JPH0316125A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH0316125A
JPH0316125A JP2037221A JP3722190A JPH0316125A JP H0316125 A JPH0316125 A JP H0316125A JP 2037221 A JP2037221 A JP 2037221A JP 3722190 A JP3722190 A JP 3722190A JP H0316125 A JPH0316125 A JP H0316125A
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substrate
scanning
ion beam
etching
processing area
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Hiroaki Morimoto
森本 博明
Hiroshi Onoda
小野田 宏
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/005Control means for lapping machines or devices
    • B24B37/013Devices or means for detecting lapping completion
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、荷電ビームを用いた半導体装置の製造方法
、特に、高信頼度の半導体装置を形成するのに好適な半
導体装置のエッチング方法に関するものである. [従来の技術] 半導体装置の高集積化、微細化等に伴い、種々の新しい
技術の開発、改善が活発に行われており、荷電ビーム技
術もその一つである.この荷電ビーム技術のうち、細く
集束したイオンビームをエッチングやデポジション等の
処理に適用することが行われつつある。この技術を試作
した半導体装置に適用することは、特に、開発効率を大
幅に向上させる上で極めて重要な役割を果たす。すなわ
ち、半導体装置に形成された回路パターンの所定部分に
開孔を形戒したり、所定パターンの切断や接続を行った
りすることによって、所要パターンを形成したり、回路
の不良部分を発見、修復を行ったりすることが可能とな
るからである。
以下に、このような集束イオンビームを半導体装置の製
造工程、特にエッチング工程に適用した従来例について
述べる。
第5図は集束イオンビームにより被処理基板がエッチン
グ処理されている状態を示す模式図、第6A図及び第6
B図は被処理基板上の所定部分がエッチングされる状態
を示すそれぞれ平面図及び側面断面図である。これらの
図において、被処理基板(1)は載置台(2〉の上に載
置され、この被処理基板(1)には集束イオンビーム(
以下、イオンビーム(3)とする)が照射される。被処
理基板(1)は、シリコン単結晶等よりなる半導体基板
(以下、基板(4)とする)上に、シリコン酸化膜より
なる第l絶縁膜(5)、アルミニウム膜よりなる第1配
線膜(6)、シリコン酸化膜よりなる第2絶縁膜(7〉
が順次形戒されたものからなる.第2絶縁膜く7〉には
、イオンビーム(3〉の走査により加工されるべき領域
(以下、加工領域(8〉とする〉が形成される.なお、
この場合、第1絶縁膜(5)、第1配線膜(6)及び第
2絶縁膜(7)は、それぞれ約8000λ程度、約70
00人程度及び約14000人程度の膜厚に形戒されて
いる.基板(4)上に第1絶縁11m(5)、第1配線
膜(6)、第2絶縁膜(7)がそれぞれ所定パターンに
形成された状態で、第1配線膜(6)を外部に引き出す
場合、第7A図、第7B図に示すように、まず、第2絶
縁膜(7〉にコンタクト孔(10)が開孔され、このコ
ンタクト孔(10)を介して第2絶縁膜(7)上に第2
配線膜(11)が形成され、これは第1配線膜(6)に
接合される。第2配線Ill(11)は、例えばCVD
法やイオンビームによる方法等によって堆積されたアル
ミニウム等の金属膜である。
コンタクト孔(10)は、加工領域(8)にイオンビー
ム(3)を照射し、順次ビームの走査(9)を行うこと
によって、その照射部分がスバッタされてエッチング除
去されることにより形戊される。加工領域(8〉が所定
深さにわたりエッチング除去されるわけであるが、第1
配線膜(6)の上表面部は、その形或過程で酸化物層を
有することになり、そのため第2配線膜(11〉との完
全な接合を行うため、第7B図に示すように、通常第1
配線WA(6)側にわずかにかかる深さまで除去するも
のである。
ここで、コンタクト孔(10)を形成させるビームの走
査(9)について第8A図及び第8B図により説明する
