JP2735192B2 - Energy beam processing method and apparatus - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、集束イオンビーム等を用いて、LSIや露光
用マスクに加工を行う際の、加工深さ制御技術に関す
る。 〔従来の技術〕 近年LSIの開発工程において、LSIチップ内配線の一部
を切断したり、接続したりして不良箇所のデバッグ，修
正、あるいは不良解析を行うことが大変重要になってき
ている。この目的のため従来、集束イオンビームにより
LSIの配線を切断する例が報告されている。 例えば特開昭58−106750（フォーカス・イオンビーム
加工方法）には、イオンビームの照射量照射時間，加速
電圧等を変えることによりエッチ深さの異なった加工が
可能であることが示されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術では、いかにして所望の加工深さが得ら
れた時点を判断し、加工をストップするかについては、
照射時間，照射量等を可変にするという事が述べられて
いるだけである。P4にエッチング深さＳを表す式が示さ
れているが、この式よりどうすれば目標とする深さの加
工が出来るかに関する具体的な記述はない。具体的な加
工終点検出方法については、２次イオンを分析する方法
をあげている。 しかし、LSIが多層配線を採用しており、下層の配線
を切断するためには第３図の加工部断面に示すように、
典型的には加工面積□５μm,加工深さ10μｍのように高
いアスペクト比を有する穴をあけなくてはならない。第
２図に示すように加工深さが浅い場合は、十分な量の二
次イオン29が二次イオン検出器30にとらえられるが、第
３図のようにアスペクト比が高くなると、二次イオン29
はほとんど検出されなくなる。このため、この方法で加
工終点を検出することは不可能である。 一方、ビーム電流と加速電圧が一定であるならば、加
工深さは加工時間に比例する。加工深さが浅い場合は加
工時間が短いので、この時間内でビーム電流が一定であ
るという仮定をし、加工時間で深さを制御しても大きな
誤差は生じなかった。 しかし第３図に示した穴では、例えば典型的な加工速
度:0.3μm³/Sにて体積５×５×10＝250μm³を加工する
ので約14分を要し、この時間内では第４図に示すように
ビーム電流iBのドリフトを無視することはできない。ド
リフトは10％を超す場合もある。このため第５図に示す
ように、当初の設定電流値を基準に加工時間を設定し
て、その後ビーム電流が減る方向にドリフトした場合
は、実際の深さが不足し、配線31の切断ができない。ま
た逆に当初の設定電流値よりも実際の電流値が増す方向
にドリフトした場合は、目標深さよりも深く加工してし
まうため、下層配線まで加工してしまい、下層配線から
の再付着33により上層配線との短絡を生じる等の問題が
おこる。 本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解決し、加工
中にビーム電流が変化してもその影響を受けることなく
高い精度で加工深さを制御することが可能なエネルギー
ビーム加工方法及びその装置を提供することに有る。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、加工中に十分短い時間間隔でビーム電流
を測定し、これを時間積分して求めた照射イオン量（以
下ドーズ量と呼ぶ）を用いて、加工深さを算出すること
により、達成される。 即ち、上記目的は、エネルギービームを集束偏向走査
して被加工物の所定の領域に照射し、この所定の領域を
加工するエネルギービーム加工方法において、所定時間
ごとに照射するエネルギービームを偏向させて電流測定
部へ照射し、この電流検出部により偏向させたエネルギ
ービームの電流を測定し、この測定した偏向させたエネ
ルギービームの電流値から所定の領域に照射したエネル
ギービームのドーズ量を求め、このドーズ量と被加工物
の単位入射エネルギービーム量当たりのスパッタ体積と
加工開始時の開口面積とに基づいて又はドーズ量と予め
求めた加工深さとの関係に基づいて被加工物の所定の領
域の加工深さを算出し、この算出した加工深さの値を予
め定められた値と比較して加工の終点を検出して所定の
領域へのエネルギービームの照射を停止する方法及びそ
の装置を採用することにより達成される。 また、上記目的は、エネルギービームを集束偏向走査
して被加工物の所定の領域に照射し、この所定の領域を
加工するエネルギービーム加工方法において、エネルギ
ービームを被加工物の所定の領域に照射しているときに
エネルギービームを集束偏向させるレンズ電極に流入す
るエネルギービームの電流を測定し、この測定したレン
ズ電極に流入したエネルギービームの電流値から所定の
領域に照射したエネルギビームのドーズ量を求め、この
ドーズ量と被加工物の単位入射エネルギービーム量当た
りのスパッタ体積と加工開始時の開口面積とに基づいて
又はドーズ量と予め求めた加工深さとの関係に基づいて
被加工物の所定の領域の加工深さを算出し、この算出し
た加工深さの値を予め定められた値と比較して加工の終
点を検出して所定の領域への前記エネルギービームの照
射を停止する方法及びその装置を採用することにより達
成される。 〔作用〕 集束イオンビーム加工では、第６図に示す様にイオン
ビーム28によりスパッタされた原子34が、加工穴側壁に
再付着し再付着層35を形成し、加工穴側壁が形斜する。
この再付着層による加工穴形状の変化は、加工深さの進
行速度に影響を与える。 我々は実験の結果第７図に示す関係を得た。まず、ビ
ーム径ｄの２倍2dに対して、加工巾Ｌが十分大きい（4d
以上）場合は、加工を開始し加工穴底面に平坦な部分が
残っている間は、加工深さＺはドーズ量Ｄに比例する。
さらに加工を進めて、再付着により加工底面の平坦部が
消失し加工穴がくさび状になった後は、加工深さＺの進
行速度は第７図の様に遅くなる。次に、上記の場合より
加工巾Ｌが狭い場合、すなわちＬがビーム径ｄの２倍と
ほぼ同じかそれ以下の場合は、加工開始時点からＺとＤ
は比例関係を示さず、加工の進行に伴いＺの進行速度は
遅くなる。そこで、ＺがＤに比例する場合とそれ以外の
場合について、それぞれ深さ制御方法を発明した。 ＺがＤに比例する場合、まず加工中に十分短い時間間
隔でビーム電流を測定し、これを時間積分してドーズ量
Ｄを求め、Ｄに比例定数をかけて深さＺを求める。ここ
で、被加工材質Ｍの単位入射イオン量あたりのスパッタ
体積をk_M〔μm³/n_C〕（以下材質Ｍの加工速度係数と呼
ぶ）とし、加工開始時の開口面積をＡ〔μm²〕（Ａ＝
L₁,L₂,L₁,L₂は加工部の縦横巾）とする。加工深さＺ
は、再付着を無視し、スパッタ原子がすべてなくなると
仮定した。直方体状の加工穴体積Ｖ（以下スパッタ体積
と呼ぶ）を開口面積Ａで除して求まるので次式が成り立
つ。 従って、上記ＺとＤの比例定数はk_M/Aとなる。 次にＺとＤが比例しない場合、ドーズ量Ｄを求めるの
は上記と同様である。Ｄを求めた後、あらかじめ試し加
工実験により求めておいた加工深さ関数Ｚ＝ｇ（Ｄ）を
用いて、深さＺを求める。 〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図及び第８図，第９
図，第10図により説明する。 第10図において、イオン源１により引出されたイオン
