JPH0528950A - 断面加工方法及び装置 - Google Patents
断面加工方法及び装置Info
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- JPH0528950A JPH0528950A JP3182259A JP18225991A JPH0528950A JP H0528950 A JPH0528950 A JP H0528950A JP 3182259 A JP3182259 A JP 3182259A JP 18225991 A JP18225991 A JP 18225991A JP H0528950 A JPH0528950 A JP H0528950A
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- Japan
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- cross
- section
- mask
- processing
- ion beam
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ＦＩＢ断面加工において、断面形成位置精度を
向上させることにある。 【構成】加工断面を真空中で移動可能なマスクを利用し
て加工した。 【効果】断面加工の断面形成位置精度が向上し、所望場
所の断面が効率良く正確に形成できる。
向上させることにある。 【構成】加工断面を真空中で移動可能なマスクを利用し
て加工した。 【効果】断面加工の断面形成位置精度が向上し、所望場
所の断面が効率良く正確に形成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は集束イオンビームを利用
したデバイスの断面加工方法及び装置に関する。
したデバイスの断面加工方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術は、プロシーディングス オブ
インターナショナル リライアビリティー フィジッ
クス シンポジウム、（１９８９年）第４３頁から第５
２頁（Proceedings of International Reliability Phy
sics Symposium, (1989)pp.４３−５２）に記載されて
いる。
インターナショナル リライアビリティー フィジッ
クス シンポジウム、（１９８９年）第４３頁から第５
２頁（Proceedings of International Reliability Phy
sics Symposium, (1989)pp.４３−５２）に記載されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は集束イ
オンビームを利用してデバイスの断面加工を行ない、走
査イオン顕微鏡像（Scanning IonMicroscope:略してSI
M)機能を用いて断面構造の像観察を行なったものであ
る。図３は加工手順の説明図である。
オンビームを利用してデバイスの断面加工を行ない、走
査イオン顕微鏡像（Scanning IonMicroscope:略してSI
M)機能を用いて断面構造の像観察を行なったものであ
る。図３は加工手順の説明図である。
【０００４】（１）ＳＩＭ像を元に粗加工領域を指定す
る。
る。
【０００５】（２）電流２〜５ｎＡのビームにより矩形
孔を粗く加工する。
孔を粗く加工する。
【０００６】（３）観察断面近傍を電流４００ｐＡのビ
ームにより走査して仕上げ加工する。 該従来技術は複数のビーム電流（ビーム径）を使い分
け、効率良く断面を形成している点で評価できる。しか
し、最初にビーム径の大きいビームで粗加工するため、
最終的に仕上がる断面位置を精度良く所望の場所に設定
しにくい欠点があった。また、仕上げ加工時にビーム径
を微小にするため少ないビーム電流で加工するため加工
に時間がかかる欠点がある。また、デバイスのチャージ
アップその他の原因で加工領域がドリフトすると正確な
位置に断面が形成できない欠点があった。
ームにより走査して仕上げ加工する。 該従来技術は複数のビーム電流（ビーム径）を使い分
け、効率良く断面を形成している点で評価できる。しか
し、最初にビーム径の大きいビームで粗加工するため、
最終的に仕上がる断面位置を精度良く所望の場所に設定
しにくい欠点があった。また、仕上げ加工時にビーム径
を微小にするため少ないビーム電流で加工するため加工
に時間がかかる欠点がある。また、デバイスのチャージ
アップその他の原因で加工領域がドリフトすると正確な
位置に断面が形成できない欠点があった。
【０００７】ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memor
y) に代表されるように、半導体の微細化，高集積化は
急速に進んでおり、断面加工に関してはその加工位置精
度の向上が課題となっている。
y) に代表されるように、半導体の微細化，高集積化は
急速に進んでおり、断面加工に関してはその加工位置精
度の向上が課題となっている。
【０００８】本発明の目的は、断面加工の加工位置精度
を向上させ、微細なデバイスの所望位置の断面を形成す
ること、そして該断面の構造を観察可能とすることにあ
る。
を向上させ、微細なデバイスの所望位置の断面を形成す
ること、そして該断面の構造を観察可能とすることにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、該加工断面を真空中で移動可能なマスクを利用して
加工するようにした。
に、該加工断面を真空中で移動可能なマスクを利用して
加工するようにした。
【００１０】
【作用】該断面を形成する際にマスクを利用すること
で、ビーム径が大きくビーム電流の大きいビームを利用
してきれいな断面を形成できるため、高速に加工でき
る。また、マスク端面を含む帯状の領域を走査して加工
すると、加工領域がドリフトしてもそのドリフト量が該
帯状領域の幅以内であれば断面位置が移動することが無
い。従って、断面位置を正確に設定できる。
で、ビーム径が大きくビーム電流の大きいビームを利用
してきれいな断面を形成できるため、高速に加工でき
る。また、マスク端面を含む帯状の領域を走査して加工
すると、加工領域がドリフトしてもそのドリフト量が該
帯状領域の幅以内であれば断面位置が移動することが無