。X方向、Y方向のそれぞれビーム走査信号(12〉、
(13)に対して、加工領域(8)内の走査始点(14
a)から走査終点(14b)までビームの走査(9〉が
行われる。すなわち、まず例えばビーム径Aの円形のイ
オンビーム(3a)が走査始点(14a)からX方向の
図の右側にビーム走査(9a)が行われる。このとき、
X方向のビーム走査信号(12)は階段状の信号として
与えられ、これに応じて上記円形のイオンビーム(3a
)はステップ状に移動されるが、Y方向には移動しない
ためその間のビーム走査信号(13〉は平坦状なものが
与えられる。上記ステップ状の1ステップの移動量は、
ビーム・ステップdと呼ばれる。イオンビーム(3a)
が加工領域(8〉の図示右側端に達すると、Y方向の図
示下側にビーム・ステップdだけビーム走査(9b)さ
れ、続いて、X方向の図示左側に向けてビーム走査(9
c〉が行われる.そして、このようなX方向及びY方向
へのビーム走査(9〉が走査終点<14b)まで順次繰
り返される。走査始点(14a)から走査終点(14b
)にわたる1回当たりのビームの走査(9)はフレーム
と呼ばれる。
上記1フレームのビームの走査(9〉が所定回数繰り返
されることによって、加工領域(8)の所定深さにわた
る除去が行われる. 例えば、コンタクト孔(10〉が5μm角であるものを
形成しようとするとき、イオンビーム(3)の条件とし
て、ビーム成分は加速エネルギーが40KeVのガリウ
ム(G1〉、電流は50pA、ビーム径Aは1μmであ
り、ビームステップdは0.1μm、各点でのビームの
照射時間は100μ秒にそれぞれ設定された場合、約3
0フレームのビーム走査(9)が必要である。
ところで、上記のようにコンタクト孔(゛10)となる
べき加工領域(8)の除去に際し、被加工材のエッチン
グ加工における終点検出の良否が半導体装置の信頼性に
大きく影響する。すなわち、半導体装置となるチップが
大型化されるにつれ、そのチップ内あるいはそれらチッ
プが複数配列されたウエハ内において、被加工材が制御
されて形成されているとはいえ、そのチップ内あるいは
ウェハ内の膜厚バラツキが生じる.これらの影響により
、エッチングが不十分となったり、逆にオーバーエッ?
ングとなったりする.例えば前者の場合、第9A図及び
第9B図に示すように、第2絶縁膜(7)がエッチング
されずに残存し、不良コンタクト孔(15)となり第2
配線膜(6〉との接合がとれず断線状態となり所期の目
的が達戒されない。また、後者の場合、第10A図及び
第10B図に示すように、極端には上記第l配線膜(6
)を突き抜けて上記第1絶縁膜(5)に達してしまい、
第2配線膜(11)を形戒したときに、第1配線膜(6
)とは第2配線膜(11)の側面部(lla)のみしか
接触せず、接触面積が非常に小さくなり、コンタクト抵
抗が極めて大きくなって所望の特性が得られない.従っ
て、■コンタクト孔(10〉を形成させるべき加工領f
i(8)のエッチング加工における終点検出を正確に行
うことが重要である. 上記終点検出には、つぎのような方法がある.まず第一
の方法は、上記イオンビーム(3)を照射したときに生
ずる二次イオンを検出する方法である.この二次イオン
を検出し、シリコンイオン(Si“〉、酸素イオン(0
1)が検出されれば第2絶縁11!I(7)がまだ存在
していることになるためエッチングを続行し、アルミニ
ウムイオン(Al”)が検出されればエッチングを終了
させるものである。しかしながら、この方法では(a)
二次イオンの発生効率が悪く、S/N比が悪い、(b)
二次イオンのエレクタ、分析系等を必要とし、装置の構
成が複雑で高価となるため装置としての信頼性、経済性
の点から好適とは言い難い。
これに対し第二の方法は、二次電子あるいは吸収電流を
検出する方法がある。この方法ではS/N比が大きくと
れ、装置が安価に構成できるため、開発又は量産装置と
して好適である。
第11図は二次電子及び吸収電流の検出手段を備えたイ
オンビーム装置の概略構或図である。図において、被処
理基板(1〉の上方には二次電子検出器(17)が配設
されており、被処理基板(1)の載置台(2)の下方に
は、一方が載置台(2)に接続され他方が接地された吸
収電流検出器(1つ)が配設されている。イオンビーム
(3)を被処理基板(1)に向けて照射すると、被処理
基板(1)から二次電子(21〉が放出されるが、この
二次電子(21)の放出は、照射対象物の種類や形状等
に大きく影響される.従って、この変化によってエッチ
ング加工における終点検出が可能である。この場合、シ
ンチレー夕等で楕戊される二次電子検出器(17)によ
り、イオンビーム(3〉を照射したときに生ずる二次電
子(21)が検出されて、それが二次電子信号(18)
として取り出される。
また、イオンビーム(3)を照射したときに、載置台(
