JP2001077058A5 - - Google Patents

Description

続いて、第２の集束イオンビーム鏡筒２２で試料２５を観察する。試料２５は水平に置かれているから、第２の集束イオンビーム鏡筒の集束イオンビームは図２に構成によるならば、試料表面法線に対して60度の傾きを持って試料表面に入射する。そのため、図4に示すように、試料２５に垂直に集束イオンビームを照射する第一の集束イオンビーム鏡筒では、点Aから発射した集束イオンビームは試料表面の点Oを中心として点Bから点Cの範囲に集束イオンビームが照射される。ところが、試料２５に対して傾きを持って集束イオンビームを照射する第２の集束イオンビーム鏡筒２２では、点Xから発射した集束イオンビームは試料表面が集束イオンビームの入射角度が90度になるよう傾斜されていれば、点Yから点Zの範囲に集束イオンビームが照射される。そしてこの範囲は点Bから点Cの範囲と一致する。ところが、実際は、傾斜を持っていることから試料表面の点Y1から点Z1の範囲に照射されることになる。このとき、図4の試料表面法線方向は、第1および第２の集束イオンビーム鏡筒共に集束イオンビームの照射範囲は変わらない。その結果、第二の集束イオンビームによる観察像は縦横比の歪んだものになることが分かる。そこで、第２の集束イオンビーム鏡筒２２では、偏向電極に印加する走査信号を調整し、試料表面点Oを中心として点Bから点Cの範囲で集束イオンビームが照射されるように調整する。さらに、この状態で試料２５が第１の集束イオンビーム鏡筒２１で観察した時の観察像と同じに見えるよう観察像の観察位置および直角度を調整する。

このように調整された集束イオンビーム装置で、本発明の第一の実施例である加工方法を説明する。
図５に同一の加工領域をスパッタエッチングした第一の加工実施例を示す。第一及び第二の集束イオンビームを同一箇所に照射することにより加工したときの断面形状である。簡単なシミュレーションであるため、断面形状を正確に示したものではないが、おおよその形状は現している。ただし、スパッタエッチング加工は、(1)試料に対する集束イオンビームの入射角が傾いているほうが加工速度は速い。（図8に集束イオンビームの入射角度と単位電荷当たりの加工堆積Rvの関係を示す。ここで、入射角度が80度で最も加工速度が早いことが分かる。）(2)集束イオンビームが平坦な試料に入射したときより、試料の角部に入射したほうが加工速度は速い。という性質を持つことから、実際には、第２の集束イオンビーム鏡筒２２による加工の方が進行は速く、角部がエッチングされる。したがって、図5と比較して実際は角部のエッチングされた、より滑らかな形状になる。

Claims (8)

1. 真空容器である試料室と、試料を載置して移動する試料ステージと、イオンビームを発生するイオン源及び前記イオン源から発生したイオンビームを集束して偏向走査するイオンビーム光学系からなる集束イオンビーム鏡筒と、試料に前記集束イオンビーム鏡筒より発生した集束イオンビームを照射したときに発生する二次荷電粒子を検出する検出器からなる集束イオンビーム加工装置であり、集束イオンビーム鏡筒が少なくとも2本以上前記試料室に取付けられ、前記複数の集束イオンビーム鏡筒は、前記複数の集束イオンビーム鏡筒より発生する集束イオンビームが前記試料ステージに載置された試料表面の1点で交叉するように配置されている集束イオンビーム加工装置を用いて
   前記試料表面の同一の領域に、前記集束イオンビーム鏡筒より発生する集束イオンビームを同時に照射することを特徴とする集束イオンビームを用いたスパッタエッチング加工方法。
2. 真空容器である試料室と、試料を載置して移動する試料ステージと、イオンビームを発生するイオン源及び前記イオン源から発生したイオンビームを集束して偏向走査するイオンビーム光学系からなる集束イオンビーム鏡筒と、試料に前記集束イオンビーム鏡筒より発生した集束イオンビームを照射したときに発生する二次荷電粒子を検出する検出器からなる集束イオンビーム加工装置であり、集束イオンビーム鏡筒が少なくとも2本以上前記試料室に取付けられ、前記複数の集束イオンビーム鏡筒は、前記複数の集束イオンビーム鏡筒より発生する集束イオンビームが前記試料ステージに載置された試料表面の1点で交叉するように配置されている集束イオンビーム加工装置を用いて
   前記試料表面の異なる領域に、前記集束イオンビーム鏡筒より発生する集束イオンビームを同時に照射することを特徴とする集束イオンビームを用いたスパッタエッチング加工方法。
3. 真空容器である試料室と、試料を載置して移動する試料ステージと、イオンビームを発生するイオン源及び前記イオン源から発生したイオンビームを集束して偏向走査するイオンビーム光学系からなる集束イオンビーム鏡筒と、試料に前記集束イオンビーム鏡筒より発生した集束イオンビームを照射したときに発生する二次荷電粒子を検出する検出器と、前記試料室内にエッチング・アシスト・ガスを導入するガス導入装置からなる集束イオンビーム加工装置であり、集束イオンビーム鏡筒が少なくとも2本以上前記試料室に取付けられ、前記複数の集束イオンビーム鏡筒は、前記複数の集束イオンビーム鏡筒より発生する集束イオンビームが前記試料ステージに載置された試料表面の1点で交叉するように配置されている集束イオンビーム加工装置を用いて
   前記試料表面の同一の領域に、前記ガス導入装置を用いてガスを前記試料表面に吹き付けながら前記集束イオンビーム鏡筒より発生する集束イオンビームを同時に照射することを特徴とする集束イオンビームを用いたスパッタエッチング加工方法。
4. 真空容器である試料室と、試料を載置して移動する試料ステージと、イオンビームを発生するイオン源及び前記イオン源から発生したイオンビームを集束して偏向走査するイオンビーム光学系からなる集束イオンビーム鏡筒と、試料に前記集束イオンビーム鏡筒より発生した集束イオンビームを照射したときに発生する二次荷電粒子を検出する検出器と、前記試料室内にエッチング・アシスト・ガスを導入するガス導入装置からなる集束イオンビーム加工装置であり、集束イオンビーム鏡筒が少なくとも2本以上前記試料室に取付けられ、前記複数の集束イオンビーム鏡筒は、前記複数の集束イオンビーム鏡 筒より発生する集束イオンビームが前記試料ステージに載置された試料表面の1点で交叉するように配置されている集束イオンビーム加工装置を用いて前記試料表面の異なる領域に、前記ガス導入装置を用いて
   ガスを前記試料表面に吹き付けながら前記集束イオンビーム鏡筒より発生する集束イオンビームを同時に照射することを特徴とする集束イオンビームを用いたスパッタエッチング加工方法。
5. 真空容器である試料室と、試料を載置して移動する試料ステージと、イオンビームを発生するイオン源及び前記イオン源から発生したイオンビームを集束して偏向走査するイオンビーム光学系からなる集束イオンビーム鏡筒と、試料に前記集束イオンビーム鏡筒より発生した集束イオンビームを照射したときに発生する二次荷電粒子を検出する検出器と、前記試料室内にデポジション原料ガスを導入するガス導入装置からなる集束イオンビーム加工装置であり、集束イオンビーム鏡筒が少なくとも2本以上前記試料室に取付けられ、前記複数の集束イオンビーム鏡筒は、前記複数の集束イオンビーム鏡筒より発生する集束イオンビームが前記試料ステージに載置された試料表面の1点で交叉するように配置されている集束イオンビーム加工装置を用いて前記試料表面の異なる領域に、前記ガス導入装置を用いてガスを前記試料表面に吹き付けながら前記集束イオンビーム鏡筒より発生する集束イオンビームを同時に照射することを特徴とする集束イオンビームを用いたデポジション加工方法。
6. 真空容器である試料室と、試料を載置して移動する試料ステージと、イオンビームを発生するイオン源及び前記イオン源から発生したイオンビームを集束して偏向走査するイオンビーム光学系からなる集束イオンビーム鏡筒と、試料に前記集束イオンビーム鏡筒より発生した集束イオンビームを照射したときに発生する二次荷電粒子を検出する検出器と、前記試料室内にデポジション原料ガスを導入するガス導入装置からなる集束イオンビーム加工装置であり、集束イオンビーム鏡筒が少なくとも2本以上前記試料室に取付けられ、前記複数の集束イオンビーム鏡筒は、前記複数の集束イオンビーム鏡筒より発生する集束イオンビームが前記試料ステージに載置された試料表面の1点で交叉するように配置されている集束イオンビーム加工装置を用いて
   前記試料表面の同一の領域に、前記ガス導入装置を用いてガスを前記試料表面に吹き付けながら前記集束イオンビーム鏡筒より発生する集束イオンビームを同時に照射することを特徴とする集束イオンビームを用いたデポジション加工方法。
7. 集束イオンビームの照射されたピクセルに対して、前記ピクセルの近傍に、前記集束イオンビームを発射している集束イオンビーム鏡筒とは別の集束イオンビーム鏡筒の集束イオンビームを同時に照射しないことを特徴とする請求項６記載の集束イオンビームによるデポジション加工方法。
8. 集束イオンビームの照射されたピクセルに対して、前記集束イオンビームを発射している集束イオンビーム鏡筒とは別の集束イオンビームを一定時間照射しないことを特徴とする請求項６記載の集束イオンビームによるデポジション加工方法。