JPS61777A - イオン・ビームモニター - 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、・ｒオン・ビームモニター、特許、イオン・
ビーム強さの分布を測定するための光学式監視システム
に係る。

（従来波ｒｉｙ） 微細機械加工法、いわゆる１イオン・ビームフライス加
工″は業界で広く知られており、又、半導体や他の微細
石版印刷法では、材料を取り除くのに使用されている。

具体的には、このフライス切削法では、フォト・レジス
トの開口部に位置する材料を取り除くために、イオン・
ビームを、フォトレジスト材料でマーク付けしたターゲ
ットに当てている。加工品は、例えばアルゴンのような
不活性ガスを充填した室内に普通置かれている。

こうした製法では、側部エツチングは起きない。

即ち、フォト・レジストパターンの下方のエツチングが
起こらない。従って、そうしたプロセスによるパターン
機械加工精度は非常に高いｇｆにある。

この種のイオン・ビームの最大直径は約６インチ（１５
，２４ｍｍ）であり、一般に、加工品は、例えばろない
し４インチＣ７，６２−ｍないし１０．１６１１１１１
１）の実質的に小さい直径を持つウェハの形をしている
。そうした、イオン・ビームフライス加工法では、イオ
ン・ビームは、少なくともウェハの範囲内にて均一の強
さをｆｉｉｆｆえている必要がある。

イオン・ビームフライス加工法を実施する以前に、ビー
ム強さの分布を測定しておく必要がある。又、イオン・
ビームが集中している吠況を制御して、均一に分布した
イオン・ビーム強さを得て、フライス加工法の精度と均
一性を旨める必要がある。

しかし、ある稈度の精度でビーム強さの分布ｔ　ｉ（！
Ｉｔ定する効果的な方法は、従来技術では知られていな
い。

（発明が解決しようとする問題点） 従来技術では、例えばアルゴン蛮の不活性ガスを充填し
た真空室内で、イオン・ビーム怖さをΔ（１１定する試
みが成されてきた。ある方法では、亜鉛７レートに対し
イオン・ビームを照射して当該亜鉛プレートから放出さ
れる緑色光を監視することが行われる。又、他の方法で
は、イオン・ビームの電荷の測定が“行われる。しかし
、イオン・ビームフライス加工では、熱イオン放出装置
、いわゆる中性化％ｆｌｒを使っているため、前述した
方法では、イオン・ビーム強さを測定するには不充分で
あ゛る。これは、中性化装置からの黒体放射によって可
視光が発生していることに主な原因がある。

その結果、亜鉛プレートからの光の放出を測定すること
がほとんど不可能になる。又、ビームの電荷が中性化装
置によって中性化され、従って、測定することができな
い。

イオン・ビーム分布をモニターする別の従来技術の方法
は、均一層を溶かし、最終的に違った厚みにすることを
教えている。しかし、こうした試行σ１キ誤は時間の無
駄であり誤りであることが証明されている。

（問題点を解決するための手段・作用）本発明は、イオ
ン・ビーム゛の弛さを正確に測定する新規で改良された
イオン・ビームモニターを提供すること、特に、イオン
・ビーム’ＵＩｉさの分布を当Ｉｊ食イオン・ビームの
直径に沿って正確に測定する新規で改良されたイオン・
ビームモニターを提供している。

本発明は、イオン・ビームを照射されて紫外光を放出す
る材料を使い、イオン・ビームの放射の範囲内、特に、
フライス加工されるウェハを置いた範囲内で、イオン・
ビームの弁さの分布をｆｉ！Ｉｌ＞ｒ４する新規で改良
されたイオン・ビームモニターを提供している。イオン
・ビームの放射でスパックされた材料は、材料の原子に
り゛う・有の放射スペクトルを示す。紫外光を放出する
材料を使うことにより、イオン・ビームとウェハを互い
に対して移１＋ｉＨする間に、イオン・ビーム強さの分
布を示す紫外光を測定することができる。