2)を介して接地に流れる電流がある。この電流は一般
に吸収電流IAと呼ばれる。このときの関係と等価回路
とを模式的に第12A図及び第12B図に示す.この吸
収電流IAは、イオンビーム電流■.と二次電子放出に
よって生ずる電流Ioとの和となるので、上記吸収電流
IAを検出することによりエッチング加工における終点
の検出が可能となる.上記吸収電流工.を用いる場合、
電流計等で構戒される吸収電流検出器(19)により、
イオンビーム(3〉を照射したときに生ずる上記吸収電
流IAを検出することにより、吸収電流信号(20)と
して取り出される。
ここで、この吸収電流信号(20)をコンタクト孔(1
0〉の形或に際してエッチングの終点検出に適用した例
について説明する。第13図は加工時間と吸収電流との
関係を示す線図である。上記イオンビーム(3)の走査
(9)に応じて吸収電流検出信号(20)は第13図に
示すものとなる。また、第13図に示す吸収電流信号(
20)の極大値及び極小値をそれぞれ結んだ上側包絡線
(22)及び下側包絡線(23)を示したものが第14
図である。
このとき、第2絶縁膜(7)の下地の第1配線膜(6)
が露出し始めるまでの時間(初期露出時間)はT1であ
り、第1配線膜(6〉がコンタクト孔(10)の全面に
亙り露出されるまでの時間(完全露出時間)はT2であ
った。上記上側包絡線〈22)に注目すると、初期露出
時間T1と完全露出時間T2とは共に、上側包絡線(2
2〉の下降から上昇への変曲点より後ろにあることがわ
かる。しかし、それらの該当点は、上側包絡線(22)
上のどの点になるかは正確には決定し難い。
また、下側包絡線(23)についてみると、初期露出時
間T,は下降から上昇への変曲点の近傍にあることがわ
かるが、完全露出時間T2が下側包絡線(23)上のど
の点になるかは正確には決定し難い.このように、吸収
電流信号(20)の所定信号を取り出した上厠包絡線(
22)、下側包絡線(23〉によってもエッチング加工
の終点を決定するのは至難であった。
上記二次電子信号(18)を用いた場合も、上記吸収電
流信号(20)を用いた場合と同様であった.この原因
について考察した結果を以下に述べる.コンタクト孔(
10)の形成において、その加工状態と吸収電流信号(
20)とに着目し、それらをさらに詳細に分析した。そ
の結果を以下に示す。第15A図及び第15B図に示す
加工状態の被処理基板(1)を得るために、その段階を
172段階に分けて、その状態について検討した。
まず、第1の状態は、第2絶縁膜(7)がエッチング途
中にある状態である。この状態の平面構造及び断面構造
をそれぞれ第16A図及び第168図に示す。また、こ
の時点までに対応する吸収電流信号(20)を第17図
に示す。これは、イオンビーム(3)を加工領域《8)
の走査始点(14a)から走査終点(14b)に亙り順
次1フレーム走査を行い、それを所定回数繰り返すこと
によって第2絶縁膜〈7〉が所定深さまでエッチング除
去されたものである。吸収電流信号(20)の波形Xの
各1個は、それぞれイオンビーム(3)の1フレーム走
査に対応している。この波形Xは概ねU字状を示し、両
端部で極大値Xmを示し、それらの中間部で極小値xb
を示す。イオンビーム(3)が走査始点(14a)にあ
るときの時間をT,、走査終点(14b)にあるときの
時間をT,とすると、これらの時間Tコ及びT,では共
に極大値Xmとなり、時間T,と時間T,との中間では
極小値xbとなる。
これは、時間T,及び時間T4では、第18図に模式的
に示すように、イオンビーム(3)が加工領域(8〉の
境界近傍に照射されると多量の二次電子〈21)が放出
されるが、中央部ではあまり二次電子(21)が放出さ
れないことによる。
次に第2の状態では、さらにエッチングが進行し。第1
配線[(6)の一部が露出した状態である.この状態の
平面構造及び断面構造を第19A図及び第19B図に示
す。また、この時点までの対応する吸収電流信号(20
)を第20図に示す。
この図から判るように、加工領域(8)の中央部(8a
)で第2絶縁膜〈7〉が除去されて第1配線膜(6)の
主面の一部が露出されている。吸収電流信号(20)の
波形Yは、概ねW字状を示し、走査始点(14a)及び
走査終点(14b)における時fBt T ,及び時間
T,では共に極大値Y糟を示し、それら中間部では突出
状の極値Ynとなる.これは、イオンビーム(3)のビ
ーム走査(9)を行ったとき、ビーム強度の重ね合わせ
効果によって、上記中央部(8a)におけるエッチング
速度が大きくなり、第1配線!II(6)が露出して、
その部分からの二次電子(21)が増加してくるからで
ある。
次に、第3の状態は、さらにエッチングが進行し加工領
域(8)の全面に亙り第2絶縁膜(7)が除去され、第
1配線膜(6)が露出した状態である。
この状態の平面構造及び断面構造を第15A図及び第1
