JP3531323B2 - Ion beam processing method and apparatus - Google Patents
Ion beam processing method and apparatusInfo
- Publication number
- JP3531323B2 JP3531323B2 JP31774595A JP31774595A JP3531323B2 JP 3531323 B2 JP3531323 B2 JP 3531323B2 JP 31774595 A JP31774595 A JP 31774595A JP 31774595 A JP31774595 A JP 31774595A JP 3531323 B2 JP3531323 B2 JP 3531323B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion beam
- sample
- mask
- pattern
- opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マスクで成形され
たイオンビームを用いて試料に微細加工を施すイオンビ
ーム投射方法およびその装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion beam projection method and apparatus for subjecting a sample to microfabrication using an ion beam formed by a mask.
【0002】[0002]
【従来の技術】イオンビーム投射装置は、イオンビーム
で照明したマスク上の開口パターンを、レンズで縮小し
て試料上に投射し、試料に生じる物理的または化学的な
変化を利用して試料上に微細なパターンの加工を施す装
置である。2. Description of the Related Art An ion beam projection apparatus projects an aperture pattern on a mask illuminated with an ion beam onto a sample by reducing it with a lens and utilizing physical or chemical changes on the sample. This is a device for processing fine patterns on the.
【0003】従来例として、イオンビームでステンシル
マスクのパターンを、試料であるホトレジストが塗布さ
れたウエハに露光するイオン投射リソグラフィ装置が、
論文集マイクロエレクトロニクス エンジニアリング,
第17巻(1992年)第229頁から第240頁(Mic
roelectronic Engineering,17(1992)229−2
40)に示されている。As a conventional example, an ion projection lithographic apparatus that exposes a stencil mask pattern with an ion beam onto a wafer coated with a photoresist as a sample,
Proceedings Microelectronics Engineering,
Volume 17 (1992) pp. 229-240 (Mic
roelectronic Engineering, 17 (1992) 229-2
40).
【0004】このイオン投射リソグラフィ装置の構成を
図2で説明する。イオン源21から引出したイオンビー
ム22を照射レンズ23によりステンシルマスク24に
露光する。この場合、ホトレジストにできる限り微細な
パターンを形成するために、デュオプラズマトロン型イ
オン源を用いて軽元素の水素やヘリウムイオンを放出さ
せる。マスクステージ25に保持されたステンシルマス
ク24には開口パターン24′が設けられていて、ステ
ンシルマスク24を通過したイオンビーム22は集束レ
ンズ26を介して、投射レンズ27により試料28に投
射される。この時、投射レンズ27はステンシルマスク
24に設けた開口パターン24′の像を試料28上に縮
小して露光する。試料28は試料ステージ29に保持さ
れていて、一回のイオンビーム投射が完了すれば、試料
ステージ29を逐次移動し、試料面上の異なる位置に同
じパターン像を露光する。このイオンビーム投射とステ
ップアンドリピート式の試料ステージの移動により、試
料面全体に同じパターンを数多く露光することができ
る。また、これらイオン光学系は真空容器30内に設置
されている。The structure of this ion projection lithography apparatus will be described with reference to FIG. The stencil mask 24 is exposed by the irradiation lens 23 with the ion beam 22 extracted from the ion source 21. In this case, in order to form a pattern as fine as possible on the photoresist, a light element hydrogen or helium ion is emitted using a duoplasmatron type ion source. The stencil mask 24 held on the mask stage 25 is provided with an opening pattern 24 ′, and the ion beam 22 passing through the stencil mask 24 is projected onto a sample 28 by a projection lens 27 via a focusing lens 26. At this time, the projection lens 27 reduces the image of the opening pattern 24 ′ provided on the stencil mask 24 onto the sample 28 and exposes it. The sample 28 is held by the sample stage 29, and when one ion beam projection is completed, the sample stage 29 is sequentially moved to expose the same pattern image at different positions on the sample surface. By this ion beam projection and movement of the step-and-repeat type sample stage, it is possible to expose a large number of the same pattern on the entire sample surface. Further, these ion optical systems are installed in the vacuum container 30.
【0005】このように、イオンビームによってレジス
トにパターンを露光した後、試料を現像し、イオンビー
ム投射部のレジストを除去することによって、ステンシ
ルマスク24上の開口パターン24′を縮小したレジス
トパターンを数多く形成することができる。As described above, after exposing the resist to the pattern by the ion beam, the sample is developed and the resist in the ion beam projection portion is removed to form a resist pattern in which the opening pattern 24 'on the stencil mask 24 is reduced. Many can be formed.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述のようなイオン投
射リソグラフィ装置において、試料面に形成されるパタ
ーンは、ステンシルマスクに予め設けた開口パターンで
決定される。試料上に形成されるパターンは、イオンビ
ームの間欠的な投射と試料ステージの逐次移動により同
じパターンで複数個繰返されたものである。In the ion projection lithography apparatus as described above, the pattern formed on the sample surface is determined by the opening pattern provided in advance on the stencil mask. A plurality of patterns formed on the sample are repeated with the same pattern by intermittent projection of the ion beam and sequential movement of the sample stage.
【0007】投射型イオンビーム光学系を用いて電流密
度の高いパターンイオンビームを試料に投射し続ける
と、基板はマスクの開口パターン形状にスパッタ加工さ
れていく。これを利用してステンシルマスクに、例え
ば、最も簡単に矩形開口を設けると、試料に矩形の凹部
が形成できる。この凹部の側面を観察することにより、
基板の断面構造を知ることができる。つまり、投射型イ
オンビーム光学系を用いて試料の断面形成を行うことが
できる。When the pattern ion beam having a high current density is continuously projected onto the sample using the projection type ion beam optical system, the substrate is sputtered into the opening pattern shape of the mask. By utilizing this, for example, if the rectangular opening is provided in the stencil mask most easily, a rectangular concave portion can be formed in the sample. By observing the side surface of this recess,
The sectional structure of the substrate can be known. That is, the cross section of the sample can be formed using the projection type ion beam optical system.
【0008】ステンシルマスクに設けるパターンの数は
少なくても、歪やぼけの小さいシャープな像を形成した
い。また、このビームを用いて試料面にエッチングやデ
ポジションなどの加工を施したいというニーズは少なく
ない。しかし、投射型イオンビーム光学系を用いてパタ
ーンを投射すると、像は光学軸から離れた周辺部分で大
きな歪やぼけを持ち、周辺までシャープな形状を得るこ
とは難しいため、加工領域の周辺はだれが大きく必ずし
もシャープではない。これは次のように説明できる。Even if the number of patterns provided on the stencil mask is small, it is desired to form a sharp image with less distortion and blur. In addition, there are many needs for using the beam to perform processing such as etching and deposition on the sample surface. However, when a pattern is projected using a projection-type ion beam optical system, the image has large distortion and blurring in the peripheral part away from the optical axis, and it is difficult to obtain a sharp shape to the peripheral part. Is large and not always sharp. This can be explained as follows.
