングに
より除去切断または穴明けするとき、ＩＣの配線からス
パッタリングにより飛び出したアルミニウムの粒子は活
性化しているため他の表面に再付着してしまうと言う課
題があった。
このとき、特に加工領域近傍に他の配線が存在している
とき、除去加工している配線と他の配線が導通してしま
うという課題があった。
とき、除去加工している配線と他の配線が導通してしま
うという課題があった。
本発明は、イオンビーム加工装置に於いて、集束イオン
ビームでＩＣ等の加工を行うに際して、試料の集束イオ
ンビーム照射領域に、酸素ガスを吹き付けるための酸素
ガス吹付装置を備え、ＩＣ等の試料の表面部を集束イオ
ンビームによりスパッタリングにて除去する際にその加
工部に酸素ガスを吹き付ける構成とする。
ビームでＩＣ等の加工を行うに際して、試料の集束イオ
ンビーム照射領域に、酸素ガスを吹き付けるための酸素
ガス吹付装置を備え、ＩＣ等の試料の表面部を集束イオ
ンビームによりスパッタリングにて除去する際にその加
工部に酸素ガスを吹き付ける構成とする。
本発明は上記構成を有しているため、ＩＣ等の加工、特
にアルミニウム配線をイオンビームのスパッタリングに
て除去する場合、酸素ガスを同時に集束イオンビーム照
射領域に吹き付けることができ、イオンビームにより配
線から発生するスパッタによるアルミニウム粒子の表面
を酸化する。
にアルミニウム配線をイオンビームのスパッタリングに
て除去する場合、酸素ガスを同時に集束イオンビーム照
射領域に吹き付けることができ、イオンビームにより配
線から発生するスパッタによるアルミニウム粒子の表面
を酸化する。
酸化されたアルミニウム粒子はその表面は活性化されて
いないため、試料表面に再付着することが少なくなる。
いないため、試料表面に再付着することが少なくなる。
また、酸化されたアルミニウム粒子が試料の配線間に再
付着されたとしても、酸化されたアルミニウム粒子は不
導体であるため配線間で絶縁不良を起こすことがなくな
る。
付着されたとしても、酸化されたアルミニウム粒子は不
導体であるため配線間で絶縁不良を起こすことがなくな
る。
次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図は、実施例の主要部の断面図であり、その他の部分
は第２図の従来技術で示した構成と同一のため説明を省
略する。
１図は、実施例の主要部の断面図であり、その他の部分
は第２図の従来技術で示した構成と同一のため説明を省
略する。
集束イオンビームｌは、試料ステージ４の取り付けられ
た試料ホルダ３の上に載置された試料２（本実施例では
ＩＣ）の表面の所定の加工領域を繰り返し走査しながら
、照射しているものである。
た試料ホルダ３の上に載置された試料２（本実施例では
ＩＣ）の表面の所定の加工領域を繰り返し走査しながら
、照射しているものである。
従来のイオンビーム加工装置と異なる点は、集束イオン
ビーム１の試料照射頭載近傍に酸素ガスを吹き付けるた
めの酸素ガス吹付装置８が備えられていることである。
ビーム１の試料照射頭載近傍に酸素ガスを吹き付けるた
めの酸素ガス吹付装置８が備えられていることである。
イオン源１１にガリウム等の液体金属イオン源を用い、
引き出し電極、コンデンサレンズ１３、対物レンズ１８
等で加速、集束されたイオンビームｌとなる。集束イオ
ンビーム１の走査により試料表面から発生する二次電子
を二次電子検出器６にて検出し、二次荷電粒子像をＣＲ
Ｔ２９に表示する。ＣＲＴ２９に表示された試料２の表
面を観察して、試料２の加工すべき領域を設定し、試料
ステージ４の駆動、及びｘｙデフレクタ１９、ブランカ
１４を制御して、集束イオンビーム１を試料２表面の加
工領域にて繰り返し走査させる。
引き出し電極、コンデンサレンズ１３、対物レンズ１８
等で加速、集束されたイオンビームｌとなる。集束イオ
ンビーム１の走査により試料表面から発生する二次電子
を二次電子検出器６にて検出し、二次荷電粒子像をＣＲ
Ｔ２９に表示する。ＣＲＴ２９に表示された試料２の表
面を観察して、試料２の加工すべき領域を設定し、試料
ステージ４の駆動、及びｘｙデフレクタ１９、ブランカ
１４を制御して、集束イオンビーム１を試料２表面の加
工領域にて繰り返し走査させる。
ここで、試料２表面にパターン膜を形成する場合は、有
機化合物蒸気吹付装置５にて化合物蒸気を試料２表面の
加工領域に吹き付ける。特にパターン膜が導通膜の場合
は、ヘキサカルボニルタングステン蒸気を吹き付ける。
機化合物蒸気吹付装置５にて化合物蒸気を試料２表面の
加工領域に吹き付ける。特にパターン膜が導通膜の場合
は、ヘキサカルボニルタングステン蒸気を吹き付ける。
試料２表面に吸着した化合物蒸気は集束イオンビーム１
のエネルギ（励起）により分解し、集束イオンビーム１
の照射領域のみに、パターン膜が形成される。
のエネルギ（励起）により分解し、集束イオンビーム１
の照射領域のみに、パターン膜が形成される。
また、試料２表面をエツチング除去する場合は、有機化
合物を吹き付けず、試料２の所定の加工領域を、集束イ
オンビーム１で繰り返し走査させながら照射する。これ
により、試料１０所定領域の表面はスパッタリングによ
りエツチング除去されるが、ここで集束イオンビーム１
の照射と同時に、酸素ガス吹付装置８にて酸素ガスを集
束イオンビーム照射領域に吹き付ける。試料２０表面か
ら飛び出したスパッタ粒子は、酸化され不活性となり、
かつスパッタ粒子が金属の場合は不導体化する。
合物を吹き付けず、試料２の所定の加工領域を、集束イ
オンビーム１で繰り返し走査させながら照射する。これ
により、試料１０所定領域の表面はスパッタリングによ
りエツチング除去されるが、ここで集束イオンビーム１
の照射と同時に、酸素ガス吹付装置８にて酸素ガスを集
束イオンビーム照射領域に吹き付ける。試料２０表面か
ら飛び出したスパッタ粒子は、酸化され不活性となり、