5B図にそれぞれ示す。また、この時点までに対応する
吸収電流信号(20)を第21図に示す。これは、吸収
電流信号(20)の波形Zは、概ね逆U字状を示し、走
査始点(14a)及び走査終点(14b)における時間
T,及び時間T4では共に極小値Zbを示し、これらの
中間部では極大値Zmを示す。これは、上記加工領域(
8)の周辺近傍には第1配線1(6)に対し二次電子(
21)の放出が少ない第2絶縁膜(7)が存在した状態
となっているが、この部分を除いた内央部が二次電子(
21)の放出が多い第1配線膜(6)となっているから
である。
以上のような分析結果から、吸収電流信号(20)は加
工領域(8)の被加工材の種類や構造、ビームの走査(
9)方法等によって異なることがわかった.これより、
イオンビーム(3)が加工領域(8)の中央部(8a)
を走査しているときの吸収電流信号(20)を測定すれ
ば被加工材の構造やビームの走査(9)方法に影響され
ず、状態のモニタリングが可能である。
特開昭62−210625号公報には、加工領域の中央
部のみをビーム走査することにより加工状態をモニタリ
ングする方法が述べられている。
しかしこの方法では、中央部のみ余分なイオンビームを
照射するために、加工領域が不均一となる問題がある。
[発明が解決しようとする課題コ 上述したような半導体装置の製造方法におけるエッチン
グ方法では、被処理基板(1)上にイオンビーム(3〉
を照射し、そのときに生ずる吸収電流あるいは二次電子
を検出し、それらの二次電子信号(18)あるいは吸収
電流信号(20)を用いて被処理基板(1)上の加工領
!!Ii(8)のエッチングの終点検出を行おうとする
と、その終点が決定できず、正確な制御ができなかった
。また、加工領域(8)の中央部のみを余分に走査して
終点を検出すると、加工形状が不均一になるという問題
点があった。
このような状態で処理された半導体装置は信頼性の損な
われたものになってしまうという問題点があった。
この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、荷電ビームによるエッチングの際に、エッチ
ング終点が高精度に制御され、信頼性の高い半導体装置
が得られる半導体装置の製造方法を得ることを目的とす
る。
[課題を解決するための千段] この発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板の
所定の加工領域の外周の少なくとも荷電ビームのビーム
径幅を除いた内央部に荷電ビームをらせん状に照射し、
このときに生ずる上記基板から接地して流れ込む電流あ
るいは上記基板から発生する二次電子を検出し、この検
出信号の変化に基づいて上記加工領域の除去を制御する
ものである。
[作 用] この発明においては、荷電ビーム走査の内の限られた所
定領域に荷電ビームがらせん状に照射されたときに、半
導体基板から接地に流れる電流あるいは上記基板から発
生する二次電子を検出するので、この検出信号に基づい
てエッチングを行えば、高精度な制御を行うことができ
る。
[実施例] 以下、この発明の一実施例を図に基づいて説明する。な
お、被処理基板(1)がエッチング処理されるイオンビ
ーム装置の横戒は第11図に示すものと同一である。但
し異なる点は、イオンビーム(3)の走査方法とエッチ
ングの終点検出に用いる検出信号である, 第■図はこの発明の一実施例によるビームの走査方法を
示す模式図、第2A図及び第2B図は第1図に示したよ
うにビームの走査を行わせるビーム走査信号を示す図、
第3図はこの発明の一実施例による検出信号を示す図で
ある。
半導体装置における被処理基板(1)のエッチング加工
において、1フレーム分のX方向及びY方向のビーム走
査信号(25)及び(26)を第2A図及び第2B図に
示すように与えると、イオンビーム(3)は第1図に示
すように走査始点(27a)かららせん状にビーム走査
(28〉を行い、加工領域(8)の斜線で示した中央領
域(29)の近傍が走査終点(27b)となる。なお、
第2A図及び第2B図において、T,は1フレームの走
査開始時間、T,は1フレームの走査終了時間、T5は
吸収電流測定開始時間である。
各フレーム毎に、吸収電流測定開始時間T5から上記フ
レームの走査終了時間T,までの間だけ吸収電流工.を
測定し、それ以外の時間では吸収電流IAを測定しない
ようにすると、第1図に示す中央領域(2つ)の近傍に
相当する吸収電流信号(20)が得られる。この場合、
吸収電流信号(20)の検出のタイミングは、1フレー
ム当たり時間T4、T5の2回なので、ビームの走査〈
28)が高速度であっても、上記吸収電流検出器(19
)には高速応答が要求されず、容易に実現が可能である
このようにイオンビーム(3)で上記加工領域(8)の