【0009】図3は光学軸からの距離とビームに生じる
歪の大きさの関係を模式に示したグラフである。試料面
に到達するビームは光学軸上が最も歪が小さく、形成さ
れる像の分解能は最良である一方、光学軸から離れるに
従って急激に大きくなり、像分解能が悪くなる。投射イ
オンビームで試料をスパッタエッチングなどして加工す
ると、加工部と非加工部、つまり、イオンビーム投射部
と非投射部の境界のシャープさはビームの歪や収差に影
響されるため、歪や収差が大きいと境界のシャープさは
悪くなる。特に、試料の断面を形成する加工方法では加
工部と非加工部の境界面がシャープでなければならな
い。しかし、試料に形成する断面を決定するマスクに設
けた開口パターンの辺が、光学軸から離れていると、パ
ターンビームの境界面には上述のように歪や収差を発生
し、結果的に求めるべきシャープな断面は形成できな
い。FIG. 3 is a graph schematically showing the relationship between the distance from the optical axis and the magnitude of distortion generated in the beam. The beam reaching the sample surface has the smallest distortion on the optical axis and the best resolution of the formed image, but it sharply increases with distance from the optical axis and the image resolution deteriorates. When a sample is processed by sputter etching with a projected ion beam, the sharpness of the processed part and the non-processed part, that is, the boundary between the ion beam projection part and the non-projection part is affected by the beam distortion and aberration. If the aberration is large, the sharpness of the boundary becomes worse. Particularly, in the processing method for forming the cross section of the sample, the boundary surface between the processed portion and the non-processed portion must be sharp. However, if the side of the opening pattern provided in the mask that determines the cross section to be formed in the sample is far from the optical axis, distortion and aberration occur as described above at the boundary surface of the pattern beam, and the result is obtained. It should not be possible to form a sharp cross section.
【0010】図4と図5は、マスク上の開口パターンの
位置と試料に形成される加工形状の関係を示している。
図4(a)は、試料に矩形凹部を形成するための開口パタ
ーン42を有するマスク40の一部を示しており、マス
ク40に光学軸41を中心とする矩形開口パターン42
を設けられている。43,43′は、光学軸41と矩形
開口パターン42の位置関係を明確にするために示した
光学軸41を通って直交する2本の直線である。矩形開
口パターン42が非常に小さい場合、矩形開口パターン
42の各辺(例えば、図3でのA点)は光学軸41に近
いため歪Cは十分小さい。しかし、矩形開口パターン4
2が大きくなると、矩形開口パターン42の各辺(例え
ば、図3でのB点)は光学軸41から離れるため、各辺
の近くを通過して試料に到達するビームは大きな歪Dを
持つことになる。図4(b)は、このようなビームを試料
44に投射し、試料44をスパッタエッチングして得ら
れた凹部45の断面である。マスク上における開口パタ
ーンの各辺で形成される加工部と非加工部の境界面(断
面)46,46′にだれが生じて所望の垂直な(シャー
プな)断面を得ることができない。このようなことか
ら、シャープな加工面が形成できるイオンビーム加工方
法および加工装置が望まれていた。4 and 5 show the relationship between the position of the opening pattern on the mask and the processed shape formed on the sample.
FIG. 4A shows a part of the mask 40 having an opening pattern 42 for forming a rectangular recess in the sample, and the mask 40 has a rectangular opening pattern 42 centered on the optical axis 41.
Is provided. Reference numerals 43 and 43 ′ are two straight lines that are orthogonal to each other through the optical axis 41 shown to clarify the positional relationship between the optical axis 41 and the rectangular opening pattern 42. When the rectangular opening pattern 42 is very small, each side of the rectangular opening pattern 42 (for example, point A in FIG. 3) is close to the optical axis 41, so that the distortion C is sufficiently small. However, the rectangular opening pattern 4
When 2 becomes large, each side of the rectangular aperture pattern 42 (for example, point B in FIG. 3) is separated from the optical axis 41, so that the beam passing near each side and reaching the sample has a large distortion D. become. FIG. 4B is a cross section of the recess 45 obtained by projecting such a beam onto the sample 44 and subjecting the sample 44 to sputter etching. The desired vertical (sharp) cross section cannot be obtained due to sagging on the boundary surfaces (cross sections) 46, 46 'of the processed and non-processed portions formed on each side of the opening pattern on the mask. For these reasons, there has been a demand for an ion beam processing method and a processing apparatus capable of forming a sharp processed surface.
【0011】上述の問題点に鑑み、本発明の第1の目的
は、イオンビームをマスクの開口パターンに通過させて
成形したパターンイオンビームによって、シャープな加
工面、特に試料面に略垂直な断面が形成できるイオンビ
ーム加工方法を提供することにあり、また、本発明の第
2の目的は、上記第1の目的を実現するためのイオンビ
ーム加工装置を提供することにある。In view of the above-mentioned problems, the first object of the present invention is to provide a pattern ion beam formed by passing an ion beam through an opening pattern of a mask to form a sharp cross section, particularly a cross section substantially perpendicular to the sample surface. And a second object of the present invention is to provide an ion beam processing apparatus for realizing the first object.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めには、マスクに設ける開口パターンは、図5(a)に示
すように、マスク50に設ける開口パターン51のうち
形成すべき断面に対応する一辺52を、光学軸53を通
って直交するように配置する(符号53′は光学軸53
を通って垂直な直線である)。図5(b)は図5(a)の開
口パターン51を通過して試料54に形成される凹部5
5の断面図である。マスク50への照射イオンビームは
光学軸53周辺が歪や収差が最も小さいため、辺52で
形成される断面56はシャープさが非常に良く、垂直に
近くなる。このような開口パターンにより、上述の問題
は解決できる。In order to solve the above problems, the opening pattern provided in the mask is formed in the cross section to be formed in the opening pattern 51 provided in the mask 50 as shown in FIG. The corresponding side 52 is arranged so as to be orthogonal to each other through the optical axis 53 (reference numeral 53 ′ indicates the optical axis 53).
A straight straight line through). FIG. 5B shows the concave portion 5 formed in the sample 54 by passing through the opening pattern 51 of FIG.
5 is a sectional view of FIG. Since the ion beam irradiated to the mask 50 has the smallest distortion and aberration around the optical axis 53, the cross-section 56 formed by the side 52 has very good sharpness and becomes nearly vertical. The above-mentioned problem can be solved by such an opening pattern.
【0013】具体的には、以下の構成により、実現され
る。Specifically, it is realized by the following configuration.
