JP2818653B2

JP2818653B2 - 集束イオンビーム加工方法

Info

Publication number: JP2818653B2
Application number: JP8266089A
Authority: JP
Inventors: 文和伊藤; 聡原市; 朗嶋瀬; 貴彦高橋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1996-10-07
Publication date: 1998-10-30
Anticipated expiration: 2013-10-30
Also published as: JPH09204897A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＳＩなどに精密
に微細な穴加工を施すための方法に係り、特にその加工
穴の深さや底面形状、断面構造をリアルタイムにモニタ
するのに好適とされた集束イオンビーム加工方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】これまでにあっては、ＬＳＩなどの特定
位置における断面構造は、ＳＥＭ（Scanning Electron
Microscope）像によって観察されるようになってい
る。熟練作業者により試料の研磨と顕微鏡による試料の
観察が所望の断面が出現するまで繰り返された後、初め
てその断面がＳＥＭ像によって観察されていたものであ
る。

【０００３】一方、特開昭58−164135号公報による場
合、加工手段としての集束イオンビーム発生手段と、観
察手段としての集束電子ビーム発生手段および２次電子
検出用光電子増倍管とによって、回転・移動し得るステ
ージに載置された試料を加工し、所定のパターンの加工
が完了した後、試料台を電子ビームに対し所望の角度と
位置になるべく試料台を移動させた状態で、電子ビーム
を照射することで試料の２次電子像が観察されるように
なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
でにあっては、集束イオンビームによる加工の進行途中
で試料を動かすことなく電子ビームを試料に照射するこ
とで、試料の加工形状の変化を観察する点については配
慮がされておらず、加工深さのインプロセス測定や加工
層の判定を速やかに行い得ないという不具合がある。ま
た、上記公報による場合、そのような不具合に加え、Ｌ
ＳＩに多く用いられる材料であるＳｉやＳｉＯ₂ をイオ
ンビームによりスパッタエッチした場合、加工穴底面か
らスパッタされた粒子の一部が加工穴側壁に付着してし
まい（再付着現象）、側面に現われる筈のＬＳＩの断面
構造が良好に観察され得ないものとなっている。更に、
研磨によって観察に適した良好な断面が得られる場合に
はまた、熟練作業者の不足と相俟って、観察により多く
の時間が要されるものとなっている。

【０００５】本発明の目的は、試料、あるいは被加工物
を集束イオンビームによって加工中であっても、試料、
あるいは被加工物を移動させることなく加工穴について
のＳＥＭ像、更には、ＳＩＭ（Scanning Ion Microscop
e）像を得ることで、インプロセスでの加工深さモニタ
や加工穴底面形状の観察を速やかに行い得る集束イオン
ビーム加工方法を供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、被加工物の
第１の所望の領域に集束させたイオンビームを走査して
照射することにより前記第１の所望の領域を加工する工
程と、前記第１の所望の領域を加工する工程において前
記イオンビームの照射により前記第１の所望の領域から
発生する２次荷電粒子を検出する工程と、前記第１の所
望の領域を含む第２の所望の領域に集束させた電子ビー
ムを走査して照射し、前記第２の所望の領域から発生す
る２次荷電粒子を検出する工程と、前記集束させたイオ
ンビームを走査して照射することにより発生する２次荷
電粒子を検出して得た前記第１の領域のＳＩＭ像と前記
集束させた電子ビームを走査して照射することにより発
生する２次荷電粒子を検出して得た前記第２の領域のＳ
ＥＭ像とを画面上に同時に表示する画像表示工程と、前
記ＳＩＭ像と前記ＳＥＭ像とに基づいて、前記イオンビ
ームを走査して照射することにより加工された前記第１
の所望の領域の加工深さを求める工程とを備えることで
達成される。また、前記集束させたイオンビームを前記
試料上に照射して前記試料から発生する２次荷電粒子を
検出して得られるＳＩＭ像と、前記所望の領域を含む領
域に前記集束させたイオンビームの光軸に対して傾きを
持った光軸方向から集束させた電子ビームを走査照射し
て前記所望の領域を含む領域から発生する２次荷電粒子
を検出して得られるＳＥＭ像とを、画面上に同時に表示
し、該画面上に同時に表示された前記ＳＩＭ像と前記Ｓ
ＥＭ像とに基づいて前記集束させたイオンビームの照射
による前記試料の加工深さを算出し、該算出した結果に
基づいて前記集束させたイオンビームの前記試料への照
射を制御することで達成される。

【０００７】

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１から図２１に
より説明する。先ず本発明に係る集束イオンビーム加工
装置について説明すれば、図１はその一例での構成を示
したものである。図示のように、メインチャンバ１はそ
の内部が真空雰囲気状態におかれるべく、メインチャン
バ１にはゲートバルブ２を介しロードロックチャンバ３
が設けられており、メインチャンバ１はその内部がバル
ブ４を介し真空ポンプにより排気可とされ、ロードロッ
クチャンバ３もまた、真空ポンプによりバルブ５を介し
排気可とされたものとなっている。

【０００９】さて、メインチャンバ１には基本的にイオ
ンビーム鏡筒10、電子ビーム鏡筒11、２次電子ディテク
タ12および試料ステージ13が設けられるようになってい
る。このうち、イオンビーム鏡筒10には液体金属イオン
源14、イオンビーム集束用静電レンズ系15、ブランキン
グ電極16、ブランキングアパーチャ17および偏向制御電
極18が設けられており、上記各々の電極には必要な電圧
が外部から印加されるようになっている。また、電子ビ
ーム鏡筒11は通常の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）に用いら
れているものと同様なものであり、レンズ系やブランキ
ング電極，偏向制御電極等によって試料19上に焦点を結
んだ状態で、試料19上を集束状態にある電子ビーム21に
よって走査するが、イオンビーム20が照射されている
間、電子ビーム21はブランキングされるようになってい
る。

【００１０】ところで、試料ステージ13上に載置された
試料19上へのイオンビーム20照射点の近傍には、電子ビ
ーム21がイオンビーム20とはそのビーム軸方向を異にし
て照射される必要があるが、このため、電子ビーム鏡筒
11はメインチャンバ１に対しその電子ビーム軸位置が調
整可として取付けされている。

【００１１】図２は電子ビーム軸位置の粗調整を行うた
めの電子ビーム鏡筒取付け方法の一例を示したものであ
る。チャンバ外壁30上に取付けされたフランジ31に対
し、電子ビーム鏡筒11が取付けされたベローズ付フラン
ジ32がそのフランジ31面上を滑動可として取付けされた
ものとなっている。フランジ31の上面に互いに直交して
取付けられた２つのマイクロメータヘッド33によって、
電子ビーム鏡筒11は真空雰囲気状態が維持されたまま、
その軸位置が所望に調整可能とされているものである。
また、電子ビーム照射位置の精調整は、例えばイオンビ
ームを走査することなく試料上の一点に照射した状態で
スポット加工を行い、次いで、その試料を電子ビームで
走査しＳＥＭ像を得るようにするが、ＳＥＭ像の中央に
そのスポット加工穴が位置すべく電子ビーム偏向電圧を
微調整すればよい。