中央部(8a)をビーム走査(9)させたとき、第3図
に示すように吸収電流信号(20)は波形Sとなる。こ
の波形Sは、時間経過と共に下降がら上昇に変化する下
側変曲点sb、上昇から平坦状に変化する上側変曲点S
fflを有している。上記下側変曲点sbは、初期露出
時間TIに、また、上記上側変曲点Smは完全露出時間
T2に相当する。すなわち、上記中央部(8a〉の走査
波形Sの変曲点Sb.Sl1lを検出することによって
、エッチングの状態を正確に把握することができる。従
って、これを用いれば、エッチングの終点を正確に検出
することができることになる。
また、上記吸収電流工.が測定されるべき中央領域〈2
9〉は、第4図に示すように加工領域(8)の外周より
少なくともイオンビーム(3)のビーム径Aの幅の内央
側の領域内(斜線で図示した部分)とすればよい。
このように、らせん状にイオンビーム(3〉を走査しつ
つ、加工領域(8)の中央領域(29)内をビームが走
査している間だけ吸収電流工.を測定するようにし、こ
の部分の検出信号の吸収電流信号(20)をエッチング
加工状態の制御に利用するので、正確なエッチングの終
点検出が可能となり、かつ均一な加工形状が得られ、こ
れによって、信頼性の高い半導体装置が得られる効果が
ある。
なお、上述した実施例においては、吸収電流を用いた場
合について説明したが、二次電子(21)を検出し、そ
の二次電子信号(18)を用いた場合にも、上述と同様
にエッチング加工状態の制御に利用することができる。
また、被処理基板(1)は第1配線M(6)上に第2絶
縁膜(7〉が形成された構造を有し、加工領域(8)は
第2絶縁膜(7)のコンタクト孔(10)が形成された
部分であったが、これ以外の他の構造を有し、コンタク
ト孔(10〉以外のものが形戊される場合にも適用され
る。
さらに、イオンビーム(3)によるエッチングの場合に
ついて述べたが、反応性ガスを供給し、集束した電子ビ
ームを被処理基板({)に走査することによってエッチ
ングを行う場合でも良く、上述と同様な効果を奏する。
[発明の効果] この発明は、以上説明したとおり、半導体基板の所定の
加工領域に収束した荷電ビームをらせん状に照射し、上
記加工領域の外周の少なくとも上記荷電ビームのビーム
径幅を除いた内央部に上記荷電ビームが照射されたとき
に生ずる上記基板から接地して流れ込む電流あるいは上
記基板から発生する二次電子を検出し、次いでこの検出
信号の変化に基づいて上記加工領域の除去を制御するの
で、加工の終点検出が正確に行われ、かつ均一な加工形
状が得られ、高精度なエッチング制御が可能となり、信
頼度の高い半導体装置を形戊することができるという効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるビームの走査方法を
示す模式図、第2A図及び第2B図は第1図に示したよ
うにビーム走査を行わせるビーム走査信号を示す図、第
3図はこの発明の一実施例による検出信号を示す図、第
4図は半導体基板の加工における中央領域を示す平面図
、第5図は集束イオンビームにより被処理基板がエッチ
ング処理されている状態を示す模式図,第6A図及び第
6B図は被処理基板上の所定部分がエッチングされる状
態を示すそれぞれ平面図及び側面断面図、第7A図及び
第7B図、第9A図及び第9B図並びに第10A図及び
第10B図は被処理基板の側面断面図、第8A図及び第
8B図、第15A図及び第15B図、第16A図及び第
16B図並びに第19A図及び第19B図はそれぞれ従
来の集束イオンビームの走査方法を説明する平面図及び
測面断面図、第11図は二次電子及び吸収電流の検出手
段を備えたイオンビーム装置の概略構或図、第12A図
及び第12B図は吸収電流を説明する模式図、第13図
は従来の集束イオンビームにおける吸収電流信号を示す
図、第t4図は第13図に示す信号を包絡線により示す
図、第17図は第16A図及び第16B図に対応する吸
収電流信号の波形を示す図、第18図は二次電子の発生
状態を説明する模式図、第20図は第19A図及び第1
9B図に対応する吸収電流信号の波形を示す図、第21
図は第15A図及び第15B図に対応する吸収電流信号
の波形を示す図である。 図において、(1〉は被処理基板、(2)は載置台、(
3〉はイオンビーム、(8〉は加工領域、(17〉は二
次電子検出器、(18)は二次電子信号、(19)は吸
収電流検出器、く20)は吸収電流信号、(21)は二
次電子、(2 5 ),(2 6 >はそれぞれX方向
及びY方向のビーム走査信号、(27a)は走査始点、
(27b)は走査終点、(28)はビーム走査、〈29
)は中央領域である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す. 代  理  人   曾  我  道  照第 3 図 S: 中夾【Eドl7)2t5碧〉ラぶ芝形Sb: 下