本発明の前述した目的及び他の目的、特徴並びに利点は
、添附図面に図示した、本発明の好ましい実施例につい
ての以下の詳細な説明から明らかになる。

（実施例） 以下添ｌｆ１図１ｎ「を１℃照しつつ本発明の１実施例
を詳細に説明する。

本発明に係るイオン・ビームモニターは、基本的に光学
式’Ａｉ　ｆ’Ｗ！システムで４Ｉ・ｊ成されている。

このシステムは、イオン・ビームを当てた小さく平らな
テストプレートから出てくる放出特性光に、焦点を合わ
せて観察することができる。光学式走査システム１０を
、真空室１２内に配置することもできる。このＩ（７８
室は、当該真空室の外部に配置した単一の処即手段１４
を備えている。平らなテストプレート１６は、約５ｍｍ
の直径を備えたアルミニュームペレットにできる。この
平らなテストプレート１６は、プラットホーム１８上に
位置決めされる。前記プラットホームは、当該プラット
ホームにたつ合してプレート１６の上方に自装置したイ
オン・ビーム源に対し、ｘＹ方向に移動することができ
る。プラットホーム１８は、走査モータ２２によりＸ方
向に動かされる。走査モータは、スクリュ一式の機ｆ、
Ｖ　２４によりプラットホーム１８を駆動している。プ
ラットホーム１８は、走査モータ２６によりＹ方向に動
かされる。この走査モータは、スクリュ一式のトランス
ミッション２８によりプラントボーム１８を移動してい
る。イオン・ビーム源２０がら出てくるイオン・ビーム
３０ハ、アルミニュームベレットの５ｍｍのｉＭＭ、Ｊ
：’１１かなり大きい、約６インチ（１５，２４ｍ−）
の直径を備えている。イオン・ビーム６０がアルミニュ
ームペレットに当たると、紫外線が放出される。

紫外線検知４！３２が、プラットホーム１８上にあって
、ペレット１６の一方の側に向けて取り付けられ、紫外
線を受けている。検知様の受光チューブが、プラットホ
ーム１８の表面に対し、約５−１０度の角度で配置され
ている。ペレットがＸＹ方向に動かされる際、各アドレ
スにて、紫外線放出の強さを測定する。この紫外線放出
のジ虫さの測定は、例えば光伝導パイプ又はチャンネル
プレートのような照準光学システムを使用して、その部
分の光だけを光学的に検知し、次いで、紫外線フィルタ
と光ファイバを通じ紫外線検知機に光を導入することに
より行うことができる。このようにして検知された紫外
線は、アルミニュームベレットの各４１’ｌ　Ｗに相当
する、システムの電子制御部１４に記録される。次いで
イオン・ビーム強さの分布がｔｌ（１定される。

適当な手段（図示せず）を用いて、検知機６２の角度を
変え、イオン・ビームを受ける光学位置を選択すること
ができる。特性光放出用の小さいペレット１６は換える
ことができるが、高い光放出強さを持つ均一なエツチン
グ率を備えていることが好ましい。この用途には、Ａｌ
２Ｏ３が適当であることが判明しており、アルミニュー
ム原子の３０８ｉｎｍ又は３９５ｆｆｌｆｆｌのライン
スペクトルを使用することができる。表Ｉはペレット１
６用に使える種々の材料と、これに関係した箇々のパラ
メータを表にしたものである。

本発明の細部は、本発明の範囲を変更することなく変え
られることは自明である。サンプルペレットの材料のタ
イプを変えることに加えて、イオン・ビームを走査し強
さ分布を測定する装置は変更することができる。例えば
イオン・ビーム源を動かして走査操作を行う一方で、ペ
レットを定位置に維持できることは明らかである。

従って、本発明を、好ましい実施例に２１にづいて詳細
に図示し説明してきたが、本発明の精神と範囲を逸脱す
ることなく、実施例の横辺と細部を様々に変更できるこ
とは当業者にとって明らかである。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明に係る、イオン・ビームの分布強さをモニ
ターする装置の概略図である。 図中符号： １０・・光学式走査システム １２・・真空室 １４・・処理手段 １６・・テストプレート １８・・プラットホーム ２０・・イオン・ビーム源 ２２・・走査モータ ２４・・駆動機構 ２６・・走査モータ ２８・・トランスミッション

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）イオン・ビーム源手段と、イオン・ビームが照射さ
   れると紫外線を放出するような材料からなり、前記イオ
   ン・ビーム源手段でつくられた前記イオン・ビームの径
   よりも小さい径である平らなペレットと、前記イオン・
   ビーム源手段並びに前記ペレットを相対的に動かすため
   の走査手段と、走査中に紫外線放射を検知して、イオン
   ・ビームの強さを表わす信号を発するための検知手段と
   を有するイオン・ビームモニター。 ２）前記ペレットがＡｌ＿２Ｏ＿３から構成されている
   特許請求の範囲第１項に記載のイオン・ビームモニター
   。 ３）前記走査手段が、前記イオン・ビーム源手段からの
   放射エネルギーを受けとる前記ペレットを支持するプラ
   ットホームと、プラットホームを前記イオン・ビーム源
   手段に対しＸ−Ｙの走査方向に動かすための手段とを有
   している特許請求の範囲第１項に記載のイオン・ビーム
   モニター。