い。従って、断面位置を正確に設定できる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。図２は実施例で用いたＦＩＢ加工装置の構成図であ
る。液体金属イオン源１００から放出したイオンビーム
はコンデンサーレンズ１０１と対物レンズ１０７により
試料基板２上に集束する。ビーム加速電圧は３０ｋＶで
ある。レンズ間には可変アパーチャー１０２，アライナ
ー・スティグマー１０３，ブランカー１０４，ブランキ
ング・アパーチャー１０５，デフレクター１０６が配置
されている。試料基板２はステージ１０８により移動で
きる。ＦＩＢ照射により試料基板２から発生した二次電
子は、二次電子検出器１０９により検出・増幅され、偏
向制御と同期させることによりコンピューター１１１の
ＣＲＴ上にＳＩＭ像として表示される。
る。図２は実施例で用いたＦＩＢ加工装置の構成図であ
る。液体金属イオン源１００から放出したイオンビーム
はコンデンサーレンズ１０１と対物レンズ１０７により
試料基板２上に集束する。ビーム加速電圧は３０ｋＶで
ある。レンズ間には可変アパーチャー１０２，アライナ
ー・スティグマー１０３，ブランカー１０４，ブランキ
ング・アパーチャー１０５，デフレクター１０６が配置
されている。試料基板２はステージ１０８により移動で
きる。ＦＩＢ照射により試料基板２から発生した二次電
子は、二次電子検出器１０９により検出・増幅され、偏
向制御と同期させることによりコンピューター１１１の
ＣＲＴ上にＳＩＭ像として表示される。
【００１２】図１は本発明を利用した断面加工手順を示
すデバイス上面図である。以下、順を追って説明する。
（１）試料基板２（ＬＳＩ基板）に、断面の斜め方向か
らの観察を可能とする角孔３をＦＩＢ加工する。（２）
マニピュレーター５先端に搭載したマスク４をマニピュ
レーター５を駆動して仕上げ断面位置に移動する。この
際、マスク端面から多量の二次電子が放出されるため試
料表面にコントラストを合わせるとマスク端部でハレー
ションが起こり、正確な位置決めが行えない。この対策
として二次電子信号強度を対数的に圧縮した。これによ
り、ハレーションを防止でき、見やすいＳＩＭ像による
正確な断面位置設定が行えた。また、本実施例で用いた
マスクはシリコン結晶薄膜を劈開して作成したもので、
マスクの端面形状が良好である。（３）試料基板２とマ
スク４の境界線を含む帯状の領域をＦＩＢ１により仕上
げ加工する。これにより、チャージアップ等で加工領域
が多少シフトしても、正確な位置に（マスク端面）に断
面が形成できる。また、仕上げ加工用のビームとして微
細ビームを使用する必要が無いため、大電流で高速に仕
上げ加工ができる利点がある。（４）マニピュレーター
を駆動してマスク４を移動して取り除く。断面６が形成
されており、断面観察が可能となる。
すデバイス上面図である。以下、順を追って説明する。
（１）試料基板２（ＬＳＩ基板）に、断面の斜め方向か
らの観察を可能とする角孔３をＦＩＢ加工する。（２）
マニピュレーター５先端に搭載したマスク４をマニピュ
レーター５を駆動して仕上げ断面位置に移動する。この
際、マスク端面から多量の二次電子が放出されるため試
料表面にコントラストを合わせるとマスク端部でハレー
ションが起こり、正確な位置決めが行えない。この対策
として二次電子信号強度を対数的に圧縮した。これによ
り、ハレーションを防止でき、見やすいＳＩＭ像による
正確な断面位置設定が行えた。また、本実施例で用いた
マスクはシリコン結晶薄膜を劈開して作成したもので、
マスクの端面形状が良好である。（３）試料基板２とマ
スク４の境界線を含む帯状の領域をＦＩＢ１により仕上
げ加工する。これにより、チャージアップ等で加工領域
が多少シフトしても、正確な位置に（マスク端面）に断
面が形成できる。また、仕上げ加工用のビームとして微
細ビームを使用する必要が無いため、大電流で高速に仕
上げ加工ができる利点がある。（４）マニピュレーター
を駆動してマスク４を移動して取り除く。断面６が形成
されており、断面観察が可能となる。
【００１３】本実施例ではＦＩＢ照射によるスパッタリ
ング加工を利用したが、この他、ＦＩＢアシストエッチ
ング、電子ビーム・アシストエッチング、レーザービー
ム・アシストエッチング等も原理的に利用可能である。
アシストエッチングは加工材料の違いによる選択性が大
きく出るものの、加工速度が速いのが特徴である。本実
施例で述べた断面加工は例えば半導体レーザーや導波路
の端面加工などにも応用可能である。
ング加工を利用したが、この他、ＦＩＢアシストエッチ
ング、電子ビーム・アシストエッチング、レーザービー
ム・アシストエッチング等も原理的に利用可能である。
アシストエッチングは加工材料の違いによる選択性が大
きく出るものの、加工速度が速いのが特徴である。本実
施例で述べた断面加工は例えば半導体レーザーや導波路
の端面加工などにも応用可能である。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、断面加工の断面形成位
置精度が向上し、所望場所の断面が効率良く正確に形成
できる効果がある。
置精度が向上し、所望場所の断面が効率良く正確に形成
できる効果がある。
【図１】本発明の実施例の断面加工手順を示す斜視図で
ある。
ある。
【図２】本発明の実施例で使用した集束イオンビーム加
工装置の構成図である。
工装置の構成図である。
【図３】従来技術の説明図である。
１…ＦＩＢ、２…試料基板、３…角孔、４…マスク、５
…マニピュレーター、６…観察断面、１００…液体金属
イオン源、１０１…コンデンサ・レンズ、102…可変ア
パーチャー、１０３…アライナー・スティグマー、１０
４…ブランカー、１０５…ブランキング・アパーチャ
ー、１０６…デフレクター、１０７…対物レンズ、１０
８…ステ−ジ、１０９…二次電子検出器、１１０…マニ
ピュレーター、１１１…コンピューター、１１２…シス
テム・バス。
…マニピュレーター、６…観察断面、１００…液体金属
イオン源、１０１…コンデンサ・レンズ、102…可変ア
パーチャー、１０３…アライナー・スティグマー、１０
４…ブランカー、１０５…ブランキング・アパーチャ
ー、１０６…デフレクター、１０７…対物レンズ、１０
８…ステ−ジ、１０９…二次電子検出器、１１０…マニ
ピュレーター、１１１…コンピューター、１１２…シス
テム・バス。
Claims (4)
- 【請求項１】集束イオンビーム（ＦＩＢ）を利用してデ
バイスに断面を形成する加工方法であって、該加工断面
を真空中で移動可能なマスクを利用して加工することを
特徴とする断面加工方法。 - 【請求項２】該断面加工は少なくとも断面の斜め方向か