ビームは、第1,第2,第３レンズ電流（それぞれ図中の2,
3,4）により試料８上に焦点を結ぶように集束される。
ブランキング電極５に必要に応じ電圧を印加することに
よりビームを曲げブランキング・アパーチャ６に当て、
試料８への照射を無くすことができる。デフレクタ電極
７に偏向電圧をかけることにより、ビームを加工領域内
で走査することができる。 試料８は、ステージ９に固定され、ステージ９は図示
されない駆動装置により駆動される。加工中はステージ
９を固定し、ビームを偏向走査し加工を行う。 ブランキング電極5,デフレクタ電極７にはそれぞれ、
ブランキングコントローラ11,デフレクタコントローラ1
0により、必要な電圧が供給される。 第10図に示した装置により、加工深さを制御するフロ
ーチャートを第１図に示す。加工する場合まず加工パラ
メータとして、ビーム径ｄと加工巾L₁,L₂（それぞれ縦
巾，横巾）を設定する。ｄとL₁,L₂の大きさを比較し、
深さＺがドーズ量Ｄに比例する場合か否かを判定し、そ
れぞれ別のフローで加工をスタートする。ここでＺとＤ
の比例関係を判定するためのd,L₁,L₂の関係は、被加工
物により変化するため、実験によりあらかじめ求める必
要がある。例えば、Al配線とスパッタSiO₂膜からなるLS
Iの多層配線を加工する場合は、L₁≧4dかつL₂≧4dのと
きＺ∝D,L₁＜2dまたはL₂2dのときＺはＤに比例しな
い、その中間領域では必要深さ精度に応じて、Ｚ∝Ｄと
近似できるかどうかが決まる、という関係を実験により
得た。 ＺがＤに比例する場合は、第１図で左側に示したフロ
ーにより加工を行なう。加工スタートと同時にタイマを
働かせ一定時間t_S毎にビーム電流i_Bを測定する。サンプ
リング時間t_Sは、この範囲内でのビーム電流変動が十分
に小さい時間に選ぶ。ビーム電流の測定は、例えば第10
図に示す様に、加工の一走査毎に、ブランキングを動作
させた時に、ブランキングアパーチャ６に流入しアース
に向って流れるイオン電流i_BLを測定する。ブランキン
グアパーチャ６の構造を、発生する２次電子を全て包み
込む形状にすることで、i_BLはビーム電流i_Bの値に一致
する。 この時、サンプリング時間t_Sの最小単位は、１回の走
査時間となるが、これは十分短い時間である。 i_BLの測定方法を第11図，第12図，第13図により説明
する。ブランキングを動作させ、イオンビームをブラン
キングアパーチャ６でさえぎると、イオンの衝突により
２次電子36がブランキングアパーチャ６より発生する。
発生した２次電子36が、例えばブランキング電極５の生
成する電界に引かれて飛び去ると、２次電子分の電流が
増加した電流i_BLが電流計12に流れる。このi_BLはもはや
加工時の照射ビーム電流i_Bに一致しない。従って測定電
流i_BLを照射ビーム電流i_Bに一致させるためには、発生
する２次電子36を全てブランキングアパーチャ６で捕ら
える必要がある。 第11図に示した例では、ブランキングアパーチャ６の
上部にブランキング電極５との間をさえぎるひさし状の
部分を設けた。これにより、２次電子36はブランキング
電極５の生成する電界の影響を受けないため、全てブラ
ンキングアパーチャ６で捕らえることができる。 第12図に示した例では、ブランキングアパーチャ６に
ファラデーカップ37を設け、ブランキング動作時には、
イオンビーム28がファラデーカップ37に入射する様にし
た。これにより、２次電子36は全てファラデーカップ37
内に捕らえることができ、ファラデーカップ37からの測
定電流i_BLは照射ビーム電流i_Bに一致する。 第13図に示した例では、ブランキグアパーチャ６とブ
ランキング電極５の間に２次電子トラップ電極38を設
け、２次電子トラップ電源39よりトラップ電圧を印加す
る様にした。２次電子トラップ電極38は例えば平板電極
の中央に穴を開け、そこに金属メッシュを設けたもので
ある。２次電子36のエネルギーは数eVから数10eV程度で
あるから、上記トラップ電圧は−100V前後に設定すれば
よい。これにより、２次電子36は全てブランキングアパ
ーチャ６に向って追いかえされ、ブランキングアパーチ
ャ６で捕らえることができる。なお、トラップ電圧がイ
オンビーム28の集束性に与える影響はわずかであり、レ
ンズ電圧等により容易に補正が可能である。 次に、i_Bの値を他の電流値から間接的に、計算により
求める方法について第14図，第15図，第16図，第17図を
用いて説明する。 測定電流として、イオン源から放出され第１レンズ電
極２（引出電極）に流入する全イオン電流（以下ソース
電流i_Sと呼ぶ）を用いた例を第14図に示す。引出電源41
を通して流れるソース電流i_Sを電流計42で測定し、A/D
コンバータ43でデジタル化した後、光データリンク44に
より測定値をCPU45に送信する。ここで、i_Sの測定系が
アースに対して加速電圧分だけ浮いているため、電気的
に絶縁するために光データリンク44を用いる。CPU45で
は、あらかじめ実験により得たソース電流i_Sと照射ビー
ム電流i_Bの関係 i_B＝Ｆ（i_S） ……（３） を用いて、測定値i_Sからi_Bの値を算出する。 実際に実験を行なった結果、上記i_Sとi_Bの関係Ｆ
（i_S）は、第15図に示す様に１次関数 i_B＝α_１′i_S＋β_１ ……（４） により十分な精度で表わすことができた。 次に測定電流として、第３レンズ電極４（ビームリミ
ッティングアパーチャ）によって照射イオン量を制限し
た残りの電流（以下アパーチャ電流i_Aと呼ぶ）を用いた
例を第16図に示す。第３レンズ電極４から流れる。アパ
ーチャ電流i_Aを電流計46で測定し、A/Dコンバータ43で
デジタル化した後、CPU45に送信する。CPU45ではソース
電流i_Sを用いた場合と同様に、あらかじめ実験により得
たアパーチャ電流i_Aと、照射ビーム電流i_Bの関係 i_B＝Ｇ（i_A） ……（５） を用いて、測定値i_Aからi_Bの値を算出する。 実験によれば、上記i_Aとi_Bの関係Ｇ（i_A）も、第17図
に示す様に１次関数 i_B＝α_２′i_S＋β_２ ……（６） により十分な精度で表わすことができた。 i_Sやi_Aの値を測定し、計算によりi_Bの値を求めるこれ
らの方法では、計算に用いる関数Ｆ（i_S）あるいはＧ
（i_A）の精度が深さ精度に影響を与える。Ｆ（i_S）やＧ
（i_A）を１次関数で近似した場合、加工深さ５μｍに対
して±0.3μｍの深さ制御が可能であった。しかしさら
に５μｍ以上の加工を行う場合や、より高い深さ精度が
要求される場合には、Ｆ（i_S）やＧ（i_A）の精度が問題
となる可能性がある。 ブランキングアパーチャの構造は多少複雑になるが、
より高い深さ精度を得るためには、i_BLを用いてi_Bの値
を直接測定する。前述の方法が適している。 以上のようにして得たi_B〔nA〕とt_S〔sec〕の積に、
加工速度係数k_M〔μm³/n_C〕を乗じて、サンプリング時
間内のスパッタ体積の増分ΔＶ〔μm³〕を求める。 ΔＶ＝k_M′i_B′t_S ……（７） 加工開始からのスパッタ体積Ｖ〔μm³〕にΔＶを加え
て、さらに加工部開口面積Ａ〔μm²〕（Ａ＝L₁,L₂）で
除することにより、現在の加工深さＺ〔μｍ〕が算出で
きる。 Ｖ＝Ｖ＋k_M′i_B′t_S ……（８） Ｚ＝V/A ……（９） 求めたＺが、設定した目標深さZ₀を越えるまで加工を
t_S毎に繰り返し、Z₀を越えた時点で加工をストップす
る。 以上のフローの中で、加工速度係数k_Mの値は被加工物
の材質Ｍにより変化する。そこで、多層試料を加工する
場合は、t_Sのサンプリング毎に材質Ｍを判定し、k_Mの値
を定める必要がある。材質Ｍの判定は、例えばあらかじ
め被加工物の各層の厚さを干渉計等により測定し、材質
Ｍを深さＺの関数ｆ（Ｚ）として求めておき、サンプリ
ング時点のＺの値により判定を行う。 第８図に材質関数ｆ（Ｚ）の例を示す。第８図に示し
た多層構造を、上層から順に加工する場合、加工深さＺ
の進行に伴い材質はグラフのように変化し、これが材質
関数ｆ（Ｚ）となる。 次にＺがＤに比例しない場合は、第１図で右側に示し
たフローにより加工を行う。加工スタートと同時にタイ
マを働かせ一定時間t_S毎にビーム電流i_Bを測定する。i_B
〔nA〕にt_S〔sec〕を乗じて、サンプリング時間内のド
ーズ量の増分ΔＤ＝i_B・t_Sを求め、加工開始からのドー
ズ量にΔＤ〔n_C〕を加えて累積ドーズ量Ｄ〔n_C〕を求め
る。 Ｄ＝Ｄ＋i_B・t_S ……（10） あらかじめ求めておいた、ＺとＤの関数Ｚ＝ｇ（Ｄ）
と求めたＤから現在の加工深さＺ〔μｍ〕を得る。Ｚが
設定目標深さZ₀を越えるまで、加工をt_S毎に繰り返し、
Z₀を越えた時点で加工をストップする。 第９図にＺとＤの関係を表わした加工深さ関数Ｚ＝ｇ
（Ｄ）の例を示す。実際の加工を行う前に、加工箇所と
同じ層構造のサンプルを用い、Ｄを変化させて試し加工
を行い、加工穴の深さＺを電子顕微鏡等により実測し
て、上記の関数関係Ｚ＝ｇ（Ｄ）を得る。Ｚ＝ｇ（Ｄ）
は単調増加関数である。従って、上記試し加工は加工を
行う深さ全般にわたり、詳細に行う必要はなく、目標深
さZ₀の前後のみ詳細に行い、残りの領域はＺ＝ｇ（Ｄ）
を直線で近似すればよい。例えば第９図に示した多層構
造を、Al層まですなわち目標深さ４μｍまで加工する場
合、深さＺが４μｍ前後となる領域のみ、詳細に試し加
工を行い、残りの領域を直線で近似すると、グラフの関
係を得るが、これが加工深さ関数ｇ（Ｄ）となる。 以上の加工フローを実現する制御装置の構成例を第10
図に示す。データメモリ27に、t_S,d,L₁,L₂,M＝ｆ
（Ｚ）,Z＝ｇ（Ｄ）,Z₀等の必要なデータを入力する。
加工中は、ブランキングアパーチャ６で検出したビーム
電流i_Bを、電流計12で測定し、A/Dコンバータ13でデジ
タル化した信号を、制御装置に送る。加工開始と同時
に、タイマ14が働き、t_S毎にトリガ信号がA/Dコンバー
タ13に送られ、A/Dコンバータ13が動作し、i_Bの値がス
イッチ回路15に送られる。入力データd,L₁,L₂の値か
ら、判定回路16がＺとＤの比較関係を判定し、スイッチ
回路15でi_Bの値を次の回路に振り分ける。 ＺとＤが比例する場合、i_Bの値は乗算回路17側に送ら
れる。深さＺと材質関数Ｍ＝ｆ（Ｚ）から判定回路21が
材質Ｍを判定し、k_Mの値を設定する。i_B,t_S,k_Mの値を乗
算回路17で乗じ、加算回路18でスパッタ体積Ｖの値を求
め、さらに除算回路19で開口面積ＡでＶを除することに
より、現在の深さＺを算出する。ここでＡの値は乗算回
路22により、L₁,L₂の値から求められる。Ｚと目標深さZ
₀を比較回路20で比較し、ＺがZ₀を越えた時点でブラン
キングコントローラ11に信号を送り、ブランキング電極
に電圧を印加し加工を停止する。 ＺとＤが比例しない場合、i_Bの値は乗算回路23側に送
られる。i_B,t_Sの値を乗算回路23で乗じ、加算回路24で
累積ドーズ量Ｄの値を求め、さらに判定回路25で、Ｚ＝
ｇ（Ｄ）から現在の深さＺを求める。Ｚと目標深さZ₀を
比較回路26で比較し、ＺがZ₀を越えた時点で、ブランキ
ングコントローラ11に信号を送り加工を停止する。 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、ビーム電流の
変動を無視できない時間にわたり加工を行う場合でも、
ブランキングアパーチャやファラデーカップなどのビー
ム電流測定手段により十分短い時間間隔で測定したビー
ム電流値、又は加工中にレンズ電極に流れる電流値から
算出されるビーム電流値をもとに加工深さを制御できる
ので、高い深さ精度の穴加工を行えるという効果があ
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a processing depth control technique for processing an LSI or an exposure mask using a focused ion beam or the like. [Prior Art] In recent years, in the development process of LSI, it has become very important to debug, correct, or analyze a defective portion by cutting or connecting a part of wiring in an LSI chip. . For this purpose, conventionally a focused ion beam
An example of cutting an LSI wiring has been reported. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-106750 (Focus / Ion beam processing method) shows that it is possible to perform processing with different etch depths by changing the irradiation amount irradiation time of the ion beam, the acceleration voltage, and the like. . [Problems to be Solved by the Invention] In the above prior art, how to determine when a desired machining depth is obtained, and how to stop machining,
It merely describes that the irradiation time, the irradiation amount, and the like are made variable. Although an equation representing the etching depth S is shown in P4, there is no specific description as to how the target depth can be processed from this equation. As a specific processing end point detection method, a method of analyzing secondary ions is mentioned. However, the LSI employs multi-layer wiring, and in order to cut the lower layer wiring, as shown in the cross section of the processed part in FIG.
Typically, holes having a high aspect ratio such as a processing area of 5 μm and a processing depth of 10 μm must be formed. When the processing depth is shallow as shown in FIG. 2, a sufficient amount of secondary ions 29 are captured by the secondary ion detector 30, but when the aspect ratio is high as shown in FIG. 29
Is hardly detected. Therefore, it is impossible to detect the processing end point by this method. On the other hand, if the beam current and the acceleration voltage are constant, the processing depth is proportional to the processing time. When the processing depth is shallow, the processing time is short. Therefore, it was assumed that the beam current was constant within this time, and no great error occurred even if the depth was controlled by the processing time. However, in the hole shown in FIG. 3, for example, since a volume of 5 × 5 × 10 = 250 μm ³ is processed at a typical processing speed: 0.3 μm ³ / S, it takes about 14 minutes. As shown in the figure, the drift of the beam current iB cannot be ignored. Drift can exceed 10%. For this reason, as shown in FIG. 5, if the processing time is set based on the initially set current value and the beam current subsequently drifts in the direction of decreasing, the actual depth becomes insufficient, and the cutting of the wiring 31 may fail. Can not. Conversely, if the actual current value drifts in a direction that increases from the initial set current value, it will be processed deeper than the target depth, so it will be processed to the lower layer wiring, and it will be reattached 33 from the lower layer wiring. Problems such as a short circuit with the upper wiring occur. An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and to provide an energy beam processing method capable of controlling a processing depth with high accuracy without being affected by a change in beam current during processing, and an energy beam processing method therefor. It is to provide a device. [Means for Solving the Problems] The object is to measure a beam current at a sufficiently short time interval during processing, and to integrate the measured beam current with time (hereinafter, referred to as a dose amount) to obtain an irradiation ion amount. This is achieved by calculating the machining depth. That is, the above-mentioned object is to irradiate a predetermined area of a workpiece by focusing and deflecting an energy beam and irradiate the energy beam at predetermined time intervals in an energy beam processing method of processing the predetermined area. By irradiating the current measuring unit, the current of the deflected energy beam is measured by the current detecting unit, and a dose amount of the energy beam irradiated to a predetermined area is obtained from the measured current value of the deflected energy beam. Based on the dose amount and the sputter volume per unit incident energy beam amount of the workpiece and the opening area at the start of processing, or based on the relationship between the dose amount and the processing depth obtained in advance, the predetermined area of the workpiece is Calculate the machining depth, compare the calculated machining depth value with a predetermined value, detect the machining end point, and calculate the energy to a predetermined area. It is achieved by employing a method and apparatus for stopping the irradiation of over beam. Further, the above object is to provide an energy beam processing method for focusing and deflecting and scanning an energy beam on a predetermined area of a workpiece and processing the predetermined area, and irradiating the energy beam on a predetermined area of the workpiece. The current of the energy beam flowing into the lens electrode that focuses and deflects the energy beam during the measurement is measured, and the dose amount of the energy beam applied to a predetermined area is determined from the measured current value of the energy beam flowing into the lens electrode. The predetermined amount of the workpiece is determined based on the dose amount, the sputter volume per unit incident energy beam amount of the workpiece, and the opening area at the start of processing, or based on the relationship between the dose amount and the previously determined processing depth. The processing depth of the area is calculated, the calculated processing depth value is compared with a predetermined value to detect the end point of the processing, and It is achieved by employing a method and apparatus for stopping the irradiation of the energy beam to pass. [Operation] In the focused ion beam processing, the atoms 34 sputtered by the ion beam 28 are reattached to the side wall of the processing hole to form a re-adhesion layer 35 as shown in FIG. 6, and the side wall of the processing hole is inclined.
The change in the shape of the processing hole due to the reattachment layer affects the progress speed of the processing depth. We obtained the relationship shown in FIG. 7 as a result of the experiment. First, the processing width L is sufficiently large with respect to twice the beam diameter d (2d) (4d
In the above case, the processing depth Z is proportional to the dose D while the processing is started and a flat portion remains on the bottom surface of the processing hole.
