JP2919229B2 - 集束イオンビーム加工方法 - Google Patents
集束イオンビーム加工方法Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は集束イオンビーム加工方
法に係わり、特に半導体集積回路等の多層配線構造のデ
バイスにおいて、下層に位置する配線パターンの加工、
修正する個所を認識する技術に関するものである。
法に係わり、特に半導体集積回路等の多層配線構造のデ
バイスにおいて、下層に位置する配線パターンの加工、
修正する個所を認識する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】集束イオンビーム技術は、半導体素子に
描かれるパターンを加工修正する技術であるとともに、
この半導体素子の表面を拡大して観察する技術でもあ
る。
描かれるパターンを加工修正する技術であるとともに、
この半導体素子の表面を拡大して観察する技術でもあ
る。
【0003】図4を用いて従来技術の集束イオンビーム
加工装置および加工方法を説明する。イオン源31から
引き出されたイオンビーム32を集束レンズ33により
集束して、X−Yステージ34に搭載されたデバイス3
5の加工箇所に照射し加工を行う。この際、イオンビー
ム32のON/OFFおよびイオンビーム32の偏向
は、それぞれブランキングコントローラ36およびデフ
レクタコントローラ37を介して制御部38により制御
される。また、イオンビーム32の照射によりデバイス
35から発生する2次イオンや2次電子の2次粒子をデ
ィテクタ39により検出し、2次粒子像を得る。この図
4では、デバイス35表面の観察手段はこの2次粒子像
のみであるから、多層化されたデバイス35の、その凹
凸が表面に反映しない下層配線に対するイオンビーム3
2の照射位置決定は、その凹凸が表面に反映することに
より2次粒子像で確認できる上層部の配線パターンがよ
りどころとなる。
加工装置および加工方法を説明する。イオン源31から
引き出されたイオンビーム32を集束レンズ33により
集束して、X−Yステージ34に搭載されたデバイス3
5の加工箇所に照射し加工を行う。この際、イオンビー
ム32のON/OFFおよびイオンビーム32の偏向
は、それぞれブランキングコントローラ36およびデフ
レクタコントローラ37を介して制御部38により制御
される。また、イオンビーム32の照射によりデバイス
35から発生する2次イオンや2次電子の2次粒子をデ
ィテクタ39により検出し、2次粒子像を得る。この図
4では、デバイス35表面の観察手段はこの2次粒子像
のみであるから、多層化されたデバイス35の、その凹
凸が表面に反映しない下層配線に対するイオンビーム3
2の照射位置決定は、その凹凸が表面に反映することに
より2次粒子像で確認できる上層部の配線パターンがよ
りどころとなる。
【0004】次に、試料(デバイス)の観察手段として
光学顕微鏡を採用した従来技術を説明する。
光学顕微鏡を採用した従来技術を説明する。
【0005】まず特開平1−179153号公報には、
イオンビーム照射系の照射軸と光学顕微鏡の光軸との間
をX−Yステージが移動し、光学顕微鏡による観察位置
とイオンビーム照射位置とを合致させようとする技術が
開示されている。
イオンビーム照射系の照射軸と光学顕微鏡の光軸との間
をX−Yステージが移動し、光学顕微鏡による観察位置
とイオンビーム照射位置とを合致させようとする技術が
開示されている。
【0006】特開平1−137547号公報には、光学
顕微鏡を用いて加工状態を光学的にモニタしながら加工
する技術が開示されている。
顕微鏡を用いて加工状態を光学的にモニタしながら加工
する技術が開示されている。
【0007】また、特開平2−24949号公報には、
光学顕微鏡の像をデジタル画像に処理し、加工領域の指
定はこのデジタル画像上で行い、この指定した領域にイ
オンビームが照射されるように試料をコンピュータ制御
により移動する技術が開示されている。
光学顕微鏡の像をデジタル画像に処理し、加工領域の指
定はこのデジタル画像上で行い、この指定した領域にイ
オンビームが照射されるように試料をコンピュータ制御
により移動する技術が開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図4に示す集束イオン
ビーム加工装置では、試料を観察する手段は2次粒子像
のみであった。ここで2次粒子像とは、イオンビームの
偏向走査と同期して、試料表面から発生する2次粒子を
検出し、場所による2次粒子の発生率の違いを輝度の変
化で現わしたものである。
ビーム加工装置では、試料を観察する手段は2次粒子像