便j変曲7ぐ、 Sm:上1Q!{麦曲,魚 27b:乏倉終点 25,26゜ビーム走食イ言号 第 8A 図 第 6A 図 第 6B 図 吟閤 第 7A 図 第 7B 図 第9A 図 第9B 図 第1OA 図 16 第10日 図 第12A 図 第12B 図 第 1 1 図 第 1 3 図 第 15A 図 第 1 7 図 第16A 図 第+9A 図 第20図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 半導体基板の所定の加工領域に収束した荷電ビームをら
    せん状に照射し、 上記加工領域の外周の少なくとも上記荷電ビームのビー
    ム径幅を除いた内央部に上記荷電ビームが照射されたと
    きに生ずる上記基板から接地して流れ込む電流あるいは
    上記基板から発生する二次電子を検出し、次いで この検出信号の変化に基づいて上記加工領域の除去を制
    御することを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP2037221A 1989-03-30 1990-02-20 半導体装置の製造方法 Pending JPH0316125A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0624508U (ja) * 1992-08-04 1994-04-05 株式会社アスティコ
KR100422811B1 (ko) * 1996-10-05 2004-06-16 주식회사 하이닉스반도체 전자빔장치를이용한패턴형성방법
US6903800B2 (en) * 2002-12-24 2005-06-07 Tokyo Electron Limited Film-processing method and film-processing apparatus
JP2010219144A (ja) * 2009-03-13 2010-09-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> エッチング装置及びエッチング方法
JP2010230672A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Fei Co 試料をミリングしながら像を生成する方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5786236A (en) * 1996-03-29 1998-07-28 Eastman Kodak Company Backside thinning using ion-beam figuring
JP3749107B2 (ja) * 1999-11-05 2006-02-22 ファブソリューション株式会社 半導体デバイス検査装置
US6355494B1 (en) * 2000-10-30 2002-03-12 Intel Corporation Method and apparatus for controlling material removal from a semiconductor substrate using induced current endpointing
US6843927B2 (en) * 2002-08-27 2005-01-18 Kla-Tencor Technologies Corporation Method and apparatus for endpoint detection in electron beam assisted etching
US6943350B2 (en) * 2002-08-27 2005-09-13 Kla-Tencor Technologies Corporation Methods and apparatus for electron beam inspection of samples
DE102008037943B4 (de) * 2008-08-14 2018-04-26 Nawotec Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum elektronenstrahlinduzierten Ätzen und Halbleiterbauelement mit einer Struktur geätzt mittels eines derartigen Verfahrens
DE102008037951B4 (de) * 2008-08-14 2018-02-15 Nawotec Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum elektronenstrahlinduzierten Ätzen von mit Gallium verunreinigten Schichten