かつスパッタ粒子が金属の場合は不導体化する。
つまり、試料２表面から飛び出したスパッタ粒子は試料
２の表面のその他の部分に再付着することが少なく、ま
たたとえ再付着したとしても、不導体化しているため導
通不良となることかなくなる。
２の表面のその他の部分に再付着することが少なく、ま
たたとえ再付着したとしても、不導体化しているため導
通不良となることかなくなる。
第３〜５図は、本発明によるＩＣ試料の加工を簡単に示
すＩＣの断面図である。ＩＣは、基板（Ｓｔ）３２の上
に保護膜（ＳｉＯ□）３０が形成されて、その上にパタ
ーン状に配線（Ａｌ）３１が形成され、さらにその上に
保護膜３０が形成されら、また更に、配線３１が形成さ
れている。
すＩＣの断面図である。ＩＣは、基板（Ｓｔ）３２の上
に保護膜（ＳｉＯ□）３０が形成されて、その上にパタ
ーン状に配線（Ａｌ）３１が形成され、さらにその上に
保護膜３０が形成されら、また更に、配線３１が形成さ
れている。
さらにその上に保護膜３０が形成されている。ここで、
第３図は、最上層の保護膜３０を集束イオンビーム１の
照射によりスパッタエッチングによる穴明は加工をして
いるところである。加工穴４０の側壁には保護膜の成分
であるＳ ｉ Ｏ，が再付着する。この場合の再付着物
質は導通性がないため問題とならない。
第３図は、最上層の保護膜３０を集束イオンビーム１の
照射によりスパッタエッチングによる穴明は加工をして
いるところである。加工穴４０の側壁には保護膜の成分
であるＳ ｉ Ｏ，が再付着する。この場合の再付着物
質は導通性がないため問題とならない。
第４図は、有機化合物蒸気（ヘキサカルボニルタングス
テン蒸気）３５を加工領域に吹き付けながら、集束イオ
ンビーム１を照射して、金属膜３６を形成している加工
を示す図である。第３図で形成された穴４０の底に露出
した配線３１と導通するように蒸気３５は分解して金属
膜３６がＩＣの最上層の保護膜上に形成されている。
テン蒸気）３５を加工領域に吹き付けながら、集束イオ
ンビーム１を照射して、金属膜３６を形成している加工
を示す図である。第３図で形成された穴４０の底に露出
した配線３１と導通するように蒸気３５は分解して金属
膜３６がＩＣの最上層の保護膜上に形成されている。
第５図は、下層の配線３１を切断する工程の途中を示す
図であり、酸素ガス吹付装置８にて酸素ガスを吹き付け
ながら、集束イオンビーム１を照射しているため、配線
３１から飛び出したスパッタ粒子（，１）３３は酸素ガ
ス分子３７と結合し、酸化物粒子３８となる。これは不
活性であり穴４０の即壁に再付着しに＜＜、再付着した
としても不導体である為、他の配線（例えば第５図の３
６）と導通しなくなる。
図であり、酸素ガス吹付装置８にて酸素ガスを吹き付け
ながら、集束イオンビーム１を照射しているため、配線
３１から飛び出したスパッタ粒子（，１）３３は酸素ガ
ス分子３７と結合し、酸化物粒子３８となる。これは不
活性であり穴４０の即壁に再付着しに＜＜、再付着した
としても不導体である為、他の配線（例えば第５図の３
６）と導通しなくなる。
ｒｃ回路の高密度化、微細化に伴い、イオンビームによ
る配線加工も益々接近してきており、スパッタ粒子によ
る再付着による絶縁不良が起き易くなっている。そこで
、本発明によるイオンビーム加工装置により、アルミニ
ウムのような配線を除去加工するときに加工の近傍に導
通膜を再付着することがなくなり、絶縁不良がなくなる
。つまり、近接する配線の加工を容易にかっ、不良を起
こさず加工ができる。
る配線加工も益々接近してきており、スパッタ粒子によ
る再付着による絶縁不良が起き易くなっている。そこで
、本発明によるイオンビーム加工装置により、アルミニ
ウムのような配線を除去加工するときに加工の近傍に導
通膜を再付着することがなくなり、絶縁不良がなくなる
。つまり、近接する配線の加工を容易にかっ、不良を起
こさず加工ができる。
第１図は、本発明の一実施例の主要部を示す断面図、第
２図は従来装置の断面図、第３図はＩＣの穴明は加工を
示すＩＣ断面図、第４図は、ＩＣ上にパターン膜を形成
する加工を示すＩＣの断面図、第５図はＩＣの配線切断
工程を示すＩＣの断面図である。 ・集束イオンビーム ２・・試料 ・試料ホルダ ４・・試料ステージ・有機化合物
吹付装置 ・二次荷電粒子検出器 ・二次荷電粒子 ・酸素ガス吹付装置 １１・・イオン源・・ビームモニ
タ ・・コンデンサレンズ ・・ブランカ １６・・可動絞り・・対物レンズ ・・ＸＹティフレクタ ・・ＣＲＴ ３０・・保護膜・・配線
３２・・基板 ３３・・スパッタ粒子 ３４・・再付着膜３５・・有
機化合物蒸気 ３６・・金属膜３７・・酸素分子
４０・・穴 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助 第１図 第２図
２図は従来装置の断面図、第３図はＩＣの穴明は加工を
示すＩＣ断面図、第４図は、ＩＣ上にパターン膜を形成
する加工を示すＩＣの断面図、第５図はＩＣの配線切断
工程を示すＩＣの断面図である。 ・集束イオンビーム ２・・試料 ・試料ホルダ ４・・試料ステージ・有機化合物
吹付装置 ・二次荷電粒子検出器 ・二次荷電粒子 ・酸素ガス吹付装置 １１・・イオン源・・ビームモニ
タ ・・コンデンサレンズ ・・ブランカ １６・・可動絞り・・対物レンズ ・・ＸＹティフレクタ ・・ＣＲＴ ３０・・保護膜・・配線
３２・・基板 ３３・・スパッタ粒子 ３４・・再付着膜３５・・有
機化合物蒸気 ３６・・金属膜３７・・酸素分子
４０・・穴 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 試料表面の任意の範囲に集束イオンビームを繰り返し
走査させながら照射するイオンビーム照射系と、前記試
料をＸＹＺの３次元方向に駆動させる試料台と、前記試