のみであった。ここで2次粒子像とは、イオンビームの
偏向走査と同期して、試料表面から発生する2次粒子を
検出し、場所による2次粒子の発生率の違いを輝度の変
化で現わしたものである。
【0009】2次粒子像から得られるものは、試料表面
の凹凸や、材質の情報である。特に表面が保護膜に覆わ
れている試料では、材質の違いによる2次粒子像は得ら
れず、試料の観察は試料表面の凹凸がよりどころとな
る。しかし、近年の半導体デバイスは配線構造の多層化
が進められ、各層は平坦化がなされている。このため試
料表面に下層配線の凹凸が現われず、2次粒子像では下
層に位置する配線パターンを認識することができない。
の凹凸や、材質の情報である。特に表面が保護膜に覆わ
れている試料では、材質の違いによる2次粒子像は得ら
れず、試料の観察は試料表面の凹凸がよりどころとな
る。しかし、近年の半導体デバイスは配線構造の多層化
が進められ、各層は平坦化がなされている。このため試
料表面に下層配線の凹凸が現われず、2次粒子像では下
層に位置する配線パターンを認識することができない。
【0010】さらに、素子の微細化、高集積化に伴い、
下層の配線ほど配線幅は小さくなり、隣接する配線パタ
ーンは極めて近接している。従来、下層に位置する配線
パターンが認識できない状況では、認識可能な上層部の
配線パターンを目安にしてイオンビーム照射位置の設定
を行ってきたが、この方法では微細化、高集積化および
多層化されたデバイスの加工修正には対応できなくなっ
てきた。すなわち、イオンビーム照射位置と加工箇所の
位置合わせ精度劣による隣接配線への誤修正が顕著とな
ってきた。
下層の配線ほど配線幅は小さくなり、隣接する配線パタ
ーンは極めて近接している。従来、下層に位置する配線
パターンが認識できない状況では、認識可能な上層部の
配線パターンを目安にしてイオンビーム照射位置の設定
を行ってきたが、この方法では微細化、高集積化および
多層化されたデバイスの加工修正には対応できなくなっ
てきた。すなわち、イオンビーム照射位置と加工箇所の
位置合わせ精度劣による隣接配線への誤修正が顕著とな
ってきた。
【0011】一方、光学顕微鏡を用いれば、層間絶縁膜
は光に透明であるから下層配線を観察することができ
る。しかしながら光学顕微鏡を用いた従来技術には次に
説明するような問題点を有する。
は光に透明であるから下層配線を観察することができ
る。しかしながら光学顕微鏡を用いた従来技術には次に
説明するような問題点を有する。
【0012】まず特開平1−179153号公報に開示
された技術は、光学顕微鏡の光軸とイオンビーム照射系
の照射軸とを合致するように試料が両者間を移動する。
観察は光学像を用いているため高倍率は望めない。低倍
率の観察による位置出しでは光学顕微鏡の光軸と加工位
置との間にズレが生じる。このズレはイオンビーム照射
に試料を移動させた後にもイオンビーム照射系の照射軸
と加工位置とのズレとして残る。この従来技術において
も、2次粒子像に表れる上層配線が加工対象の場合は、
2次粒子像で配線パターンを観察しながら補正を行うこ
とができる。しかしながら2次粒子像に表れない下層配
線が加工対象となる場合は、加工位置を認識することが
できず、ズレを補正することはできない。
された技術は、光学顕微鏡の光軸とイオンビーム照射系
の照射軸とを合致するように試料が両者間を移動する。
観察は光学像を用いているため高倍率は望めない。低倍
率の観察による位置出しでは光学顕微鏡の光軸と加工位
置との間にズレが生じる。このズレはイオンビーム照射
に試料を移動させた後にもイオンビーム照射系の照射軸
と加工位置とのズレとして残る。この従来技術において
も、2次粒子像に表れる上層配線が加工対象の場合は、
2次粒子像で配線パターンを観察しながら補正を行うこ
とができる。しかしながら2次粒子像に表れない下層配
線が加工対象となる場合は、加工位置を認識することが
できず、ズレを補正することはできない。
【0013】特開平1−137547号公報に開示され
た技術では、光学顕微鏡で加工状態を光学的に観察しな
がらイオンビームを試料に照射する。しかし光学像では
高倍率の画像が得られないという弱点がある。近年、配
線幅が1μm程度のデバイスが製品化されており、サブ
ミクロンサイズの加工修正が頻繁に行われるようになっ
ている。光学顕微鏡から得られる低倍率の画面では、微
細な加工部分の微妙な変化を観察することはできない。
したがって下層配線が加工対象となる場合に、光学顕微
鏡からの観察のみに依存するこの従来技術では問題を生
じる。
た技術では、光学顕微鏡で加工状態を光学的に観察しな
がらイオンビームを試料に照射する。しかし光学像では
高倍率の画像が得られないという弱点がある。近年、配