らの観察を可能とする孔の粗加工と観察断面をきれいに
切り出す仕上げ加工から成り、該仕上げ加工時に該可動
マスクを利用することを特徴とする請求項１記載の断面
加工方法。 - 【請求項３】該可動マスク端面が結晶の劈開面であるこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の断面加工方法。 - 【請求項４】イオン源と該イオン源から放出したイオン
ビームを試料上に集束・偏向するイオン光学系とイオン
ビームを所望の強度で所望場所に照射するＦＩＢ制御系
と可動マスクを搭載したマニピュレーターから成ること
を特徴とする断面加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3182259A JPH0528950A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 断面加工方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3182259A JPH0528950A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 断面加工方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0528950A true JPH0528950A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16115127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3182259A Pending JPH0528950A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 断面加工方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0528950A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09115861A (ja) * | 1995-10-20 | 1997-05-02 | Hitachi Ltd | 試料を加工する装置 |
| EP0703596A3 (en) * | 1994-09-22 | 1999-01-07 | Ebara Corporation | Method and apparatus for energy beam machining |
| US5907157A (en) * | 1996-02-01 | 1999-05-25 | Jeol Ltd. | Method and apparatus for preparing specimen |
| JP2007108042A (ja) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料解析方法及び試料加工装置 |
| DE102008013511A1 (de) | 2007-03-12 | 2008-09-18 | Sii Nano Technology Inc. | Vorrichtung zum Bearbeiten und Beobachten von Proben sowie Verfahren zum Bearbeiten und Beobachten von Querschnitten |
| JP2009074933A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 断面観察試料の作製方法 |
| JP2013205017A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 透過電子顕微鏡用微小薄膜試料作製装置及び作製方法 |
-
1991
- 1991-07-23 JP JP3182259A patent/JPH0528950A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0703596A3 (en) * | 1994-09-22 | 1999-01-07 | Ebara Corporation | Method and apparatus for energy beam machining |
| JPH09115861A (ja) * | 1995-10-20 | 1997-05-02 | Hitachi Ltd | 試料を加工する装置 |
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| JP2007108042A (ja) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料解析方法及び試料加工装置 |
| JP4520926B2 (ja) * | 2005-10-14 | 2010-08-11 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 試料解析方法 |
| DE102008013511A1 (de) | 2007-03-12 | 2008-09-18 | Sii Nano Technology Inc. | Vorrichtung zum Bearbeiten und Beobachten von Proben sowie Verfahren zum Bearbeiten und Beobachten von Querschnitten |
| US7755044B2 (en) | 2007-03-12 | 2010-07-13 | Sii Nano Technology Inc. | Apparatus for working and observing samples and method of working and observing cross sections |
| JP2009074933A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 断面観察試料の作製方法 |
| JP2013205017A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 透過電子顕微鏡用微小薄膜試料作製装置及び作製方法 |
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