【００１２】さて、図３に示すように、電子ビーム21が
イオンビーム20に対しある角度θをもつように電子ビー
ム鏡筒11は設置されるが、その角度θはイオンビーム20
で加工された穴40の側壁41に電子ビーム21が照射される
べく設定されるようになっている。電子ビーム21は、図
示のように、穴40開口部を含むように広い幅ｂで穴40と
その周辺をスキャンすることで、穴40の側壁形状情報な
どを含む加工状態情報がＳＥＭ像として得られるもので
ある。このＳＥＭ像を得るための２次電子ディテクタ12
は穴40の側壁41から発生される２次電子42を捉えるべく
設置されるが、このことは、図４に示すように、２次電
子ディテクタ12をイオンビームで加工中の穴40の側面の
うち、電子ビーム照射面を直視する側に設ければよいこ
とを示唆している。結局、２次電子ディテクタ12は電子
ビーム鏡筒11側に設置されることになる。しかし、図５
に示すように、２次電子ディテクタ12を、加工穴側壁を
直視しないような位置に置かざるを得ない場合には、２
次電子ディテクタ12の前面に正電位を持つ電極43を設け
ることで、側壁からの２次電子を捉えるようにすればよ
い。以上ようにして、２次電子ディテクタ12によって捉
えられた２次電子はイメージ制御器56によりモニタ57に
ＳＥＭ像として表示されることになるものである。イメ
ージ制御器56では、電子ビーム21をブランキングしてイ
オンビーム20を試料19に照射している場合には、イオン
ビーム20による２次電子を２次電子ディテクタ12により
捉えることによって、ＳＩＭ像をモニタ57に表示し得る
ものとなっている。なお、試料ステージ13はロードロッ
クチャンバ３とメインチャンバ１間を試料19を保持した
状態で移動するが、試料19上の加工位置を定めるべく
ｘ，ｙ方向に移動可となっている。望ましくは、更にＺ
軸（イオンビーム軸），Ｘ軸，Ｙ軸回りに回転し得れば
好都合となっている。

【００１３】上記構成の装置を用いイオンビームによっ
て穴加工を行いつつ、その穴形状，深さ情報を得るため
の制御装置58について説明すれば、図６にイオンビーム
による被加工領域50と、電子ビームによって走査される
観察領域51の一例を示す。イオンビームにより領域50を
一面スキャンする毎に、電子ビームで加工形状を観察す
る場合でのビームスキャンの制御例を図７に示す。図７
では、ビームのｘ軸方向でのスキャンについては自明で
あるために図示省略されているが、イオンビーム（Ｉ
Ｂ）がｙ方向に一回スキャンする間、電子ビーム（Ｅ
Ｂ）はブランキングされるようになっている。イオンビ
ームのスキャンが終了すると、電子ビームのブランキン
グが解除された上、電子ビームによるｙ方向スキャンが
行われているものである。電子ビームによるｙ方向スキ
ャンが行われている間、イオンビームはブランキングさ
れているわけである。

【００１４】以上に述べたイオンビームと電子ビームの
切替タイミングは、イオンビームによる加工条件により
様々に変更することが望ましく、例えばイオンビームを
極めて高速にスキャンし、加工領域を一面スキャンする
間に僅かしか加工しない条件で加工する場合は、イオン
ビームによって被加工領域50が複数回スキャンされる度
に電子ビームによる観察を行えばよい。逆に、後述する
ように、極めて遅いスキャンで加工する場合は、一回に
加工される量が多いことから、このような場合には、イ
オンビームをｘ軸方向に一回ないし数回スキャンする度
に、電子ビームによって観察領域51を一回スキャンすれ
ばよい。更に、イオンビームによるスキャンが遅い場合
は、イオンビームのｘ軸方向へのスキャンが少し進む毎
に、電子ビームによるスキャンを行ってもよい。図１に
示すイオンビーム・ブランキング制御器53、イオンビー
ム・スキャニング制御器52、電子ビーム・ブランキング
制御器55および電子ビーム・スキャニング制御器54で
は、制御装置58からのタイミング指令によって、所望に
スキャン制御、ブランキング制御を行っているものであ
る。なお、ビームのスキャン制御は、図７に示した鋸歯
状波によるアナログ的なスキャンに限られるわけではな
く、照射位置座標を次々と指定してビームを移動させる
デジタル的スキャンによる場合でも、同様なスキャンが
可能となっている。

【００１５】ところで、試料19が半導体ＬＳＩのよう
に、表面が絶縁物でおおわれている場合は、イオンビー
ム20による加工でチャージアップが生じるが、このよう
な場合には、試料19に電子を照射し試料19表面での正電
荷を中和する方法が採られる。このため、図１に示すよ
うに、電子シャワー銃60がメインチャンバ１に設けられ
ている。これから発生する電子はＳＥＭ像観察に対しノ
イズとなることから、電子シャワー銃60を用いる場合
は、ブランキング制御器59により図７に示すイオンビー
ム・ブランキング信号と同一タイミングで電子シャワー
にもブランキングがかけられている。

【００１６】以上の構成の装置を用い試料19をイオンビ
ーム20で加工しつつ、電子ビーム21で加工穴形状を観察
すると、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すようなＳＥ
Ｍ像が順次得られるが、ＳＥＭ像の倍率Ｍと電子ビーム
21のイオンビーム20に対する角度θが予め知れているの
で、図８（ｄ）に示すように、穴40の深さＤは以下の数
式１より求められることになる。

【００１７】

【数１】

【００１８】但し、側壁41の傾きは十分小さく、イオン
ビーム20とほぼ平行であると仮定した。したがって、Ｓ
ＥＭ像より画面上の深さＹを測定することにより実際の
加工深さが知れるので、加工深さは高い精度で得られる
ものである。

【００１９】イオンビーム20が細くスパッタされた物質
の側壁への再付着が少ない場合は、図８（ｄ）に示すよ
うに、側壁41はイオンビーム20とほぼ平行になる。しか
し、イオンビーム20が太い場合には、ビーム電流分布の
裾が長くなり側壁41がだれるようになる。イオンビーム
径の大きさに拘らず加工条件や加工対象、加工深さによ
って加工穴底面からスパッタされた物質の側壁への再付
着が多い場合には、側壁の傾きが大きくなる場合があ
る。このような場合に、既述の数式１によるとすれば、
加工深さＤに誤差が生じることになる。この点を改善す
べく図９に示す加工装置では、イメージ制御器56に２つ
のモニタ57，57′が収容されたものとなっている。モニ
タ57はイオンビーム20によるＳＩＭ像を、また、モニタ
57′は電子ビーム21によるＳＥＭ像を表示するために設
けられたものである。したがって、モニタ57′には加工
穴を斜め上方から見た像が、モニタ57には加工穴を真上
から見た像が表示されることになる。具体的には、図１
０に示すように、加工穴40はその側壁41が斜度αの四角
錐台であるとして、モニタ57′には加工穴40を角度θ方
向から見たＳＥＭ像60′が、また、モニタ57には加工穴
40を真上から見たＳＩＭ像60が表示されるものである。
よって、これら２つの像を用いれば、幾何学的な関係か
ら側壁41の傾きαが大きい場合でも、加工穴40の深さＤ
を正しく求めることが可能となる。即ち、Ｈ＝Ｄtan
α、Ｈ′＝Ｄsin（α＋θ）／cosαであるとして、Ｈ／
Ｈ′＝sinα／sin（α＋θ）＝Ｋとおけば、tanαは、t
anα＝Ｋsinθ／（１−Ｋcosθ）として表現されること
から、深さＤは以下の数式２より求められるものであ
る。

【００２０】

【数２】

【００２１】このように、２つの像60，60′から求めた
Ｈ，Ｈ′と電子ビームの傾き角θより加工穴の深さＤが
数式２により求められるが、この計算は、図１１に示す
ように、モニタ57，57′各々に対応する表示画面60，6
0′にそれぞれカーソルを出す機能を設け、カーソルが
設定された座標Ｙ₁ 〜Ｙ₄ を読み取った上、これを画像
倍率Ｍ₁ ，Ｍ₂ で割ることでＨ′，Ｈを求めた後は、数
式２を実現するソフトウェア機能によって、自動的に加
工深さＤが求められるものとなっている。なお、モニタ
は必ずしも２台必要ではなく、図１２に示すように、イ
オンビーム（ＩＢ）スキャン信号と電子ビーム（ＥＢ）
スキャン信号を切替えする機構62をイメージ制御器56内
に設け、１台のモニタ57にＳＥＭ像とＳＩＭ像を切替表
示してもよい。また、１つの表示画面を分割してＳＥＭ
像とＳＩＭ像を同時に表示してもよい。また、ＳＥＭ像
とＳＩＭ像の倍率は必ずしも同一である必要はなく、そ
れぞれの倍率に応じ、図１１に示す計算式に従って、そ
れぞれの倍率Ｍ₁ ，Ｍ₂ で表示画面から読んだ寸法Ｙ₁
〜Ｙ₄ を除すればよい。

【００２２】ところで、加工時に太い径のイオンビーム
20を用いている場合、ＳＩＭ像の解像度が悪化するばか
りか、大イオンビーム流によってチャージアップが生じ
るが、このような場合には、図１３（ａ）に示すよう
に、太い径のイオンビーム20での加工を行い、とりあえ
ず必要に応じ電子シャワー65をかけるようにし、この加
工途中で必要に応じ、図１３（ｂ），（ｃ）に示すよう
に、ビーム径を大から小に切替して、イオンビーム加工
を電子シャワー65をかけることなく行い高い解像度のＳ
ＩＭ像を得るとともに、イオンビーム20をブランキング
した状態で、電子ビーム21をスキャンすることでＳＥＭ
像を得るといった対策が採れる。必要に応じイオンビー
ム径の切替を行うわけであるが、ビーム径切替機構は公
知であり、例えば図１４に示すように、イオン光学系15
の途中に異なった径をもつ２つの穴が穿設された可動板
66を設け、真空外より真空フィードスルー67を介しアク
チュエータ68で可動板66を所定位置に移動せしめること
により、イオンビーム径を制限するといったものが知ら
れている。これによる場合、図１５（ａ），（ｂ）に示
すように、アパーチャとしての２つの穴69，70がイオン
ビーム軸71に対しそれぞれ異ったずれを持つ可能性があ
るので、ビーム径の切替に伴いイオンビームの焦点や照
射位置が所望位置よりずれることになる。これに対して
は、図１６に示すように、それぞれのビーム径に応じた
最適レンズ電圧とビーム照射位置ずれを補正するための
補正シフト電圧とを予め記憶しておき、ビーム径を切替
した際に、コントローラが必要な電圧を選択してビーム
光学系に印加すればよい。

【００２３】図１７は２種類のＳＥＭ像を得るための加
工装置の構成を示したものであり、ＳＥＭ観察用に２本
の電子ビーム鏡筒11，11′がその軸方向を異にして設け
られたものとなっている。何れの電子ビーム鏡筒11，1
1′からも同一被観察面に電子ビームを照射し得、２次
電子ディテクタ12では、その被観察面からの２次電子を
受け得るように設けられたものとなっている。よって、
概ね２本の電子ビーム鏡筒11，11′と１本の２次電子デ
ィテクタ12は加工穴の同じ側に配置されるようになって
いる。このように、電子ビーム鏡筒が設けられるのは、
ＳＩＭ像の解像度が良好でなく加工穴の深さが精度良好
に求められない場合であっても、２種類のＳＥＭ像より
加工穴の深さを精度良好に求めることが可能となるから
である。

【００２４】最後に、ＬＳＩ等の断面を観察する場合に
ついて説明すれば、イオンビーム20で穴加工を行う際、
図１８（ａ）に示すように、その送り80の速度が大であ
ると、イオンビーム20の中心から四方に粒子がスパッタ
され、スパッタされた粒子が側壁41に再付着するように
なる。したがって、この再付着によって側壁41からの試
料断面の観察は妨げられることになる。しかし、図１８
（ｂ）に示すように、イオンビーム20の送り80の速度が
遅い場合は、スパッタ粒子は送り80の方向とは逆の方向
に飛散されることになる。そこで、図１９に示すよう
に、送り終了の度に、次送り開始位置を送り終了位置側
に僅かづつ近づけるといった具合にして、複数回に亘っ
て遅い送りが繰返される場合は、図示の如くの形状に穴
が加工されることが既に知られており、図示の例では、
左側の側壁41にはスパッタ粒子の再付着が少なく、した
がって、断面観察に適した面が得られるものとなってい
る。よって、図２０に示すように、試料19の矢印82に沿
った位置での断面を観察する場合は、長さ83だけ離れた
位置を初期送り開始位置として、遅い送りが終了する度
に、電子ビーム21を斜め上方からその側壁41に照射しＳ
ＥＭ像を得るようにすればよい。

【００２５】一方、これとは別に、図１などに示すよう
に、メインチャンバ１内にガス吹付けノズル90を設ける
ようにしてもよい。その際、イオン源14，イオン光学系
15をガスから保護すべくオリフィス91によりイオンビー
ム鏡筒10はメインチャンバ１と隔てられており、イオン
ビーム鏡筒10の内部は真空ポンプにより差動排気される
ようになっている。

【００２６】図２１に示すように、イオンビーム20によ
る加工において、ＳｉＯ₂ 加工に対してはＳＦ₆ ，Ｘｅ
Ｆ等フッ素を含むガス92を、また、Ａｌ加工に対しては
Ｃｌ2 ，ＢＣｌ₂ 等塩素を含むガスをガス吹付けノズル
90より吹付けするようにすれば、スパッタ粒子は化学反
応によってそれぞれフッ化シリコン，塩化アルミといっ
た気体93に変化することになる。このため、側壁41への
スパッタ粒子の再付着は殆ど発生せず、良好な断面を確
保することが可能となる。ＳｉＯ₂ とＡｌとの層構造を
持つＬＳＩ等の試料に対しては、加工中の材質に適した
ガスを選んで吹付けするか、あるいは混合ガスを吹付け
すればよい。

【００２７】以上、本発明を説明したが、２次荷電粒子
ディテクタとして２次電子ディテクタが用いられている
が、これは２次イオンディテクタや、１次イオン、１次
電子により発生するＸ線，蛍光等を検出するディテクタ
であってもよい。また、イオン源として液体金属イオン
源が用いられているが、これはガスフェーズイオン源や
プラズマイオン源であってもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、試料、あるいは被加工物を集束イオンビームによっ
て加工中であっても、試料、あるいは被加工物を何等移
動させることなく、加工穴についてのＳＥＭ像が得られ
ることから、インプロセスでの加工深さモニタや加工穴
底面形状の観察が速やかに行い得るといった効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る集束イオンビーム加工装
置の一例での構成を示す図