線幅が1μm程度のデバイスが製品化されており、サブ
ミクロンサイズの加工修正が頻繁に行われるようになっ
ている。光学顕微鏡から得られる低倍率の画面では、微
細な加工部分の微妙な変化を観察することはできない。
したがって下層配線が加工対象となる場合に、光学顕微
鏡からの観察のみに依存するこの従来技術では問題を生
じる。
【0014】特開平2−24949号公報に開示された
技術では、光学顕微鏡の像をデジタル画像に処理してい
る。加工領域の指定はデジタル処理された静止画像上で
行われ、実際にデバイスの同領域にイオンビームを照射
させるため、デバイスを載せたX−Yステージをコンピ
ュータ制御により移動させる。しかし、機械的なステー
ジの移動によって生じる位置のズレを補正することは何
ら言及していない。
技術では、光学顕微鏡の像をデジタル画像に処理してい
る。加工領域の指定はデジタル処理された静止画像上で
行われ、実際にデバイスの同領域にイオンビームを照射
させるため、デバイスを載せたX−Yステージをコンピ
ュータ制御により移動させる。しかし、機械的なステー
ジの移動によって生じる位置のズレを補正することは何
ら言及していない。
【0015】したがって本発明は、2次粒子像では認識
できない下層配線の加工修正において、特にイオンビー
ム照射位置と加工位置の位置合わせを精度良く行うこと
を目的とする。
できない下層配線の加工修正において、特にイオンビー
ム照射位置と加工位置の位置合わせを精度良く行うこと
を目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、光学顕
微鏡による光学像からデジタル画像を得る手段と、集束
イオンビームによる2次粒子像を得る手段とを有する集
束イオンビーム加工装置を用いて、前記デジタル画像で
は現われるが前記2次粒子像には現われない第1の箇所
と、前記デジタル画像および前記2次粒子像の両者に現
われる第2の箇所とを有する試料の、前記第1の箇所に
集束イオンビーム加工を行なうに際し、前記第1および
第2の箇所の両箇所を現わしたデジタル画像を得る工程
と、前記デジタル画像を得るための前記光学像を前記光
学顕微鏡により取り込んだ後、前記試料を移動させて前
記集束イオンビームの照射軸下に位置させ、前記第1お
よび第2の箇所のうち前記第2の箇所のみを現わした2
次粒子像を得る工程と、前記デジタル画像と前記2次粒
子像の倍率を合わせ、かつ両者に現れている前記第2の
箇所どうしが重なるようにして、前記デジタル画像と前
記2次粒子像とを重ね合わした像を同一の画像表示部に
表示する工程と、前記重ね合わされて表示された像によ
って前記第1の箇所を認識してそこに集束イオンビーム
による加工を行なう集束イオンビーム加工方法にある。
微鏡による光学像からデジタル画像を得る手段と、集束
イオンビームによる2次粒子像を得る手段とを有する集
束イオンビーム加工装置を用いて、前記デジタル画像で
は現われるが前記2次粒子像には現われない第1の箇所
と、前記デジタル画像および前記2次粒子像の両者に現
われる第2の箇所とを有する試料の、前記第1の箇所に
集束イオンビーム加工を行なうに際し、前記第1および
第2の箇所の両箇所を現わしたデジタル画像を得る工程
と、前記デジタル画像を得るための前記光学像を前記光
学顕微鏡により取り込んだ後、前記試料を移動させて前
記集束イオンビームの照射軸下に位置させ、前記第1お
よび第2の箇所のうち前記第2の箇所のみを現わした2
次粒子像を得る工程と、前記デジタル画像と前記2次粒
子像の倍率を合わせ、かつ両者に現れている前記第2の
箇所どうしが重なるようにして、前記デジタル画像と前
記2次粒子像とを重ね合わした像を同一の画像表示部に
表示する工程と、前記重ね合わされて表示された像によ
って前記第1の箇所を認識してそこに集束イオンビーム
による加工を行なう集束イオンビーム加工方法にある。
【0017】ここで、前記試料はXーYステージ上に載
置され、前記試料の移動は前記XーYステージの移動に
より行われることが好ましい。
置され、前記試料の移動は前記XーYステージの移動に
より行われることが好ましい。
【0018】
【実施例】次に図面を参照して本発明を説明する。
【0019】図1は本発明の実施例の集束イオンビーム
加工装置を示す構成図である。真空チャンバーとなる外
囲器10内に、イオン源、エクストラクタ電圧(例え
ば、液体GaをイオンGaにするための引き出し電圧)
手段、イオンビームモニタ手段、コンデンサレンズやオ
ブジェクトレンズ等のレンズ手段、ブランキングコント
ローラ手段、デフレクタコントローラ手段等を有するイ
オンビーム照射部1が載置され、外囲器外に載置されて