【0014】(1)イオン源と、イオンビームが通過す
る開口パターンを有するマスクと、上記マスクに上記イ
オン源から引出したイオンビームを照射する照射光学系
と、試料を保持する試料ステージと、上記マスクを通過
したパターンイオンビームを上記試料へ投射して上記開
口パターンの像を上記試料上に形成する投射光学系とを
含むイオンビーム加工装置において、特に、上記開口パ
ターンは光学軸と交わる辺を有する図形であるイオンビ
ーム加工装置。(1) An ion source, a mask having an opening pattern through which an ion beam passes, an irradiation optical system for irradiating the mask with an ion beam extracted from the ion source, a sample stage for holding a sample, and the above In an ion beam processing apparatus including a projection optical system that projects a pattern ion beam that has passed through a mask onto the sample to form an image of the aperture pattern on the sample, in particular, the aperture pattern has a side intersecting an optical axis. An ion beam processing device that has a graphic.
【0015】(2)(1)において、特に、上記マスク
に設けられた開口パターンは1個のみであるイオンビー
ム加工装置。(2) In (1), particularly, the ion beam processing apparatus in which the mask has only one opening pattern.
【0016】(3)イオン源と、イオンビームが通過す
る開口パターンを有するマスク部と、上記マスク部に上
記イオン源から引出した上記イオンビームを照射する照
射光学系と、試料を保持する試料ステージと、上記マス
ク部を通過したパターンイオンビームを上記試料へ投射
して上記開口パターンの像を上記試料上に形成する投射
光学系とを含むイオンビーム加工装置において、特に、
上記マスク部は空隙を持って重なった2枚のマスクから
構成され、この2枚のマスクのうちの一方が光学軸と交
わる一辺を持つ開口パターンを有するイオンビーム加工
装置。(3) An ion source, a mask section having an opening pattern through which the ion beam passes, an irradiation optical system for irradiating the mask section with the ion beam extracted from the ion source, and a sample stage for holding a sample. And a projection optical system that projects a patterned ion beam that has passed through the mask portion onto the sample to form an image of the aperture pattern on the sample, in particular,
The above-mentioned mask portion is composed of two masks that are overlapped with each other with a gap, and one of the two masks has an opening pattern having one side that intersects the optical axis.
【0017】(4)(3)において、特に上記マスク部
が、光学軸を通って直交する少なくとも一辺を持つ開口
パターンを有して固定された第1のマスクと、開口また
は切欠きを有して光学軸に対して垂直方向に移動可能な
第2のマスクからなるイオンビーム加工装置。(4) In (3), in particular, the mask portion has a first mask fixed with an opening pattern having at least one side orthogonal to the optical axis, and an opening or notch. And an ion beam processing apparatus including a second mask movable in a direction perpendicular to the optical axis.
【0018】(5)(4)において、特に、上記第1の
マスクが矩形平板であるイオンビーム加工装置。(5) In the ion beam processing apparatus according to (4), in particular, the first mask is a rectangular flat plate.
【0019】(6)(4)または(5)において、特
に、第2のマスクの動きによって、上記イオンビームが
通過する実質的開口が、大開口と微小開口の2通りであ
るイオンビーム加工装置。(6) In (4) or (5), in particular, an ion beam processing apparatus in which there are two types of substantial apertures through which the ion beam passes by the movement of the second mask: a large aperture and a minute aperture. .
【0020】(7)(1)から(6)において、特に、
上記試料近傍に二次電子検出器を有するイオンビーム加
工装置。(7) In (1) to (6), in particular,
An ion beam processing apparatus having a secondary electron detector near the sample.
【0021】(8)(7)において、特に、上記マスク
と上記試料の間にビーム走査手段を有するイオンビーム
加工装置。(8) In (7), particularly, an ion beam processing apparatus having a beam scanning means between the mask and the sample.
【0022】(9)(1)から(8)において、特に、
更に上記試料の二次電子像の表示手段を有するイオンビ
ーム加工装置。(9) In (1) to (8), in particular,
An ion beam processing apparatus further comprising a means for displaying a secondary electron image of the sample.
【0023】(10)イオン源から引出したイオンビー
ムを、光学軸を通って直交する一辺を持つ図形の開口パ
ターンを有するマスクに照射し、上記マスクを通過した
パターンイオンビームを投射光学系で試料に投射するこ
とによって上記試料を加工するイオンビーム加工方法。(10) The ion beam extracted from the ion source is applied to a mask having an opening pattern of a figure having one side orthogonal to the optical axis, and the patterned ion beam passing through the mask is sampled by a projection optical system. An ion beam processing method for processing the sample by projecting onto the sample.
【0024】(11)(10)において、特に、上記パ
ターンイオンビーム投射によって上記試料に凹部を形成
するイオンビーム加工方法。(11) In (10), in particular, an ion beam processing method for forming a recess in the sample by the patterned ion beam projection.
【0025】(12)(11)において、特に、上記試
料に形成される上記凹部が、上記試料表面に対して略垂
直な面を少なくとも一面有するイオンビーム加工方法。(12) In the method of (11), in particular, the recess formed in the sample has at least one surface substantially perpendicular to the surface of the sample.
【0026】(13)イオン源から引出したイオンビー
ムを、開口パターンを有するマスク部に照射し、上記マ
スク部を通過したパターンイオンビームを投射光学系で
試料に投射することによって試料を加工するイオンビー
ム加工方法であって、特に、上記開口パターンを空隙を
もって重なった複数枚のマスクによって形成し、かつ、
上記マスクのうち少なくとも1枚によって上記試料に光
学軸を通って直交する一辺を形成するイオンビーム加工
方法。(13) Ions for processing the sample by irradiating the mask part having the opening pattern with the ion beam extracted from the ion source and projecting the patterned ion beam passing through the mask part onto the sample by the projection optical system. A beam processing method, in particular, the opening pattern is formed by a plurality of masks overlapping with each other with a gap, and
An ion beam processing method for forming one side orthogonal to the sample through the optical axis by at least one of the masks.
【0027】(14)(13)において、特に、上記試
料に形成される上記パターンの形状が、試料表面に対し
て略垂直な面を少なくとも一面有した凹部を形成するイ
オンビーム加工方法。(14) In the method of (13), particularly, the pattern of the pattern formed on the sample forms a recess having at least one surface substantially perpendicular to the surface of the sample.
【0028】(15)(13)において、特に、複数枚
のマスクのうちいずれかを移動させて上記イオンビーム
の実質的通過部の形状を変え、得られる断面形状の異な
るパターンビームを使いわけることによって、上記試料
に所望の加工形状を形成するイオンビーム加工方法。(15) In (13), in particular, by moving one of the plurality of masks to change the shape of the substantial passage portion of the ion beam, and to use the pattern beams having different cross-sectional shapes. An ion beam processing method for forming a desired processing shape on the sample by the method.
【0029】(16)(13)において、特に、上記マ
スク部におけるイオンビームの実質的通過部を大開口に
して、上記大開口を通過したパターンイオンビームと、
上記マスク部の実質的通過部を微小開口にして、上記微
小開口を通過したパターンイオンビームとを用いて上記
試料の加工をするイオンビーム加工方法。(16) In (13), in particular, the pattern ion beam that has passed through the large opening is formed by forming a large opening in the mask portion where the ion beam substantially passes.