【図２】図２は、軸位置が調整可とされた電子ビーム鏡
筒のメインチャンバへの取付方法を示す図

【図３】図３は、電子ビーム軸とイオンビーム軸との関
係を示す図

【図４】図４は、２次電子ディテクタの設置の仕方を示
す図

【図５】図５は、２次電子ディテクタの他の設置態様を
示す図

【図６】図６は、イオンビームによるスキャン領域と電
子ビームによるそれとの関係を示す図

【図７】図７は、イオンビーム、電子ビームに対するス
キャン制御の例を示す図

【図８】図８（ａ）〜（ｄ）は、ＳＥＭ像より加工深さ
を求めるための方法を示す図

【図９】図９は、他の例での本発明に係る集束イオンビ
ーム加工装置の構成を示す図

【図１０】図１０は、ＳＥＭ像とＳＩＭ像より加工深さ
を求めるための方法を示す図

【図１１】図１１は、その場合での加工深さを自動的に
求める方法を示す図

【図１２】図１２は、１つのモニタにてＳＥＭ像とＳＩ
Ｍ像を切替表示するための方法を示す図

【図１３】図１３（ａ）〜（ｃ）は、イオンビーム径が
大である場合でのイオンビーム照射方法を説明するため
の図

【図１４】図１４は、イオンビームの径切替機構を示す
図

【図１５】図１５（ａ），（ｂ）は、イオンビームの径
切替に際しアパーチャ中心とイオンビーム軸との間にず
れが生じることを説明するための図

【図１６】図１６は、イオンビームの焦点や照射位置の
ずれ補正方法を説明するための図

【図１７】図１７は、他の例での本発明に係る集束イオ
ンビーム加工装置の構成を示す図

【図１８】図１８（ａ），（ｂ）は、イオンビームの送
り速度の違いによる粒子のスパッタ方向を説明するため
の図

【図１９】図１９は、イオンビームの送り速度が遅い場
合での穴加工形状を示す図

【図２０】図２０は、断面を観察する場合での加工方法
を説明するための図

【図２１】図２１は、スパッタ粒子のガスによる気体化
を説明するための図

【符号の説明】

１…メインチャンバ、３…ロードロックチャンバ、10…
イオンビーム鏡筒、11，11′…電子ビーム鏡筒、12…２
次電子ディテクタ、13…試料ステージ、53，55，59…ブ
ランキング制御器、52，54…スキャン制御器、56…イメ
ージ制御器、57，57′…モニタ、60…電子シャワー銃、
90…ガス吹付けノズル

───────────────────────────────────────────────────── 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 (56)参考文献特開昭58−25053（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−132658（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01J 37/305 H01J 37/28 H01J 37/22 H01L 21/302

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】集束させたイオンビームを用いて試料を
加工する方法であって、被加工物の第１の所望の領域に集束させたイオンビーム
を走査して照射することにより前記第１の所望の領域を
加工する工程と、前記第１の所望の領域を加工する工程において前記イオ
ンビームの照射により前記第１の所望の領域から発生す
る２次荷電粒子を検出する工程と、前記第１の所望の領域を含む第２の所望の領域に集束さ
せた電子ビームを走査して照射し、前記第２の所望の領
域から発生する２次荷電粒子を検出する工程と、前記
集束させたイオンビームを走査して照射することにより
発生する２次荷電粒子を検出して得た前記第１の領域の
ＳＩＭ像と前記集束させた電子ビームを走査して照射す
ることにより発生する２次荷電粒子を検出して得た前記
第２の領域のＳＥＭ像とを画面上に同時に表示する画像
表示工程と、前記ＳＩＭ像と前記ＳＥＭ像とに基づいて、前記イオン
ビームを走査して照射することにより加工された前記第
１の所望の領域の加工深さを求める工程とを備えたこと
を特徴とする集束イオンビーム加工方法。
【請求項２】集束させたイオンビームを試料上の所望
の領域に照射して該所望の領域を加工する方法であっ
て、前記集束させたイオンビームを前記試料上に照射し
て前記試料から発生する２次荷電粒子を検出して得られ
るＳＩＭ像と、前記所望の領域を含む領域に前記集束さ
せたイオンビームの光軸に対して傾きを持った光軸方向
から集束させた電子ビームを走査照射して前記所望の領
域を含む領域から発生する２次荷電粒子を検出して得ら
れるＳＥＭ像とを、画面上に同時に表示し、該画面上に
同時に表示された前記ＳＩＭ像と前記ＳＥＭ像とに基づ
いて前記集束させたイオンビームの照射による前記試料
の加工深さを算出し、該算出した結果に基づいて前記集
束させたイオンビームの前記試料への照射を制御するこ
とを特徴とする集束イオンビーム加工方法。
【請求項３】前記集束させたイオンビームの照射と前
記集束させた電子ビームの照射とを、前記試料を動かす
ことなく行うことを特徴とする請求項２記載の集束イオ
ンビーム加工方法。
【請求項４】前記ＳＩＭ像と前記ＳＥＭ像とを、異な
る画面上に表示することを特徴とする請求項２，３の何
れかに記載の集束イオンビーム加工方法。