JP2018139176A - 微細構造体の製造方法およびイオンビーム装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】微細構造体の製造方法は、(a)第1のマスクの第1の開口部を通過して形成された第1のイオンビーム(投射イオンビーム6)を試料の第1の領域に照射してエッチングする工程、(b)上記第1の領域に比べてビーム幅Rに沿った方向の幅が広い第2の領域に第2のイオンビーム(投射イオンビーム6)を照射して上記試料を加工する工程、を含む。さらに、上記第2のイオンビームの縦断面の裾幅Sの大きさは、上記第1のイオンビームの縦断面の裾幅Sの大きさより小さい。
【選択図】図6
Description
図1は本発明の実施の形態1のイオンビーム装置の一例を示す概略構成図である。
本実施の形態2の微細構造体の製造方法およびイオンビーム装置の一例について説明する。図8は図1のイオンビーム装置のレンズ構成の一例を示す概略構成図、図9は図8のイオンビーム装置によって加工された試料の構造を示す断面図、図10は図1のイオンビーム装置のレンズ構成の一例を示す概略構成図、図11は図10のイオンビーム装置によって加工された試料の構造を示す断面図である。
本実施の形態3の微細構造体の製造方法およびイオンビーム装置の一例について説明する。図12は本発明のイオンビーム装置で用いられるマスクの構造の一例を示す平面図、図13は図12のマスクを用いて加工された試料の構造を示す断面図、図14は本発明のイオンビーム装置で用いられるマスクの構造の一例を示す平面図である。また、図15は図14のマスクを用いて加工された試料の構造を示す断面図、図16は本発明のイオンビーム装置で用いられるマスクの構造の一例を示す平面図、図17は図16のマスクを用いて加工された試料の構造を示す断面図である。
ただし、それぞれの発明で共通する効果についての重複説明は省略している。
4 ステンシルマスク(マスク)
4a ステンシルマスク(第1のマスク)
4b ステンシルマスク(第2のマスク)
4c ステンシルマスク(第3のマスク)
4d ステンシルマスク(第4のマスク)
5 投射レンズ
6 投射イオンビーム
6a 第1のイオンビーム
6b 第2のイオンビーム
11 試料
13 ステージ
24 制御部
41 開口部(第1の開口部)
42 開口部(第2の開口部)
Claims (15)
- (a)第1のマスクの第1の開口部を通過して形成された第1のイオンビームを試料の第1の領域に照射して前記試料をエッチングする工程、
(b)前記(a)工程の後、前記(a)工程でエッチングした前記第1の領域の少なくとも一部または全部を含んだ第2の領域であって、かつ前記第1の領域に比べてビーム幅に沿った方向の幅が広い前記第2の領域に第2のイオンビームを照射して前記試料を加工する工程、
を含み、
前記第2のイオンビームの縦断面の裾幅の大きさは、前記第1のイオンビームの縦断面の裾幅の大きさより小さい、微細構造体の製造方法。 - 請求項1に記載の微細構造体の製造方法において、
前記第2のイオンビームは、前記第1のマスクの前記第1の開口部の面積よりも大きな面積を有し、かつ前記第1の開口部と相似な形状の第2の開口部を備えた第2のマスクの前記第2の開口部を通過して形成されたイオンビームである、微細構造体の製造方法。 - 請求項1に記載の微細構造体の製造方法において、
前記第2のイオンビームは、前記第1のマスクの前記第1の開口部の面積よりも大きな面積を有する第2のマスクの第2の開口部を通過して形成されたイオンビームであって、前記第1のイオンビームに比べてビーム電流が小さいイオンビームである、微細構造体の製造方法。 - 請求項1に記載の微細構造体の製造方法において、
前記(b)工程は、イオンビーム装置の前記試料が保持されるステージの高さをイオン源から遠ざける方向に移動させて、前記第2のイオンビームを前記試料に照射して加工する工程を含んでいる、微細構造体の製造方法。 - 請求項1に記載の微細構造体の製造方法において、
前記(b)工程は、前記第1のマスクの前記第1の開口部の面積よりも大きな面積の第2の開口部を有する第2のマスクをイオン源から遠ざける方向に移動させて、前記第2のイオンビームを照射して加工する工程を含んでいる、微細構造体の製造方法。 - 請求項1に記載の微細構造体の製造方法において、
前記第1のマスクの前記第1の開口部を通過させて所望の投射倍率で前記試料にイオンビームを投射した時の投射サイズに比べて加工痕の領域の大きさが大きくなることを予め見込んで、前記試料の加工寸法を前記試料の設計寸法に合わせる、微細構造体の製造方法。 - 請求項1に記載の微細構造体の製造方法において、
前記(b)工程では、前記第2のイオンビームの照射によって形成される穴部の底部が平坦になるまで前記第2のイオンビームを照射する、微細構造体の製造方法。 - (a)開口部が凹型多角形に形成された第3のマスクの前記開口部を通過して形成された第1のイオンビームを試料に照射して、前記試料に第1の深さの領域と、前記第1の深さより深さが浅い第2の深さの領域と、を形成する工程、
(b)前記(a)工程後、前記第2の深さの領域に対して、第4のマスクの開口部を通過して形成された第2のイオンビームを照射して前記試料を加工する工程、
を含み、
前記第4のマスクの前記開口部は、前記凹型多角形の一部の形状からなる、微細構造体の製造方法。 - 請求項8に記載の微細構造体の製造方法において、
前記第2のイオンビームの縦断面の裾幅の大きさは、前記第1のイオンビームの縦断面の裾幅の大きさより小さい、微細構造体の製造方法。 - 請求項8に記載の微細構造体の製造方法において、
前記第2のイオンビームの照射領域は、前記第1のイオンビームの照射領域の少なくとも一部よりも広い部分を有している、微細構造体の製造方法。 - イオン源と、
前記イオン源から放出されるイオンビームを集束する複数のレンズと、
試料を保持するステージと、
前記試料上に配置され、開口部を備えたマスクと、
を有し、
前記マスクの前記開口部を通過して形成されたイオンビームを、前記試料に照射して前記試料の加工を行い、
前記イオンビームのうち、第1のイオンビームを照射して前記試料をエッチング加工する第1の制御と、前記第1のイオンビームの縦断面の裾幅の大きさより縦断面の裾幅の大きさが小さい第2のイオンビームを形成する第2の制御と、前記第1のイオンビームの照射領域に比べてビーム幅に沿った方向の幅が広い領域に前記第2のイオンビームを照射して前記試料をエッチング加工する第3の制御と、を行う制御部を有する、イオンビーム装置。 - 請求項11に記載のイオンビーム装置において、
前記開口部は、複数種類の形状からなり、
前記複数種類の開口部の形状が相似形状であり、
前記制御部により、前記複数種類の形状の開口部のうち、第1の開口部を通過させて前記第1のイオンビームを形成し、前記第1の開口部より面積が大きな第2の開口部を通過させて前記第2のイオンビームを形成する制御を行う、イオンビーム装置。 - 請求項11に記載のイオンビーム装置において、
前記開口部は、複数種類の形状からなり、
前記制御部により、前記複数種類の形状の開口部のうち、第1の開口部を通過して形成された前記第1のイオンビームのビーム電流に比べて、前記第1の開口部より面積が大きな第2の開口部を通過して形成された前記第2のイオンビームのビーム電流を小さくする制御を行う、イオンビーム装置。 - 請求項11に記載のイオンビーム装置において、
前記制御部により、前記第1のイオンビームを形成する時の前記ステージの高さに比べて、前記第2のイオンビームを形成する時の前記ステージの高さを、前記イオン源から遠ざける方向に移動させる制御を行う、イオンビーム装置。 - 請求項11に記載のイオンビーム装置において、
前記制御部により、前記第1のイオンビームによるエッチング加工で形成された前記試料の穴部の底部が、平坦になるまで前記第2のイオンビームを照射する制御を行う、イオンビーム装置。
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