料表面への集束イオンビーム照射により発生する二次荷
電粒子を検出する二次荷電粒子検出器とを備えたイオン
ビーム加工装置において、 酸素ガスをイオンビーム照射位置に吹き付ける酸素ガス
吹付装置を備えた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 |
|---|---|---|---|
| JP2192634A JP3018041B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | イオンビーム加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2192634A JP3018041B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | イオンビーム加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0475246A true JPH0475246A (ja) | 1992-03-10 |
| JP3018041B2 JP3018041B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=16294518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2192634A Expired - Fee Related JP3018041B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | イオンビーム加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3018041B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5976328A (en) * | 1996-01-26 | 1999-11-02 | Hitachi, Ltd. | Pattern forming method using charged particle beam process and charged particle beam processing system |
| JP2003043210A (ja) * | 2001-08-03 | 2003-02-13 | Konica Corp | 光学面形成方法、成形金型の製造方法及び光学素子 |
| KR100364207B1 (ko) * | 1993-03-02 | 2003-06-02 | 세이코 인스트루먼트 가부시키가이샤 | 포커스이온빔장치및방법 |
| JP2006272374A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | National Institute For Materials Science | カーボン繊維の切断・加工方法及びその装置 |
| KR101449911B1 (ko) * | 2011-12-28 | 2014-10-15 | 다이킨 고교 가부시키가이샤 | 열 교환기 및 냉동 장치 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5085932B2 (ja) | 2006-02-21 | 2012-11-28 | パナソニック株式会社 | 実装体及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-07-18 JP JP2192634A patent/JP3018041B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100364207B1 (ko) * | 1993-03-02 | 2003-06-02 | 세이코 인스트루먼트 가부시키가이샤 | 포커스이온빔장치및방법 |
| US5976328A (en) * | 1996-01-26 | 1999-11-02 | Hitachi, Ltd. | Pattern forming method using charged particle beam process and charged particle beam processing system |
| US6344115B1 (en) | 1996-01-26 | 2002-02-05 | Hitachi, Ltd. | Pattern forming method using charged particle beam process and charged particle beam processing system |
| JP2003043210A (ja) * | 2001-08-03 | 2003-02-13 | Konica Corp | 光学面形成方法、成形金型の製造方法及び光学素子 |
| JP2006272374A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | National Institute For Materials Science | カーボン繊維の切断・加工方法及びその装置 |
| KR101449911B1 (ko) * | 2011-12-28 | 2014-10-15 | 다이킨 고교 가부시키가이샤 | 열 교환기 및 냉동 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3018041B2 (ja) | 2000-03-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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