An ion beam processing method in which a substantially aperture portion of the mask portion is formed into a minute opening, and the sample is processed using the patterned ion beam that has passed through the minute opening.
【0030】(17)(16)において、特に、上記微
小開口を通過したパターンイオンビームを走査して上記
試料を加工する工程を含むイオンビーム加工方法。(17) An ion beam processing method according to (16), which particularly includes a step of processing the sample by scanning the patterned ion beam that has passed through the minute aperture.
【0031】(18)(16)において、特に、上記微
小開口を通過したパターンイオンビームを走査してこの
試料からの二次電子によって上記試料表面の観察を行う
工程を含むイオンビーム加工方法。(18) An ion beam processing method according to (16), which particularly includes a step of scanning the patterned ion beam passing through the minute aperture and observing the surface of the sample with secondary electrons from the sample.
【0032】(19)(16)において、特に、上記大
開口を通過したパターンイオンビームによって試料を粗
加工を施す工程と、その後に上記微小開口を通過したパ
ターンイオンビームによって仕上げ加工を施す工程を含
むイオンビーム加工方法。(19) In (16), in particular, a step of roughly processing the sample with the patterned ion beam that has passed through the large opening, and a step of finishing the sample with the patterned ion beam that has passed through the minute opening. Ion beam processing method including.
【0033】(20)(16)において、特に、上記微
小開口を通過したイオンビームによって上記試料を観察
する工程と、上記大開口を通過したイオンビームによっ
て上記試料を粗加工を施す工程と、上記微小開口を通過
したイオンビームによって上記試料を仕上げ加工を施す
工程を含むイオンビーム加工方法。In (20) and (16), in particular, the step of observing the sample with the ion beam that has passed through the minute opening, the step of subjecting the sample to rough processing with the ion beam that has passed through the large opening, and An ion beam processing method comprising a step of finishing the sample with an ion beam that has passed through a minute opening.
【0034】[0034]
(実施例1)本発明の一実施例を図1を用いて説明す
る。本例は、半導体素子に断面を形成するためのイオン
ビーム加工装置である。(Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This example is an ion beam processing apparatus for forming a cross section on a semiconductor element.
【0035】図1において、2はイオン源、3は照射レ
ンズ、4はマスク部、5は集束レンズ、6は投射レン
ズ、7は試料である。イオン源2はアルゴン点状イオン
源である。イオン源2から放出したイオンビーム8は照
射レンズ3によってマスク部4にほぼ垂直入射する。マ
スク部4は可変の開口パターン4′を有しており、開口
パターン4′の一辺が光学軸9と交わる固定マスク10
と実質的にイオンビーム通過領域を決定する可動マスク
11から構成される。固定マスク10は固定部10′を
介して支持部12に固定されている。また、可動マスク
11は支え13と微動手段14を介して支持部12に固
定されている。微動手段14の伸縮量によって実質的イ
オンビーム通過領域が決まる。マスク部4を通過したイ
オンビーム8は集束レンズ5によって、一旦、集束し、
投射レンズ6によって試料7に投射される。この時、試
料7面にはマスク部4によって形成された開口パターン
4′形状の縮小像が形成できる。本装置の最大の特徴
は、マスク部4における開口パターン4′の一辺が光学
軸9に直交交差するように設けられている。In FIG. 1, 2 is an ion source, 3 is an irradiation lens, 4 is a mask portion, 5 is a focusing lens, 6 is a projection lens, and 7 is a sample. The ion source 2 is an argon point ion source. The ion beam 8 emitted from the ion source 2 is substantially vertically incident on the mask portion 4 by the irradiation lens 3. The mask portion 4 has a variable aperture pattern 4 ′, and a fixed mask 10 where one side of the aperture pattern 4 ′ intersects the optical axis 9.
And a movable mask 11 that substantially determines the ion beam passage region. The fixed mask 10 is fixed to the supporting portion 12 via a fixing portion 10 '. Further, the movable mask 11 is fixed to the support portion 12 via a support 13 and a fine movement means 14. The amount of expansion and contraction of the fine moving means 14 determines the substantial ion beam passage area. The ion beam 8 that has passed through the mask portion 4 is once focused by the focusing lens 5,
It is projected onto the sample 7 by the projection lens 6. At this time, a reduced image of the shape of the opening pattern 4'formed by the mask portion 4 can be formed on the surface of the sample 7. The greatest feature of this apparatus is that one side of the opening pattern 4'in the mask portion 4 is provided so as to intersect the optical axis 9 at right angles.
【0036】試料ステージ15はXY微動が可能で、試
料ステージ15の逐次移動とパターンイオンビーム投射
によって試料7に加工部を複数個形成することができ
る。また、試料7近傍には二次電子検出器16が設置さ
れ、ビーム投射時に発生する二次電子を検出することが
できる。マスク部4の開口パターン4′を微小にして、
試料に微細イオンビームを到達させ、この微細イオンビ
ームをスキャナ17によって試料上で走査掃引し、試料
7から放出する二次電子を捕らえて、試料面の二次電子
像を見ることができる。上記の光学部品類はすべて真空
容器18内に備えられている。The sample stage 15 is capable of XY fine movement, and a plurality of processed portions can be formed on the sample 7 by sequentially moving the sample stage 15 and pattern ion beam projection. Further, a secondary electron detector 16 is installed near the sample 7 so that secondary electrons generated during beam projection can be detected. The opening pattern 4'of the mask portion 4 is made minute,
A fine ion beam is made to reach the sample, the fine ion beam is scanned and swept on the sample by the scanner 17, and the secondary electrons emitted from the sample 7 are captured, so that the secondary electron image on the sample surface can be viewed. All of the above optical components are provided in the vacuum container 18.
【0037】イオン源2や照射レンズ3,集束レンズ
5,投射レンズ6にはそれぞれ電圧供給のための電源
2′,3′,5′,6′が設置され、これらの出力は信
号処理器19によって制御される。また、微動手段1
4,試料ステージ15,スキャナ17の制御も信号処理
器19によって行う。また、二次電子検出器16からの
信号を取り込み、必要に応じてビーム形状や試料の表面
形状を画像表示装置19′に表示できる。画像表示装置
19′に表示されたビーム形状の寸法、歪やぼけに注目
して、各レンズ強度を調整したり、可変マスク11の位
置を調整できる。The ion source 2, the irradiation lens 3, the focusing lens 5 and the projection lens 6 are respectively provided with power supplies 2 ', 3', 5'and 6'for supplying voltage, and their outputs are signal processor 19 respectively. Controlled by. Also, the fine movement means 1
4, the sample stage 15 and the scanner 17 are also controlled by the signal processor 19. Further, a signal from the secondary electron detector 16 can be taken in and the beam shape and the surface shape of the sample can be displayed on the image display device 19 'as required. By paying attention to the size, distortion and blurring of the beam shape displayed on the image display device 19 ', the strength of each lens can be adjusted and the position of the variable mask 11 can be adjusted.