ある制御部と結合して制御されている。外囲器10の試
料室に載置されたX−Yステージ8に搭載された試料で
ある半導体集積回路デバイス7の所定箇所が、このイオ
ンビーム照射部1から発せられた集束イオンビームによ
り加工される。また加工すべき所定箇所を認識するため
に、試料からの2次粒子(2次電子や2次イオン)を検
出する検出部としてディテクター3および光学顕微鏡2
が装置され、X−Yステージ8が位置8’から位置
8’’に移動することにより、加工箇所が光学顕微鏡2
の光軸12下の観察位置から集束イオンビームの照射軸
11下の観察位置に移動するようにコンピュータにより
制御される。ディテクター3による検出情報は2次粒子
画像処理部4により2次粒子像に変換され、光学顕微鏡
2の像は光学画像処理部6によりデジタル画像に変換さ
れ必要に応じて画像の拡大縮小が行なわれる。また、2
次粒子画像処理部4および光学画像処理部6と接続結合
した画像表示部5により、2次粒子像でリアルタイムに
試料7を観察しながら、同一画面で、デジタル画像と2
次粒子像を同時あるいは交互に重ね合わせ、表示する。
加工装置を示す構成図である。真空チャンバーとなる外
囲器10内に、イオン源、エクストラクタ電圧(例え
ば、液体GaをイオンGaにするための引き出し電圧)
手段、イオンビームモニタ手段、コンデンサレンズやオ
ブジェクトレンズ等のレンズ手段、ブランキングコント
ローラ手段、デフレクタコントローラ手段等を有するイ
オンビーム照射部1が載置され、外囲器外に載置されて
ある制御部と結合して制御されている。外囲器10の試
料室に載置されたX−Yステージ8に搭載された試料で
ある半導体集積回路デバイス7の所定箇所が、このイオ
ンビーム照射部1から発せられた集束イオンビームによ
り加工される。また加工すべき所定箇所を認識するため
に、試料からの2次粒子(2次電子や2次イオン)を検
出する検出部としてディテクター3および光学顕微鏡2
が装置され、X−Yステージ8が位置8’から位置
8’’に移動することにより、加工箇所が光学顕微鏡2
の光軸12下の観察位置から集束イオンビームの照射軸
11下の観察位置に移動するようにコンピュータにより
制御される。ディテクター3による検出情報は2次粒子
画像処理部4により2次粒子像に変換され、光学顕微鏡
2の像は光学画像処理部6によりデジタル画像に変換さ
れ必要に応じて画像の拡大縮小が行なわれる。また、2
次粒子画像処理部4および光学画像処理部6と接続結合
した画像表示部5により、2次粒子像でリアルタイムに
試料7を観察しながら、同一画面で、デジタル画像と2
次粒子像を同時あるいは交互に重ね合わせ、表示する。
【0020】図2は本発明の実施例により加工される半
導体集積回路デバイス7を例示した図であり、(A)は
上面斜視図、(B)は断面図である。半導体基体(図示
省略)上に第1層のアルミ配線21,第1層のアルミ配
線21に接続した第2層のアルミ配線22,第3層のア
ルミ配線23,第3層のアルミ配線23に接続した第4
層のアルミ配線24が、互いの間に層間絶縁膜25を挟
んで形成され、全体が保護絶縁膜26により被覆されて
いる。そして第1層のアルミ配線21の箇所29’上の
絶縁膜25,26に集束イオンビームを照射してそこの
構成原子を飛ばして穴を掘り、これにより開口部29を
形成した状態を示してある。
導体集積回路デバイス7を例示した図であり、(A)は
上面斜視図、(B)は断面図である。半導体基体(図示
省略)上に第1層のアルミ配線21,第1層のアルミ配
線21に接続した第2層のアルミ配線22,第3層のア
ルミ配線23,第3層のアルミ配線23に接続した第4
層のアルミ配線24が、互いの間に層間絶縁膜25を挟
んで形成され、全体が保護絶縁膜26により被覆されて
いる。そして第1層のアルミ配線21の箇所29’上の
絶縁膜25,26に集束イオンビームを照射してそこの
構成原子を飛ばして穴を掘り、これにより開口部29を
形成した状態を示してある。
【0021】第1層および第2層のアルミ配線21,2
2上の層間絶縁膜25は膜厚が厚くまた一般に平坦化処
理がされているから上面28は平坦であり、したがって
第1層および第2層のアルミ配線21,22の2次粒子
像は得られない。第3層および第4層のアルミ配線2
3,24上の層間絶縁膜25は膜厚が薄いから上面27
に第3層および第4層のアルミ配線23,24の位置形
状をそれぞれ反映した凹凸形状23’,24’が形成さ
れ、したがって第3層および第4層のアルミ配線23,
24の2次粒子像が得られる。
2上の層間絶縁膜25は膜厚が厚くまた一般に平坦化処
理がされているから上面28は平坦であり、したがって
第1層および第2層のアルミ配線21,22の2次粒子
像は得られない。第3層および第4層のアルミ配線2
3,24上の層間絶縁膜25は膜厚が薄いから上面27
に第3層および第4層のアルミ配線23,24の位置形
状をそれぞれ反映した凹凸形状23’,24’が形成さ
れ、したがって第3層および第4層のアルミ配線23,
24の2次粒子像が得られる。
【0022】一方、層間絶縁膜25や保護絶縁膜26等
の絶縁層は一般に光学的に透明であるから、第1層乃至
第4層のアルミ配線21〜24の全てについて光学顕微
鏡で観察することができ、これら配線のデジタル画像が
得られる。この開口部29は、例えばここにタングステ
ンを埋め込んで第1層のアルミ配線の引き出し構造や追
加の配線構造を形成するために孔明する。あるいは、解
析装置のEBテスターにおいて第1層のアルミ配線の電
位を測定するため、または探針の直接の当接により第1
層のアルミ配線の電位を測定するために開口部29の形
成が必要となる場合もある。
の絶縁層は一般に光学的に透明であるから、第1層乃至
第4層のアルミ配線21〜24の全てについて光学顕微
鏡で観察することができ、これら配線のデジタル画像が
得られる。この開口部29は、例えばここにタングステ
ンを埋め込んで第1層のアルミ配線の引き出し構造や追
加の配線構造を形成するために孔明する。あるいは、解
析装置のEBテスターにおいて第1層のアルミ配線の電
位を測定するため、または探針の直接の当接により第1
層のアルミ配線の電位を測定するために開口部29の形
成が必要となる場合もある。
【0023】次に図1および図3を参照して、本発明の
実施例における加工位置の認識方法について説明する。
実施例における加工位置の認識方法について説明する。
【0024】まずX−Yステージ8の位置8’において
集積回路デバイス7の加工すべき領域を光学顕微鏡2の
光軸12と一致させて光学像100を観察する。この光
学像には、第1層乃至第4層のアルミ配線21〜24の
全てがそれぞれ像21p〜24pとして現われる。そし
てこの光学像をデジタル画像に変換して部分50を拡大
した拡大像200を得る。このデジタル拡大画像200
において第1層乃至第4層のアルミ配線21〜24の光
学像21p〜24pはそれぞれ21d〜24dとなって
おり、第1層乃至第4層のアルミ配線の配置が確認でき
る。
集積回路デバイス7の加工すべき領域を光学顕微鏡2の
光軸12と一致させて光学像100を観察する。この光
学像には、第1層乃至第4層のアルミ配線21〜24の
全てがそれぞれ像21p〜24pとして現われる。そし
てこの光学像をデジタル画像に変換して部分50を拡大
した拡大像200を得る。このデジタル拡大画像200
において第1層乃至第4層のアルミ配線21〜24の光
学像21p〜24pはそれぞれ21d〜24dとなって
おり、第1層乃至第4層のアルミ配線の配置が確認でき
る。
【0025】次に、デバイス7を搭載したX−Yステー
ジ8を位置8’’に移動させ、加工箇所を光学顕微鏡2
の光軸12の位置からイオンビーム照射部1の照射軸1
1の位置に移動させる。
ジ8を位置8’’に移動させ、加工箇所を光学顕微鏡2
の光軸12の位置からイオンビーム照射部1の照射軸1
1の位置に移動させる。
【0026】次にイオンビーム照射による試料7からの
2次電子や2次イオン等の2次粒子をディテクター3で
検知して2次粒子像300を得る。この2次粒子像30
0はデジタル拡大画像200と同じ箇所の像である。こ
の2次粒子像300において、表面にその形状が凹凸で
現われる、第4層のアルミ配線パターン24の2次粒子
像24sは鮮明に、第3層のアルミ配線パターン23の
2次粒子像23sはやや不鮮明ながら観察できる。しか
しその表面に凹凸が現われない第2層および第1層のア
ルミ配線21,22の2次粒子像は観察できない。
2次電子や2次イオン等の2次粒子をディテクター3で
検知して2次粒子像300を得る。この2次粒子像30
0はデジタル拡大画像200と同じ箇所の像である。こ
の2次粒子像300において、表面にその形状が凹凸で
現われる、第4層のアルミ配線パターン24の2次粒子
像24sは鮮明に、第3層のアルミ配線パターン23の
2次粒子像23sはやや不鮮明ながら観察できる。しか
しその表面に凹凸が現われない第2層および第1層のア
ルミ配線21,22の2次粒子像は観察できない。
【0027】次に、デジタル画像200を2次粒子像3
00と同じ倍率に合わせ、画像表示部5において両者を
重ね合わせた像400を表示する。
00と同じ倍率に合わせ、画像表示部5において両者を
重ね合わせた像400を表示する。
【0028】重ね合わせは、2次粒子像で認識できる第
3層および第4層のアルミ配線のパターンを目安に行
う。すなわち、デジタル画像200における表示パター