CN102142384B (zh) 2010-12-02 2013-01-09 深圳市华星光电技术有限公司 金属蚀刻终点侦测方法及金属蚀刻终点侦测机
EP3914897A4 (en) * 2019-01-22 2022-11-02 Techinsights Inc. ION BEAM DECOATING SYSTEM AND METHOD AND ENDPOINT MONITORING SYSTEM AND METHOD THEREOF

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61220330A (ja) * 1985-03-27 1986-09-30 Hitachi Ltd 半導体装置へのイオンビ−ム加工方法およびその装置
JPS63208220A (ja) * 1987-02-25 1988-08-29 Hitachi Ltd 集束イオンビ−ム照射方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58164219A (ja) * 1982-03-25 1983-09-29 Agency Of Ind Science & Technol 積層型半導体装置の製造方法
JPS5914548A (ja) * 1982-07-16 1984-01-25 Mazda Motor Corp 自動車のリヤシ−トベルト装置
JPS59168652A (ja) * 1983-03-16 1984-09-22 Hitachi Ltd 素子修正方法及びその装置
US4634871A (en) * 1985-01-14 1987-01-06 Hughes Aircraft Company Method and apparatus for spot shaping and blanking a focused beam
JPH07105321B2 (ja) * 1985-03-29 1995-11-13 株式会社日立製作所 イオンビ−ム加工方法およびその装置
JPS61230318A (ja) * 1985-04-05 1986-10-14 Hitachi Ltd レ−ザの走査方法
US4639301B2 (en) * 1985-04-24 1999-05-04 Micrion Corp Focused ion beam processing
DE3785737T2 (de) * 1986-12-26 1993-09-02 Seiko Instr Inc Geraet zur ausbesserung eines gemusterten films.
JP2569057B2 (ja) * 1987-07-10 1997-01-08 株式会社日立製作所 X線マスクの欠陥修正方法
US4874947A (en) * 1988-02-26 1989-10-17 Micrion Corporation Focused ion beam imaging and process control

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61220330A (ja) * 1985-03-27 1986-09-30 Hitachi Ltd 半導体装置へのイオンビ−ム加工方法およびその装置
JPS63208220A (ja) * 1987-02-25 1988-08-29 Hitachi Ltd 集束イオンビ−ム照射方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0624508U (ja) * 1992-08-04 1994-04-05 株式会社アスティコ
KR100422811B1 (ko) * 1996-10-05 2004-06-16 주식회사 하이닉스반도체 전자빔장치를이용한패턴형성방법
US6903800B2 (en) * 2002-12-24 2005-06-07 Tokyo Electron Limited Film-processing method and film-processing apparatus
JP2010219144A (ja) * 2009-03-13 2010-09-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> エッチング装置及びエッチング方法
JP2010230672A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Fei Co 試料をミリングしながら像を生成する方法

Also Published As

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