【0038】本形態例では、一種類のイオンビーム光学
系を例にとって説明したが、照射レンズや投射レンズの
数や位置など異なった他の構成でも上記の効果が得られ
ることはいうまでもない。また、イオン源には本例では
アルゴン点状イオン源を用いたが、ガリウムやシリコン
など金属や半導体をイオン種とするイオン源であっても
よい。In the present embodiment, one type of ion beam optical system has been described as an example, but it goes without saying that the above effects can be obtained with other configurations having different numbers and positions of irradiation lenses and projection lenses. . Further, although an argon point ion source is used as the ion source in this example, an ion source using a metal or semiconductor such as gallium or silicon as an ion species may be used.
【0039】このように、本発明によるイオンビーム加
工装置は、加工断面の垂直な加工領域を形成するのに有
効である。さらに、微小開口パターンイオンビームによ
る試料観察をすることができる。また、開口パターンは
1枚のマスクで構成しても良いし、さらに多くの複数枚
のマスクで形成してもよい。As described above, the ion beam processing apparatus according to the present invention is effective for forming a vertical processing region of a processing cross section. Furthermore, the sample can be observed with a micro aperture pattern ion beam. Further, the opening pattern may be formed by one mask or may be formed by a larger number of plural masks.
【0040】(実施例2)ここでは、マスク部4の具体
例について図6から図8を用いて詳述する。(Second Embodiment) Here, a specific example of the mask portion 4 will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 8.
【0041】本発明によるイオンビーム加工装置では、
試料に到達するビーム形状を決めるマスクは、図6に示
すような従来の投射型イオンビーム装置で用いられてい
たステンシルマスクと次の点で異なる。In the ion beam processing apparatus according to the present invention,
The mask that determines the beam shape reaching the sample differs from the stencil mask used in the conventional projection type ion beam apparatus as shown in FIG. 6 in the following points.
【0042】従来のステンシルマスクは光学軸を中心に
開口パターンが点在して配置された構造であるのに対
し、本発明によるイオンビーム加工装置に用いるマスク
は、図5のように光学軸を通って直交する一辺を有する
図形の開口パターンを持つ、この開口パターンは複数の
部材の組合せによって決めてもよい。While the conventional stencil mask has a structure in which aperture patterns are scattered around the optical axis, the mask used in the ion beam processing apparatus according to the present invention has the optical axis as shown in FIG. The opening pattern may be a combination of a plurality of members, which has a pattern opening pattern having one side orthogonal to each other.
【0043】図7,図8は、複数のマスクで開口パター
ンを決める構造のもので、マスク部60は固定マスク6
1と可動マスク62から構成されている。固定マスク6
1は、その端辺が光学軸63を含んで直交し、照射イオ
ンビーム64の半分を遮蔽するように固定設置されてい
る。また、可動マスク62は固定マスク61と僅かな空
隙をもって設置され、投射すべき形状の開口65を有し
ている。本実施例では、特に、開口65は大開口66と
微小開口67から構成した。7 and 8 show a structure in which the opening pattern is determined by a plurality of masks, and the mask portion 60 is a fixed mask 6
1 and a movable mask 62. Fixed mask 6
1 is fixedly installed so that its end sides are orthogonal to each other including the optical axis 63 and shield half of the irradiation ion beam 64. The movable mask 62 is installed with a slight gap from the fixed mask 61 and has an opening 65 having a shape to be projected. In this embodiment, in particular, the opening 65 is composed of a large opening 66 and a minute opening 67.
【0044】この可動マスク62は固定マスク61に平
行で、かつ、固定マスク61の端辺に垂直方向に微動で
き、可動マスク62の設定位置により実質的ビーム通過
開口の形状が決まり、通過したパターンイオンビーム6
8の断面形状69が決まる。可動マスク62の停止位置
は、本例の場合、2個所に設定してあり、実質的ビーム
通過開口の形状は大開口の場合と微小開口の2種類にす
ることができる。この機構により、大面積パターンビー
ム68と図8に示す微小面積パターンビーム70を形成
することができ、大面積パターンビーム68で試料を短
時間に加工し、微小面積パターンビーム70で微小部を
加工するように使い分けできる。可動マスク62を駆動
させる微動手段は機械的でもよいし、圧電素子など電気
的部品を用いてもよい。The movable mask 62 is parallel to the fixed mask 61, and can be finely moved in the direction perpendicular to the end side of the fixed mask 61. The position of the movable mask 62 substantially determines the shape of the beam passage opening, and the passed pattern. Ion beam 6
The sectional shape 69 of 8 is determined. In the present example, the stop positions of the movable mask 62 are set at two positions, and the shape of the substantial beam passage opening can be of two types, a large opening and a minute opening. With this mechanism, the large area pattern beam 68 and the minute area pattern beam 70 shown in FIG. 8 can be formed. The large area pattern beam 68 is used to process a sample in a short time, and the minute area pattern beam 70 is used to process a minute portion. You can use them as you like. The fine movement means for driving the movable mask 62 may be mechanical, or electric parts such as a piezoelectric element may be used.
【0045】このような構造を持つマスク部60によ
り、ほぼ円形断面を有する照射イオンビーム64は多角
形断面を持つパターンイオンビーム68および70に成
形できる。このマスク部60は照射レンズの焦点位置に
設置されるため、投射レンズによって、マスク部60の
開口パターンの像が試料面上に正確に形成できる。上の
例では、実質的なビーム通過領域は大小の2通りの場合
を示したが、可動マスクの移動量を微小に制御すること
によって実質的なビーム通過領域を種々に制御できる。With the mask portion 60 having such a structure, the irradiation ion beam 64 having a substantially circular cross section can be shaped into the patterned ion beams 68 and 70 having a polygonal cross section. Since the mask portion 60 is installed at the focal position of the irradiation lens, an image of the opening pattern of the mask portion 60 can be accurately formed on the sample surface by the projection lens. In the above example, there are two cases of substantial beam passage areas, large and small, but the substantial beam passage area can be variously controlled by minutely controlling the moving amount of the movable mask.
【0046】図9は可動マスクの別の例を示す。可動マ
スク91の切欠き92はテーパ状である。光学軸97を
通って直交する直線80は可動マスク91の可動方向
を、直線81は固定マスク93の端辺を示している。ま
た、符号98は照射イオンビームの照射領域である。可
動マスク91の位置制御により、固定マスク93とで作
る実質的ビーム通過領域が制御でき、同図(a)は微小
開口94、同図(b)は中開口95、同図(c)は大開
口96の場合を示している。更に、本実施例の場合、加
工面積が可変であると共に、光学軸98と直交する固定
マスク83の端辺は移動することなく、実効的に加工面
を形成する辺の長さ(図中E,F)を変えられるため、
図9の可動マスクによって試料上に形成される断面の長
さを種々に制御できる。FIG. 9 shows another example of the movable mask. The notch 92 of the movable mask 91 is tapered. A straight line 80 that is orthogonal to the optical axis 97 indicates the movable direction of the movable mask 91, and a straight line 81 indicates the end side of the fixed mask 93. Further, reference numeral 98 is an irradiation region of the irradiation ion beam. By controlling the position of the movable mask 91, the substantial beam passage region formed with the fixed mask 93 can be controlled. The figure (a) is a minute opening 94, the figure (b) is a middle opening 95, and the figure (c) is large. The case of the opening 96 is shown. Further, in the case of the present embodiment, the processing area is variable, and the end side of the fixed mask 83 orthogonal to the optical axis 98 does not move and the length of the side that effectively forms the processing surface (E in the figure). , F) can be changed,
The length of the cross section formed on the sample can be variously controlled by the movable mask shown in FIG.
【0047】このように、マスクを、光学軸に直交する
一辺を有する固定マスク93と、テーパ状の切欠きを持
つ可動マスクで構成することで、収差や歪が非常に小さ
いパターンイオンビームを形成することができ、このパ
ターンイオンビームの試料への投射によってシャープな
断面を形成することができ、断面の長さも制御できる。In this way, by forming the mask with the fixed mask 93 having one side orthogonal to the optical axis and the movable mask having the tapered notch, a patterned ion beam with very small aberration and distortion is formed. A sharp cross section can be formed by projecting the patterned ion beam onto the sample, and the length of the cross section can be controlled.
【0048】(実施例3)本実施例は、図7,図8で示
したマスク部を搭載したイオンビーム加工装置を用い
て、異種材料が積層された構造の試料をへき開すること
なく断面構造を知るためのイオンビーム加工方法であ
る。図10を用いて説明する。(Embodiment 3) This embodiment uses an ion beam processing apparatus equipped with the mask portion shown in FIGS. 7 and 8 and has a sectional structure without cleaving a sample having a structure in which different materials are laminated. This is an ion beam processing method for knowing. This will be described with reference to FIG.
【0049】本実施例でのマスクは前述したように、可
動マスクの設定位置によって実質的ビーム通過開口は、
五角形に近い大開口と微小開口の2段階に設定すること
ができる。大開口時には約200μmと約100μmの
辺を持つ略五角形、微小開口時には半径5μmの半円形
状になる。本実施例では、イオンビーム光学系のレンズ
位置や焦点距離により、試料上に形成される像のマスク
上開口パターンに対する縮小率を約1/20に設計した
ため、試料100に到達するビームは約10μmと約5
μmの辺を持つ略五角形の大開口パターンビームと、微
小開口時には半径0.25 μmの半円形状の微細パター
ンビームになる。As described above, in the mask of this embodiment, the substantial beam passage opening is determined by the setting position of the movable mask.
It can be set in two stages, a large opening and a small opening that are close to a pentagon. It has a substantially pentagonal shape with sides of about 200 μm and about 100 μm at the time of large opening, and has a semicircular shape with a radius of 5 μm at the time of minute opening. In the present embodiment, the reduction ratio of the image formed on the sample with respect to the opening pattern on the mask is designed to be about 1/20 depending on the lens position and the focal length of the ion beam optical system, so that the beam reaching the sample 100 is about 10 μm. And about 5
A substantially pentagonal large aperture pattern beam having a side of μm and a semicircular fine pattern beam having a radius of 0.25 μm at a minute aperture.
【0050】まず、図10(a)のように、大開口パタ
ーンビーム101によって短時間に凹部102の粗加工
を行う。深さ約3μmで、加工時間は約200秒であっ
た。図中の面103が注目すべき断面である。次に、同
図(b)のように、微小パターンビーム104を投射す
るが、この時、マスクと試料の間に設置したスキャナ
(図示せず)によって、断面103に沿ってビーム10
4を走査することで、断面103の仕上げ加工ができる
(図中矢印はイオンビームの走査方向を示す)。これに
より、平滑な断面103を粗加工および仕上げ加工含め
て約300秒で得ることができた。同じ形状の矩形穴加
工を集束イオンビーム(FIB)で行うと、加工時間は
本方法の約10から500倍の時間を要する。つまり、
本方法を用いることで、2桁から3桁の時間短縮がなさ
れるという効果をもたらす。First, as shown in FIG. 10A, the recess 102 is roughly processed in a short time by the large aperture pattern beam 101. The depth was about 3 μm, and the processing time was about 200 seconds. The surface 103 in the figure is the cross section to be noted. Next, as shown in FIG. 2B, a minute pattern beam 104 is projected. At this time, the beam 10 is projected along the cross section 103 by a scanner (not shown) installed between the mask and the sample.
The cross-section 103 can be finished by scanning 4 (the arrow in the figure indicates the scanning direction of the ion beam). As a result, a smooth cross section 103 could be obtained in about 300 seconds including roughing and finishing. When a rectangular hole having the same shape is processed by a focused ion beam (FIB), the processing time is about 10 to 500 times as long as that of the present method. That is,
The use of this method brings about an effect that the time is reduced by two to three digits.
【0051】パターンイオンビームによる加工時間は、
加工面積がある程度大きいと加工面積に依存せず、加工
深さに依存する。一方、FIBによる加工は、加工時間
が加工面積と深さに依存するため、同じ加工深さとする
と、加工面積が大きくなるに伴い、パターンイオンビー
ムによる加工が早くできる。ここで、パターンイオンビ
ームとFIBで、例えば、シリコン基板に50μm×1
0μmで深さ5μmの直方体状の凹部を形成する時間を
比較する。パターンイオンビームの形状を50μm×1
0μm,電流密度を10mA/cm2 ,FIBは直径10
0nmで電流密度5A/cm2 とし、試料のスパッタリン
グ収率を2とすると、FIBの場合、約1.0×10
5(秒)(約28時間)かかるのに対し、パターンイオ
ンビームでは僅か約260秒(約4.3分)で加工は完了
する。加工時間は約1/400に短縮される。このよう
に、大面積の粗加工を大開口パターンビームで行い、微
細断面のパターンビームで断面を仕上げることで短時間
で大面積の断面を形成することができ、かつ、両方のパ
ターンビームとも光学軸を含む面を断面にすることでだ
れの少ない平滑な断面を得ることができる。The processing time by the patterned ion beam is
If the processing area is large to some extent, it does not depend on the processing area but on the processing depth. On the other hand, in the processing by FIB, the processing time depends on the processing area and the depth. Therefore, if the processing depth is the same, the processing by the patterned ion beam can be accelerated as the processing area becomes larger. Here, with a patterned ion beam and FIB, for example, 50 μm × 1 on a silicon substrate.
The time for forming a rectangular parallelepiped recess having a depth of 0 μm and a depth of 5 μm is compared. Shape of patterned ion beam 50μm × 1
0 μm, current density 10 mA / cm 2 , FIB diameter 10
Assuming that the current density at 0 nm is 5 A / cm 2 and the sputtering yield of the sample is 2, in the case of FIB, it is about 1.0 × 10.
It takes 5 (seconds) (about 28 hours), whereas the patterned ion beam completes the processing in only about 260 seconds (about 4.3 minutes). The processing time is reduced to about 1/400. In this way, large area rough processing is performed with a large aperture pattern beam, and a large area cross section can be formed in a short time by finishing the cross section with a fine cross section pattern beam. By making the surface including the axis a cross section, a smooth cross section with little sagging can be obtained.
【0052】(実施例4)本実施例は、断面形成加工に
先立ち、加工領域の探索または観察工程を付加した例で
ある。(Embodiment 4) This embodiment is an example in which a process region search or observation step is added prior to the cross-section forming process.
【0053】ここで用いた装置は図1のイオンビーム加
工装置であり、マスクは図9に示したものを用いた。大
開口のパターンビームによる粗加工に先立って所望の加
工領域を探し、確認するために、マスク部の実質的ビー
ム通過領域を微細開口に設定して細束ビームを得る。こ
の細束ビームをマスクと試料面の間に設置したスキャナ
17によって試料面上で走査掃引させ、試料から放出す
る二次電子を二次電子検出器16で捕らえ、信号処理器
19に送信する。スキャナ17の偏向電圧と二次電子強
度を同期させることで、試料表面の二次電子像として画
像表示部19′に表示できる。ここで所望の加工領域を
設定する。The apparatus used here is the ion beam processing apparatus shown in FIG. 1, and the mask shown in FIG. 9 is used. In order to search for and confirm a desired processing area prior to the rough processing with a pattern beam having a large opening, the substantial beam passage area of the mask portion is set to a fine opening to obtain a fine bundle beam. This fine-bundle beam is scanned and swept on the sample surface by the scanner 17 installed between the mask and the sample surface, the secondary electrons emitted from the sample are captured by the secondary electron detector 16, and transmitted to the signal processor 19. By synchronizing the deflection voltage of the scanner 17 with the secondary electron intensity, a secondary electron image on the sample surface can be displayed on the image display unit 19 '. Here, a desired processing area is set.
【0054】本実施例の場合、所望の断面形成部を画像
表示部19′から指定する。断面の全長の中点が光学軸
に一致するように試料ステージをXY移動制御し、断面
長さが指定どおりになるように可動マスクを微動させ
る。加工位置が決定すれば、マスクの実質的ビーム通過
領域を大開口にし、パターンイオンビーム投射する。パ
ターンイオンビームによる高速粗加工が完了すると、再
び、マスクの実質的ビーム通過領域を微小開口に戻して
微小開口パターンビームを形成し、所望の断面部分を低
速走査し、仕上げ加工を行う。これら一連の操作によ
り、試料の所望の位置に断面を形成することができる。In the case of this embodiment, a desired cross section forming portion is designated from the image display portion 19 '. The XY movement of the sample stage is controlled so that the midpoint of the entire length of the cross section coincides with the optical axis, and the movable mask is finely moved so that the cross section length becomes as specified. When the processing position is determined, the substantial beam passage region of the mask is made to have a large opening, and the patterned ion beam is projected. When the high-speed rough machining by the patterned ion beam is completed, the substantial beam passage region of the mask is returned to the fine aperture to form the fine aperture pattern beam, and the desired cross-section portion is scanned at low speed to perform the finishing process. By a series of these operations, a cross section can be formed at a desired position on the sample.
【0055】[0055]
【発明の効果】本発明によるイオンビーム加工方法およ
びイオンビーム加工装置によって、マスクに形成した開
口パターンを通過したパターンイオンビームによって試
料に歪の少ないシャープな加工ができる。With the ion beam processing method and the ion beam processing apparatus according to the present invention, the sample can be sharply processed with less distortion by the patterned ion beam that has passed through the opening pattern formed in the mask.
【図1】本発明によるイオンビーム加工装置のブロック
図。FIG. 1 is a block diagram of an ion beam processing apparatus according to the present invention.
【図2】従来の投射型イオンビーム装置のブロック図。FIG. 2 is a block diagram of a conventional projection type ion beam device.
【図3】投射ビームの光学軸からの距離と歪の一般的関
係を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a general relationship between a distance from an optical axis of a projection beam and distortion.
【図4】開口パターンの中心と光学軸を一致させた場合
の試料の加工形状の説明図。FIG. 4 is an explanatory view of a processed shape of the sample when the center of the opening pattern and the optical axis are aligned with each other.
【図5】本発明の方法による加工形状の説明図。FIG. 5 is an explanatory view of a processed shape according to the method of the present invention.
【図6】従来の投射型イオンビーム装置に用いるステン
シルマスクの例を示す平面図。FIG. 6 is a plan view showing an example of a stencil mask used in a conventional projection type ion beam apparatus.
【図7】本発明の実施例によるマスクの構成とイオンビ
ームの関係を示す斜視図。FIG. 7 is a perspective view showing a relationship between a mask configuration and an ion beam according to an embodiment of the present invention.
【図8】本発明の実施例によるマスクの構成とイオンビ
ームの関係を示す斜視図。FIG. 8 is a perspective view showing a relationship between a mask structure and an ion beam according to an embodiment of the present invention.
【図9】本発明の実施例によるマスク部の平面図。FIG. 9 is a plan view of a mask unit according to an embodiment of the present invention.
【図10】図7,図8で示したマスク部を用いた断面形
成加工手順の説明図。FIG. 10 is an explanatory view of a cross-section forming processing procedure using the mask portion shown in FIGS.
1…イオンビーム加工装置、2…イオン源、3…照射レ
ンズ、4…マスク部、4′…実質的ビーム通過領域、5
…集束レンズ、6…投射レンズ、7…試料、9…光学
軸、10…固定マスク、11…可動マスク、14…微動
手段、16…二次電子検出器、19…信号処理装置。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ion beam processing apparatus, 2 ... Ion source, 3 ... Irradiation lens, 4 ... Mask part, 4 '... Substantial beam passage area, 5
Focusing lens, 6 Projection lens, 7 Sample, 9 Optical axis, 10 Fixed mask, 11 Movable mask, 14 Fine movement means, 16 Secondary electron detector, 19 Signal processing device.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−162389(JP,A) 特開 平5−315212(JP,A) 特開 昭62−63425(JP,A) 特開 昭52−143776(JP,A) 特開 平6−295055(JP,A) 実開 昭63−131060(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 7/20 ─────────────────────────────────────────────────── --Continued from the front page (56) References JP-A 8-162389 (JP, A) JP-A 5-315212 (JP, A) JP-A 62-63425 (JP, A) JP-A 52- 143776 (JP, A) JP-A-6-295055 (JP, A) Actual development Sho 63-131060 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 7 / 20
Claims (5)
パターンを有するマスクと、上記マスクに上記イオン源
から引出した上記イオンビームを照射する照射光学系
と、試料を保持する試料ステージと、上記マスクを通過
したパターンイオンビームを上記試料へ投射して上記開
口パターンの像を上記試料上に形成する投射光学系とを
含むイオンビーム加工装置において、上記開口パターン
は光学軸と直交する辺を有する図形であることを特徴と
するイオンビーム加工装置。1. An ion source, a mask having an opening pattern through which an ion beam passes, an irradiation optical system for irradiating the mask with the ion beam extracted from the ion source, a sample stage for holding a sample, In an ion beam processing apparatus including a projection optical system that projects a patterned ion beam that has passed through a mask onto the sample to form an image of the aperture pattern on the sample, the aperture pattern has a side orthogonal to an optical axis. An ion beam processing device characterized by being a figure.
パターンを有するマスク部と、上記マスク部に上記イオ
ン源から引出した上記イオンビームを照射する照射光学
系と、試料を保持する試料ステージと、上記マスク部を
通過したパターンイオンビームを上記試料へ投射して上
記開口パターンの像を上記試料上に形成する投射光学系
とを含むイオンビーム加工装置において、上記マスク部
は空隙を持って重なった2枚のマスクから構成され、上
記2枚のマスクのうちの一方が光学軸と直交する一辺を
持つ開口パターンを有することを特徴とするイオンビー
ム加工装置。2. An ion source, a mask section having an opening pattern through which an ion beam passes, an irradiation optical system for irradiating the mask section with the ion beam extracted from the ion source, and a sample stage for holding a sample. An ion beam processing apparatus including a projection optical system for projecting the patterned ion beam that has passed through the mask portion onto the sample to form an image of the aperture pattern on the sample, the mask portion is overlapped with a gap. An ion beam processing apparatus comprising two masks, one of the two masks having an opening pattern having one side orthogonal to the optical axis.
口パターンを有するマスク部に照射し、上記マスク部を
通過したパターンイオンビームを投射光学系で試料に投
射することによって試料を加工するイオンビーム加工方
法であって、上記開口パターンを空隙をもって重なった
複数枚のマスクによって形成し、上記マスクのうち少な
くとも1枚によって上記試料に光学軸を通って直交する
一辺を形成することを特徴とするイオンビーム加工方
法。3. An ion beam for processing a sample by irradiating a mask portion having an opening pattern with an ion beam extracted from an ion source and projecting the patterned ion beam passing through the mask portion onto the sample by a projection optical system. A method of processing, wherein the opening pattern is formed by a plurality of masks overlapping with each other with a gap, and at least one of the masks forms one side orthogonal to the sample through the optical axis. Beam processing method.
イオンビームの実質的通過部を大開口にして得られたパ
ターンイオンビームと、上記マスク部の実質的通過部を
微小開口にして得られたパターンイオンビームとを用い
て上記試料を加工するイオンビーム加工方法。4. The patterned ion beam according to claim 3, wherein the substantial passing portion of the ion beam in the mask portion is formed with a large opening, and the substantial passing portion of the mask portion is formed with a minute opening. An ion beam processing method for processing the sample using a patterned ion beam.
たパターンイオンビームを上記試料上で走査して、上記
試料からの二次電子によって上記試料表面の観察を行う
工程を含むイオンビーム加工方法。5. The ion beam processing method according to claim 4, including a step of scanning the sample with a patterned ion beam that has passed through the minute aperture, and observing the sample surface with secondary electrons from the sample. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31774595A JP3531323B2 (en) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | Ion beam processing method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31774595A JP3531323B2 (en) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | Ion beam processing method and apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09162098A JPH09162098A (en) | 1997-06-20 |
JP3531323B2 true JP3531323B2 (en) | 2004-05-31 |
Family
ID=18091569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31774595A Expired - Fee Related JP3531323B2 (en) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | Ion beam processing method and apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3531323B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021150236A (en) * | 2020-03-23 | 2021-09-27 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | Focused ion beam processing equipment |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6828566B2 (en) | 1997-07-22 | 2004-12-07 | Hitachi Ltd | Method and apparatus for specimen fabrication |
US6727500B1 (en) * | 2000-02-25 | 2004-04-27 | Fei Company | System for imaging a cross-section of a substrate |
JP4685627B2 (en) * | 2005-12-28 | 2011-05-18 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Sample processing method |
-
1995
- 1995-12-06 JP JP31774595A patent/JP3531323B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021150236A (en) * | 2020-03-23 | 2021-09-27 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | Focused ion beam processing equipment |
KR20210118726A (en) | 2020-03-23 | 2021-10-01 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크 사이언스 | Focused ion beam processing apparatus |
JP7354037B2 (en) | 2020-03-23 | 2023-10-02 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | Focused ion beam processing equipment |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09162098A (en) | 1997-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW559883B (en) | Charged particle beam exposure apparatus, device manufacturing method, and charged particle beam applied apparatus | |
US5035787A (en) | Method for repairing semiconductor masks and reticles | |
US4503329A (en) | Ion beam processing apparatus and method of correcting mask defects | |
US4504726A (en) | Pattern generator | |
USRE33193E (en) | Ion beam processing apparatus and method of correcting mask defects | |
JPH025010B2 (en) | ||
JP5117652B2 (en) | Electron beam lithography method and electron optical lithography system | |
US5023462A (en) | Photo-cathode image projection apparatus for patterning a semiconductor device | |
US4924104A (en) | Ion beam apparatus and method of modifying substrate | |
JP3531323B2 (en) | Ion beam processing method and apparatus | |
EP0035556B1 (en) | Electron beam system | |
JP2843249B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing a device | |
JPH0732108B2 (en) | Electron beam exposure system | |
US5153441A (en) | Electron-beam exposure apparatus | |
WO2000075954A2 (en) | Apparatus and method for forming a charged particle beam of arbitrary shape | |
JPH10162769A (en) | Ion beam processing equipment | |
US6680481B2 (en) | Mark-detection methods and charged-particle-beam microlithography methods and apparatus comprising same | |
JPH09180987A (en) | Charged particle beam transfer device | |
JP2987417B2 (en) | In-situ preparation and observation method of thin film sample for transmission electron microscope and its apparatus | |
JPH09186138A (en) | Ion beam processing apparatus | |
JP2712487B2 (en) | Electron beam exposure apparatus and electron beam exposure method | |
JPH09205051A (en) | Ion beam projection method and apparatus therefor | |
JP3381406B2 (en) | Electron beam drawing equipment | |
JP2898726B2 (en) | Charged particle beam exposure method | |
JPH10303119A (en) | Electron beam transferring and exposing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040210 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040223 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090312 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090312 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100312 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110312 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110312 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120312 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130312 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130312 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140312 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |