JPH0794512A - Wiring forming method and device - Google Patents
Wiring forming method and deviceInfo
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- JPH0794512A JPH0794512A JP5233888A JP23388893A JPH0794512A JP H0794512 A JPH0794512 A JP H0794512A JP 5233888 A JP5233888 A JP 5233888A JP 23388893 A JP23388893 A JP 23388893A JP H0794512 A JPH0794512 A JP H0794512A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】大規模集積回路のパターン修正、配線修正工程
に使われる集束イオンビーム誘起堆積法のスループット
及び修正歩留りを向上させること。
【構成】集束イオンビーム誘起堆積法による配線等の導
体層の堆積工程において、予め目的とする導体層の形状
に合わせた溝を形成してから、溝中に導体層の堆積を行
う。例えば基板上に導体層形成用のガスを供給した状態
下で、一価のGa集束イオンビームを、最初は導体層が
堆積する速度よりも大きなスパッタ速度の電流密度で導
体層の形状に合わせて照射(走査)し、溝を形成する。
次いで、電流密度をスパッタ速度よりも大きな導体層の
堆積速度に切り換えて溝内に導体層を堆積する。
【効果】溝の形成によりスパッタ粒子を堆積膜中に取り
込めるため、導体層の形成速度が向上すると共に、スパ
ッタ粒子の再付着による付近パターンの変形を回避で
き、既存配線との短絡の危険を低減し、歩留りが向上す
る。
(57) [Abstract] [Purpose] To improve the throughput and the repair yield of the focused ion beam induced deposition method used in the pattern repair and wiring repair process of large scale integrated circuits. In a step of depositing a conductor layer such as wiring by a focused ion beam induced deposition method, a groove is formed in advance in accordance with a desired shape of the conductor layer, and then the conductor layer is deposited in the groove. For example, under the condition that a gas for forming a conductor layer is supplied onto a substrate, a monovalent Ga focused ion beam is first adjusted to the shape of the conductor layer at a current density of a sputtering speed higher than the speed at which the conductor layer is deposited. Irradiation (scanning) is performed to form a groove.
Then, the current density is switched to the deposition rate of the conductor layer which is higher than the sputtering rate to deposit the conductor layer in the groove. [Effect] Since the sputtered particles are taken into the deposited film by forming the groove, the formation speed of the conductor layer is improved, and the deformation of the neighboring pattern due to the reattachment of the sputtered particles can be avoided, and the risk of short circuit with the existing wiring is reduced. And the yield is improved.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、集束イオンビーム誘起
堆積法による導体層の形成方法及びその形成装置に係
り、特に大規模集積回路の論理修正、欠陥検出等の配線
導体あるいは検出電極の形成に好適な配線形成方法及び
その装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming a conductor layer by a focused ion beam induced deposition method and an apparatus for forming the conductor layer, and particularly to the formation of wiring conductors or detection electrodes for logic correction of large scale integrated circuits and defect detection. The present invention relates to a wiring forming method and an apparatus therefor.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、集束イオンビーム誘起堆積法を用
いた配線修正は、高密度集積回路の開発に用いられてき
た。これは、集束イオンビームスパッタリングによる配
線切断と、化学的気相堆積法(Chemical Vapor Deposit
ion:CVD)により配線導体を形成するガスの存在下
で集束イオンビームを照射して行う集束イオンビーム誘
起堆積による配線形成が、同一装置内で二次電子像を観
察しながら行え、配線修正に適していたからである。こ
れを応用した論理回路の欠陥検出に関しては、例えば、
「日本学術振興会荷電粒子ビームの工業への応用第13
2委員会第101回研究会資料」pp40〜45に「集束イオ
ンビームによるICの動作解析及び配線変更」という題
目で述べられている。2. Description of the Related Art Conventionally, wiring modification using a focused ion beam induced deposition method has been used for the development of high density integrated circuits. This is the wiring cutting by focused ion beam sputtering and the chemical vapor deposition method (Chemical Vapor Deposition).
Wiring formation by focused ion beam induced deposition, which is performed by irradiating a focused ion beam in the presence of a gas that forms a wiring conductor by ion: CVD, can be performed in the same device while observing secondary electron images. Because it was suitable. Regarding the defect detection of the logic circuit applying this, for example,
"The Japan Society for the Promotion of Science Application of charged particle beams to industry 13th
2 Committee 101st Workshop Material "pp40-45", "IC operation analysis by focused ion beam and wiring change".
【0003】また、米国真空学会、ジャーナル・オブ・
バキュームサイエンス・アンド・テクノロジー、ビー第
9巻、第5号、第2670頁〜第2674頁、1991年〔Jour
nalof Vacuum Science and Technology B, Vol.9, No.
5, Sep/Oct 1991 pp2670〜2674〕では、X線リソグラフ
ィー用マスクの修正を集束イオンビーム誘起堆積法で行
なう場合について述べ、修正パターン周辺の既存パター
ンに堆積膜がスパッタされて付着するため変形が生じる
ことを指摘している。The American Vacuum Society, Journal of the
Vacuum Science and Technology, Bee Vol. 9, No. 5, pp. 2670-2674, 1991 [Jour
nalof Vacuum Science and Technology B, Vol.9, No.
5, Sep / Oct 1991 pp2670-2674] describes the case where the mask for X-ray lithography is repaired by the focused ion beam induced deposition method, and the deposition film is sputtered and attached to the existing pattern around the repaired pattern. It points out that it will occur.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この種の従来技術の問
題としては以下に述べるは2つの問題点があった。すな
わち、第1の問題点は導電膜堆積速度が遅く、配線修正
のスループットが上がらないことである。集束イオンビ
ーム誘起堆積では膜堆積と堆積膜のスパッタが同時に進
行する。従って、実効的堆積速度は堆積速度からスパッ
タ速度を差し引いた低い値になってしまう。また、第2
の問題点は、堆積パターン近傍に飛散するスパッタ粒子
の再付着が考慮されておらず、特に既存配線に近接した
回路修正用配線もしくは回路検査用電極等の導体層を形
成する場合においては、既存配線の変形、短絡を引き起
こす危険があったことである。The problems of the prior art of this kind have the following two problems. That is, the first problem is that the deposition rate of the conductive film is slow and the throughput of wiring modification cannot be increased. In focused ion beam induced deposition, film deposition and sputtering of the deposited film proceed simultaneously. Therefore, the effective deposition rate becomes a low value obtained by subtracting the sputter rate from the deposition rate. Also, the second
The problem of is that the reattachment of sputtered particles scattered near the deposition pattern is not considered, especially when forming a conductor layer such as a circuit correction wiring or a circuit inspection electrode close to the existing wiring. That is, there was a risk of deformation of wiring and short circuit.
【0005】したがって、本発明が解決しようとする課
題は、上記の2つの問題点、すなわち、低い堆積速度、
及びスパッタ粒子の再付着による近接配線の短絡の危険
を解消することである。すなわち、本発明の第1の目的
は集束イオンビーム誘起堆積法による迅速、かつ歩留り
の高い改良された配線形成方法を提供することにあり、
第2の目的はそれを形成する改良された装置を提供する
ことにある。Therefore, the problem to be solved by the present invention is to solve the above two problems, namely, a low deposition rate,
And to eliminate the risk of short circuit of adjacent wiring due to redeposition of sputtered particles. That is, a first object of the present invention is to provide an improved wiring formation method by a focused ion beam induced deposition method, which is rapid and has a high yield.
A second object is to provide an improved device for forming it.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記第1の目的である配
線形成方法は、例えば集積回路の既存配線間に集束イオ
ンビーム誘起堆積法により回路修正用もしくは回路検査
用の配線を形成するに際し、予め配線形成領域に所望と
する配線の形状に合わせた溝を形成してから、この溝中
に、例えばタングステンやモリブデン等の導体層を堆積
させることにより、達成される。溝の形成方法として
は、以下に説明するように目的に応じて種々の方法が選
択できる。The first object of the present invention is to provide a wiring forming method, for example, when forming wiring for circuit correction or circuit inspection between existing wirings of an integrated circuit by a focused ion beam induced deposition method. This is achieved by forming a groove in advance in the wiring formation region in accordance with the desired wiring shape and then depositing a conductor layer of, for example, tungsten or molybdenum in the groove. As a method of forming the groove, various methods can be selected according to the purpose as described below.
【0007】第1の方法は、溝形成を加工速度の大きい
高電流密度ビームで、ガス導入後の膜堆積を堆積速度の
大きい低電流密度ビームで行うことである。すなわち、
始めの溝形成工程ではイオンビームの電流密度を堆積速
度よりも大きなスパッタ速度条件とし、溝内への導電層
の堆積工程ではこの逆のスパッタ速度よりも大きな堆積
速度条件とし、電流密度を適宜切り換え制御することに
より、導電層の堆積工程に先行して溝形成工程を行うも
のである。このように電流密度を所定条件に制御するだ
けで溝形成と、それに引き続く溝内への導電層の堆積と
を連続的に行うことができ、配線形成速度を飛躍的に向
上させることができる。なお、導電膜形成用のガスは、
溝形成工程時には流さず、膜堆積工程時にのみ流すよう
にするのが一般的であるが、溝形成工程から膜堆積工程
に至るまで流し続けても良い。ここで、電流密度の切り
換えは必須ではないが、配線形成速度を向上させる重要
な要素である。さらに、この電流密度の切り換えによ
り、ガス導入のオン、オフを行わずに溝形成、埋込みの
切り換えが行える。The first method is to perform groove formation with a high current density beam having a high processing rate and film deposition after gas introduction with a low current density beam having a high deposition rate. That is,
In the first groove formation step, the current density of the ion beam is set to a sputtering rate condition that is higher than the deposition rate, and in the step of depositing the conductive layer in the groove, the deposition rate condition that is higher than the reverse sputtering rate is set, and the current density is switched appropriately. By controlling, the groove forming step is performed prior to the conductive layer depositing step. Thus, the groove formation and the subsequent deposition of the conductive layer in the groove can be continuously performed only by controlling the current density to a predetermined condition, and the wiring formation speed can be dramatically improved. The gas for forming the conductive film is
It is general that it is not flown during the groove forming step but only during the film depositing step, but it may be continued from the groove forming step to the film depositing step. Here, switching of the current density is not essential, but it is an important factor for improving the wiring formation speed. Further, by switching the current density, it is possible to switch between groove formation and embedding without turning on / off the gas introduction.
【0008】また、電流密度を切り換える代わりにイオ
ンビームの滞在時間を制御してもよく、溝形成工程時に
はイオンビームの走査速度を遅くして滞在時間を長く取
りスパッタ優位とし、導電層の堆積工程においては逆に
走査速度を速くして滞在時間を長く取り堆積優位とすれ
ば、電流密度を制御した場合と同様に溝形成と溝内への
導電層の堆積とを同一チャンバ内で連続的に行うことが
できる。Further, instead of switching the current density, the residence time of the ion beam may be controlled. During the groove forming process, the scanning speed of the ion beam is slowed down so that the residence time is long and the sputtering is predominant. On the contrary, if the scanning speed is made faster and the stay time is made longer and the deposition is dominant, the groove formation and the deposition of the conductive layer in the groove are continuously performed in the same chamber as in the case of controlling the current density. It can be carried out.
【0009】第2の方法は、さらに大きい加工速度、あ
るいは基板材質に対する選択比が要求される場合であ
り、第1の方法で電流密度を大きくしたスパッタリング
の代りに集束イオンビーム誘起エッチングを用いて溝形
成をする方法である。すなわち、この方法は、電流密度
を制御する代わりに反応ガス種を切り換えて行うもので
あり、始めの溝形成工程時には溝形成領域の材料に適し
たエッチングガスを供給して集束イオンビームを走査す
ることにより所定の溝を形成し、次いで反応ガスを導電
層形成用のガスに切り換えて溝内を再度集束イオンビー
ムで走査することにより所定の導電層を堆積するもので
ある。反応ガスの切り換えが必要であるが、溝形成に適
したガス種を選択することが容易であり、加工速度をさ
らに高速化したい場合、また基板材質に対する選択比が
要求される場合に有効である。The second method is a case where a higher processing speed or a higher selection ratio with respect to the substrate material is required, and focused ion beam induced etching is used instead of the sputtering in which the current density is increased in the first method. This is a method of forming grooves. That is, in this method, the reactive gas species are switched instead of controlling the current density, and during the first groove forming step, an etching gas suitable for the material of the groove forming region is supplied to scan the focused ion beam. By doing so, a predetermined groove is formed, then the reaction gas is switched to a gas for forming a conductive layer, and the inside of the groove is scanned again with a focused ion beam to deposit a predetermined conductive layer. It is necessary to switch the reaction gas, but it is easy to select a gas type suitable for groove formation, and it is effective when you want to further increase the processing speed and when a selection ratio to the substrate material is required. .
【0010】第3の方法は、予め在来のリソグラフィー
を用いた加工方法で溝を形成する方法である。従来のリ
ソグラフィーを用いた加工では、マスク作製、エッチン
グ工程が必要で、加工時間は長くなるが大量生産には適
している。この場合、配線形成が想定される全ての箇所
に予め溝を形成しておけば、配線形成時間の短縮は可能
である。The third method is a method of forming a groove in advance by a processing method using conventional lithography. The conventional processing using lithography requires mask making and etching steps, which increases the processing time but is suitable for mass production. In this case, it is possible to shorten the wiring formation time by forming grooves in all the places where wiring is supposed to be formed.
【0011】この種の既成配線間に新たな回路配線を形
成する本発明の集束イオンビーム誘起堆積法による配線
形成方法は、特に、論理変更が必要な回路、配線変更に
よりいくつかの機能が新たに実現できる集積回路では検
査配線だけではなく、実用配線の形成にも適用すること
ができ、同じ元回路から少量多品種の集積回路を作る場
合の製造プロセスを簡略化し、製造期間を短縮すること
ができる。In the wiring forming method by the focused ion beam induced deposition method of the present invention for forming a new circuit wiring between the existing wirings of this type, particularly, a circuit requiring a logic change and some functions are newly added by the wiring change. It can be applied not only to inspection wiring but also to formation of practical wiring in an integrated circuit that can be realized, and can simplify the manufacturing process and shorten the manufacturing period when manufacturing a small amount of a wide variety of integrated circuits from the same original circuit. You can
【0012】本発明による配線形成方法は、溝の開口幅
wに対する深さdの比(アスペクト比=d/w)が大き
ければ大きいほどスパッタ粒子を溝中に閉じ込める効果
が大きくなるため、形成速度が大きくなり、かつ周囲へ
の飛散等の影響も小さくなるが、アスペクト比を極端に
大きくすると溝内部に入る反応ガスの流束が小さくなる
ため、反応ガスの供給が間に合わず、逆に配線形成速度
が小さくなってしまう。これは特に底面近傍で著しい。
また、溝の形成速度も高アスペクト比で小さくなる傾向
があり、この点からも極端に大きなアスペクト比は不利
である。表面でのガス圧、溝開口幅の絶対値にも依存す
るが、好ましいアスペクト比は多くの場合、0.5〜
4.5であり、とりわけ1.5〜2.5が好ましい。溝
幅でみると、少なくとも0.3μmは欲しい。0.5〜
1.0μm程度あれば十分に実用的な速度での堆積が可
能である。なお、ここで云う配線形成方法とは、上記の
ような回路修正用もしくは回路検査用の配線形成の他に
検査用の下層配線からの信号取り出し電極の形成をも意
味するものである。In the wiring forming method according to the present invention, the larger the ratio of the depth d to the opening width w of the groove (aspect ratio = d / w), the greater the effect of confining the sputtered particles in the groove. And the influence of scattering to the surroundings is reduced, but if the aspect ratio is made extremely large, the flux of the reaction gas entering the groove becomes small, so the reaction gas cannot be supplied in time and wiring is formed in reverse. The speed decreases. This is remarkable especially near the bottom surface.
Also, the groove formation speed tends to decrease at high aspect ratios, and from this point too, extremely large aspect ratios are disadvantageous. Although it depends on the gas pressure on the surface and the absolute value of the groove opening width, the preferable aspect ratio is often 0.5 to
It is 4.5, and particularly preferably 1.5 to 2.5. Looking at the groove width, I want at least 0.3 μm. 0.5 ~
If the thickness is about 1.0 μm, the deposition can be performed at a sufficiently practical speed. Note that the wiring forming method mentioned here means not only the wiring for circuit correction or the circuit inspection as described above but also the formation of a signal extracting electrode from the lower wiring for inspection.
【0013】上記第2の目的は、従来の集束イオンビー
ム装置のビーム集束光学系を改良し、上記第1の目的達
成手段である配線形成プロセスを自動的に行えるように
した配線形成装置により、達成される。すなわち、液体
金属イオン源からイオンビームを引き出し、それを集束
光学系で所望の電流密度を有し、所望のビーム径に集束
する手段と、集束されたイオンビームを偏向し、試料上
の配線形成領域上を形成すべき配線パターンにしたがっ
て走査する手段と、ステージに載置された試料上に反応
ガスを供給する手段と、イオンビーム走査により発生し
た二次電子を検出し走査領域の二次電子像を表示する手
段と、少なくともイオンビーム偏向系を制御する制御装
置と、配線パターン形状にしたがって走査するイオンビ
ームの電流密度を、スパッタ優位の溝形成用電流密度と
堆積優位の導電層形成用電流密度とに切り換える電流密
度制御手段とを具備し、電流密度を所望値に制御するこ
とにより溝形成とそれに引き続く溝内への導電層の堆積
とを同一チャンバー内で連続的に行えるように構成して
成る集束イオンビーム誘起堆積法を利用した配線形成装
置により、達成される。The second object is to improve the beam focusing optical system of the conventional focused ion beam apparatus, and by the wiring forming apparatus which can automatically perform the wiring forming process which is the first object achieving means, To be achieved. That is, a means for extracting an ion beam from a liquid metal ion source, having a desired current density with a focusing optical system, and focusing the beam to a desired beam diameter, and deflecting the focused ion beam to form wiring on a sample A means for scanning according to a wiring pattern to be formed on the area, a means for supplying a reaction gas onto the sample placed on the stage, and a secondary electron in the scanning area for detecting secondary electrons generated by the ion beam scanning. A means for displaying an image, a control device for controlling at least the ion beam deflection system, a current density of an ion beam scanned according to a wiring pattern shape, a current density for forming a groove which is dominant in sputtering and a current for forming a conductive layer which is dominant in deposition. Current density control means for switching to the density and controlling the current density to a desired value to form a groove and subsequently deposit a conductive layer in the groove. The wiring forming apparatus using a focused ion beam induced deposition comprising configured to perform continuously in the same chamber, is achieved.
【0014】液体金属イオン源としては、例えば、常温
近くで容易に液体となるGaやIn等の周知のイオン源
が用いられる。また、イオンビームの電流密度を、スパ
ッタ優位の溝形成用電流密度と堆積優位の導電層形成用
電流密度とに切り換える電流密度制御手段の代わりに、
イオンビームの走査速度を切り換え、ビームの滞在時間
を制御する手段とし、走査速度を遅く滞在時間を長くす
るスパッタ優位の条件と、逆に走査速度を速く滞在時間
を短くする堆積優位の条件とに設定する手段とすること
もできる。As the liquid metal ion source, for example, a well-known ion source of Ga, In or the like, which easily becomes a liquid near room temperature, is used. Further, instead of the current density control means for switching the current density of the ion beam between the current density for forming grooves, which is dominant in sputtering, and the current density for forming conductive layers, which is dominant in deposition,
As a means for controlling the beam dwell time by switching the ion beam scanning speed, there are two conditions: a sputter-dominant condition where the scan speed is slow and the dwell time is long, and a deposition condition where the scan speed is fast and the dwell time is short. It can also be a means for setting.
【0015】電流密度制御手段としては、集束光学系に
接続したレンズ電圧制御部で所望値に設定するか、集束
光学系とビーム偏向系との間に設けたアパーチャ選択機
構で容易に制御できるように構成している。アパーチャ
選択機構は、何種類かの径を持つアパーチャから必要と
される一つを選択できる機構になっており、ビーム電流
の絶対値を決める。また、集束されたイオンビームを偏
向する手段として、ビーム偏向系が試料と集束光学系と
の間に設けてあり、所望の走査速度に制御できるように
構成されている。この走査速度を制御する手段として、
ビーム偏向系を制御する制御装置が設けられ、走査速度
を切り換えてイオンビームの滞在時間を所定時間に容易
に制御することができる。As the current density control means, a lens voltage control unit connected to the focusing optical system is set to a desired value, or an aperture selecting mechanism provided between the focusing optical system and the beam deflecting system can be easily controlled. Is configured. The aperture selection mechanism is a mechanism that can select the required one from the apertures having several kinds of diameters, and determines the absolute value of the beam current. Further, as a means for deflecting the focused ion beam, a beam deflection system is provided between the sample and the focusing optical system, and is configured so that it can be controlled to a desired scanning speed. As means for controlling this scanning speed,
A control device for controlling the beam deflection system is provided, and the dwell time of the ion beam can be easily controlled to a predetermined time by switching the scanning speed.
【0016】また、この制御装置は、所望形状のアパー
チャを選択するためにアパーチャ選択機構を制御した
り、反応ガス供給手段を制御し、必要に応じて供給弁の
開閉を制御し、例えば溝形成中は弁を閉じて導電膜形成
用のガス供給を停止し、導電膜の堆積開始時には弁を開
いて所定量のガスを試料上に供給することもできるよう
に構成されている。また、この制御装置により、必要に
応じて溝形成時にエッチング用の専用ガスを供給したい
場合には、エッチング用ガスを供給し、導電膜形成時に
は導電膜形成用の反応ガスに切り換えて試料上に供給で
きるようにすることもできる。Further, this control device controls the aperture selection mechanism for selecting an aperture having a desired shape, controls the reaction gas supply means, and controls the opening / closing of the supply valve as necessary, for example, forming a groove. The valve is closed to stop the gas supply for forming the conductive film, and the valve is opened at the start of the deposition of the conductive film to supply a predetermined amount of gas onto the sample. In addition, if it is desired to supply an exclusive gas for etching when forming the groove with this control device, the etching gas is supplied, and when the conductive film is formed, the reaction gas for forming the conductive film is switched to the reaction gas on the sample. It can also be made available.
【0017】[0017]
【作用】先ず、第1の目的達成手段である配線形成方法
における導体層(以下、導電膜とも云う)の堆積速度に
関して最初に述べる。溝中における集束イオンビーム誘
起堆積法の導電膜の堆積速度は平面上に堆積を行う場合
よりも大きくなる。これは、平面ないし凸部での膜堆積
では、堆積膜からのスパッタ粒子は外部に飛散してしま
うため、膜形成速度は小さいが、溝中に堆積することに
より、堆積中の膜からのスパッタ粒子が溝の内壁に付着
し、溝が埋め込まれるに従って堆積膜中に取り込まれる
ためである。特にアスペクト比の高い溝内部に堆積を行
えば、スパッタ粒子の溝内壁への再付着の確率が高まる
ため、配線形成速度は平面の場合の数倍に向上する。First, the deposition rate of the conductor layer (hereinafter, also referred to as a conductive film) in the wiring forming method which is the first means for achieving the purpose will be described first. The deposition rate of the conductive film of the focused ion beam induced deposition method in the groove is higher than that in the case of depositing on a flat surface. This is because sputtered particles from the deposited film are scattered to the outside in film deposition on a flat surface or a convex portion, so that the film formation rate is low, but by depositing in the groove, sputtering from the film being deposited This is because the particles adhere to the inner wall of the groove and are taken into the deposited film as the groove is filled. In particular, when the deposition is performed inside the groove having a high aspect ratio, the probability of reattachment of sputtered particles to the inner wall of the groove is increased, so that the wiring forming speed is improved several times as compared with the case of a flat surface.
【0018】スパッタ粒子の再付着による近傍既設配線
の変形、短絡の問題は、基本的には配線修正パターン形
成時に周囲に配線用導電膜のスパッタ粒子が飛散しない
ようにすれば解決できる。このためには、新しく形成す
るパターンの周囲に飛散を防止する壁状の構造を予め形
成してから膜堆積を行えば良いが、高密度な配線パター
ンでは壁状構造を形成する余地が無いため、通常、これ
は困難であり、また壁状構造を形成するのに集束イオン
ビーム誘起堆積を用いればそのプロセスでスパッタ粒子
が周辺に飛散するのは避けられない。従って、最も簡便
には既設の配線間に溝を形成し、その内部に配線形成を
行えば良い。溝構造にすることでこの内壁がスパッタ粒
子の飛散防止構造となり、近接した既設配線パターンへ
のスパッタ粒子の再付着による変形、短絡を防止でき
る。しかも、溝を形成する際のスパッタ粒子は、層間絶
縁膜等、堆積導電膜と異なる絶縁物質であるため、周囲
に付着しても短絡の危険は全く無い。The problem of the deformation and short circuit of the existing wiring in the vicinity due to the reattachment of the sputtered particles can be basically solved by preventing the sputtered particles of the conductive film for wiring from scattering around when forming the wiring correction pattern. For this purpose, a wall-shaped structure for preventing scattering around a newly formed pattern may be formed in advance and then film deposition may be performed, but there is no room for forming a wall-shaped structure in a high-density wiring pattern. This is usually difficult, and if focused ion beam induced deposition is used to form the wall-like structure, spattering of the sputtered particles is inevitable in the process. Therefore, the easiest way is to form a groove between the existing wirings and form the wiring inside the groove. By forming the groove structure, this inner wall serves as a structure for preventing spattered particles from scattering, and it is possible to prevent deformation and short circuit due to redeposition of sputtered particles on an existing wiring pattern adjacent thereto. Moreover, since the sputtered particles used to form the groove are an insulating material such as an interlayer insulating film that is different from the deposited conductive film, there is no risk of short circuit even if they adhere to the surroundings.
【0019】第2の目的達成手段である配線形成装置の
動作機構について説明すると、配線形成を行う領域の座
標データは表示装置の二次電子像を観察しながら制御装
置に入力する。制御装置にはスパッタ加工、及び導電膜
堆積に必要なプロセス条件を予め入力しておき、入力さ
れた座標データに基づき、最適のビーム走査条件を求め
られるようにしておく。実際の配線形成では、イオンビ
ームの電流密度をスパッタ加工時と導電膜堆積時とで切
り換えるか、もしくはビーム偏向系を制御し、イオンビ
ームの滞在時間を切り換え制御する。すなわち、遅いビ
ーム走査(長いビーム滞在時間)でスパッタ加工を行
い、この終了後、ガス供給系を動作させ反応ガスを導入
し、ビーム偏向系を制御し、速いビーム走査(短いビー
ム滞在時間)で導電膜堆積を行う。何れの手段でも配線
形成のスループットを向上させる上で有効である。この
ような装置を用いれば溝形成、膜堆積のプロセス条件の
切り替えが自動的に行われるため、人為的な操作ミスが
無く、かつ迅速に作業が行えるため、歩留り、スループ
ットの向上が可能となる。The operation mechanism of the wiring forming apparatus, which is the second means for achieving the purpose, will be described. The coordinate data of the area where the wiring is formed is input to the control apparatus while observing the secondary electron image of the display apparatus. Process conditions necessary for sputter processing and conductive film deposition are input in advance to the control device so that optimum beam scanning conditions can be obtained based on the input coordinate data. In the actual wiring formation, the current density of the ion beam is switched between the sputtering process and the conductive film deposition, or the beam deflection system is controlled to switch the ion beam residence time. That is, sputter processing is performed with slow beam scanning (long beam stay time), and after this, the gas supply system is operated to introduce reaction gas, the beam deflection system is controlled, and fast beam scanning (short beam stay time) is performed. Conductive film deposition is performed. Any means is effective in improving the throughput of wiring formation. When such a device is used, the process conditions of groove formation and film deposition are automatically switched, so that there is no human error and the work can be performed quickly, so that the yield and throughput can be improved. .
【0020】[0020]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って具体
的に説明する。 〈実施例1〉この例は、本発明の集束イオンビーム誘起
堆積法による配線形成方法の原理説明を兼ねた一実施例
を示すもので、配線形成領域に予め溝を形成してから配
線形成を行った場合の配線形成速度を、在来の溝を形成
することなしに平面上に形成した場合と比較して説明す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. <Embodiment 1> This embodiment shows an embodiment which also serves as a principle explanation of the wiring forming method by the focused ion beam induced deposition method of the present invention. The wiring forming speed in the case of performing it will be described in comparison with the case of forming the wiring on a plane without forming a conventional groove.
【0021】図1は、溝を形成してから集束イオンビー
ム誘起堆積により配線形成を行うプロセスフローを断面
構造で示したものある。図1(a)は、最初に集束イオン
ビームスパッタリングで絶縁膜1中に溝2を形成するプ
ロセスを示している。本実施例では、先ず、ビーム電流
5nA、ビーム直径0.5μmの集束イオンビーム3で
溝を形成した。イオンは、一価のGaイオン、加速エネ
ルギーは30keVとした。溝幅は開口部で約0.7μ
m、深さは約1μm、長さは約50μmであった。この
溝形成プロセスには約30秒間かかった。FIG. 1 is a sectional view showing a process flow for forming wiring by forming a groove and then by focused ion beam induced deposition. FIG. 1A shows a process of first forming a groove 2 in an insulating film 1 by focused ion beam sputtering. In this embodiment, first, a groove is formed by a focused ion beam 3 having a beam current of 5 nA and a beam diameter of 0.5 μm. The ions were monovalent Ga ions, and the acceleration energy was 30 keV. Groove width is about 0.7μ at the opening
m, the depth was about 1 μm, and the length was about 50 μm. This groove formation process took about 30 seconds.
【0022】次の図1(b)は、形成された溝の中に集束
イオンビーム誘起堆積により導電膜4を堆積し、配線を
形成するプロセスを示す。ここでは同じエネルギー30
keVの一価のGa集束イオンビームであるが、アパー
チャ、レンズ電圧の調節により、ビーム電流を0.5n
Aと低減すると共に、ビーム径も若干縮小し0.4μm
φにして用いた。すなわち、電流密度をスパッタリング
加工時の約1/6に調節した。この後、導電膜堆積を行
ったが、本例ではこの膜堆積プロセスの所用時間は約6
分間であった。なお、導電膜形成用の反応ガスとしては
Mo(CO)6ガスを用い、基板上圧力20mTorr供
給下でMoから成る配線導電膜を形成した。Next, FIG. 1 (b) shows a process of forming a wiring by depositing the conductive film 4 in the formed groove by focused ion beam induced deposition. Here the same energy 30
Although it is a monovalent Ga focused ion beam of keV, the beam current is adjusted to 0.5n by adjusting the aperture and lens voltage.
A, and the beam diameter was slightly reduced to 0.4 μm.
φ was used. That is, the current density was adjusted to about 1/6 that of the sputtering process. After that, a conductive film was deposited. In this example, the time required for this film deposition process is about 6
It was a minute. Mo (CO) 6 gas was used as the reaction gas for forming the conductive film, and the wiring conductive film made of Mo was formed under the pressure of 20 mTorr on the substrate.
【0023】このようにイオンビームの電流密度を途中
から下げたのは、同じビーム走査速度条件下では、低電
流密度の方が集束イオンビーム誘起堆積が容易に起こる
ためである。このようにビーム電流密度を調節すること
により、プロセス全体のスループットが向上する。最初
から低電流密度のビームを用いるとスパッタリングの加
工速度が小さくなるため、溝に堆積を行って堆積速度を
速くすることの有利性が失われ、また逆に高電流密度ビ
ームを膜堆積に用いると堆積速度が小さくなったり、堆
積自体が起こり難くなる。導電膜堆積時におけるイオン
ビームの電流密度は、試料表面のガス圧、ビーム走査条
件に応じて決定する。一般にビーム電流密度の調節にか
かる時間はプロセス時間に比較して短いため、電流密度
を変更しても全プロセスのスループットは低下しない。
予め、各電流密度における集束光学系におけるレンズ電
圧の設定値、選択するアパーチャ径を決めておけば、調
節に要する時間は短縮できる。The reason why the current density of the ion beam is lowered midway is that focused ion beam induced deposition easily occurs at a low current density under the same beam scanning speed conditions. By adjusting the beam current density in this way, the throughput of the entire process is improved. Since using a beam with a low current density from the beginning reduces the processing speed of sputtering, the advantage of increasing the deposition rate by depositing in the groove is lost, and conversely, using a beam with a high current density for film deposition. As a result, the deposition rate becomes smaller and the deposition itself becomes less likely to occur. The current density of the ion beam during deposition of the conductive film is determined according to the gas pressure on the sample surface and the beam scanning conditions. Generally, the time required to adjust the beam current density is shorter than the process time, so that the throughput of the entire process does not decrease even if the current density is changed.
If the set value of the lens voltage in the focusing optical system at each current density and the aperture diameter to be selected are determined in advance, the time required for adjustment can be shortened.
【0024】図1(c)は、溝内に堆積し完成した配線の
断面構造を示す。堆積膜中にはこのように空洞5が存在
することが多いが、これは側壁での膜堆積速度が底面よ
りも大きいことにより生じる。この空洞を生じさせない
ためには、ガス圧を高くする。1フレームの走査毎にビ
ームを照射しないガス吸着時間を設定するという2つの
方法がある。ガス圧を高くすれば、底面近傍のガス吸着
量が増え、堆積速度が増加する。また、吸着時間を設定
することにより、やはり底面近傍の吸着量は増え、側面
との堆積速度の差は小さくなる。FIG. 1 (c) shows a sectional structure of a wiring completed and deposited in the groove. Such cavities 5 often exist in the deposited film, which is caused by the fact that the film deposition rate on the side wall is higher than that on the bottom surface. In order not to generate this cavity, the gas pressure is increased. There are two methods of setting the gas adsorption time during which the beam is not irradiated for each scanning of one frame. When the gas pressure is increased, the amount of gas adsorbed near the bottom surface increases and the deposition rate increases. Further, by setting the adsorption time, the adsorption amount near the bottom surface also increases, and the difference in the deposition rate from the side surface decreases.
【0025】図2は、通常の方法で溝を形成することな
く直接、集束イオンビーム誘起堆積を行って配線を形成
した比較例の断面図を示したものである。ビーム走査条
件は図1の場合と同じである。この場合のプロセス時間
は約15分間であった。本発明による図1の配線の断面
と比較すると、プロセス時間は長いのに逆に断面積が小
さくなっており、単位長さ当りの配線抵抗が大きくなっ
ている。形成した長さ50μmの配線の抵抗を測定した
ところ、図1の配線が120Ωであったのに対し、図2
の配線は約180Ωと1.5倍の抵抗であった。本発明
により同じ180Ωの抵抗の配線を形成するのに要する
プロセス時間を見積ると、配線膜堆積時間6分間が2/
3の4分間になるから、スパッタによる溝形成時間0.
5分間、ビーム電流密度調節時間0.5分間との総計で
5分間である。従って、同じ抵抗の配線形成を行う時間
は、図2の従来法の15分間と比較して、約1/3に低
減できたことになる。FIG. 2 shows a sectional view of a comparative example in which a focused ion beam induced deposition is directly performed to form a wiring without forming a groove by a usual method. The beam scanning conditions are the same as in the case of FIG. The process time in this case was about 15 minutes. Compared with the cross section of the wiring of FIG. 1 according to the present invention, although the process time is long, the cross sectional area is conversely small and the wiring resistance per unit length is large. When the resistance of the formed wiring having a length of 50 μm was measured, the wiring of FIG. 1 was 120Ω, whereas the resistance of FIG.
The wiring had a resistance of about 180Ω and 1.5 times. Estimating the process time required to form a wiring having the same resistance of 180Ω according to the present invention, the wiring film deposition time of 6 minutes is 2 /
Since it will be 4 minutes of 3, the groove formation time by sputtering is 0.1.
5 minutes, beam current density adjustment time 0.5 minutes, total 5 minutes. Therefore, the time for forming the wiring having the same resistance can be reduced to about ⅓ as compared with 15 minutes in the conventional method of FIG.
【0026】〈実施例2〉この例は、多層配線構造体を
有する集積回路上の近接する既存の配線間に短絡の危険
なく、新たに検査配線を集束イオンビーム誘起堆積法に
より形成する一実施例を示すものである。先ず、比較の
ために図3〜図6により従来法を説明し、次いで図7に
より本発明の一実施例を説明する。Example 2 In this example, an inspection wiring is newly formed by a focused ion beam induced deposition method without a risk of short circuit between existing wirings adjacent to each other on an integrated circuit having a multilayer wiring structure. An example is shown. First, for comparison, a conventional method will be described with reference to FIGS. 3 to 6, and then an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【0027】図3は、検査配線を形成する集積回路上の
既存配線の位置関係を示す平面図であり、6、9は回路
表面に露出した配線、破線で表示した7、8は多層配線
構造体の層間絶縁膜(図示せず)に埋設された下層配線
である。ここで、層間絶縁膜内で互いに離間して配設さ
れている7と8とを検査のために接続する場合を想定す
る。新たに敷設する検査配線は露出した既存配線6、9
に接続してはならない。配線6、9の間隔は2μmしか
ないため、検査配線の幅は1μm、検査配線と既存配線
6、9の間隔は0.5μmとした。配線6、9の厚さは
約1μmである。FIG. 3 is a plan view showing the positional relationship of existing wirings on an integrated circuit forming inspection wirings, 6 and 9 are wirings exposed on the circuit surface, and 7 and 8 shown by broken lines are multilayer wiring structures. It is a lower layer wiring embedded in an interlayer insulating film (not shown) of the body. Here, it is assumed that 7 and 8 arranged apart from each other in the interlayer insulating film are connected for inspection. The existing inspection wiring to be newly laid is the existing wiring 6, 9
Do not connect to. Since the distance between the wirings 6 and 9 was only 2 μm, the width of the inspection wiring was 1 μm, and the distance between the inspection wiring and the existing wirings 6 and 9 was 0.5 μm. The thickness of the wirings 6 and 9 is about 1 μm.
【0028】図4は、イオンビームの電流密度及び走査
速度を固定した通常の方法で、集束イオンビーム誘起堆
積法により検査配線13を形成した状態を示す平面図で
ある。同図において10、11は回路表面から下層配線
7、8に通じたコンタクトホールであり、集束イオンビ
ームスパッタリングにより開孔したものである。検査配
線13が形成される回路の表面領域はフラットである。
このような表面領域に検査配線13を形成すると、配線
形成中に既存配線6、9の側壁にスパッタ粒子(一旦配
線形成領域に堆積した導電膜がスパッタされて飛散す
る)が付着して隣接する既存配線の幅が大きくなる。1
2は再付着により生じた導電膜である。FIG. 4 is a plan view showing a state in which the inspection wiring 13 is formed by the focused ion beam induced deposition method by a usual method in which the current density of the ion beam and the scanning speed are fixed. In the figure, 10 and 11 are contact holes which extend from the circuit surface to the lower layer wirings 7 and 8 and which are opened by focused ion beam sputtering. The surface area of the circuit in which the inspection wiring 13 is formed is flat.
When the inspection wiring 13 is formed in such a surface area, sputtered particles (the conductive film once deposited in the wiring formation area is spattered and scattered) adhere to the sidewalls of the existing wirings 6 and 9 during the formation of the wiring and are adjacent to each other. The width of the existing wiring becomes large. 1
Reference numeral 2 is a conductive film formed by redeposition.
【0029】図5は、図4のa−a’における断面構造
を示したもので、本来の配線間隔の設定値は前述のよう
に0.5μmであったが、実際に形成された検査配線1
3と再付着で生じた導電膜12の間隔は約0.2μmに
なっており、その分だけプロセスの位置精度に関するマ
ージンが小さくなった。FIG. 5 shows a cross-sectional structure taken along the line aa 'in FIG. 4. The original set value of the wiring interval was 0.5 μm as described above, but the actually formed inspection wiring was used. 1
3 and the conductive film 12 generated by reattachment is about 0.2 μm, and the margin for the positional accuracy of the process is reduced accordingly.
【0030】集束イオンビーム装置では、主としてイオ
ン源の不安定性から、集束光学系の軸合わせが理想的に
できていない限り加工ビーム位置に揺らぎが生じ、ま
た、ビーム径も変り易い。このため、配線形成位置にも
誤差が生じ易い。この例では図4に示した検査配線13
と同様の構造を回路内の30カ所に形成したところ、3
ケ所でビーム位置の揺らぎによると思われる加工誤差の
ため、既存配線6、9と検査配線13間の短絡が生じ
た。In the focused ion beam apparatus, fluctuations in the processing beam position occur and the beam diameter also tends to change, mainly due to the instability of the ion source unless the focusing optical system is ideally aligned. Therefore, an error is likely to occur in the wiring formation position. In this example, the inspection wiring 13 shown in FIG.
When a structure similar to the above was formed at 30 places in the circuit, 3
A short circuit between the existing wirings 6 and 9 and the inspection wiring 13 occurred due to a processing error that is considered to be caused by fluctuations in the beam position at some places.
【0031】図6は、短絡した配線の平面図を示したも
のであり、検査配線13と既存配線9とがA点で短絡し
ている。このような場合でも集束イオンビームを用い
て、短絡部A点をスパッタリングにより除去すれば修正
は可能であるが、この例のような場合には、配線間隔が
狭いため、短絡部除去の際に生じるスパッタ粒子が他の
箇所に付着して、再び短絡を生じさせる危険があるた
め、対処が困難である。FIG. 6 is a plan view of the short-circuited wiring, in which the inspection wiring 13 and the existing wiring 9 are short-circuited at point A. Even in such a case, the focused ion beam can be used to correct the point A by removing it by sputtering, but in the case of this example, since the wiring interval is narrow, it is possible to remove it. It is difficult to cope with the risk that the sputtered particles that are generated adhere to other places and cause a short circuit again.
【0032】そこで、本発明の配線形成方法が必要とな
り、図7は実施例1に示した本発明の配線形成方法と同
様の方法で検査配線を形成した場合の断面構造を示した
ものである。すなわち、イオンビームの電流密度を、溝
形成時と溝内への導電膜形成時とで異なる電流密度に切
り換えて行ったものである。予め形成した溝の深さは
0.8μmである。溝形成時の層間絶縁膜17の加工の
際には、スパッタ粒子が隣接する既存配線6、9に付着
し、付着膜15を生じたが、これは絶縁膜17を構成し
ている絶縁物質なので短絡の問題は全くなく、むしろそ
の後の配線形成工程においては絶縁保護膜として好まし
い作用をする。引き続いて行われる配線用導電膜の堆積
工程においても若干、導電物質の付着膜16が生じた
が、検査配線14と再付着膜16との距離は0.3μm
以上あり、さらには既存配線6、9側には導電物質の付
着膜16の下地に絶縁付着膜15が形成されていること
からも、短絡の危険性は図5に示した従来例の構造と較
べて著しく低減された。配線形成箇所の直下に下層配線
が無い場合には、溝の深さをこの例よりもさらに深く、
アスペクト比2〜3の溝を形成すれば溝外部に飛散する
スパッタ粒子量を減らすことができ、付着膜16の形成
を無視できる程度に低減できる。Therefore, the wiring forming method of the present invention is required, and FIG. 7 shows a sectional structure when the inspection wiring is formed by the same method as the wiring forming method of the present invention shown in the first embodiment. . That is, the current density of the ion beam is switched to different current densities when forming the groove and when forming the conductive film in the groove. The depth of the groove formed in advance is 0.8 μm. During processing of the interlayer insulating film 17 at the time of forming the groove, the sputtered particles adhered to the existing wirings 6 and 9 adjacent to each other to form the adhered film 15. Since this is an insulating substance forming the insulating film 17. There is no problem of short circuit, and rather, it works as an insulating protective film in the subsequent wiring forming process. In the subsequent process of depositing the conductive film for wiring, the adhesion film 16 of the conductive material was slightly generated, but the distance between the inspection wiring 14 and the re-adhesion film 16 was 0.3 μm.
As described above, and further, since the insulating adhesion film 15 is formed on the base of the adhesion film 16 of the conductive material on the side of the existing wirings 6 and 9, the risk of short circuit is the same as that of the structure of the conventional example shown in FIG. It was significantly reduced in comparison. If there is no lower layer wiring directly under the wiring formation location, make the groove depth deeper than this example,
By forming the groove having an aspect ratio of 2 to 3, the amount of sputtered particles scattered outside the groove can be reduced, and the formation of the adhesion film 16 can be reduced to a negligible amount.
【0033】〈実施例3〉この例は、導電膜を形成する
反応ガスの供給を停止させずに、またイオンビームの電
流密度を変化させず所定値に固定し、イオンビームの滞
在時間のみを変化させて溝、及び配線形成を行なった場
合の一実施例を示すものである。ここでビーム滞在時間
は、デジタル走査の際の1ピクセル当りにビームが停止
している時間として定義する。集束イオンビーム誘起堆
積は反応ガス圧が一定の場合、ビーム電流密度、または
ビーム滞在時間で堆積速度が決定される。ビーム滞在時
間に対する堆積速度の依存性の例を図8に示す。この図
から明らかなように、堆積速度の正負、即ち、堆積、ス
パッタリングはビーム滞在時間の調節で切り替えること
が可能であり、ビーム走査系で走査速度を所定速度に制
御すればよい。実施例1で説明したように、ビーム電流
密度に関しても同様のことが可能であるが、ビーム径を
変化させずに電流密度を変えるのは困難であるためアパ
ーチャ選択機構を併用して変化させたが、本実施例では
より容易に変化させられるビーム滞在時間を変化させ、
この切り替えを行なった。ビーム電流密度、ビーム滞在
時間以外にピクセル間隔もビーム走査のパラメータであ
るが、ビーム径以下の値に限られるため、この2つに較
べ自由度が小さい。しかし、ピクセル間隔を長くすると
ビーム裾の重なりが少なくなり、実効的なビーム滞在時
間を短く、また、ピクセル間隔を短くすると実効的なビ
ーム滞在時間を逆に長くする効果を持つ。<Embodiment 3> In this embodiment, the supply of the reaction gas for forming the conductive film is not stopped, and the current density of the ion beam is not changed, but is fixed to a predetermined value. It shows an embodiment in which the groove and the wiring are formed by changing. Here, the beam stay time is defined as the time during which the beam is stopped per pixel during digital scanning. In the focused ion beam induced deposition, when the reaction gas pressure is constant, the deposition rate is determined by the beam current density or the beam residence time. FIG. 8 shows an example of the dependency of the deposition rate on the beam residence time. As is clear from this figure, positive and negative of the deposition rate, that is, deposition and sputtering can be switched by adjusting the beam residence time, and the scanning rate may be controlled to a predetermined rate by the beam scanning system. As described in the first embodiment, the same thing can be done with respect to the beam current density, but it is difficult to change the current density without changing the beam diameter, so that the aperture selection mechanism is used in combination. However, in this embodiment, the beam dwell time that can be changed more easily is changed,
This switching was performed. In addition to the beam current density and the beam dwell time, the pixel interval is also a parameter for beam scanning, but since it is limited to a value equal to or smaller than the beam diameter, the degree of freedom is smaller than these two. However, if the pixel interval is lengthened, the overlap of the beam tails is reduced, and the effective beam stay time is shortened, and if the pixel interval is shortened, the effective beam stay time is conversely lengthened.
【0034】ビームとしてはビーム径0.16μm、ビ
ーム電流1nAのエネルギ25keVのGa一価イオン
を用いた。ビーム電流密度は約1.2A/cm2である。
実施例1と同様の導電膜形成用の反応ガスをノズルから
試料面に供給した状態で、先ず、ビーム滞在時間5μ
s、ピクセル間隔0.2μmでビーム走査を行なったと
ころ、スパッタリングにより溝が形成された。このプロ
セスを15分間続け、溝の幅は約0.4μm、深さは約
0.6μmになった。この時の回路表層部の断面形状を
図9に示す。この時に形成された溝2の幅は、ガスを吹
き付けずにスパッタリングを行なった場合よりも狭くな
る。これは、溝2が形成されるにつれ側壁でのスパッタ
速度が小さくなることによる。側壁ではビームの入射角
が大きくなるために電流密度が小さくなり、スパッタ速
度に対して堆積速度が大きくなり、堆積膜18(この場
合はMo膜)が形成されるためである。As the beam, Ga monovalent ions having a beam diameter of 0.16 μm, a beam current of 1 nA and an energy of 25 keV were used. The beam current density is about 1.2 A / cm 2 .
In the state where the same reaction gas for conductive film formation as in Example 1 was supplied from the nozzle to the sample surface, first, the beam residence time was 5 μm.
When the beam scanning was performed at s and a pixel interval of 0.2 μm, a groove was formed by sputtering. This process was continued for 15 minutes, resulting in a groove width of about 0.4 μm and a depth of about 0.6 μm. The cross-sectional shape of the circuit surface layer portion at this time is shown in FIG. The width of the groove 2 formed at this time is narrower than that in the case where sputtering is performed without blowing gas. This is because the sputtering rate on the side wall becomes smaller as the groove 2 is formed. This is because, on the side wall, the incident angle of the beam becomes large, the current density becomes small, the deposition rate becomes large relative to the sputtering rate, and the deposited film 18 (in this case, the Mo film) is formed.
【0035】この結果、ガスを供給しながら溝形成を行
なうと、スパッタ溝の幅が広がり難くなる。図から明ら
かなように、溝の内壁には薄い導電膜18が形成される
為、高抵抗ではあるが配線としても使用できる。この壁
面に既存配線が露出している場合にはコンタクトが取れ
導電膜18を検査配線の一部としても利用できる。ただ
し、この導電膜は薄く高抵抗であることから電位を等し
くする程度の検査配線には十分であるが、通常の配線と
して使用する場合はさらに埋込みを行なう。溝2が形成
された後は、集束イオンビームの走査条件をビーム滞在
時間1μs(溝形成時の1/5に短縮)、ピクセル間隔
0.3μmに替え、導電膜(Mo膜)の堆積を行なっ
た。堆積後の断面形状を図10に示す。As a result, when the groove is formed while supplying the gas, the width of the sputter groove becomes difficult to widen. As is clear from the figure, since the thin conductive film 18 is formed on the inner wall of the groove, it can be used as a wiring although it has a high resistance. When the existing wiring is exposed on this wall surface, contact is made and the conductive film 18 can be used as a part of the inspection wiring. However, since this conductive film is thin and has high resistance, it is sufficient for an inspection wiring to make the potentials equal, but when it is used as a normal wiring, it is further embedded. After the groove 2 is formed, the scanning condition of the focused ion beam is changed to a beam residence time of 1 μs (shortened to 1/5 of the time of forming the groove) and a pixel interval of 0.3 μm, and a conductive film (Mo film) is deposited. It was The cross-sectional shape after deposition is shown in FIG.
【0036】なお、このビーム滞在時間を変化させて溝
を形成し、溝内へ導電膜を堆積させる配線形成方法は、
後述する実施例4の装置で行ったものであり、装置の説
明は実施例4で詳述する。The wiring forming method in which the beam residence time is changed to form the groove and the conductive film is deposited in the groove is
This is performed by the apparatus of Example 4 described later, and the description of the apparatus will be described in detail in Example 4.
【0037】〈実施例4〉図11は、本発明の集束イオ
ンビーム誘起堆積法による配線形成方法を実施するため
の配線形成装置の一実施例を示したものであり、ビーム
滞在時間を制御して配線形成する装置のブロック図であ
る。図示のように、この装置は従来の集束イオンビーム
装置のビーム偏向、及びガスの供給を制御し、本発明に
よる配線形成プロセスを自動的に行えるようにしたもの
である。集束イオンビーム装置は液体金属イオン源2
0、集束光学系21、ビーム偏向系22、ガス供給系2
3、試料ステージ25、二次電子検出器26から成る。
24は試料であり、配線形成の対象となる集積回路であ
る。<Embodiment 4> FIG. 11 shows an embodiment of a wiring forming apparatus for carrying out the wiring forming method by the focused ion beam induced deposition method of the present invention. FIG. 3 is a block diagram of an apparatus for forming wiring by using the above. As shown in the figure, this apparatus controls the beam deflection and gas supply of the conventional focused ion beam apparatus so that the wiring forming process according to the present invention can be automatically performed. The focused ion beam device is a liquid metal ion source 2
0, focusing optical system 21, beam deflection system 22, gas supply system 2
3, a sample stage 25, and a secondary electron detector 26.
Reference numeral 24 is a sample, which is an integrated circuit for which wiring is to be formed.
【0038】制御の方向は矢印で示した。集積回路上に
配線形成を行う領域の座標データは、二次電子検出器2
6に接続された表示装置27により二次電子像を観察し
ながら制御装置28に入力する。制御装置28にはスパ
ッタ加工、及び導電膜堆積に必要なプロセス条件を予め
入力しておき、入力された座標データに基づき、最適の
ビーム走査条件を求められるようにしておく。実際の配
線形成は、偏向系22を制御し、遅いビーム走査(長い
ビーム滞在時間)でスパッタ加工を行い、この終了後、
ガス供給系23を動作させ反応ガスを導入し、偏向系2
2を制御し、速いビーム走査(短いビーム滞在時間)で
導電膜堆積を行う。このような装置を用いれば溝形成、
膜堆積のプロセス条件の切り替えが自動的に行われるた
め、人為的な操作ミスが無く、かつ迅速に作業が行える
ため、歩留り、スループットの向上が可能である。The direction of control is indicated by an arrow. The coordinate data of the area where wiring is formed on the integrated circuit is the secondary electron detector 2
The secondary electron image is input to the control device 28 while observing the secondary electron image on the display device 27 connected to the display device 6. Process conditions necessary for sputtering processing and conductive film deposition are input to the control device 28 in advance so that optimum beam scanning conditions can be obtained based on the input coordinate data. In the actual wiring formation, the deflection system 22 is controlled, and the sputtering process is performed by slow beam scanning (long beam stay time).
The gas supply system 23 is operated to introduce the reaction gas, and the deflection system 2
2 is controlled to deposit the conductive film with fast beam scanning (short beam stay time). With such a device, groove formation,
Since the process conditions for film deposition are automatically switched, there is no human operation error and the work can be performed quickly, so that the yield and the throughput can be improved.
【0039】〈実施例5〉この例は、実施例4のビーム
滞在時間を制御する代わりに、ビーム電流密度を制御し
て配線を形成する装置例を示すもので、実施例1に示し
た配線形成方法を実施するための装置例となるものであ
る。以下、図12を用いて具体的に説明する。なお、図
11の装置と同一部分については、説明を省略した。同
図に示したように、29はレンズ電圧制御部、30はア
パーチャ選択機構である。この装置では、29、30を
調節して高電流密度ビームを形成し、これをビーム偏向
系22の制御で遅い速度で走査してスパッタ加工を行い
必要な溝を形成する。これが終わった後、29、30の
制御により、レンズ電圧の調節、アパーチャ選択を新た
に行い、電流密度を下げて、ガス供給系23の制御によ
り反応ガスを導入しつつ、ビーム偏向系22の制御によ
り走査速度を大きくして導電膜の堆積を行う。このよう
な装置を用いれば、溝形成、膜堆積のプロセス条件の切
り替えが、ビーム偏向系22の走査速度を自動的に制御
することにより行われるため、人為的な操作ミスが無
く、かつ迅速に作業が行え、歩留り、スループットの向
上が可能となる。<Embodiment 5> This embodiment shows an example of an apparatus for forming a wiring by controlling the beam current density instead of controlling the beam residence time in the embodiment 4, and the wiring shown in the embodiment 1 is used. It is an example of an apparatus for carrying out the forming method. Hereinafter, a specific description will be given with reference to FIG. The description of the same parts as those of the apparatus of FIG. 11 is omitted. As shown in the figure, 29 is a lens voltage control unit, and 30 is an aperture selection mechanism. In this apparatus, 29 and 30 are adjusted to form a high current density beam, which is scanned at a slow speed by the control of the beam deflecting system 22 to perform sputter processing to form a necessary groove. After this is finished, the lens voltage is adjusted and the aperture is newly selected by controlling 29 and 30, the current density is lowered, and the reaction gas is introduced by the control of the gas supply system 23 while controlling the beam deflection system 22. Thus, the scanning speed is increased to deposit the conductive film. If such a device is used, the process conditions such as groove formation and film deposition are switched by automatically controlling the scanning speed of the beam deflection system 22, so that there is no human operation error and the process is quick. Work can be performed, and yield and throughput can be improved.
【0040】〈実施例6〉この例は、溝形成時にエッチ
ング専用のガスを試料上に供給する集束イオンビーム誘
起エッチング工程と、集束イオンビーム誘起堆積工程と
を組み合わせて用いた配線形成方法を説明するものであ
る。集束イオンビーム誘起エッチングは、スパッタリン
グと比較して加工速度が大きく、かつ反応生成物が揮発
物として除去されるので加工部の周辺に付着し難いとい
う利点を持っている。以下、図13〜図14を用いて具
体的に説明する。<Example 6> In this example, a wiring forming method using a focused ion beam induced etching step of supplying a gas dedicated to etching onto a sample at the time of groove formation and a focused ion beam induced deposition step is described. To do. Focused ion beam induced etching has the advantages that the processing speed is higher than that of sputtering, and that reaction products are removed as volatile substances, so that they do not easily adhere to the periphery of the processed portion. Hereinafter, a specific description will be given with reference to FIGS. 13 to 14.
【0041】図13は、集積回路上に集束イオンビーム
誘起エッチングにより溝構造32を形成し、その溝内部
に配線形成を行い、表面絶縁膜内に形成されている既存
の隣接する配線31間に、新たな配線34を形成してこ
れらを相互に接続した集積回路の要部平面図を示したも
のである。溝形成のエッチング工程においては、試料表
面にXeF2を含むエッチングガスを供給した。このエ
ッチングガスは、絶縁膜であるSiO2はエッチングす
るが、配線材料のアルミニウムは侵し難く、既存の下層
配線31を露出させることができる。図14は、図13
の溝構造32内に検査配線34を形成した場合の同図b
−b’に該当する断面構造を示したものである。以下、
絶縁膜中に埋設された既存の配線31間を新たな配線3
4で接続する配線形成工程の手順について説明する。In FIG. 13, a groove structure 32 is formed on the integrated circuit by focused ion beam induced etching, wiring is formed inside the groove, and existing adjacent wirings 31 formed in the surface insulating film are formed between adjacent wirings 31. 3 is a plan view of a main part of an integrated circuit in which new wiring 34 is formed and these are connected to each other. In the groove forming etching step, an etching gas containing XeF 2 was supplied to the sample surface. This etching gas etches SiO 2 , which is an insulating film, but does not easily attack aluminum, which is a wiring material, and can expose the existing lower layer wiring 31. 14 is the same as FIG.
FIG. 2B when the inspection wiring 34 is formed in the groove structure 32 of FIG.
It shows a sectional structure corresponding to -b '. Less than,
A new wiring 3 is provided between the existing wirings 31 embedded in the insulating film.
The procedure of the wiring forming step of connecting in 4 will be described.
【0042】イオンビームには直径1μm、エネルギ2
0keVのGa1価イオンビームを用いた。溝構造32
の幅は1.1μmである。XeF2を含むエッチングガ
スの供給下で厚さ0.8μmの表面絶縁膜33のエッチ
ングの後、層間絶縁膜35に至る若干のオーバーエッチ
を行なった為、溝の深さは約1μmとなった。この後、
エッチングガスを止め、チャンバ内へのガス供給を導電
膜形成用のW(CO)6ガスに切り換え導入して、同じビ
ームで走査を行い、溝内部に膜堆積34を行った。集積
回路の配線形成領域の表面絶縁膜33は除去され、既存
配線31及び層間絶縁膜35が露出した状態で、タング
ステン配線34が埋め込まれ、既存配線どうしを接続し
ている。The ion beam has a diameter of 1 μm and an energy of 2
A Ga1 cation ion beam of 0 keV was used. Groove structure 32
Has a width of 1.1 μm. After the etching of the surface insulating film 33 having a thickness of 0.8 μm under the supply of the etching gas containing XeF 2 , a slight overetching to the interlayer insulating film 35 was performed, so that the depth of the groove became about 1 μm. . After this,
The etching gas was stopped, the gas supply to the chamber was switched to the W (CO) 6 gas for forming the conductive film, and scanning was performed with the same beam to deposit the film 34 inside the groove. The surface insulating film 33 in the wiring formation region of the integrated circuit is removed, and the tungsten wiring 34 is embedded in a state where the existing wiring 31 and the interlayer insulating film 35 are exposed to connect the existing wirings.
【0043】〈実施例7〉この実施例は、特定用途向け
の集積回路(ASIC)等において集束イオンビーム誘起
堆積法によって所定領域に必要な配線を直接形成するも
のであり、従来の金属膜堆積、リソグラフィー、エッチ
ングなどの工程を経ずに短期間で新たな機能が付加され
た集積回路を製作するのに好適な製造例について説明す
るものである。以下、図5〜図16にしたがい具体的に
説明する。<Embodiment 7> In this embodiment, a required wiring is directly formed in a predetermined area by a focused ion beam induced deposition method in an integrated circuit (ASIC) or the like for a specific application. A manufacturing example suitable for manufacturing an integrated circuit to which a new function is added in a short period of time without going through processes such as lithography, etching, etc. will be described. Hereinafter, a specific description will be given with reference to FIGS.
【0044】図15は集積回路の一部分を示した平面図
である。この集積回路においてはそれぞれ異なる機能を
持つ2種類のモジュール36、37を基板内に予め形成
してあり、もう一つのモジュール38にどちらをつなぐ
かで機能を変えることができる。通常は、最終のリソグ
ラフィー、エッチング工程で配線を変えるが、そのため
には最低2枚のマスクが必要である。この配線工程を本
発明の集束イオンビーム誘起堆積法で行なえば、このよ
うな冗長を省くことが可能になる。しかし、従来の集束
イオンビーム誘起堆積法では堆積速度が小さいため、こ
のようなマスクレスプロセスの利点を十分に生かすこと
ができなかった。図中の39はこの配線形成工程を短縮
する為に周知のリソグラフィ技術で設けた溝である。こ
の溝を使って集束イオンビーム誘起堆積を行なうことで
最終的に接続するモジュールが決定される。図16はこ
のようにして導電膜40を形成し、モジュール38とモ
ジュール37とを接続した場合の配線図である。FIG. 15 is a plan view showing a part of the integrated circuit. In this integrated circuit, two types of modules 36 and 37 having different functions are formed in advance in the substrate, and the function can be changed depending on which one is connected to the other module 38. Usually, the wiring is changed in the final lithography and etching steps, but at least two masks are required for that purpose. If this wiring process is performed by the focused ion beam induced deposition method of the present invention, such redundancy can be omitted. However, since the conventional focused ion beam induced deposition method has a low deposition rate, the advantages of such a maskless process cannot be fully utilized. Reference numeral 39 in the drawing denotes a groove provided by a well-known lithography technique in order to shorten the wiring forming process. Focused ion beam induced deposition is performed using this groove to finally determine the module to be connected. FIG. 16 is a wiring diagram when the conductive film 40 is formed in this way and the module 38 and the module 37 are connected.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明により所期
の目的を達成することができた。すなわち、本発明の集
束イオンビーム誘起堆積法による配線形成方法によれ
ば、配線形成が在来法に比較して著しく改善され、高
速、かつ高精度にできるようになった。また、集束イオ
ンビーム誘起堆積法を実現するための改良された本発明
の配線形成装置によれば、溝形成とそれに引き続く導電
膜の堆積とのプロセス制御が自動的に行えるようにな
り、人為的な操作ミスが無く、かつ迅速に作業が行える
ため、歩留り、スループットの向上が可能となった。こ
れらによって、集束イオンビーム誘起堆積法による検査
配線形成を用いた高密度集積回路の開発期間を著しく短
縮することが可能となった。As described above in detail, according to the present invention, the intended purpose can be achieved. That is, according to the wiring formation method by the focused ion beam induced deposition method of the present invention, the wiring formation is remarkably improved as compared with the conventional method, and the high speed and the high accuracy can be achieved. Further, according to the wiring forming apparatus of the present invention improved to realize the focused ion beam induced deposition method, it becomes possible to automatically perform the process control of the groove formation and the subsequent deposition of the conductive film. Since there is no mistake in operation and the work can be done quickly, the yield and throughput can be improved. As a result, it has become possible to significantly reduce the development period of high-density integrated circuits using inspection wiring formation by the focused ion beam induced deposition method.
【図1】本発明の配線形成方法の原理説明を兼ね一実施
例となる配線形成プロセスフローを示した要部断面図。FIG. 1 is a sectional view of an essential part showing a wiring formation process flow according to an embodiment, which also serves as a principle explanation of a wiring formation method of the present invention.
【図2】従来法で形成した配線の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a wiring formed by a conventional method.
【図3】検査配線の形成対象となる集積回路上の既存配
線パターンを示した平面図。FIG. 3 is a plan view showing an existing wiring pattern on an integrated circuit which is a target for forming inspection wiring.
【図4】集積回路の隣接した既存配線間に従来法で新た
に検査配線を形成した場合の平面図。FIG. 4 is a plan view of a case where a new inspection wiring is formed by a conventional method between adjacent existing wirings of an integrated circuit.
【図5】図4のa−a’における断面図。5 is a cross-sectional view taken along the line aa 'in FIG.
【図6】従来法で形成した検査配線と短絡させてはなら
ない隣接する既存配線間が短絡した状態を示した平面
図。FIG. 6 is a plan view showing a state in which a test wiring formed by a conventional method is short-circuited between adjacent existing wiring that should not be short-circuited.
【図7】本発明の配線形成方法で集積回路に検査配線を
形成した場合の要部断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view of essential parts in the case where inspection wiring is formed on an integrated circuit by the wiring forming method of the present invention.
【図8】同じく配線形成方法の他の原理に基づく一実施
例を説明するビーム滞在時間と膜堆積速度との関係を示
した特性図。FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between a beam residence time and a film deposition rate for explaining an embodiment based on another principle of the wiring forming method.
【図9】同じく反応ガス供給を止めずに溝加工を行なっ
たときの溝の断面図。FIG. 9 is a sectional view of the groove when the groove processing is performed without stopping the reaction gas supply.
【図10】同じく図9の溝にビーム滞在時間を短くして
形成した埋込み配線の断面図。FIG. 10 is a cross-sectional view of a buried wiring formed in the groove of FIG. 9 with a shorter beam residence time.
【図11】同じく本発明の配線形成装置の一例を示した
ブロック図。FIG. 11 is a block diagram showing an example of a wiring forming device of the present invention.
【図12】同じく本発明の配線形成装置の他の一例を示
したブロック図。FIG. 12 is a block diagram showing another example of the wiring forming device of the present invention.
【図13】同じく溝形成に集束イオンビーム誘起エッチ
ングを取り入れた場合おける検査配線形成領域となる溝
と既存配線パターンとの関係を示した集積回路の平面
図。FIG. 13 is a plan view of an integrated circuit showing a relationship between a groove which is an inspection wiring formation region and an existing wiring pattern in the case where focused ion beam induced etching is also incorporated in the groove formation.
【図14】同じく検査配線形成後における図13のb−
b’に該当する断面図。FIG. 14B is a view similar to FIG. 13B after formation of inspection wiring.
Sectional drawing corresponding to b '.
【図15】同じく異なる機能を有するモジュール間に配
線形成用の溝を形成した集積回路の平面模式図。FIG. 15 is a schematic plan view of an integrated circuit in which a groove for forming a wiring is formed between modules which also have different functions.
【図16】同じく異なる機能を有する2つのモジュール
を本発明による配線形成方法により接続した集積回路の
平面模式図。FIG. 16 is a schematic plan view of an integrated circuit in which two modules similarly having different functions are connected by the wiring forming method according to the present invention.
1…絶縁膜、 2…集束イオンビームスパッ
タリングで形成した溝、3…集束イオンビーム、 4…
堆積導電膜、5…空洞、 6、9…露出し
た既存配線、7、8…既存の下層配線、10、11…コ
ンタクトホール、12…従来法で配線形成中に再付着に
より生じた導電膜、13…従来法で形成した検査配線、
14…本発明により形成した検査配線、15…絶縁性の
再付着膜、16…導電性の再付着膜、17…層間絶縁
膜、18…ガス供給したまま低走査速度で形成した溝の
内壁に形成された導電膜、19…走査速度を速くして埋
込んだ導電膜、20…液体金属イオン源、21…集束光
学系、22…ビーム偏向系、 23…ガス供給系、2
4…加工試料、 25…試料ステージ、26…二
次電子検出器、 27…表示装置、28…制御装置、
29…レンズ電圧制御部、30…アパーチャ選択
機構、31…既存の下層配線、32…集束イオンビーム
誘起エッチングにより形成した溝、33…表面絶縁膜、
34…本発明により形成した埋込み配線、35…
層間絶縁膜、 36、37、38…モジュール回
路、39…絶縁膜上の溝、 40…本発明により形成
した配線。1 ... Insulating film, 2 ... Groove formed by focused ion beam sputtering, 3 ... Focused ion beam, 4 ...
Deposited conductive film, 5 ... Cavity, 6, 9 ... Exposed existing wiring, 7, 8 ... Existing lower layer wiring, 10, 11 ... Contact hole, 12 ... Conductive film formed by redeposition during wiring formation by a conventional method, 13 ... Inspection wiring formed by a conventional method,
14 ... Inspection wiring formed by the present invention, 15 ... Insulating redeposition film, 16 ... Conductive redeposition film, 17 ... Interlayer insulating film, 18 ... On inner wall of groove formed at low scanning speed while gas is supplied. Conductive film formed, 19 ... Conductive film buried by increasing scanning speed, 20 ... Liquid metal ion source, 21 ... Focusing optical system, 22 ... Beam deflection system, 23 ... Gas supply system, 2
4 ... Processed sample, 25 ... Sample stage, 26 ... Secondary electron detector, 27 ... Display device, 28 ... Control device,
29 ... Lens voltage control unit, 30 ... Aperture selection mechanism, 31 ... Existing lower layer wiring, 32 ... Groove formed by focused ion beam induced etching, 33 ... Surface insulating film,
34 ... Buried wiring formed by the present invention, 35 ...
Interlayer insulating film, 36, 37, 38 ... Module circuit, 39 ... Groove on insulating film, 40 ... Wiring formed by the present invention
Claims (11)
た所定の配線形状に合わせた溝を形成する工程と、前記
工程で形成された溝内に所定の導体膜形成用の反応ガス
を供給した状態で溝内を堆積優位の走査条件で集束イオ
ンビームを走査する集束イオンビーム誘起堆積法により
配線導体膜を堆積する工程とを有してなる配線形成方
法。1. A step of forming a groove in a wiring formation region of a circuit board in accordance with a predetermined wiring shape, and a reaction gas for forming a predetermined conductor film in the groove formed in the step. And a step of depositing a wiring conductor film by a focused ion beam induced deposition method in which a focused ion beam is scanned in a groove in a state of being supplied under a scanning condition in which deposition is dominant.
た所定の配線形状に合わせた溝を形成する工程を、集束
イオンビームスパッタリングが優位のビーム走査条件で
溝を形成する工程として成る請求項1記載の配線形成方
法。2. The step of forming a groove in a wiring formation region of a circuit board in accordance with a predetermined wiring shape is a step of forming the groove under a beam scanning condition in which focused ion beam sputtering is dominant. The wiring forming method according to Item 1.
た所定の配線形状に合わせた溝を形成する工程を、前記
配線形成領域にエッチングガスを供給した状態で集束イ
オンビームを所定の配線形状に合わせて走査する集束イ
オンビーム誘起エッチングにより溝を形成する工程とし
て成る請求項1記載の配線形成方法。3. A step of forming a groove conforming to a predetermined wiring shape in a wiring formation area of a circuit board, and a focused ion beam is formed into a predetermined wiring with an etching gas being supplied to the wiring formation area. 2. The wiring forming method according to claim 1, which is a step of forming a groove by focused ion beam induced etching which scans according to a shape.
た所定の配線形状に合わせた溝を形成する工程を、リソ
グラフィー加工法を用いて溝を形成する工程として成る
請求項1記載の配線形成方法。4. The wiring according to claim 1, wherein the step of forming a groove in a wiring formation region of the circuit board in accordance with a predetermined wiring shape is a step of forming the groove by using a lithography processing method. Forming method.
ビーム走査条件で溝を形成する工程と、堆積優位の走査
条件で集束イオンビームを走査する配線導体膜の堆積工
程とは、それぞれの工程で走査するイオンビームの電流
密度を所定の大きさに制御して行うものとし、始めにス
パッタリング優位の高電流密度の走査条件で溝を形成
し、次いで堆積優位の低電流密度の走査条件に切り換え
て溝内を走査することにより溝内に導電膜を堆積するよ
うにして成る請求項2記載の配線形成方法。5. A step of forming a groove under a beam scanning condition in which focused ion beam sputtering is dominant and a step of depositing a wiring conductor film in which a focused ion beam is scanned under a scanning condition of deposition dominant scan in each step. It is assumed that the current density of the ion beam is controlled to a predetermined value, first the groove is formed under the scanning condition of high current density in which sputtering is dominant, and then the scanning condition of low current density in which deposition is dominant is switched to. The wiring forming method according to claim 2, wherein the conductive film is deposited in the groove by scanning the film.
ビーム走査条件で溝を形成する工程と、堆積優位の走査
条件で集束イオンビームを走査する配線導体膜の堆積工
程とは、それぞれの工程で走査するイオンビームの滞在
時間を所定時間に制御して行うものとし、始めにスパッ
タリング優位の遅い走査条件で走査し、イオンビームの
滞在時間を長くすることにより溝を形成し、次いで堆積
優位の速い走査条件で走査し、イオンビームの滞在時間
が短くなるように走査条件を切り換えて溝内を走査する
ことにより溝内に導電膜を堆積するようにして成る請求
項2記載の配線形成方法。6. A step of forming a groove under a beam scanning condition in which focused ion beam sputtering is dominant and a step of depositing a wiring conductor film in which a focused ion beam is scanned under a scanning condition of deposition dominant are scanned in respective steps. The ion beam residence time should be controlled to a predetermined time.First, scanning is performed under slow scanning conditions where sputtering predominates, then a groove is formed by lengthening the ion beam residence time, and then fast scanning conditions where deposition predominates. 3. The method for forming a wiring according to claim 2, wherein the conductive film is deposited in the groove by scanning in the groove and scanning in the groove by switching scanning conditions so that the residence time of the ion beam is shortened.
さをdとしたとき、d/wで表示するアスペクト比を
0.5〜4.5とした溝を形成する工程として成る請求
項1乃至6何れか記載の配線形成方法。7. A step of forming a groove having an aspect ratio of 0.5 to 4.5 expressed in d / w, where w is an opening width of the groove and d is a depth of the groove forming step. The wiring forming method according to claim 1.
の既存配線間を新たな配線導体層で接続するに際し、前
記新たな配線導体層の形成方法として請求項1乃至7何
れか記載の配線形成方法により形成する集積回路の回路
修正方法。8. A method for forming a new wiring conductor layer when a desired existing wiring of a multilayer wiring structure having an interlayer insulating film is connected by a new wiring conductor layer as a method of forming the new wiring conductor layer. A circuit correction method for an integrated circuit formed by a wiring forming method.
き出し、それを集束光学系で所望の電流密度を有し、所
望のビーム径に集束する手段と、集束されたイオンビ
ームを偏向し、試料上の配線形成領域上を形成すべき配
線パターンにしたがって走査する手段と、ステージに
載置された試料上に反応ガスを供給する手段と、イオ
ンビーム走査により発生した二次電子を検出し走査領域
の二次電子像を表示する手段と、少なくともイオンビ
ーム偏向系を制御する制御装置と、配線パターン形状
にしたがって走査するイオンビームの電流密度を、スパ
ッタ優位の溝形成用電流密度と堆積優位の導電層形成用
電流密度とに切り換える電流密度制御手段とを具備して
成り、電流密度を所望値に制御することにより溝形成と
それに引き続く溝内への導電層の堆積とを同一チャンバ
ー内で連続的に行えるように構成して成る集束イオンビ
ーム誘起堆積を利用した配線形成装置。9. A means for extracting an ion beam from a liquid metal ion source, having a desired current density with a focusing optical system, and converging the ion beam to a desired beam diameter, and deflecting the focused ion beam on a sample. Means for scanning the wiring forming area according to the wiring pattern to be formed, means for supplying a reactive gas onto the sample mounted on the stage, and secondary electrons generated by the ion beam scanning for detecting the scanning area of the scanning area. A means for displaying a secondary electron image, a control device for controlling at least an ion beam deflection system, a current density of an ion beam scanned according to a wiring pattern shape, a current density for forming a groove which is superior to sputtering, and a conductive layer which is superior to deposition. A current density control means for switching to a forming current density, and by controlling the current density to a desired value, groove formation and subsequent conductive layer in the groove are formed. Depositing a wiring forming apparatus using continuously performed so configured and made focused ion beam induced deposition in the same chamber to.
引き出し、それを集束光学系で所望の電流密度を有し、
所望のビーム径に集束する手段と、集束されたイオン
ビームを偏向し、試料上の配線形成領域上を形成すべき
配線パターンにしたがって走査する手段と、ステージ
に載置された試料上に反応ガスを供給する手段と、イ
オンビーム走査により発生した二次電子を検出し走査領
域の二次電子像を表示する手段と、少なくともイオン
ビーム偏向系を制御する制御装置と、配線パターン形
状にしたがって走査するイオンビームの走査速度を切り
換え、ビームの滞在時間を制御する手段とを具備して成
り、ビームの滞在時間を所望値に制御することにより溝
形成とそれに引き続く溝内への導電層の堆積とを同一チ
ャンバー内で連続的に行えるように構成して成る集束イ
オンビーム誘起堆積を利用した配線形成装置。10. An ion beam is extracted from a liquid metal ion source, which has a desired current density in a focusing optical system.
A means for focusing to a desired beam diameter, a means for deflecting the focused ion beam and scanning the wiring forming region on the sample according to a wiring pattern to be formed, and a reaction gas on the sample mounted on the stage For supplying secondary electrons, means for detecting secondary electrons generated by ion beam scanning and displaying secondary electron images in the scanning region, a controller for controlling at least the ion beam deflection system, and scanning in accordance with the wiring pattern shape. Means for controlling the dwell time of the beam by switching the scanning speed of the ion beam. By controlling the dwell time of the beam to a desired value, groove formation and subsequent deposition of a conductive layer in the groove are performed. A wiring forming apparatus using focused ion beam induced deposition configured so that it can be continuously performed in the same chamber.
すると共に、集束光学系とビーム偏向系との間に配設し
たアパーチャ選択機構を制御し、所望形状のアパーチャ
の選択を可能とし、さらには反応ガス供給手段を制御
し、供給弁開閉によるガスの供給停止、もしくはガス種
の切り換え動作を可能とするように構成して成る請求項
9もしくは10記載の集束イオンビーム誘起堆積を利用
した配線形成装置。11. A control device controls an ion beam deflection system and an aperture selection mechanism arranged between the focusing optical system and the beam deflection system to enable selection of an aperture of a desired shape. The wiring using focused ion beam induced deposition according to claim 9 or 10, wherein the reaction gas supply means is controlled to stop the gas supply by opening and closing the supply valve, or to switch the gas species. Forming equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5233888A JPH0794512A (en) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | Wiring forming method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5233888A JPH0794512A (en) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | Wiring forming method and device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0794512A true JPH0794512A (en) | 1995-04-07 |
Family
ID=16962141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5233888A Pending JPH0794512A (en) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | Wiring forming method and device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0794512A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014106200A3 (en) * | 2012-12-31 | 2014-08-21 | Fei Company | Method for preparing samples for imaging |
| KR20180082599A (en) * | 2015-12-08 | 2018-07-18 | 베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크. | Apparatus and techniques for filling cavities using angled ion beams |
| JP2019213042A (en) * | 2018-06-04 | 2019-12-12 | 太陽誘電株式会社 | Acoustic wave device, filter, and multiplexer |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP5233888A patent/JPH0794512A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014106200A3 (en) * | 2012-12-31 | 2014-08-21 | Fei Company | Method for preparing samples for imaging |
| KR20180082599A (en) * | 2015-12-08 | 2018-07-18 | 베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크. | Apparatus and techniques for filling cavities using angled ion beams |
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