ン23d,24dと2次粒子像300における表示パタ
ーン23s,24sとが重なるようにする。
3層および第4層のアルミ配線のパターンを目安に行
う。すなわち、デジタル画像200における表示パター
ン23d,24dと2次粒子像300における表示パタ
ーン23s,24sとが重なるようにする。
【0029】この際、CRT画面に固定している光学像
のデジタル静止画像に対して同倍率の2次粒子像が重な
るように移動させる。イオンビームが照射されている部
分が2次粒子像としてCRTに現われるので、2次粒子
像の移動はイオンビーム照射エリアを移動させれば良
い。逆にCRTに映し出された2次粒子像に光学静止画
像をかぶせるとしてもよい。いずれの場合でも両画像を
重ね合わせるために両画像にそれぞれ現われている第
3、第4層の配線の像どうしが重なることを目安とし、
これにより位置ずれを補正する。そして、リアルタイム
画面である2次粒子像上にビーム照射エリアを設定し、
スイッチを押すことにより設定したエリアにだけビーム
が照射されるような機能とすることができる。
のデジタル静止画像に対して同倍率の2次粒子像が重な
るように移動させる。イオンビームが照射されている部
分が2次粒子像としてCRTに現われるので、2次粒子
像の移動はイオンビーム照射エリアを移動させれば良
い。逆にCRTに映し出された2次粒子像に光学静止画
像をかぶせるとしてもよい。いずれの場合でも両画像を
重ね合わせるために両画像にそれぞれ現われている第
3、第4層の配線の像どうしが重なることを目安とし、
これにより位置ずれを補正する。そして、リアルタイム
画面である2次粒子像上にビーム照射エリアを設定し、
スイッチを押すことにより設定したエリアにだけビーム
が照射されるような機能とすることができる。
【0030】この結果、像として現れない2次粒子像の
第1,第2層の配線パターン上にデジタル画像の同配線
パターンが配置される。重ね合わせた状態にあっても2
次粒子像にてリアルタイムにデバイス7を観察している
ため、イオンビーム不安定等の理由により2次粒子像が
乱れ、両者の重ね合わせにズレが生じた場合、直ちに位
置補正をすることができる。
第1,第2層の配線パターン上にデジタル画像の同配線
パターンが配置される。重ね合わせた状態にあっても2
次粒子像にてリアルタイムにデバイス7を観察している
ため、イオンビーム不安定等の理由により2次粒子像が
乱れ、両者の重ね合わせにズレが生じた場合、直ちに位
置補正をすることができる。
【0031】次に、デジタル画像により表示された第1
層のアルミ配線21dを目安に加工箇所29’を認識
し、イオンビーム照射領域を設定する。
層のアルミ配線21dを目安に加工箇所29’を認識
し、イオンビーム照射領域を設定する。
【0032】次に、加工モードの集束イオンビーム40
を照射して加工箇所29’上の絶縁層26,25を除去
して開口部29を形成する。
を照射して加工箇所29’上の絶縁層26,25を除去
して開口部29を形成する。
【0033】この集束イオンビーム加工は真空状態(1
×10-7Torr〜1×10-8Torr)中で行なわ
れ、イオンビームにより飛ばされた原子は、ポンプによ
り排気されたり穴の周辺に付着されたりする。また、2
次粒子検出も加工も同じイオンビームを用いているか
ら、画像を見ながらも常にエッチングされている。この
加工の際の加工モードでは照射エリアを狭くする。イオ
ンビームは常に一定のスピードで走査しているので、同
一時間内に照射エリアに照射されるイオンビームの量は
狭いほど多くなり、エッチング(穴掘り)の度合いが変
ってくる。
×10-7Torr〜1×10-8Torr)中で行なわ
れ、イオンビームにより飛ばされた原子は、ポンプによ
り排気されたり穴の周辺に付着されたりする。また、2
次粒子検出も加工も同じイオンビームを用いているか
ら、画像を見ながらも常にエッチングされている。この
加工の際の加工モードでは照射エリアを狭くする。イオ
ンビームは常に一定のスピードで走査しているので、同
一時間内に照射エリアに照射されるイオンビームの量は
狭いほど多くなり、エッチング(穴掘り)の度合いが変
ってくる。
【0034】条件としては、例えば、イオン引き出し用
のエクストラクタ電圧が3〜5kv,加速電圧が30k
vで、第2層の配線に約30秒で到達し、第1層の配線
に約60秒で到達する。
のエクストラクタ電圧が3〜5kv,加速電圧が30k
vで、第2層の配線に約30秒で到達し、第1層の配線
に約60秒で到達する。
【0035】尚、実施例ではアルミ配線を例示して説明
したが、他の配線、電極または別のパターンに対して本
発明を適用することはもちろん可能である。
