JP2000100360A - 集束イオンビーム加工装置の加工位置補正装置 - Google Patents
集束イオンビーム加工装置の加工位置補正装置Info
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】集束イオンビーム加工装置の加工位置補正方法
として、オペレータの操作を少なく、加工位置のズレを
補正することのできる集束イオンビーム加工装置の加工
位置補正方法を提供する。 【解決手段】本発明ではｎ個（ただし、ｎ＝１，２，
３，・・・)の位置補正用マークを作製，登録し、これらの
位置補正用のマークを定時間間隔で位置補正に用いるマ
ークに切り替える機能を設けた。
として、オペレータの操作を少なく、加工位置のズレを
補正することのできる集束イオンビーム加工装置の加工
位置補正方法を提供する。 【解決手段】本発明ではｎ個（ただし、ｎ＝１，２，
３，・・・)の位置補正用マークを作製，登録し、これらの
位置補正用のマークを定時間間隔で位置補正に用いるマ
ークに切り替える機能を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＩＢを利用した
微細デバイスや、新機能材料などの断面加工、それらの
透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）用の試料作製，微細機械部品
などのマイクロマシニングなどに有効なＦＩＢ加工にお
いて特に長時間のＦＩＢ加工装置での加工方法に関す
る。
微細デバイスや、新機能材料などの断面加工、それらの
透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）用の試料作製，微細機械部品
などのマイクロマシニングなどに有効なＦＩＢ加工にお
いて特に長時間のＦＩＢ加工装置での加工方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＦＩＢ加工位置補正方法の従来技術は、
特開平9−274879 号公報に記載されている。
特開平9−274879 号公報に記載されている。
【０００３】上記特許には、従来のＦＩＢ加工装置が示
されておりその基本構成を図５に示す。イオンを放出す
るイオン源部１，イオン源部１から放出されるイオンビ
ームを加速，集束，偏向するイオンビーム制御系２，試
料を装着，移動する試料室部３，二次電子や二次イオン
を検出する二次粒子検出器６，走査型イオン顕微鏡(Sca
nning Ion Microscope：略してＳＩＭ）画像を表示する
ＣＲＴ８，画像メモリ，画像処理部からなる画像制御部
９，キーボードやマウスなどの入力操作部１０からな
る。
されておりその基本構成を図５に示す。イオンを放出す
るイオン源部１，イオン源部１から放出されるイオンビ
ームを加速，集束，偏向するイオンビーム制御系２，試
料を装着，移動する試料室部３，二次電子や二次イオン
を検出する二次粒子検出器６，走査型イオン顕微鏡(Sca
nning Ion Microscope：略してＳＩＭ）画像を表示する
ＣＲＴ８，画像メモリ，画像処理部からなる画像制御部
９，キーボードやマウスなどの入力操作部１０からな
る。
【０００４】イオン源部１およびイオンビーム制御系２
には、それぞれそれらを制御するイオン源制御部４およ
びイオンビーム制御部５が接続されている。イオン源制
御部４およびイオンビーム制御部５には、統括して制御
するコンピュータ部７が接続されている。さらに、加工
の加工位置ズレを補正するために加工位置補正用マーク
の検出を行うマーク検出部１２，マーク検出部で検出さ
れたマーク位置から加工位置ズレを算出し、イオンビー
ム制御部へ渡す情報を算出する加工位置補正部１１がコ
ンピュータ部７に接続されている。構成要素１，２，
３，６を含む破線はＦＩＢ加工装置の真空筐体ブロック
に相当する。
には、それぞれそれらを制御するイオン源制御部４およ
びイオンビーム制御部５が接続されている。イオン源制
御部４およびイオンビーム制御部５には、統括して制御
するコンピュータ部７が接続されている。さらに、加工
の加工位置ズレを補正するために加工位置補正用マーク
の検出を行うマーク検出部１２，マーク検出部で検出さ
れたマーク位置から加工位置ズレを算出し、イオンビー
ム制御部へ渡す情報を算出する加工位置補正部１１がコ
ンピュータ部７に接続されている。構成要素１，２，
３，６を含む破線はＦＩＢ加工装置の真空筐体ブロック
に相当する。
【０００５】このＦＩＢ加工装置では加工位置ズレ補正
を以下の手段によって解決している。まず加工位置ズレ
補正用として登録したマークの位置を加工実行前に検出
し、そのマーク位置を基準マーク位置として記憶してお
く。次に、加工途中のある一定時間あるいは設定時間毎
にこの登録マークの位置検出を行い、この検出位置を基
準マーク位置と比較して加工位置の位置ズレを算出し、
ビーム照射位置を補正制御する。
を以下の手段によって解決している。まず加工位置ズレ
補正用として登録したマークの位置を加工実行前に検出
し、そのマーク位置を基準マーク位置として記憶してお
く。次に、加工途中のある一定時間あるいは設定時間毎
にこの登録マークの位置検出を行い、この検出位置を基
準マーク位置と比較して加工位置の位置ズレを算出し、
ビーム照射位置を補正制御する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来方法では、加
工途中に何度も登録マークのＳＩＭ像を取り、そのマー
ク位置を検出するが、登録マークがイオンスパッタリン
グ現象などにより受ける損傷が少なく、マークの変形が
無視できることが前提となっている。しかし、実際の長
時間加工の下では、マーク検出回数も多く、イオンスパ
ッタリング現象によるマークの変形は著しい。加工途中
にマークを認識できず、加工が中断されてしまう。この
ことは、長時間加工を行う上で大きな問題となる。
工途中に何度も登録マークのＳＩＭ像を取り、そのマー
ク位置を検出するが、登録マークがイオンスパッタリン
グ現象などにより受ける損傷が少なく、マークの変形が
無視できることが前提となっている。しかし、実際の長
時間加工の下では、マーク検出回数も多く、イオンスパ
ッタリング現象によるマークの変形は著しい。加工途中
にマークを認識できず、加工が中断されてしまう。この
ことは、長時間加工を行う上で大きな問題となる。
【０００７】また、加工を再開するには、オペレータが
位置補正用のマークの作製と、位置補正用マークとして
の登録を行い、加工の開始する操作を行う。このこと
も、試料表面がイオンスパッタリング現象などにより汚
染されることや、オペレータの操作を必要とするなど、
長時間加工を行う上で大きな問題となる。
位置補正用のマークの作製と、位置補正用マークとして
の登録を行い、加工の開始する操作を行う。このこと
も、試料表面がイオンスパッタリング現象などにより汚
染されることや、オペレータの操作を必要とするなど、
長時間加工を行う上で大きな問題となる。
【０００８】本発明が解決しようとしている課題は、加
工途中での試料表面の汚染，加工途中の操作（加工状態
の監視）を少なく、長時間加工位置ズレの少ない加工を
実行できるＦＩＢ加工装置の補正方法を提供することに
ある。
工途中での試料表面の汚染，加工途中の操作（加工状態
の監視）を少なく、長時間加工位置ズレの少ない加工を
実行できるＦＩＢ加工装置の補正方法を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明ではｎ個（ただし、ｎ＝１，２，３，・・・)の
位置補正用マークを作製，登録し、これらの位置補正用
のマークを定時間間隔で位置補正に用いるマークに切り
替える機能を設けた。
に、本発明ではｎ個（ただし、ｎ＝１，２，３，・・・)の
位置補正用マークを作製，登録し、これらの位置補正用
のマークを定時間間隔で位置補正に用いるマークに切り
替える機能を設けた。
【００１０】即ち、加工位置補正用のマークをｎ個作製
し、この位置補正マーク位置を記憶する。加工中にこれ
らマークを定時間間隔で切り替えながら、マーク位置検
出を行い、加工位置ズレ量を算出し、この加工位置ズレ
量をイオンビーム照射の制御に反映させることにより、
加工位置補正を行い、加工位置ズレの少ない長時間加工
を行うことができる。
し、この位置補正マーク位置を記憶する。加工中にこれ
らマークを定時間間隔で切り替えながら、マーク位置検
出を行い、加工位置ズレ量を算出し、この加工位置ズレ
量をイオンビーム照射の制御に反映させることにより、
加工位置補正を行い、加工位置ズレの少ない長時間加工
を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図１，図２を用
いて説明する。
いて説明する。
【００１２】図１は、実施例で用いたＦＩＢ加工装置の
構成図である。本発明の実施例では、図５の従来装置と
比較すると、検出用マークをｎ個登録する検出用マーク
登録制御部１３，ｎ個登録されたマークを位置補正用マ
ークに切り替えるためのマーク切替部１４をコンピュー
タ部７へ接続する点が異なる。この２つの制御部より、
複数の加工位置補正用マークの登録と、位置補正に使用
するマークの切り替えが可能となる。これにより、所望
の加工位置近傍のイオンスパッタリング現象による試料
の汚染オペレータの操作を少なく、長時間にわたる加工
を行う。
構成図である。本発明の実施例では、図５の従来装置と
比較すると、検出用マークをｎ個登録する検出用マーク
登録制御部１３，ｎ個登録されたマークを位置補正用マ
ークに切り替えるためのマーク切替部１４をコンピュー
タ部７へ接続する点が異なる。この２つの制御部より、
複数の加工位置補正用マークの登録と、位置補正に使用
するマークの切り替えが可能となる。これにより、所望
の加工位置近傍のイオンスパッタリング現象による試料
の汚染オペレータの操作を少なく、長時間にわたる加工
を行う。
【００１３】本実施例では、検出用登録マーク１０２，
１０３，１０４，１０５（５μｍ×５μｍの十字マー
ク）を加工を実行する以前に加工領域１０１を含まない
位置に加工し、検出用のマークとして検出用マーク登録
部１３に登録する。加工実行前に、この登録マークの加
工設定可能領域１００内での正確な位置をマーク検出部
１２に画像制御部９からマーク位置近傍のＳＩＭ画像情
報を供給することにより検出し、登録マーク位置とし記
録する。検出用登録マーク１０３,１０４,１０５の正確
な位置は、検出用登録マーク１０２との位置関係から決
定することができる。
１０３，１０４，１０５（５μｍ×５μｍの十字マー
ク）を加工を実行する以前に加工領域１０１を含まない
位置に加工し、検出用のマークとして検出用マーク登録
部１３に登録する。加工実行前に、この登録マークの加
工設定可能領域１００内での正確な位置をマーク検出部
１２に画像制御部９からマーク位置近傍のＳＩＭ画像情
報を供給することにより検出し、登録マーク位置とし記
録する。検出用登録マーク１０３,１０４,１０５の正確
な位置は、検出用登録マーク１０２との位置関係から決
定することができる。
【００１４】加工を開始する。この加工開始時に加工位
置補正の開始を制御するために、ある一定時間または、
設定された時間で加工位置補正制御が開始されるための
タイマーを設定する。同時に、位置検出用マーク切替え
制御を開始するためのタイマーを設定する。位置補正用
マーク切替え制御用のタイマーへ設定する時間は、位置
補正用の制御開始タイマーより長い一定時間または、設
定された時間とする。この位置検出用マーク切替えタイ
マーにより位置補正用マーク切替え処理が起動され、コ
ンピュータ部７へ経由してマーク検出制御部１２へ登録
されている位置補正用マークの情報を検出用登録マーク
１０２から、検出用登録マーク１０３へ変更するように
処理を行い、位置補正用マークとする。このとき、位置
検出用マーク切替えタイマーを起動する。これ以降、一
定時間または、設定時間毎に起動される位置検出用マー
ク切替え制御で登録されている位置補正用マークを順に
位置補正用マークに切り替え、加工を実行する。この位
置補正用マークの切替え処理時に加工を中断する必要は
ない。
置補正の開始を制御するために、ある一定時間または、
設定された時間で加工位置補正制御が開始されるための
タイマーを設定する。同時に、位置検出用マーク切替え
制御を開始するためのタイマーを設定する。位置補正用
マーク切替え制御用のタイマーへ設定する時間は、位置
補正用の制御開始タイマーより長い一定時間または、設
定された時間とする。この位置検出用マーク切替えタイ
マーにより位置補正用マーク切替え処理が起動され、コ
ンピュータ部７へ経由してマーク検出制御部１２へ登録
されている位置補正用マークの情報を検出用登録マーク
１０２から、検出用登録マーク１０３へ変更するように
処理を行い、位置補正用マークとする。このとき、位置
検出用マーク切替えタイマーを起動する。これ以降、一
定時間または、設定時間毎に起動される位置検出用マー
ク切替え制御で登録されている位置補正用マークを順に
位置補正用マークに切り替え、加工を実行する。この位
置補正用マークの切替え処理時に加工を中断する必要は
ない。
【００１５】位置検出用マークを切り替えるための手段
は、タイマーによる時間軸での切り替えばかりでなく、
位置補正用マークでの検出回数や、検出のために取得し
たＳＩＭ像などからの情報から判断して、位置検出用マ
ークの切替え制御を実行することも考えられる。
は、タイマーによる時間軸での切り替えばかりでなく、
位置補正用マークでの検出回数や、検出のために取得し
たＳＩＭ像などからの情報から判断して、位置検出用マ
ークの切替え制御を実行することも考えられる。
【００１６】加工位置の補正用マークも、本実施例では
ＦＩＢ加工装置で実際に加工し、位置補正用マークを作
製しているが、図３で示すように加工位置近傍にある特
徴的な画像情報を登録し画像処理を用いて位置補正を行
うことも考えられる。
ＦＩＢ加工装置で実際に加工し、位置補正用マークを作
製しているが、図３で示すように加工位置近傍にある特
徴的な画像情報を登録し画像処理を用いて位置補正を行
うことも考えられる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、長時間のＦＩＢの加工
位置ズレに対し、加工位置ズレを検出するために用いる
登録マークがイオンスパッタリング現象などにより、損
傷を受け、その形状が初期のものと異なってきてもオペ
レータの介在を必要とせずに可能となり、ＦＩＢ加工装
置の加工位置補正の高精度化，ＦＩＢ加工の半自動化に
効果がある。
位置ズレに対し、加工位置ズレを検出するために用いる
登録マークがイオンスパッタリング現象などにより、損
傷を受け、その形状が初期のものと異なってきてもオペ
レータの介在を必要とせずに可能となり、ＦＩＢ加工装
置の加工位置補正の高精度化，ＦＩＢ加工の半自動化に
効果がある。
【図１】本発明の実施例で用いたＦＩＢ加工装置の構成
図。
図。
【図２】実施例１の加工領域設定可能領域を説明する平
面図。
面図。
【図３】実施例１の加工領域設定可能領域を説明する平
面図。
面図。
【図４】本発明の加工位置を補正する順を示すフローチ
ャート。
ャート。
【図５】従来技術のＦＩＢ加工装置の構成図。
１…イオン源部、２…イオンビーム制御系、３…試料室
部、４…イオン源制御部、５…イオンビーム制御部、６
…二次粒子検出器、７…コンピュータ部、８…ＣＲＴ、
９…画像制御部、１０…入力部、１１…加工位置補正
部、１２…マーク検出部、１３…マーク登録制御部、１
４…マーク切替制御部、１００…加工領域設定可能領
域、１０１…加工指定領域、１０２…検出用登録マーク
１、１０３…検出用登録マーク２、１０４…検出用登録
マーク３、１０５…検出用登録マーク４、２０２…検出
用登録画像１、２０３…検出用登録画像２。
部、４…イオン源制御部、５…イオンビーム制御部、６
…二次粒子検出器、７…コンピュータ部、８…ＣＲＴ、
９…画像制御部、１０…入力部、１１…加工位置補正
部、１２…マーク検出部、１３…マーク登録制御部、１
４…マーク切替制御部、１００…加工領域設定可能領
域、１０１…加工指定領域、１０２…検出用登録マーク
１、１０３…検出用登録マーク２、１０４…検出用登録
マーク３、１０５…検出用登録マーク４、２０２…検出
用登録画像１、２０３…検出用登録画像２。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 英樹 茨城県ひたちなか市堀口字長久保832番地 ２ 日立計測エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 5C030 AA08 AB05 5C034 DD06 DD09
Claims (3)
- 【請求項１】イオンビームを集束して試料上を走査し、
試料から放出される二次電子や、二次イオンなどの二次
粒子の強度を走査と同期して検出することにより顕微鏡
像を得、その顕微鏡像より加工位置を設定する集束イオ
ンビーム加工装置において、試料の加工中に起こる集束
イオンビーム（Focused Ion Beam：略してＦＩＢ）の照
射位置のズレ，ステージの位置ズレを検出し、補正する
集束イオンビーム加工装置の位置ズレを検出するための
マークをｎ個（ただし、ｎ＝１，２，３，・・・)登録する
機能を有する集束イオンビーム加工装置の加工位置補正
装置。 - 【請求項２】集束イオンビーム加工装置において、登録
するマークを加工する機能を有する請求項１記載の集束
イオンビーム加工装置の加工位置補正装置。 - 【請求項３】集束イオンビーム加工装置において、登録
したｎ個(ただし、ｎ＝２，３,・・・)の位置ズレを検出す
るマークを定時間間隔で、ｎ番目の位置補正用マークに
切り替える機能を有する請求項１または２記載の集束イ
オンビーム加工装置の加工位置補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10270945A JP2000100360A (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 集束イオンビーム加工装置の加工位置補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10270945A JP2000100360A (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 集束イオンビーム加工装置の加工位置補正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000100360A true JP2000100360A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=17493208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10270945A Pending JP2000100360A (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 集束イオンビーム加工装置の加工位置補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000100360A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009139132A (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-25 | Sii Nanotechnology Inc | 試料加工方法および装置 |
| JP2011054497A (ja) * | 2009-09-03 | 2011-03-17 | Sii Nanotechnology Inc | 断面加工観察方法および装置 |
| US9310325B2 (en) | 2013-03-27 | 2016-04-12 | Hitachi High-Tech Science Corporation | Focused ion beam apparatus and method of working sample using the same |
| JP2019096395A (ja) * | 2017-11-17 | 2019-06-20 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 荷電粒子ビーム装置 |
-
1998
- 1998-09-25 JP JP10270945A patent/JP2000100360A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009139132A (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-25 | Sii Nanotechnology Inc | 試料加工方法および装置 |
| JP2011054497A (ja) * | 2009-09-03 | 2011-03-17 | Sii Nanotechnology Inc | 断面加工観察方法および装置 |
| US9310325B2 (en) | 2013-03-27 | 2016-04-12 | Hitachi High-Tech Science Corporation | Focused ion beam apparatus and method of working sample using the same |
| JP2019096395A (ja) * | 2017-11-17 | 2019-06-20 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 荷電粒子ビーム装置 |
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