Further processing is performed, and after the flat portion of the processing bottom surface is lost due to re-adhesion and the processing hole becomes wedge-shaped, the progress speed of the processing depth Z becomes slow as shown in FIG. Next, when the processing width L is narrower than the above case, that is, when L is substantially equal to or less than twice the beam diameter d, Z and D
Does not show a proportional relationship, and the progress speed of Z decreases with the progress of processing. Therefore, a depth control method was invented for each of the case where Z is proportional to D and the other cases. When Z is proportional to D, first, the beam current is measured at sufficiently short time intervals during processing, and this is time-integrated to obtain a dose D, and the depth Z is obtained by multiplying D by a proportional constant. Here, the sputter volume per unit incident ion amount of the material M to be processed is k _M [μm ³ / n _C ] (hereinafter referred to as the processing speed coefficient of the material M), and the opening area at the start of the processing is A [μm ² ] (A =
L ₁ , L ₂ , L ₁ , L ₂ are the vertical and horizontal widths of the machined portion. Machining depth Z
Ignored redeposition and assumed that all sputtered atoms were gone. Since it is obtained by dividing the rectangular processing hole volume V (hereinafter referred to as the sputter volume) by the opening area A, the following equation holds. Therefore, the proportional constant between Z and D is k _M / A. Next, when Z and D are not proportional, obtaining the dose amount D is the same as described above. After obtaining D, the depth Z is obtained using a processing depth function Z = g (D) obtained in advance by a trial processing experiment. [Embodiment] Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIGS. In FIG. 10, the ion beam extracted by the ion source 1 includes first, second, and third lens currents (2, 2 in the figure, respectively).
The light is focused so as to be focused on the sample 8 according to (3) and (4).
By applying a voltage to the blanking electrode 5 as needed, the beam is bent and applied to the blanking aperture 6,
Irradiation to the sample 8 can be eliminated. By applying a deflection voltage to the deflector electrode 7, the beam can be scanned in the processing area. The sample 8 is fixed to a stage 9, and the stage 9 is driven by a driving device (not shown). During processing, the stage 9 is fixed, and the beam is deflected and scanned for processing. The blanking electrode 5 and the deflector electrode 7 respectively
Blanking controller 11, Deflector controller 1
0 supplies the required voltage. FIG. 1 shows a flowchart for controlling the processing depth by the apparatus shown in FIG. In the case of processing, first, the beam diameter d and the processing widths L ₁ and L ₂ (vertical width and horizontal width) are set as processing parameters. d and the size of L ₁ , L ₂
It is determined whether or not the depth Z is proportional to the dose amount D, and the machining is started in different flows. Where Z and D
Since the relationship between d, L ₁ , and L ₂ for determining the proportional relationship varies depending on the workpiece, it is necessary to obtain the relationship in advance by an experiment. For example, LS consisting of Al wiring and sputtered SiO ₂ film
When processing multi-layer wiring of I, when L ₁ ≧ 4d and L ₂ ≧ 4d, Z∝D, when L ₁ <2d or L ₂ 2d, Z is not proportional to D. Required depth accuracy in the middle area , It is determined by an experiment that whether or not Z と D can be approximated is determined according to. When Z is proportional to D, machining is performed according to the flow shown on the left side in FIG. Processing start at the same time to measure the beam current i _B for every predetermined time t _S exerts a timer. The sampling time t _S is selected when the fluctuation of the beam current within this range is sufficiently small. The measurement of the beam current is performed, for example, in the tenth
As shown in the figure, each scanning processing, when operating the blanking, measuring ion currents i _BL flowing toward the ground flows into the blanking aperture 6. The structure of the blanking aperture 6, by a shape encompassing all the secondary electrons generated, i _BL is equal to the value of the beam current i _B. At this time, the minimum unit of the sampling time t _S is one scanning time, which is a sufficiently short time. The method of measuring _iBL will be described with reference to FIGS. 11, 12, and 13. FIG. When the blanking is activated and the ion beam is blocked by the blanking aperture 6, secondary electrons 36 are generated from the blanking aperture 6 due to collision of ions.
When the generated secondary electrons 36 are drawn away by, for example, an electric field generated by the blanking electrode 5, a current i _{BL in} which the current of the secondary electrons is increased flows through the ammeter 12. The i _BL no longer coincide with the irradiation beam current i _B during processing. Therefore in order to match the measured current i _BL to the irradiation beam current i _B, it is necessary to capture the secondary electrons 36 generated at all blanking aperture 6. In the example shown in FIG. 11, an eave-shaped portion for blocking between the blanking electrode 5 and the blanking electrode 5 is provided above the blanking aperture 6. As a result, the secondary electrons 36 are not affected by the electric field generated by the blanking electrode 5, and can be entirely captured by the blanking aperture 6. In the example shown in FIG. 12, a Faraday cup 37 is provided in the blanking aperture 6, and during the blanking operation,
The ion beam 28 was made incident on the Faraday cup 37. As a result, the secondary electrons 36 are all Faraday cups 37
And the measured current i _BL from the Faraday cup 37 matches the illumination beam current i _B. In the example shown in FIG. 13, a secondary electron trap electrode 38 is provided between the blank aperture 6 and the blanking electrode 5, and a trap voltage is applied from a secondary electron trap power supply 39. The secondary electron trap electrode 38 is formed, for example, by making a hole in the center of a flat plate electrode and providing a metal mesh there. Since the energy of the secondary electrons 36 is on the order of several eV to several tens eV, the trap voltage may be set to about -100V. As a result, all the secondary electrons 36 are repelled toward the blanking aperture 6 and can be caught by the blanking aperture 6. Note that the influence of the trap voltage on the convergence of the ion beam 28 is slight, and the correction can be easily performed by the lens voltage or the like. Next, a method of indirectly calculating the value of i _B from other current values by calculation will be described with reference to FIGS. 14, 15, 16, and 17. FIG. FIG. 14 shows an example in which the total ion current (hereinafter, referred to as source current i _S ) emitted from the ion source and flowing into the first lens electrode 2 (extraction electrode) is used as the measurement current. Drawer power supply 41
The source current i _S flowing through is measured by the ammeter 42 and the A / D
After being digitized by the converter 43, the measured value is transmitted to the CPU 45 via the optical data link 44. Here, since the measurement system of i _S is floating with respect to the ground by the acceleration voltage, the optical data link 44 is used for electrical insulation. The CPU 45 calculates the value of i _B from the measured value i _S using the relationship i _B = F (i _S ) (3) between the source current i _S and the irradiation beam current i _B obtained in advance by experiments. Result of performing actual experiments, the relationship F of the i _S and i _B
(I _S ) could be expressed with sufficient accuracy by the linear function i _B = α ₁ ′ i _S + β ₁ (4) as shown in FIG. Next, FIG. 16 shows an example in which the remaining current (hereinafter, referred to as aperture current i _A ) whose irradiation ion amount is limited by the third lens electrode 4 (beam limiting aperture) is used as the measurement current. It flows from the third lens electrode 4. The aperture current i _A is measured by the ammeter 46, digitized by the A / D converter 43, and transmitted to the CPU 45. In the CPU 45, as in the case of using the source current i _S , the measurement is performed using the relationship i _B = G (i _A ) (5) between the aperture current i _A obtained in advance by experiment and the irradiation beam current i _B. to calculate the value of i _B from the value i _a. According to experiments, the relationship G (i _A ) between i _A and i _B is also sufficiently accurate by the linear function i _B = α ₂ ′ i _S + β ₂ , as shown in FIG. Could be shown. In these methods of measuring the value of i _S or i _A and calculating the value of i _B by calculation, the function F (i _S ) or G
The accuracy of (i _A ) affects the depth accuracy. F (i _S ) or G
When (i _A ) was approximated by a linear function, a depth control of ± 0.3 μm was possible for a processing depth of 5 μm. However, when processing of 5 μm or more is required, or when higher depth accuracy is required, the accuracy of F (i _S ) or G (i _A ) may become a problem. The structure of the blanking aperture is slightly more complicated,
In order to obtain a higher depth accuracy, the value of i _B is measured directly using an i _BL. The methods described above are suitable. In the product of i _B [nA] and t _S [sec] obtained as described above,
By multiplying by the processing speed coefficient k _M [μm ³ / n _C ], the increment ΔV [μm ³ ] of the sputter volume within the sampling time is obtained. ΔV = k _M ′ i _B ′ t _S (7) ΔV is added to the sputter volume V [μm ³ ] from the start of processing, and the opening area A [μm ² ] (A = L ₁ , L ₂₎ ), The current machining depth Z [μm] can be calculated. V = V + k _M ′ i _B ′ t _S (8) Z = V / A (9) Processing is performed until the obtained Z exceeds the set target depth Z _0.
repeated every t _S, it stops the processing at the time of exceeding the Z _0. Among the above flow, the value of the processing speed coefficient k _M varies with the material M of the workpiece. Therefore, when processing a multilayer sample, it is necessary to determine the material M for each sampling of t _S and determine the value of k _M. For the determination of the material M, for example, the thickness of each layer of the workpiece is measured in advance with an interferometer or the like, the material M is obtained as a function f (Z) of the depth Z, and the determination is made based on the value of Z at the time of sampling. Do. FIG. 8 shows an example of the material function f (Z). When processing the multilayer structure shown in FIG. 8 in order from the upper layer, the processing depth Z
The material changes as shown in the graph as the process progresses, and this becomes a material function f (Z). Next, when Z is not proportional to D, processing is performed according to the flow shown on the right side in FIG. Processing start at the same time to measure the beam current i _B for every predetermined time t _S exerts a timer. i _B
[NA] is multiplied by t _S [sec] to obtain an increment ΔD = i _B · t _S of the dose within the sampling time, and ΔD [n _C ] is added to the dose from the start of machining to accumulate the dose D. [N _C ] is obtained. D = D + i _B · t _S (10) The function of Z and D, Z = g (D), obtained in advance
From the obtained D, the current processing depth Z [μm] is obtained. Z until exceeds the set target depth Z _0, repeated processing for each t _S,
Stop machining when Z ₀ is exceeded. FIG. 9 shows a machining depth function Z = g representing the relationship between Z and D.
The example of (D) is shown. Before performing actual processing, a test processing is performed by using a sample having the same layer structure as that of the processed part while changing D, and the depth Z of the processed hole is actually measured by an electron microscope or the like, and the above functional relationship Z = g (D) is obtained. Z = g (D)
Is a monotonically increasing function. Therefore, the trial processing does not need to be performed in detail over the entire processing depth, and is performed in detail only before and after the target depth Z ₀ , and the remaining area is Z = g (D)
May be approximated by a straight line. For example, when processing the multilayer structure shown in FIG. 9 up to the Al layer, that is, up to the target depth of 4 μm, only the region where the depth Z is about 4 μm is subjected to trial processing in detail, and the remaining region is approximated by a straight line. , A graph relationship is obtained, which is a machining depth function g (D). The configuration example of the control device that realizes the above machining flow
Shown in the figure. In the data memory 27, t _S , d, L ₁ , L ₂ , M = f
(Z), Z = g ( D), enter the required data, such as Z _0.
During the processing, the beam current i _B detected by the blanking aperture 6 is measured by the ammeter 12, and a signal digitized by the A / D converter 13 is sent to the control device. Machining simultaneously with the start, the timer 14 acts, a trigger signal is sent to the A / D converter 13 for each t _S, A / D converter 13 is operated, the value of i _B is sent to the switch circuit 15. Based on the values of the input data d, L ₁ and L ₂ , the determination circuit 16 determines the comparison relationship between Z and D, and the switch circuit 15 distributes the value of i _B to the next circuit. If Z and D are proportional, the value of i _B is sent to the multiplier 17 side. The depth Z and the material function M = f (Z) from the determination circuit 21 determines the material M, sets the value of k _M. The values of i _B , t _S , and K _M are multiplied by the multiplication circuit 17, the value of the sputter volume V is obtained by the addition circuit 18, and the division circuit 19 divides V by the opening area A to obtain the current depth Z. Is calculated. Here, the value of A is obtained from the values of L ₁ and L ₂ by the multiplying circuit 22. Z and target depth Z
₀ compared in comparator circuit 20, Z signals the blanking controller 11 at the time of exceeding the Z _0, it stops the application processing the voltage to the blanking electrode. When Z and D are not proportional, the value of i _B is sent to the multiplication circuit 23 side. The values of i _B and t _S are multiplied by the multiplication circuit 23, the value of the cumulative dose D is obtained by the addition circuit 24, and the value of Z =
The current depth Z is obtained from g (D). The comparison circuit 26 compares Z with the target depth Z ₀ , and when Z exceeds Z ₀ , sends a signal to the blanking controller 11 to stop machining. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, even when processing is performed for a time that cannot be ignored, the fluctuation of the beam current,
Controls the processing depth based on the beam current value measured at sufficiently short time intervals by beam current measuring means such as a blanking aperture or Faraday cup, or the beam current value calculated from the current value flowing through the lens electrode during processing Therefore, there is an effect that drilling with high depth accuracy can be performed.

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例のフローチャートを示す図、
第２図及び第３図は２次イオン検出方法を説明する断面
図、第４図はビーム電流の時間変化を示す図、第５図は
従来方法による加工状態を示す図、第６図は加工穴断面
図、第７図は加工に伴う加工深さの変化を示す図、第８
図は実施例の材質関数を示す図、第９図は実施例の加工
深さ関数を示す図、第10図は実施例の装置構成図、第11
図，第12図及び第13図はビーム電流を測定する方法を示
す図、第14図，第15図，第16図及び第17図はビーム電流
を間接的に計算により求める方法について示した図であ
る。 １……イオン源、２……第１レンズ電極、３……第２レ
ンズ電極、４……第３レンズ電極、５……ブランキング
電極、６……ブランキングアパーチャ、７……デフレク
タ電極、８……試料、９……ステージ、10……デフレク
タコントローラ、11……ブランキングコントローラ、1
2,42,46……電流計、13,43……A/Dコンバータ、14……
タイマ、15……スイッチ回路、16……判定回路、17……
乗算回路、18……加算回路、19……除算回路、20……比
較回路、21……判定回路、22……乗算回路、23……乗算
回路、24……加算回路、25……判定回路、26……比較回
路、27……データメモリ、28……イオンビーム、29……
二次イオン、30……二次イオン検出器、31……配線、32
……層間絶縁膜、33……下層配線からの再付着物質、34
……スパッタ原子、35……再付着層、i_B……ビーム電
流、i_BL……ブランキングアパーチャ電流、t_S……電流
サンプリング時間、ｄ……ビーム径、L₁,L₂……加工
巾、Ｍ……材質、ｆ（Ｚ）……材質関数、Z₅……加工深
さ、ｇ（Ｄ）……加工深さ関数、Z₀……目標深さ、k_M…
…材質Ｍの加工速度係数、Ｖ……スパッタ体積、Ａ……
加工穴開口面積、Ｄ……ドーズ量。 36……２次電子、37……ファラデーカップ、38……２次
電子トラップ電極、39……２次電子トラップ電源、40…
…加速電源、41……引出電源、44……光データリンク、
45……CPU。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a flowchart of an embodiment of the present invention;
2 and 3 are cross-sectional views for explaining a secondary ion detection method, FIG. 4 is a diagram showing a time change of a beam current, FIG. 5 is a diagram showing a processing state by a conventional method, and FIG. FIG. 7 is a sectional view showing a hole, and FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a material function of the embodiment, FIG. 9 is a diagram showing a machining depth function of the embodiment, FIG.
Fig. 12, Fig. 12 and Fig. 13 show the method of measuring the beam current, Fig. 14, Fig. 15, Fig. 16 and Fig. 17 show the method of indirectly calculating the beam current It is. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ion source, 2 ... 1st lens electrode, 3 ... 2nd lens electrode, 4 ... 3rd lens electrode, 5 ... Blanking electrode, 6 ... Blanking aperture, 7 ... Deflector electrode, 8 sample, 9 stage, 10 deflector controller, 11 blanking controller, 1
2,42,46 …… Ammeter, 13,43 …… A / D converter, 14 ……
Timer, 15: Switch circuit, 16: Judgment circuit, 17:
Multiplication circuit, 18 addition circuit, 19 division circuit, 20 comparison circuit, 21 judgment circuit, 22 multiplication circuit, 23 multiplication circuit, 24 addition circuit, 25 judgment circuit , 26 ... Comparison circuit, 27 ... Data memory, 28 ... Ion beam, 29 ...
Secondary ion, 30: Secondary ion detector, 31: Wiring, 32
…… Interlayer insulating film, 33 …… Reattached substance from lower wiring, 34
... sputtered atoms, 35 ... redeposition layer, i _B ... beam current, i _BL ... blanking aperture current, t _S ... current sampling time, d ... beam diameter, L ₁ , L ₂ ... processing width, M ...... material, f (Z) ...... material function, Z ₅ ...... machining depth, g (D) ...... machining depth function, Z ₀ ...... target depth, k _M ...
... Material speed coefficient of material M, V ... Sputter volume, A ...
Processing hole opening area, D: dose amount. 36 secondary electron, 37 Faraday cup, 38 secondary electron trap electrode, 39 secondary electron trap power supply, 40
… Acceleration power supply, 41… Drawer power supply, 44 …… Optical data link,
45 …… CPU.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋瀬 朗 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 高橋 貴彦 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日 立製作所デバイス開発センタ内   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Akira Shimase               292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa               Hitachi, Ltd. Production Technology Laboratory (72) Inventor Takahiko Takahashi               2326 Imai, Ome City, Tokyo Japan               Inside the Device Development Center at Ritsumi Works

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 １．エネルギービームを集束偏向走査して被加工物の所
定の領域に照射し、該所定の領域を加工するエネルギー
ビーム加工方法において、所定時間ごとに前記照射する
エネルギービームを偏向させてビーム電流測定部へ照射
し、該ビーム電流測定部により前記偏向させたエネルギ
ービームの電流を測定し、該測定した前記偏向させたエ
ネルギービームの電流値から前記所定の領域に照射した
エネルギービームのドーズ量を求め、該ドーズ量と前記
被加工物の単位入射エネルギービーム量当たりのスパッ
タ体積と加工開始時の開口面積とに基づいて又は該ドー
ズ量と予め求めた加工深さとの関係に基づいて前記被加
工物の所定の領域の加工深さを算出し、該算出した加工
深さの値を予め定められた値と比較して加工の終点を検
出して前記所定の領域への前記エネルギービームの照射
を停止することを特徴とするエネルギービーム加工方
法。 ２．エネルギービームを集束偏向走査して被加工物の所
定の領域に照射し、該所定の領域を加工するエネルギー
ビーム加工方法において、前記エネルギービームを前記
被加工物の所定の領域に照射しているときに前記エネル
ギービームを集束偏向させるレンズ電極に流入する前記
エネルギービームの電流を測定し、該測定した前記レン
ズ電極に流入したエネルギービームの電流値から前記所
定の領域に照射したエネルギビームのドーズ量を求め、
該ドーズ量と前記被加工物の単位入射エネルギービーム
量当たりのスパッタ体積と加工開始時の開口面積とに基
づいて又は該ドーズ量と予め求めた加工深さとの関係に
基づいて前記被加工物の所定の領域の加工深さを算出
し、該算出した加工深さの値を予め定められた値と比較
して加工の終点を検出して前記所定の領域への前記エネ
ルギービームの照射を停止することを特徴とするエネル
ギービーム加工方法。 ３．エネルギービームを集束偏向走査して被加工物の所
定の領域に照射し、該所定の領域を加工するエネルギー
ビーム加工装置において、所定時間ごとに前記照射する
エネルギービームを偏向させ該偏向させたエネルギービ
ームの電流を測定するビーム電流測定手段と、該ビーム
電流測定手段で測定した前記偏向させたエネルギービー
ムの電流値から前記所定の領域に照射した前記エネルギ
ービームのドーズ量を求めるドーズ量算出手段と、該ド
ーズ量算出手段で求めたドーズ量と前記被加工物の単位
入射イオン量当たりのスパッタ体積と加工開始時の開口
面積とに基づいて又は該ドーズ量と予め求めた加工深さ
との関係に基づいて前記被加工物の所定の領域の加工深
さを算出して該算出した加工深さの値を予め定められた
値と比較して加工の終点を検出して前記所定の領域への
前記エネルギービームの照射を停止させる終点判定手段
とを備えたことを特徴とするエネルギービーム加工装
置。 ４．前記ビーム電流測定手段は、ブランキングアパーチ
ャにより構成されていることを特徴とする特許請求の範
囲第３項記載のエネルギービーム加工装置。 ５．前記ブランキングアパーチャは、前記エネルギービ
ームの電流の測定時に前記アパーチャに照射された前記
エネルギービームにより発生する２次電子がブランキン
グ電極の生成する電界の影響を防止するためのひさし状
の反射防止板をブランキング電極との間に有することを
特徴とする特許請求の範囲第４項記載のエネルギービー
ム加工装置。 ６．エネルギービームを集束偏向走査して被加工物の所
定の領域に照射し、該所定の領域を加工するエネルギー
ビーム加工装置において、前記エネルギービームを前記
被加工物の所定の領域に照射しているときに前記エネル
ギービームを集束偏向させるレンズ電極に流入する前記
エネルギービームの電流を測定するビーム電流測定手段
と、該ビーム電流測定手段で測定した前記レンズ電極に
流入したエネルギービームの電流値から前記所定の領域
に照射したエネルギービームのドーズ量を求めるドーズ
量算出手段と、該ドーズ量算出手段で求めたドーズ量と
前記被加工物の単位入射エネルギービームイオン量当た
りのスパッタ体積と加工開始時の開口面積とに基づいて
又は該ドーズ量と予め求めた加工深さとの関係に基づい
て前記被加工物の所定の領域の加工深さを算出して該算
出した加工深さの値を予め定められた値と比較して加工
の終点を検出して前記所定の領域への前記エネルギービ
ームの照射を停止させる終点判定手段とを備えたことを
特徴とするエネルギービーム加工装置。(57) [Claims] In an energy beam processing method of converging and scanning an energy beam to irradiate a predetermined region of a workpiece and processing the predetermined region, the energy beam to be irradiated is deflected every predetermined time to a beam current measuring unit. Irradiating, measuring the current of the deflected energy beam by the beam current measuring unit, and calculating the dose amount of the energy beam irradiated to the predetermined region from the measured current value of the deflected energy beam; The predetermined amount of the workpiece is determined based on the dose amount, the sputter volume per unit incident energy beam amount of the workpiece, and the opening area at the start of processing, or based on the relationship between the dose amount and the previously determined processing depth. Calculating the processing depth of the area, comparing the calculated value of the processing depth with a predetermined value to detect the end point of the processing, and detecting the predetermined area. Energy beam machining method characterized by stopping the irradiation of the energy beam. 2. In an energy beam processing method for focusing and deflecting an energy beam to irradiate a predetermined area of a workpiece by processing the energy beam, and irradiating the energy beam to a predetermined area of the workpiece, Measuring the current of the energy beam flowing into the lens electrode that focuses and deflects the energy beam, and calculates the dose amount of the energy beam applied to the predetermined area from the measured current value of the energy beam flowing into the lens electrode. Asked,
Based on the dose and the sputter volume per unit incident energy beam amount of the workpiece and the opening area at the start of processing, or based on the relationship between the dose and the processing depth obtained in advance, the processing of the workpiece is performed. Calculating the processing depth of a predetermined area, comparing the calculated processing depth value with a predetermined value, detecting the end point of the processing, and stopping the irradiation of the energy beam to the predetermined area. An energy beam processing method characterized by the above-mentioned. 3. In an energy beam processing apparatus that focuses, deflects, scans, and irradiates an energy beam onto a predetermined area of a workpiece and processes the predetermined area, the energy beam to be irradiated is deflected at predetermined time intervals to deflect the energy beam. Beam current measuring means for measuring the current of, and a dose calculating means for calculating the dose of the energy beam irradiated to the predetermined area from the current value of the deflected energy beam measured by the beam current measuring means, Based on the dose amount calculated by the dose amount calculation means, the sputter volume per unit incident ion amount of the workpiece and the opening area at the start of processing, or based on the relationship between the dose amount and the processing depth obtained in advance. Calculating a machining depth of a predetermined region of the workpiece, comparing the calculated machining depth value with a predetermined value, and ending the machining. Energy beam machining apparatus being characterized in that a end point determination means for stopping the irradiation of the energy beam is detected and the predetermined region. 4. 4. The energy beam processing apparatus according to claim 3, wherein said beam current measuring means is constituted by a blanking aperture. 5. The blanking aperture is an eaves-shaped antireflection plate for preventing secondary electrons generated by the energy beam applied to the aperture at the time of measuring the current of the energy beam to prevent the influence of an electric field generated by a blanking electrode. 5. The energy beam processing apparatus according to claim 4, wherein the energy beam processing device is provided between the energy beam processing device and the blanking electrode. 6. When the energy beam is focused and deflected to irradiate a predetermined area of the workpiece and irradiates the predetermined area of the workpiece, and in the energy beam processing apparatus for processing the predetermined area, the energy beam is radiating the predetermined area of the workpiece Beam current measuring means for measuring the current of the energy beam flowing into the lens electrode for focusing and deflecting the energy beam; and determining the predetermined value from the current value of the energy beam flowing into the lens electrode measured by the beam current measuring means. Dose amount calculating means for calculating the dose amount of the energy beam applied to the region; and the dose amount calculated by the dose amount calculating means, the sputter volume per unit incident energy beam ion amount of the workpiece, and the opening area at the start of processing. Or the predetermined amount of the workpiece based on the relationship between the dose and the processing depth obtained in advance. End point determination for calculating the processing depth of the area, comparing the calculated processing depth value with a predetermined value, detecting the processing end point, and stopping irradiation of the energy beam to the predetermined area. And an energy beam processing apparatus.