したが、他の配線、電極または別のパターンに対して本
発明を適用することはもちろん可能である。
【0036】
【発明の効果】本発明により、特に微細化、高集積化お
よび多層化された半導体デバイスの加工、修正におい
て、イオンビーム照射位置と加工箇所の位置合わせを精
度良く行うことができ、加工、修正を正確に行うことが
できる。
よび多層化された半導体デバイスの加工、修正におい
て、イオンビーム照射位置と加工箇所の位置合わせを精
度良く行うことができ、加工、修正を正確に行うことが
できる。
【図1】本発明の実施例の集束イオンビーム加工装置を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図2】本発明の実施例による半導体集積回路デバイス
を示す図であり、(A)は上面斜視図、(B)は断面図
である。
を示す図であり、(A)は上面斜視図、(B)は断面図
である。
【図3】本発明の実施例の集束イオンビーム加工方法を
説明する図である。
説明する図である。
【図4】従来技術の集束イオンビーム加工装置を示す構
成図である。
成図である。
1 イオンビーム照射部 2 光学顕微鏡 3 ディテクター 4 2次粒子画像処理部 5 画像表示部 6 光学画像処理部 7 半導体集積回路デバイス(加工処理される試料) 8 X−Yステージ 8’,8’’ X−Yステージの位置 10 外囲器 11 イオンビームの照射軸 12 光学顕微鏡の光軸 21 第1層のアルミ配線 21p 第1層のアルミ配線の光学像 21d 第1層のアルミ配線のデジタル画像 22 第2層のアルミ配線 22p 第2層のアルミ配線の光学像 22d 第2層のアルミ配線のデジタル画像 23 第3層のアルミ配線 23’ 第3層アルミ配線により表面に形成された凹
凸形状 23p 第3層のアルミ配線の光学像 23d 第3層のアルミ配線のデジタル画像 23s 第3層のアルミ配線の2次粒子像 24 第4層のアルミ配線 24’ 第4層アルミ配線により表面に形成された凹
凸形状 24p 第4層のアルミ配線の光学像 24d 第4層のアルミ配線のデジタル画像 24s 第4層のアルミ配線の2次粒子像 25 層間絶縁膜 26 保護絶縁膜 27 凹凸形状がある表面 28 平坦な表面 29 集束イオンビームにより形成された開口部 29’ 開口部が形成される箇所 31 イオン源 32 イオンビーム 33 集束レンズ 34 X−Yステージ 35 デバイス 36 ブランキングコントローラ 37 デフレクタコントローラ 38 制御部 39 ディテクタ 40 イオンビーム 50 光学像の拡大してデジタル画像とする部分 100 光学像 200 デジタル画像 300 2次粒子像 400 デジタル画像と2次粒子像とを重ね合わせた
像
凸形状 23p 第3層のアルミ配線の光学像 23d 第3層のアルミ配線のデジタル画像 23s 第3層のアルミ配線の2次粒子像 24 第4層のアルミ配線 24’ 第4層アルミ配線により表面に形成された凹
凸形状 24p 第4層のアルミ配線の光学像 24d 第4層のアルミ配線のデジタル画像 24s 第4層のアルミ配線の2次粒子像 25 層間絶縁膜 26 保護絶縁膜 27 凹凸形状がある表面 28 平坦な表面 29 集束イオンビームにより形成された開口部 29’ 開口部が形成される箇所 31 イオン源 32 イオンビーム 33 集束レンズ 34 X−Yステージ 35 デバイス 36 ブランキングコントローラ 37 デフレクタコントローラ 38 制御部 39 ディテクタ 40 イオンビーム 50 光学像の拡大してデジタル画像とする部分 100 光学像 200 デジタル画像 300 2次粒子像 400 デジタル画像と2次粒子像とを重ね合わせた
像
Claims (2)
- 【請求項1】 光学顕微鏡による光学像からデジタル画
像を得る手段と、集束イオンビームによる2次粒子像を
得る手段とを有する集束イオンビーム加工装置を用い
て、 前記デジタル画像では現われるが前記2次粒子像には現
われない第1の箇所と、前記デジタル画像および前記2
次粒子像の両者に現われる第2の箇所とを有する試料
の、前記第1の箇所に集束イオンビーム加工を行なうに
際し、 前記第1および第2の箇所の両箇所を現わしたデジタル
画像を得る工程と、前記デジタル画像を得るための前記光学像を前記光学顕
微鏡により取り込んだ後、前記試料を移動させて前記集
束イオンビームの照射軸下に位置させ、 前記第1および
第2の箇所のうち前記第2の箇所のみを現わした2次粒
子像を得る工程と、 前記デジタル画像と前記2次粒子像の倍率を合わせ、か
つ両者に現れている前記第2の箇所どうしが重なるよう
にして、前記デジタル画像と前記2次粒子像とを重ね合
わした像を同一の画像表示部に表示する工程と、 前記重ね合わされて表示された像によって前記第1の箇
所を認識してそこに集束イオンビームによる加工を行な
うことを特徴とする集束イオンビーム加工方法。 - 【請求項2】 前記試料はXーYステージ上に載置さ
れ、前記試料の移動は前記XーYステージの移動により
行われることを特徴とする請求項1記載の集束イオンビ
ーム加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5167579A JP2919229B2 (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 集束イオンビーム加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5167579A JP2919229B2 (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 集束イオンビーム加工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0729535A JPH0729535A (ja) | 1995-01-31 |
JP2919229B2 true JP2919229B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=15852370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5167579A Expired - Fee Related JP2919229B2 (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 集束イオンビーム加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2919229B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4093235B2 (ja) | 2005-01-17 | 2008-06-04 | 日新イオン機器株式会社 | イオン注入装置用の角度計測装置および関連装置 |
JP4851804B2 (ja) | 2006-02-13 | 2012-01-11 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 集束イオンビーム加工観察装置、集束イオンビーム加工観察システム及び加工観察方法 |
KR100777803B1 (ko) * | 2006-02-27 | 2007-11-22 | 한국생산기술연구원 | 집속이온빔의 복합형 가공장치 및 이를 이용한 가공방법 |
DE102009020663A1 (de) | 2009-05-11 | 2010-11-25 | Carl Zeiss Ag | Mikroskopie eines Objektes mit einer Abfolge von optischer Mikroskopie und Teilchenstrahlmikroskopie |
JP2013101918A (ja) * | 2011-10-13 | 2013-05-23 | Canon Inc | 質量分析装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5925631A (ja) * | 1982-08-02 | 1984-02-09 | 永井 正哉 | 放牧羊群管理装置 |
JP2760802B2 (ja) * | 1988-06-01 | 1998-06-04 | 株式会社日立製作所 | 集束イオンビーム処理装置 |
JPH0224949A (ja) * | 1988-07-13 | 1990-01-26 | Seiko Instr Inc | 集束イオンビームによるデバイス加工位置合せ装置 |
-
1993
- 1993-07-07 JP JP5167579A patent/JP2919229B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0729535A (ja) | 1995-01-31 |
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Date | Code | Title | Description |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960924 |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |