JPH0729881A - エネルギービーム加工の終点検出方法及びその装置 - Google Patents
エネルギービーム加工の終点検出方法及びその装置Info
- Publication number
- JPH0729881A JPH0729881A JP15479493A JP15479493A JPH0729881A JP H0729881 A JPH0729881 A JP H0729881A JP 15479493 A JP15479493 A JP 15479493A JP 15479493 A JP15479493 A JP 15479493A JP H0729881 A JPH0729881 A JP H0729881A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- energy beam
- optical system
- processing
- detection optical
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ＬＳＩ等の多層配線構造体にエネルギービーム
を照射して微細加工する際に、加工部をモニタする検出
光学系をエネルギービームの照射位置に正確に合わせる
こと、他からの迷光が検出光学系に入って励起光の検出
を困難にすることを防ぐこと、反応性ガスによる装置の
劣化を防ぐことを目的としている。 【構成】検出光学系Ｃと同一光軸上に、試料１０２ａの
観察光学系Ｂと照明光学系Ａとを設けたこと、検出光学
系Ｂを長くして検出立体角を小さくしたこと、空間フィ
ルタを検出光学系Ｂの途中に設けたこと、検出光学系Ｂ
の主要部を真空容器１０１の外部に設置した構成とす
る。
を照射して微細加工する際に、加工部をモニタする検出
光学系をエネルギービームの照射位置に正確に合わせる
こと、他からの迷光が検出光学系に入って励起光の検出
を困難にすることを防ぐこと、反応性ガスによる装置の
劣化を防ぐことを目的としている。 【構成】検出光学系Ｃと同一光軸上に、試料１０２ａの
観察光学系Ｂと照明光学系Ａとを設けたこと、検出光学
系Ｂを長くして検出立体角を小さくしたこと、空間フィ
ルタを検出光学系Ｂの途中に設けたこと、検出光学系Ｂ
の主要部を真空容器１０１の外部に設置した構成とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エネルギービーム加工
の終点検出方法及びその装置に係り、例えばＬＳＩのよ
うな層間絶縁膜を有する多層配線構造体に微細な穴開け
加工を行うのに好適なエネルギービーム加工の終点検出
方法及びその装置に関する。
の終点検出方法及びその装置に係り、例えばＬＳＩのよ
うな層間絶縁膜を有する多層配線構造体に微細な穴開け
加工を行うのに好適なエネルギービーム加工の終点検出
方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エネルギービームを試料に照射して加工
を行う際に、加工の深さをモニターする手段として飛散
する粒子から放出される光を検出してその波長により物
質を同定する方法が従来から知られている。例えば、特
表平3-505647号公報では集束イオンビームによる発光検
出を行い、これにより深さ方向の材料の変化を検出する
手段につき述べている。この場合、集束イオンビームに
よる加工穴の底からスパッタリングにより放出される材
料原子が、イオンビーム照射により励起状態となり、こ
れより放出される光が材料原子特有の波長を有すること
を用いる。
を行う際に、加工の深さをモニターする手段として飛散
する粒子から放出される光を検出してその波長により物
質を同定する方法が従来から知られている。例えば、特
表平3-505647号公報では集束イオンビームによる発光検
出を行い、これにより深さ方向の材料の変化を検出する
手段につき述べている。この場合、集束イオンビームに
よる加工穴の底からスパッタリングにより放出される材
料原子が、イオンビーム照射により励起状態となり、こ
れより放出される光が材料原子特有の波長を有すること
を用いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】例えばＬＳＩ等の高密
度回路素子では、従来に比べてより深く、かつ微細な加
工穴をあけその深さのモニタを行う必要性が近年高まっ
てきている。従来の加工寸法は、幅５μｍ、深さ６μｍ
程度の加工穴であったのに対し、最近では幅２．５μ
ｍ、深さ１２．５μｍもの高アスペクト比の加工穴が必
要となってきている。
度回路素子では、従来に比べてより深く、かつ微細な加
工穴をあけその深さのモニタを行う必要性が近年高まっ
てきている。従来の加工寸法は、幅５μｍ、深さ６μｍ
程度の加工穴であったのに対し、最近では幅２．５μ
ｍ、深さ１２．５μｍもの高アスペクト比の加工穴が必
要となってきている。
【０００４】また、加工穴が微細になるのに対応して集
束イオンビームもより微細なものを用いる必要があり、
このためビーム電流は従来数ｎＡのものが用いられたの
に対し数１０ｐＡのものが用いられようとしている。こ
の場合、穴の底でスパッタされ、励起されて穴の外部で
検出される発光量は２桁以上小さくなり検出が非常に困
難となってきている。
束イオンビームもより微細なものを用いる必要があり、
このためビーム電流は従来数ｎＡのものが用いられたの
に対し数１０ｐＡのものが用いられようとしている。こ
の場合、穴の底でスパッタされ、励起されて穴の外部で
検出される発光量は２桁以上小さくなり検出が非常に困
難となってきている。
【０００５】さらに、通常のスパッタリングによっては
加工の際、スパッタされた原子が加工部の周辺、特に加
工穴の側壁に再付着して残るため、加工速度が遅いこ
と、及び再付着物質が集束イオンビームの照射を受けて
発光し、この発光が真の加工穴底部の物質による発光の
検出の障害となる、などの問題が生じる。このため反応
性のガスを試料に吹き付けつつ集束イオンビームを照射
し、再付着を防止しながら試料を反応性エッチングによ
り加工する方法が採用されつつある。このような場合に
おける加工深さのモニタリングについては、検出光学系
材料などが反応によって損傷を受け使用が困難となると
いう問題が生ずる。
加工の際、スパッタされた原子が加工部の周辺、特に加
工穴の側壁に再付着して残るため、加工速度が遅いこ
と、及び再付着物質が集束イオンビームの照射を受けて
発光し、この発光が真の加工穴底部の物質による発光の
検出の障害となる、などの問題が生じる。このため反応
性のガスを試料に吹き付けつつ集束イオンビームを照射
し、再付着を防止しながら試料を反応性エッチングによ
り加工する方法が採用されつつある。このような場合に
おける加工深さのモニタリングについては、検出光学系
材料などが反応によって損傷を受け使用が困難となると
いう問題が生ずる。
【０００６】さらに、エネルギービームの照射位置を正
確に検出してその部分からの発光を検出する必要がある
が、このような手段も従来は知られていない。さらに他
からの迷光が検出光学系に入って正しい検出の妨げとな
ることがあるが、これに対する有効な除去方法は知られ
ていない。
確に検出してその部分からの発光を検出する必要がある
が、このような手段も従来は知られていない。さらに他
からの迷光が検出光学系に入って正しい検出の妨げとな
ることがあるが、これに対する有効な除去方法は知られ
ていない。
【０００７】したがって、本発明の目的は、上記従来の
問題点や課題を解決することにあり、その第１の目的は
改良されたエネルギービーム加工の終点検出方法を、そ
して第２の目的はそれを実現する改良されたエネルギー
ビーム加工装置を、それぞれ提供することにある。
問題点や課題を解決することにあり、その第１の目的は
改良されたエネルギービーム加工の終点検出方法を、そ
して第２の目的はそれを実現する改良されたエネルギー
ビーム加工装置を、それぞれ提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、試料
の加工位置に、集束エネルギービームを照射することに
より所定の加工を行うと共に、前記加工位置から飛散す
る加工された物質粒子固有の発光を検出光学系で検出し
てエネルギービーム加工の終点検出を行うエネルギービ
ーム加工方法において、前記加工された物質粒子固有の
発光を検出光学系で検出するに先立って予め試料面の加
工位置を照明光学系で照射し、それを観察光学系で観察
するに際し、前記観察光学系の光軸を前記検出光学系の
光軸上に一致させ、前記観察光学系で前記試料面上のエ
ネルギービームの照射位置を観察することにより、前記
試料面上のエネルギービームの照射位置に検出光学系の
光軸を自動的に整合させるようにして成るエネルギービ
ーム加工の終点検出方法により、達成される。
の加工位置に、集束エネルギービームを照射することに
より所定の加工を行うと共に、前記加工位置から飛散す
る加工された物質粒子固有の発光を検出光学系で検出し
てエネルギービーム加工の終点検出を行うエネルギービ
ーム加工方法において、前記加工された物質粒子固有の
発光を検出光学系で検出するに先立って予め試料面の加
工位置を照明光学系で照射し、それを観察光学系で観察
するに際し、前記観察光学系の光軸を前記検出光学系の
光軸上に一致させ、前記観察光学系で前記試料面上のエ
ネルギービームの照射位置を観察することにより、前記
試料面上のエネルギービームの照射位置に検出光学系の
光軸を自動的に整合させるようにして成るエネルギービ
ーム加工の終点検出方法により、達成される。
【０００９】そして好ましくは、上記加工された物質粒
子固有の発光を検出光学系で検出するに先立って予め試
料面の加工位置を照明する照明光学系の光軸と、それを
観察する観察光学系の光軸とを検出光学系の光軸上に一
致させ、前記観察光学系で前記試料面上のエネルギービ
ームの照射位置を観察することにより、前記試料面上の
エネルギービームの照射位置に検出光学系の光軸を自動
的に整合させるようにすることである。
子固有の発光を検出光学系で検出するに先立って予め試
料面の加工位置を照明する照明光学系の光軸と、それを
観察する観察光学系の光軸とを検出光学系の光軸上に一
致させ、前記観察光学系で前記試料面上のエネルギービ
ームの照射位置を観察することにより、前記試料面上の
エネルギービームの照射位置に検出光学系の光軸を自動
的に整合させるようにすることである。
【００１０】また、真空容器内の試料台に載置された試
料の加工位置に、反応ガスの存在下で集束エネルギービ
ームを照射することにより所定の加工を行う場合には、
検出光学系の主要部（対物レンズを除くその他の光学
系）を真空容器の窓を介して真空容器外に設け、真空容
器内は必要最小限のものとし、反応ガスとの接触を遮断
することが望ましい。
料の加工位置に、反応ガスの存在下で集束エネルギービ
ームを照射することにより所定の加工を行う場合には、
検出光学系の主要部（対物レンズを除くその他の光学
系）を真空容器の窓を介して真空容器外に設け、真空容
器内は必要最小限のものとし、反応ガスとの接触を遮断
することが望ましい。
【００１１】また、迷光によるノイズを除去するため
に、検出光学系の対物レンズと結像レンズ間に空間フィ
ルタを介挿せしめて検出光学系に入射した迷光を遮光
し、検出光学光路から排除するようにするか、もしくは
検出光学系を長くして検出立体角を小さくし、検出光学
系に入射する他からの迷光を検出光学光路外に排除する
ようにすることが望ましい。
に、検出光学系の対物レンズと結像レンズ間に空間フィ
ルタを介挿せしめて検出光学系に入射した迷光を遮光
し、検出光学光路から排除するようにするか、もしくは
検出光学系を長くして検出立体角を小さくし、検出光学
系に入射する他からの迷光を検出光学光路外に排除する
ようにすることが望ましい。
【００１２】また、反応ガスの存在下で集束エネルギー
ビームを照射することにより所定の加工を行う場合、好
ましい態様として試料面の加工位置を照明する照明光学
系及びそれを観察する観察光学系をも上記検出光学系と
同様にその主要部を前記真空容器の窓を介して真空容器
外に配設することが望ましい。
ビームを照射することにより所定の加工を行う場合、好
ましい態様として試料面の加工位置を照明する照明光学
系及びそれを観察する観察光学系をも上記検出光学系と
同様にその主要部を前記真空容器の窓を介して真空容器
外に配設することが望ましい。
【００１３】また、上記第２の目的は、真空容器内の試
料台に載置された試料の加工位置に、集束エネルギービ
ームを照射し所定の加工を行う集束エネルギービーム照
射手段と、前記加工位置から飛散する加工された物質粒
子固有の発光を検出してエネルギービーム加工の終点を
検出する検出光学手段とを備えたエネルギービーム加工
装置において、前記試料面の加工位置を照明光学系で照
明し、それを観察光学系で観察するに際し、前記観察光
学系の光軸を前記検出光学系の光軸上に一致させ、前記
観察光学系で前記試料面上のエネルギービームの照射位
置を観察する手段と、前記観察結果に基づいて、試料面
上のエネルギービームの照射位置に検出光学系の光軸を
自動的に整合させる手段とを有して成るエネルギービー
ム加工加工装置により、達成される。
料台に載置された試料の加工位置に、集束エネルギービ
ームを照射し所定の加工を行う集束エネルギービーム照
射手段と、前記加工位置から飛散する加工された物質粒
子固有の発光を検出してエネルギービーム加工の終点を
検出する検出光学手段とを備えたエネルギービーム加工
装置において、前記試料面の加工位置を照明光学系で照
明し、それを観察光学系で観察するに際し、前記観察光
学系の光軸を前記検出光学系の光軸上に一致させ、前記
観察光学系で前記試料面上のエネルギービームの照射位
置を観察する手段と、前記観察結果に基づいて、試料面
上のエネルギービームの照射位置に検出光学系の光軸を
自動的に整合させる手段とを有して成るエネルギービー
ム加工加工装置により、達成される。
【００１４】そして好ましくは、上記観察光学系で試料
面上のエネルギービームの照射位置を観察する手段とし
ては、加工された物質粒子固有の発光を検出光学系で検
出するに先立って予め試料面の加工位置を照明する照明
光学系の光軸と、それを観察する観察光学系の光軸とを
検出光学系の光軸上に一致させる手段を有していること
である。
面上のエネルギービームの照射位置を観察する手段とし
ては、加工された物質粒子固有の発光を検出光学系で検
出するに先立って予め試料面の加工位置を照明する照明
光学系の光軸と、それを観察する観察光学系の光軸とを
検出光学系の光軸上に一致させる手段を有していること
である。
【００１５】また、反応ガスの存在下で集束エネルギー
ビームを照射し所定の加工を行う集束エネルギービーム
照射手段を有する場合には、上記加工された物質粒子固
有の発光を検出する検出光学系の少なくとも結像レン
ズ、フィルタ及び光検出器を含む主要部を前記真空容器
の窓を介して真空容器外に配設することが望ましい。
ビームを照射し所定の加工を行う集束エネルギービーム
照射手段を有する場合には、上記加工された物質粒子固
有の発光を検出する検出光学系の少なくとも結像レン
ズ、フィルタ及び光検出器を含む主要部を前記真空容器
の窓を介して真空容器外に配設することが望ましい。
【００１６】また、検出光学系に入射する迷光を除き検
出感度を向上させるために、上記検出光学系の対物レン
ズと結像レンズ間に空間フィルタを配設し、検出光学系
に入射する迷光を遮光し、検出光学光路外に排除するよ
う構成するか、もしくは上記検出光学系における対物レ
ンズの焦点を試料の加工位置に合わせる手段と、前記対
物レンズと結像レンズ間の光路長を長くして検出立体角
を小さくする手段とを有し、検出光学系に入射する他か
らの迷光を検出光学光路外に排除するよう構成すること
が望ましい。
出感度を向上させるために、上記検出光学系の対物レン
ズと結像レンズ間に空間フィルタを配設し、検出光学系
に入射する迷光を遮光し、検出光学光路外に排除するよ
う構成するか、もしくは上記検出光学系における対物レ
ンズの焦点を試料の加工位置に合わせる手段と、前記対
物レンズと結像レンズ間の光路長を長くして検出立体角
を小さくする手段とを有し、検出光学系に入射する他か
らの迷光を検出光学光路外に排除するよう構成すること
が望ましい。
【００１７】また、上記真空容器内において検出光学手
段の一部を構成する光学鏡筒は、試料に面した一端部に
おいて着脱自在にカバーガラスを配設し、それに隣接し
て対物レンズを保持すると共に、他端部において真空容
器外の残りの検出光学手段に接する窓を備えたフランジ
に接続した構成とすることが望ましい。
段の一部を構成する光学鏡筒は、試料に面した一端部に
おいて着脱自在にカバーガラスを配設し、それに隣接し
て対物レンズを保持すると共に、他端部において真空容
器外の残りの検出光学手段に接する窓を備えたフランジ
に接続した構成とすることが望ましい。
【００１８】さらに具体的には、上記真空容器外の残り
の検出光学手段に接する窓を備えたフランジを、伸縮自
在の隔壁（例えばベローズ）及びガイドを介して光軸に
対して垂直方向に移動できるステージに接続すると共
に、前記ステージを真空容器のポートフランジに接続し
て成り、前記フランジを光軸方向（Ｚ軸方向）にガイド
を介して移動できるようにすると共に、前記ステージを
光軸に対して垂直方向（一次元、もしくはＸ−Ｙ軸の二
次元方向）に移動することにより、光学鏡筒に保持され
た対物レンズの焦点を試料の加工位置に正確に合わせる
ことできるようにした構成とすることが望ましい。
の検出光学手段に接する窓を備えたフランジを、伸縮自
在の隔壁（例えばベローズ）及びガイドを介して光軸に
対して垂直方向に移動できるステージに接続すると共
に、前記ステージを真空容器のポートフランジに接続し
て成り、前記フランジを光軸方向（Ｚ軸方向）にガイド
を介して移動できるようにすると共に、前記ステージを
光軸に対して垂直方向（一次元、もしくはＸ−Ｙ軸の二
次元方向）に移動することにより、光学鏡筒に保持され
た対物レンズの焦点を試料の加工位置に正確に合わせる
ことできるようにした構成とすることが望ましい。
【００１９】また、上記光学鏡筒の側壁には迷光を遮断
する機能を備えた排気口を複数個配設することが望まし
く、これにより光学鏡筒内の排気を効率良く行うことが
できる。さらに上記真空容器の隔壁の一部を構成すると
共に、真空容器外の残りの検出光学手段に接する窓（光
学窓）を、光軸の垂直面に対して所定角度傾斜させてフ
ランジに配設することが望ましく、これにより照明光が
反射して観察の邪魔にならないようにすることができ
る。
する機能を備えた排気口を複数個配設することが望まし
く、これにより光学鏡筒内の排気を効率良く行うことが
できる。さらに上記真空容器の隔壁の一部を構成すると
共に、真空容器外の残りの検出光学手段に接する窓（光
学窓）を、光軸の垂直面に対して所定角度傾斜させてフ
ランジに配設することが望ましく、これにより照明光が
反射して観察の邪魔にならないようにすることができ
る。
【００２０】
【作用】試料面の加工位置を照明光学系で照射し、それ
を観察光学系で観察すると、本発明においては観察光学
系の光軸を検出光学系の光軸上に一致させているため、
観察光学系で試料面上のエネルギービームの照射位置を
観察し、照射位置の中心が観察光学系の視野の中心に位
置するように光学系を合わせれば、検出光学系の光軸は
エネルギービームの照射位置に自動的に正確に位置合わ
せができるように作用する。
を観察光学系で観察すると、本発明においては観察光学
系の光軸を検出光学系の光軸上に一致させているため、
観察光学系で試料面上のエネルギービームの照射位置を
観察し、照射位置の中心が観察光学系の視野の中心に位
置するように光学系を合わせれば、検出光学系の光軸は
エネルギービームの照射位置に自動的に正確に位置合わ
せができるように作用する。
【００２１】また、検出光学系に迷光が入っても光検出
器に入射する前の光路上で遮断できるので目的の励起光
の検出を困難にすることはない。すなわち、検出光学系
を長くして検出立体角を小さくするか、もしくは必要に
応じて空間フィルタを光学系の途中に設けたことは、迷
光を効果的に除去する作用を有する。
器に入射する前の光路上で遮断できるので目的の励起光
の検出を困難にすることはない。すなわち、検出光学系
を長くして検出立体角を小さくするか、もしくは必要に
応じて空間フィルタを光学系の途中に設けたことは、迷
光を効果的に除去する作用を有する。
【００２２】また、本発明では検出光学系の主要部を真
空容器外に設置し、真空容器内には必要最小限の例えば
対物レンズのみを配設しいているので、光学系の取扱は
容易である上に、試料加工時に反応性ガスを使用する場
合には、ガスによる光学系の汚染、損傷を最低限に押さ
えることができるという作用を有している。
空容器外に設置し、真空容器内には必要最小限の例えば
対物レンズのみを配設しいているので、光学系の取扱は
容易である上に、試料加工時に反応性ガスを使用する場
合には、ガスによる光学系の汚染、損傷を最低限に押さ
えることができるという作用を有している。
【００２３】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の一実施例を説明
する。 〈実施例１〉 （１）装置構成例 図１に示した装置構成概略図により説明すると、同図に
おいて１０１は試料を加工する真空容器で、排気系１１
３から所定の真空状態に排気される構成となっている。
この真空容器１０１には上部にイオンビーム照射系Ｄが
配設され、その周囲には照明系Ａ、観察光学系Ｂ及び検
出光学系Ｃからなる外部光学系が、真空隔真空隔壁窓１
２４及びフランジ１２３を介して真空容器内の光学系を
構成する対物レンズ１１９を保持した光学鏡筒１５０と
光軸１６０を互いに一致させて配設されている。さらに
は、真空容器内の試料台１０２上に載置された試料１０
２ａのチャージアップを防ぐための電子シャワー１５
２、及びガス供給口１３７から反応ガスを試料上に供給
するガスノズル１１６を配設している。
する。 〈実施例１〉 （１）装置構成例 図１に示した装置構成概略図により説明すると、同図に
おいて１０１は試料を加工する真空容器で、排気系１１
３から所定の真空状態に排気される構成となっている。
この真空容器１０１には上部にイオンビーム照射系Ｄが
配設され、その周囲には照明系Ａ、観察光学系Ｂ及び検
出光学系Ｃからなる外部光学系が、真空隔真空隔壁窓１
２４及びフランジ１２３を介して真空容器内の光学系を
構成する対物レンズ１１９を保持した光学鏡筒１５０と
光軸１６０を互いに一致させて配設されている。さらに
は、真空容器内の試料台１０２上に載置された試料１０
２ａのチャージアップを防ぐための電子シャワー１５
２、及びガス供給口１３７から反応ガスを試料上に供給
するガスノズル１１６を配設している。
【００２４】真空容器内の試料台１０２上に載置された
微細穴開け加工用の試料１０２ａ、例えば半導体集積回
路（以下、ＬＳＩと呼ぶ）に対し、イオンビーム照射系
Ｄを構成する集束イオンビーム鏡筒１０３からの集束イ
オンビーム１４０を照射し、照射点１１４に加工穴をあ
ける。ここに集束イオンビーム鏡筒１０３は、高輝度イ
オン源、例えばガリウムの液体金属イオン源１０４から
引出電極１０５に高電圧を印加してイオンビーム１４０
ａを引き出し、この引き出されたイオンビーム１４０ａ
は、複数の電極からなる第１レンズ１０６及び第２レン
ズ１０８により集束され、かつ偏向電極１０７及び１０
９により偏向走査され、さらにブランキング電極１４１
及びブランキングアパーチャ１４２によって、オン・オ
フ操作されるものである。ここでイオン源１０４、引出
電極１０５、第１レンズ１０６及び第２レンズ１０８へ
の高圧電源は図１では省略した。さらに偏向電極１０７
及び１０９、ブランキング電極１４１のコントローラも
図１では省略した。
微細穴開け加工用の試料１０２ａ、例えば半導体集積回
路（以下、ＬＳＩと呼ぶ）に対し、イオンビーム照射系
Ｄを構成する集束イオンビーム鏡筒１０３からの集束イ
オンビーム１４０を照射し、照射点１１４に加工穴をあ
ける。ここに集束イオンビーム鏡筒１０３は、高輝度イ
オン源、例えばガリウムの液体金属イオン源１０４から
引出電極１０５に高電圧を印加してイオンビーム１４０
ａを引き出し、この引き出されたイオンビーム１４０ａ
は、複数の電極からなる第１レンズ１０６及び第２レン
ズ１０８により集束され、かつ偏向電極１０７及び１０
９により偏向走査され、さらにブランキング電極１４１
及びブランキングアパーチャ１４２によって、オン・オ
フ操作されるものである。ここでイオン源１０４、引出
電極１０５、第１レンズ１０６及び第２レンズ１０８へ
の高圧電源は図１では省略した。さらに偏向電極１０７
及び１０９、ブランキング電極１４１のコントローラも
図１では省略した。
【００２５】また、真空容器（チャンバ）１０１には、
ガスノズル１１６がとりつけられ、その位置調整機構１
１７によって移動及び位置調整が施されるようになって
いる。ガスノズル１１６は、試料１０２ａ上のイオンビ
ームの照射点１１４付近に、ガス供給口１３７から送給
されるガスを吹き付けられるようにその位置、方向が調
整される。
ガスノズル１１６がとりつけられ、その位置調整機構１
１７によって移動及び位置調整が施されるようになって
いる。ガスノズル１１６は、試料１０２ａ上のイオンビ
ームの照射点１１４付近に、ガス供給口１３７から送給
されるガスを吹き付けられるようにその位置、方向が調
整される。
【００２６】また、集束イオンビーム１４０の照射点１
１４において試料１０２ａの帯電による影響を防ぐた
め、集束及び偏向機能を持った電子シャワー１５２を備
える。これはフィラメント１５１、引き出し電極１５
７、電子レンズ電極１５３、１５４、偏向電極１５６を
有し、イオンビームの照射点１１４の付近へ低いエネル
ギーの電子ビーム１５５を照射して、イオンビーム１４
０による帯電を中和することができるようになってい
る。
１４において試料１０２ａの帯電による影響を防ぐた
め、集束及び偏向機能を持った電子シャワー１５２を備
える。これはフィラメント１５１、引き出し電極１５
７、電子レンズ電極１５３、１５４、偏向電極１５６を
有し、イオンビームの照射点１１４の付近へ低いエネル
ギーの電子ビーム１５５を照射して、イオンビーム１４
０による帯電を中和することができるようになってい
る。
【００２７】ここで集束イオンビーム１４０の照射点１
１４では、試料１０２ａのスパッタリング加工が行わ
れ、スパッタされた原子がイオンビーム１４０により励
起状態となって発光する。これを検出するのに光学鏡筒
１５０に着脱自在に設けられたカバーガラス１１８を通
して対物レンズ１１９により、試料からの発光をほぼ平
行のビームにコリメートし（対物レンズ１１９の焦点に
照射点１１４を合わせる）、真空チャンバの隔壁窓１２
４を通して結像レンズ１３１により集光し、フィルター
１３５を通過した後、フォトマル（光検出器）１５８の
受光部１５８ａに入射して電流に変換され、アンプ１１
５より信号１１５ａとして取り出される。
１４では、試料１０２ａのスパッタリング加工が行わ
れ、スパッタされた原子がイオンビーム１４０により励
起状態となって発光する。これを検出するのに光学鏡筒
１５０に着脱自在に設けられたカバーガラス１１８を通
して対物レンズ１１９により、試料からの発光をほぼ平
行のビームにコリメートし（対物レンズ１１９の焦点に
照射点１１４を合わせる）、真空チャンバの隔壁窓１２
４を通して結像レンズ１３１により集光し、フィルター
１３５を通過した後、フォトマル（光検出器）１５８の
受光部１５８ａに入射して電流に変換され、アンプ１１
５より信号１１５ａとして取り出される。
【００２８】ここでイオンビーム１４０の照射点１１４
からの検出光を、フォトマル受光部１５８ａへ正確に入
れる必要があるが、この目的のためこの装置は照明光学
系Ａ、観察光学系Ｂを有している。照明光学系Ａとして
はハロゲンランプ１２７、凹面反射鏡１２６、レンズ１
２８、可動ハーフミラー１２５、シャッタ１５９、観察
光学系Ｂとしては可動ミラー１３３、接眼レンズ１３
６、シャッタ１６１を備える。
からの検出光を、フォトマル受光部１５８ａへ正確に入
れる必要があるが、この目的のためこの装置は照明光学
系Ａ、観察光学系Ｂを有している。照明光学系Ａとして
はハロゲンランプ１２７、凹面反射鏡１２６、レンズ１
２８、可動ハーフミラー１２５、シャッタ１５９、観察
光学系Ｂとしては可動ミラー１３３、接眼レンズ１３
６、シャッタ１６１を備える。
【００２９】また、光軸１６０及び対物レンズ１１９の
焦点の位置調整機構として、光学鏡筒１５０を取り付け
たフランジ１２３を３軸方向に移動させるため、光軸１
６０に垂直な方向のＸ−Ｙ移動ステージ１２１、１２２
及び光軸１６０の方向（Ｚ軸方向）に移動するためのリ
ニアローラガイド１３０、マイクロメータ１３９、真空
隔壁としてのベローズ１２９を備える。
焦点の位置調整機構として、光学鏡筒１５０を取り付け
たフランジ１２３を３軸方向に移動させるため、光軸１
６０に垂直な方向のＸ−Ｙ移動ステージ１２１、１２２
及び光軸１６０の方向（Ｚ軸方向）に移動するためのリ
ニアローラガイド１３０、マイクロメータ１３９、真空
隔壁としてのベローズ１２９を備える。
【００３０】Ｘ−Ｙ移動ステージ１２１、１２２の一方
は、真空容器１０１のポートフランジ１２０に機密状態
で接続し、他方はベローズ１２９及びリニアローラガイ
ド１３０を介してフランジ１２３に接続する。光学鏡筒
１５０に設けられたカバーガラス１１８は、対物レンズ
１１９を保護するものであって、容易に交換できるよう
に着脱自在に配設されている。また、光学鏡筒１５０の
周囲には、邪魔板１６３により迷光を遮断する機能を備
えた排気口１６２が複数個配設されている。
は、真空容器１０１のポートフランジ１２０に機密状態
で接続し、他方はベローズ１２９及びリニアローラガイ
ド１３０を介してフランジ１２３に接続する。光学鏡筒
１５０に設けられたカバーガラス１１８は、対物レンズ
１１９を保護するものであって、容易に交換できるよう
に着脱自在に配設されている。また、光学鏡筒１５０の
周囲には、邪魔板１６３により迷光を遮断する機能を備
えた排気口１６２が複数個配設されている。
【００３１】（２）装置の作用 以下、この装置の作用につき述べる。試料１０２ａに対
し集束イオンビーム１４０を照射し、試料１０２ａの加
工穴を観察光学系Ｂにより観察する。すなわち、照明光
学系Ａのシャッタ１５９を開き、ハロゲンランプ１２７
を点灯し、可動ハーフミラー１２５を１２５ａの位置か
ら１２５ｂの位置へ移動させる。照明光はハロゲンラン
プ１２７より出た後、レンズ１２８により平行ビームと
なり、対物レンズ１１９により試料１０２ａ上に照射さ
れる。
し集束イオンビーム１４０を照射し、試料１０２ａの加
工穴を観察光学系Ｂにより観察する。すなわち、照明光
学系Ａのシャッタ１５９を開き、ハロゲンランプ１２７
を点灯し、可動ハーフミラー１２５を１２５ａの位置か
ら１２５ｂの位置へ移動させる。照明光はハロゲンラン
プ１２７より出た後、レンズ１２８により平行ビームと
なり、対物レンズ１１９により試料１０２ａ上に照射さ
れる。
【００３２】ここで観察光学系Ｂのシャッタ１６１を開
き、反射ミラー１３３を１３３ａの位置から１３３ｂの
位置に移動させ、試料１０２ａの拡大像を接眼レンズ１
３６により観察する。ここで照明光の波長に対して、窓
１２４及び対物レンズ１１９は反射防止膜を施すと共
に、窓１２４については光軸１６０に対し垂直な方向か
ら小さい角度、例えば５度程度傾けて照明光が反射して
観察の邪魔にならないようにする。
き、反射ミラー１３３を１３３ａの位置から１３３ｂの
位置に移動させ、試料１０２ａの拡大像を接眼レンズ１
３６により観察する。ここで照明光の波長に対して、窓
１２４及び対物レンズ１１９は反射防止膜を施すと共
に、窓１２４については光軸１６０に対し垂直な方向か
ら小さい角度、例えば５度程度傾けて照明光が反射して
観察の邪魔にならないようにする。
【００３３】ここで像を観察してマイクロメータ１３９
により光軸方向の移動を行い、像の焦点を調整する。像
の焦点合わせは、結像レンズ１３１の光軸方向の移動に
よっても調整できる。次に、集束イオンビーム１４０に
よる加工穴が画像の中心へ来るようにＸ−Ｙステージ１
２１、１２２を移動させて光軸１６０を調整する。この
操作により、検出光学系Ｃの光軸１６０が試料１０２ａ
上の集束イオンビーム１４０の照射位置、すなわち、加
工穴に自動的に位置合わせされたことになる。
により光軸方向の移動を行い、像の焦点を調整する。像
の焦点合わせは、結像レンズ１３１の光軸方向の移動に
よっても調整できる。次に、集束イオンビーム１４０に
よる加工穴が画像の中心へ来るようにＸ−Ｙステージ１
２１、１２２を移動させて光軸１６０を調整する。この
操作により、検出光学系Ｃの光軸１６０が試料１０２ａ
上の集束イオンビーム１４０の照射位置、すなわち、加
工穴に自動的に位置合わせされたことになる。
【００３４】この状態でシャッタ１５９、１６１を閉
じ、ランプ１２７を消して、可動ハーフミラー１２５を
１２５ｂの位置から１２５ａの位置へ戻すと共に、反射
ミラー１３３を１３３ｂの位置から１３３ａの位置へ戻
す。なお、１３２及び１３４は可動ハーフミラー１２５
及び可動ミラー１３３をそれぞれ収容するミラー引込み
ポケットである。
じ、ランプ１２７を消して、可動ハーフミラー１２５を
１２５ｂの位置から１２５ａの位置へ戻すと共に、反射
ミラー１３３を１３３ｂの位置から１３３ａの位置へ戻
す。なお、１３２及び１３４は可動ハーフミラー１２５
及び可動ミラー１３３をそれぞれ収容するミラー引込み
ポケットである。
【００３５】集束イオンビーム１４０の照射による加工
の際、加工部から出る光については上記の状態において
カバーガラス１１８を通過し、対物レンズ１１９により
平行ビームとされ、窓１２４を通過し結像レンズ１３１
により集光されてフィルター１３５を通過してフォトマ
ル１５８の受光面１５８ａへ入射する。ここで、この光
は被加工材料に特有のスペクトルを有するものであり、
例えばシリコン（Ｓｉ）では２５２ｎｍ、アルミニウム
（Ａｌ）では３０７ｎｍが典型的な波長である。従っ
て、カバーガラス１１８、対物レンズ１１９、窓１２
４、結像レンズ１３１は、この波長に対する反射防止膜
を施すものとする。そしてフィルタ１３５として３０７
ｎｍの波長だけを選択的に透過するものを用いれば、ア
ルミニウムのみの発光を検出することができる。
の際、加工部から出る光については上記の状態において
カバーガラス１１８を通過し、対物レンズ１１９により
平行ビームとされ、窓１２４を通過し結像レンズ１３１
により集光されてフィルター１３５を通過してフォトマ
ル１５８の受光面１５８ａへ入射する。ここで、この光
は被加工材料に特有のスペクトルを有するものであり、
例えばシリコン（Ｓｉ）では２５２ｎｍ、アルミニウム
（Ａｌ）では３０７ｎｍが典型的な波長である。従っ
て、カバーガラス１１８、対物レンズ１１９、窓１２
４、結像レンズ１３１は、この波長に対する反射防止膜
を施すものとする。そしてフィルタ１３５として３０７
ｎｍの波長だけを選択的に透過するものを用いれば、ア
ルミニウムのみの発光を検出することができる。
【００３６】〈実施例２〉図２（ａ）は、図１に示した
検出光学系Ｃの結像レンズ１３１から後段の検出光学系
を変形した例を示したものである。結像レンズ１３１を
出た光を特性ミラー１６４ａにより２光路に分光し、透
過光λ1はフィルタ１３５ａを通して一方のフォトマル
Ａに、反射光λ2は同じく特性ミラー１６４ｂによりフ
ィルタ１３５ｂを通して他方のフォトマル１５８Ｂにて
受光し検出する。
検出光学系Ｃの結像レンズ１３１から後段の検出光学系
を変形した例を示したものである。結像レンズ１３１を
出た光を特性ミラー１６４ａにより２光路に分光し、透
過光λ1はフィルタ１３５ａを通して一方のフォトマル
Ａに、反射光λ2は同じく特性ミラー１６４ｂによりフ
ィルタ１３５ｂを通して他方のフォトマル１５８Ｂにて
受光し検出する。
【００３７】図２（ｂ）は、試料１０２ａをＬＳＩとし
た時、層間絶縁膜（ＳｉＯ2）と配線層（Ａｌ）とが繰
返し複数層積層された多層配線構造体の絶縁層（ＳｉＯ
2）に集束イオンビーム１４０を照射して穴開け加工す
る例について説明するものである。
た時、層間絶縁膜（ＳｉＯ2）と配線層（Ａｌ）とが繰
返し複数層積層された多層配線構造体の絶縁層（ＳｉＯ
2）に集束イオンビーム１４０を照射して穴開け加工す
る例について説明するものである。
【００３８】いま、図２（ａ）のフィルタ１３５ａにＳ
ｉの発光波長λ1（２５２ｎｍ）を透過するもの、フィ
ルタ１３５ｂにＡｌの発光波長λ2（３０７ｎｍ）を透
過するものを設けると、検出出力として図２（ｃ）に示
すような検出光量と時間との関係が得られる。すなわ
ち、図２（ｂ）に示す加工状態で、始めに配線層（Ａ
ｌ）を加工している段階ではＡｌの発光波長λ2（３０
７ｎｍ）の光量が高く、加工が進行するにしたがい逆に
Ｓｉの発光波長λ1（２５２ｎｍ）の光量が増加してく
る。λ2とλ1とがクロスした点が境界を示し、加工終点
となる。このようにして加工終点を容易に検出すること
ができる。
ｉの発光波長λ1（２５２ｎｍ）を透過するもの、フィ
ルタ１３５ｂにＡｌの発光波長λ2（３０７ｎｍ）を透
過するものを設けると、検出出力として図２（ｃ）に示
すような検出光量と時間との関係が得られる。すなわ
ち、図２（ｂ）に示す加工状態で、始めに配線層（Ａ
ｌ）を加工している段階ではＡｌの発光波長λ2（３０
７ｎｍ）の光量が高く、加工が進行するにしたがい逆に
Ｓｉの発光波長λ1（２５２ｎｍ）の光量が増加してく
る。λ2とλ1とがクロスした点が境界を示し、加工終点
となる。このようにして加工終点を容易に検出すること
ができる。
【００３９】〈実施例３〉実施例１の図１において、電
子シャワー１５２は、フィラメント１５１から引き出し
電極１５７により引き出される電子１５５を、レンズ電
極１５３、１５４によって集束し、偏向電極１５６によ
って偏向することにより試料１０２ａ上の集束イオンビ
ーム１４０の照射点１１４の付近へ電子ビーム１５５を
照射してイオンビーム１４０の電荷を中和するものであ
るが、この際、電子銃からの発光がホトマル１５８に届
けば励起発光の検出の際ノイズとなる。そこで図１の装
置はこの問題に関し以下、図３及び図４で具体的に説明
するように大きい利点を有する。
子シャワー１５２は、フィラメント１５１から引き出し
電極１５７により引き出される電子１５５を、レンズ電
極１５３、１５４によって集束し、偏向電極１５６によ
って偏向することにより試料１０２ａ上の集束イオンビ
ーム１４０の照射点１１４の付近へ電子ビーム１５５を
照射してイオンビーム１４０の電荷を中和するものであ
るが、この際、電子銃からの発光がホトマル１５８に届
けば励起発光の検出の際ノイズとなる。そこで図１の装
置はこの問題に関し以下、図３及び図４で具体的に説明
するように大きい利点を有する。
【００４０】図３に示すように、集束イオンビーム１４
０の照射点１１４からの光は対物レンズ１１９により平
行なビームａａ’になる。一方、少し離れた点１６５か
らの光はレンズ１１９を通過後、異なる方向ｂｂ’の方
に進むため、光軸１６０からはずれてしまい、フォトマ
ル１５８の受光面１５８ａに到達できない。ここで図１
の１５０で示される光学鏡筒の内面に試料からの光を良
く吸収する物質、例えば黒色の塗料を塗布したり処理を
施すことにより光路からはずれた光を吸収して、散乱や
反射により光路へ戻ってフォトマル受光面１５８ａへ届
くことを防ぐことができる。このように対物レンズ１１
９と結像レンズ１３１間の距離が十分に長いため光学系
自体が空間フィルターの役割を果たしており、図３のｃ
領域、あるいは反射を考慮した場合ｄ領域からの光はフ
ォトマル受光面１５８ａへ届くが、それ以外の領域から
の光は届かない。
０の照射点１１４からの光は対物レンズ１１９により平
行なビームａａ’になる。一方、少し離れた点１６５か
らの光はレンズ１１９を通過後、異なる方向ｂｂ’の方
に進むため、光軸１６０からはずれてしまい、フォトマ
ル１５８の受光面１５８ａに到達できない。ここで図１
の１５０で示される光学鏡筒の内面に試料からの光を良
く吸収する物質、例えば黒色の塗料を塗布したり処理を
施すことにより光路からはずれた光を吸収して、散乱や
反射により光路へ戻ってフォトマル受光面１５８ａへ届
くことを防ぐことができる。このように対物レンズ１１
９と結像レンズ１３１間の距離が十分に長いため光学系
自体が空間フィルターの役割を果たしており、図３のｃ
領域、あるいは反射を考慮した場合ｄ領域からの光はフ
ォトマル受光面１５８ａへ届くが、それ以外の領域から
の光は届かない。
【００４１】また、図４に示すように、二つのレンズ１
１９、１３１間で集束させる方式も有効である。この場
合、集束点３６１にはアパーチャ３６０を設け光が通過
できないようにする。同図において、集束イオンビーム
１４０の照射点１１４からの光は実線の光路をたどって
アパーチャ３６０の開口部３６１を通過し、結像レンズ
１３１を通過してフォトマル１５８の受光面１５８ａに
入るが、少しはなれた点１６５からの光は、対物レンズ
１１９によって遮光部３６２の位置に集束され、アパー
チャ３６０の開口部を通過することができない。
１９、１３１間で集束させる方式も有効である。この場
合、集束点３６１にはアパーチャ３６０を設け光が通過
できないようにする。同図において、集束イオンビーム
１４０の照射点１１４からの光は実線の光路をたどって
アパーチャ３６０の開口部３６１を通過し、結像レンズ
１３１を通過してフォトマル１５８の受光面１５８ａに
入るが、少しはなれた点１６５からの光は、対物レンズ
１１９によって遮光部３６２の位置に集束され、アパー
チャ３６０の開口部を通過することができない。
【００４２】このように図４の方式では、二つのレンズ
の間にアパーチャ３６０があるためレンズ間の距離が固
定されてしまう。あるいはレンズ間の距離を変える度に
アパーチャの位置を調整することが必要になる。このた
め焦点を合わせることが容易でない。しかし、図３の方
式では、二つのレンズの間では平行ビームであり、また
アパーチャも存在しないため、レンズの間の距離を自由
に変えることができるので焦点合わせは容易に行えると
いう特徴がある。
の間にアパーチャ３６０があるためレンズ間の距離が固
定されてしまう。あるいはレンズ間の距離を変える度に
アパーチャの位置を調整することが必要になる。このた
め焦点を合わせることが容易でない。しかし、図３の方
式では、二つのレンズの間では平行ビームであり、また
アパーチャも存在しないため、レンズの間の距離を自由
に変えることができるので焦点合わせは容易に行えると
いう特徴がある。
【００４３】〈実施例４〉図１の装置において、加工時
にスパッタした粒子が加工領域に再付着するのを防止す
るために試料１０２ａの加工領域に反応性ガス、例えば
ＸｅＦ2、ＡｒＦ2、ＣＣｌ4などのハロゲン化物、ある
いはＦ2、Ｃｌ2などのハロゲンガスを、ガス供給口１３
７から導入する場合には、これらのガスから励起光の検
出光学系を保護することが必要である。この装置では主
要な部分、すなわち検出用のフォトマル１５８、可動ハ
ーフミラー１２５、可動ミラー１３３及び照明系、観察
系フィルター１３５などを真空容器（チャンバ）１０１
の外部へ設置する構造のため、光学素子としては保護用
のカバーガラス１１８、対物レンズ１１９、窓１２４の
みを反応性ガスに耐えるものとすれば良いという特徴が
ある。
にスパッタした粒子が加工領域に再付着するのを防止す
るために試料１０２ａの加工領域に反応性ガス、例えば
ＸｅＦ2、ＡｒＦ2、ＣＣｌ4などのハロゲン化物、ある
いはＦ2、Ｃｌ2などのハロゲンガスを、ガス供給口１３
７から導入する場合には、これらのガスから励起光の検
出光学系を保護することが必要である。この装置では主
要な部分、すなわち検出用のフォトマル１５８、可動ハ
ーフミラー１２５、可動ミラー１３３及び照明系、観察
系フィルター１３５などを真空容器（チャンバ）１０１
の外部へ設置する構造のため、光学素子としては保護用
のカバーガラス１１８、対物レンズ１１９、窓１２４の
みを反応性ガスに耐えるものとすれば良いという特徴が
ある。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように本発明により、所期
の目的を達成することができた。すなわち、エネルギー
ビームの照射位置に正確に検出光学系をあわせることが
できる。他からの迷光が検出系に入って励起光の検出を
困難にすることを防止することができる。また、反応性
ガスを導入する場合、検出部の主要な部分が導入ガスに
侵されないような構成とすることができた。
の目的を達成することができた。すなわち、エネルギー
ビームの照射位置に正確に検出光学系をあわせることが
できる。他からの迷光が検出系に入って励起光の検出を
困難にすることを防止することができる。また、反応性
ガスを導入する場合、検出部の主要な部分が導入ガスに
侵されないような構成とすることができた。
【図１】本発明の一実施例と成る装置の概略構成を示す
図。
図。
【図２】同じく検出光学系の概略構成を示す図。
【図３】同じく検出光学系を長くして検出立体角を小さ
くした構成を示す説明図。
くした構成を示す説明図。
【図４】同じく空間フィルタを光学系の途中に設けた構
成を示す説明図。
成を示す説明図。
１０１…真空容器（チャンバ）、 １０２…試料台、
１０２ａ…試料、１０３…集束イオンビーム鏡筒、
１０４…イオン源、１０５…引き出し電極、
１０６…第１レンズ、１０７、１０９…偏向電
極、 １０８…第２レンズ、１１０…オリフィ
ス、 １１２、１１３…排気系、１１４…集束イオ
ンビームの照射位置（加工位置）、 １１５…ア
ンプ、１１５ａ…信号、 １１６…ガ
スノズル、１１７…位置調整機構、 １１８
…カバーガラス（窓材）、１１９…対物レンズ、
１２０…真空容器のポートフランジ、１２１、
１２２…移動ステージ、 １２３…フランジ、１２４
…真空隔壁窓、 １２５…可動ハーフミラ
ー、１２６…凹面反射鏡、 １２７…ラン
プ、１２８…照明用レンズ、 １２９…伸縮
自在の隔壁（ベローズ）、１３０…リニアーローラーガ
イド、 １３１…結像レンズ、１３２…可動ハーフミラ
ー引込みポケット、１３３…可動ミラー、
１３４…可動ミラー引込みポケット、１３５…フィル
タ、 １３６…接眼レンズ、１３７…ガ
ス供給口、 １３８…電子シャワー投入電
源、１３９…マイクロメータ、 １４０…集束
イオンビーム、１４１…ブランキング電極、 １
４２…ブランキングアパーチャ、１５０…光学鏡筒、
１５１…フィラメント、１５２…電子シ
ャワー、 １５３、１５４…電子レンズ電極、１５５
…電子ビーム、 １５６…偏向電極、１５
７…引き出し電極、 １５８…フォトマル
（光検出器）、１５８ａ…受光部、 １５９、１
６１…シャッタ、１６０…光軸、
１６２…迷光遮断機能を有する排気口、１６３…じゃま
板、 １６４…特性ミラー、１６５…照
射点から少し離れた発光点、３６０…アパーチャ、
３６１…アパーチャの開口部（集束点）、３
６２…アパーチャの遮光部、 Ａ…照明光学
系、Ｂ…観察光学系、 Ｃ…検出
光学系、Ｄ…イオンビーム照射系。
１０２ａ…試料、１０３…集束イオンビーム鏡筒、
１０４…イオン源、１０５…引き出し電極、
１０６…第１レンズ、１０７、１０９…偏向電
極、 １０８…第２レンズ、１１０…オリフィ
ス、 １１２、１１３…排気系、１１４…集束イオ
ンビームの照射位置（加工位置）、 １１５…ア
ンプ、１１５ａ…信号、 １１６…ガ
スノズル、１１７…位置調整機構、 １１８
…カバーガラス（窓材）、１１９…対物レンズ、
１２０…真空容器のポートフランジ、１２１、
１２２…移動ステージ、 １２３…フランジ、１２４
…真空隔壁窓、 １２５…可動ハーフミラ
ー、１２６…凹面反射鏡、 １２７…ラン
プ、１２８…照明用レンズ、 １２９…伸縮
自在の隔壁（ベローズ）、１３０…リニアーローラーガ
イド、 １３１…結像レンズ、１３２…可動ハーフミラ
ー引込みポケット、１３３…可動ミラー、
１３４…可動ミラー引込みポケット、１３５…フィル
タ、 １３６…接眼レンズ、１３７…ガ
ス供給口、 １３８…電子シャワー投入電
源、１３９…マイクロメータ、 １４０…集束
イオンビーム、１４１…ブランキング電極、 １
４２…ブランキングアパーチャ、１５０…光学鏡筒、
１５１…フィラメント、１５２…電子シ
ャワー、 １５３、１５４…電子レンズ電極、１５５
…電子ビーム、 １５６…偏向電極、１５
７…引き出し電極、 １５８…フォトマル
（光検出器）、１５８ａ…受光部、 １５９、１
６１…シャッタ、１６０…光軸、
１６２…迷光遮断機能を有する排気口、１６３…じゃま
板、 １６４…特性ミラー、１６５…照
射点から少し離れた発光点、３６０…アパーチャ、
３６１…アパーチャの開口部（集束点）、３
６２…アパーチャの遮光部、 Ａ…照明光学
系、Ｂ…観察光学系、 Ｃ…検出
光学系、Ｄ…イオンビーム照射系。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｋ 31/00 Ｍ Ｇ０１Ｎ 21/63 Ｚ
Claims (17)
- 【請求項１】試料の加工位置に、集束エネルギービーム
を照射することにより所定の加工を行うと共に、前記加
工位置から飛散する加工された物質粒子固有の発光を検
出光学系で検出してエネルギービーム加工の終点検出を
行うエネルギービーム加工方法において、前記加工され
た物質粒子固有の発光を検出光学系で検出するに先立っ
て予め試料面の加工位置を照明光学系で照射し、それを
観察光学系で観察するに際し、前記観察光学系の光軸を
前記検出光学系の光軸上に一致させ、前記観察光学系で
前記試料面上のエネルギービームの照射位置を観察する
ことにより、前記試料面上のエネルギービームの照射位
置に検出光学系の光軸を自動的に整合させるようにして
成るエネルギービーム加工の終点検出方法。 - 【請求項２】試料の加工位置に、集束エネルギービーム
を照射することにより所定の加工を行うと共に、前記加
工位置から飛散する加工された物質粒子固有の発光を検
出光学系で検出してエネルギービーム加工の終点検出を
行うエネルギービーム加工方法において、前記加工され
た物質粒子固有の発光を検出光学系で検出するに先立っ
て予め試料面の加工位置を照明する照明光学系の光軸
と、それを観察する観察光学系の光軸とを検出光学系の
光軸上に一致させ、前記観察光学系で前記試料面上のエ
ネルギービームの照射位置を観察することにより、前記
試料面上のエネルギービームの照射位置に検出光学系の
光軸を自動的に整合させるようにして成るエネルギービ
ーム加工の終点検出方法。 - 【請求項３】真空容器内の試料台に載置された試料の加
工位置に、反応ガスの存在下で集束エネルギービームを
照射することにより所定の加工を行うと共に、前記加工
位置から飛散する加工された物質粒子固有の発光を検出
光学系で検出してエネルギービーム加工の終点検出を行
うエネルギービーム加工方法において、前記加工された
物質粒子固有の発光を検出する検出光学系の主要部を前
記真空容器の窓を介して真空容器外に配設してなるエネ
ルギービーム加工の終点検出方法。 - 【請求項４】試料の加工位置に、集束エネルギービーム
を照射することにより所定の加工を行うと共に、前記加
工位置から飛散する加工された物質粒子固有の発光を検
出光学系で検出してエネルギービーム加工の終点検出を
行うエネルギービーム加工方法において、前記検出光学
系の対物レンズと結像レンズ間に空間フィルタを介挿せ
しめて検出光学系に入射した迷光を遮光し、検出光学光
路から排除するようにして成るエネルギービーム加工の
終点検出方法。 - 【請求項５】試料の加工位置に、集束エネルギービーム
を照射することにより所定の加工を行うと共に、前記加
工位置から飛散する加工された物質粒子固有の発光を検
出光学系で検出してエネルギービーム加工の終点検出を
行うエネルギービーム加工方法において、前記検出光学
系を長くして検出立体角を小さくし、検出光学系に入射
する他からの迷光を検出光学光路外に排除するようにし
て成るエネルギービーム加工の終点検出方法。 - 【請求項６】真空容器内の試料台に載置された試料の加
工位置に、反応ガスの存在下で集束エネルギービームを
照射することにより所定の加工を行うと共に、前記加工
位置から飛散する加工された物質粒子固有の発光を検出
光学系で検出してエネルギービーム加工の終点検出を行
うエネルギービーム加工方法において、試料面の加工位
置を照明する照明光学系、それを観察する観察光学系及
び前記加工された物質粒子固有の発光を検出する検出光
学系から成る各光学系の主要部を前記真空容器の窓を介
して真空容器外に配設してなる請求項１もしくは２記載
のエネルギービーム加工の終点検出方法。 - 【請求項７】真空容器内の試料台に載置された試料の加
工位置に、反応ガスの存在下で集束エネルギービームを
照射することにより所定の加工を行うと共に、前記加工
位置から飛散する加工された物質粒子固有の発光を検出
光学系で検出してエネルギービーム加工の終点検出を行
うエネルギービーム加工方法において、前記検出光学系
の対物レンズと結像レンズ間に空間フィルタを介挿せし
めて検出光学系に入射した迷光を遮光し、検出光学光路
から排除するようにして成る請求項１もしくは２記載の
エネルギービーム加工の終点検出方法。 - 【請求項８】真空容器内の試料台に載置された試料の加
工位置に、反応ガスの存在下で集束エネルギービームを
照射することにより所定の加工を行うと共に、前記加工
位置から飛散する加工された物質粒子固有の発光を検出
光学系で検出してエネルギービーム加工の終点検出を行
うエネルギービーム加工方法において、前記検出光学系
を長くして検出立体角を小さくし、検出光学系に入射す
る他からの迷光を検出光学光路外に排除するようにして
成るエネルギービーム加工の終点検出方法。 - 【請求項９】真空容器内の試料台に載置された試料の加
工位置に、集束エネルギービームを照射し所定の加工を
行う集束エネルギービーム照射手段と、前記加工位置か
ら飛散する加工された物質粒子固有の発光を検出してエ
ネルギービーム加工の終点を検出する検出光学手段とを
備えたエネルギービーム加工装置において、前記試料面
の加工位置を照明光学系で照明し、それを観察光学系で
観察するに際し、前記観察光学系の光軸を前記検出光学
系の光軸上に一致させ、前記観察光学系で前記試料面上
のエネルギービームの照射位置を観察する手段と、前記
観察結果に基づいて、試料面上のエネルギービームの照
射位置に検出光学系の光軸を自動的に整合させる手段と
を有して成るエネルギービーム加工加工装置。 - 【請求項１０】真空容器内の試料台に載置された試料の
加工位置に、集束エネルギービームを照射し所定の加工
を行う集束エネルギービーム照射手段と、前記加工位置
から飛散する加工された物質粒子固有の発光を検出して
エネルギービーム加工の終点を検出する検出光学手段と
を備えたエネルギービーム加工装置において、前記加工
された物質粒子固有の発光を検出光学系で検出するに先
立って予め試料面の加工位置を照明する照明光学系の光
軸と、それを観察する観察光学系の光軸とを検出光学系
の光軸上に一致させ、前記観察光学系で前記試料面上の
エネルギービームの照射位置を観察する手段と、前記観
察結果に基づいて、試料面上のエネルギービームの照射
位置に検出光学系の光軸を自動的に整合させる手段とを
有して成るエネルギービーム加工加工装置。 - 【請求項１１】真空容器内の試料台に載置された試料の
加工位置に、反応ガスの存在下で集束エネルギービーム
を照射し所定の加工を行う集束エネルギービーム照射手
段と、前記加工位置から飛散する加工された物質粒子固
有の発光を検出してエネルギービーム加工の終点を検出
する検出光学手段とを備えたエネルギービーム加工装置
において、前記加工された物質粒子固有の発光を検出す
る検出光学系の少なくとも結像レンズ、フィルタ及び光
検出器を含む主要部を前記真空容器の窓を介して真空容
器外に配設して成るエネルギービーム加工加工装置。 - 【請求項１２】真空容器内の試料台に載置された試料の
加工位置に、集束エネルギービームを照射し所定の加工
を行う集束エネルギービーム照射手段と、前記加工位置
から飛散する加工された物質粒子固有の発光を検出して
エネルギービーム加工の終点を検出する検出光学手段と
を備えたエネルギービーム加工装置において、前記検出
光学系の対物レンズと結像レンズ間に空間フィルタを配
設し、検出光学系に入射する迷光を遮光し、検出光学光
路外に排除するよう構成して成るエネルギービーム加工
加工装置。 - 【請求項１３】真空容器内の試料台に載置された試料の
加工位置に、集束エネルギービームを照射し所定の加工
を行う集束エネルギービーム照射手段と、前記加工位置
から飛散する加工された物質粒子固有の発光を検出して
エネルギービーム加工の終点を検出する検出光学手段と
を備えたエネルギービーム加工装置において、前記検出
光学系における対物レンズの焦点を試料の加工位置に合
わせる手段と、前記対物レンズと結像レンズ間の光路長
を長くして検出立体角を小さくする手段とを有し、検出
光学系に入射する他からの迷光を検出光学光路外に排除
するよう構成して成るエネルギービーム加工加工装置。 - 【請求項１４】上記真空容器内において検出光学手段の
一部を構成する光学鏡筒は、試料に面した一端部におい
て着脱自在にカバーガラスを配設し、それに隣接して対
物レンズを保持すると共に、他端部において真空容器外
の残りの検出光学手段に接する窓を備えたフランジに接
続して成る請求項９乃至１３何れか記載のエネルギービ
ーム加工加工装置。 - 【請求項１５】上記真空容器外の残りの検出光学手段に
接する窓を備えたフランジを、伸縮自在の隔壁及びガイ
ドを介して光軸に対して垂直方向に移動できるステージ
に接続すると共に、前記ステージを真空容器のポートフ
ランジに接続して成り、前記フランジを光軸方向にガイ
ドを介して移動できるようにすると共に、前記ステージ
を光軸に対して垂直方向に移動することにより、光学鏡
筒に保持された対物レンズの焦点を試料の加工位置に合
わせることを可能とした請求項１４記載のエネルギービ
ーム加工加工装置。 - 【請求項１６】上記光学鏡筒の側壁に迷光を遮断する機
能を備えた排気口を複数個配設して成る請求項１４もし
くは１５記載のエネルギービーム加工加工装置。 - 【請求項１７】上記真空容器の隔壁の一部を構成すると
共に、真空容器外の残りの検出光学手段に接する窓を、
光軸の垂直面に対して傾斜させてフランジに配設して成
る請求項１４もしくは１５記載のエネルギービーム加工
加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15479493A JPH0729881A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | エネルギービーム加工の終点検出方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15479493A JPH0729881A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | エネルギービーム加工の終点検出方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729881A true JPH0729881A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=15592043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15479493A Pending JPH0729881A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | エネルギービーム加工の終点検出方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729881A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014045715A1 (ja) * | 2012-09-18 | 2014-03-27 | 三菱重工業株式会社 | 移動型真空溶接装置 |
| KR20150025258A (ko) * | 2013-08-28 | 2015-03-10 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 표시 장치 리페어 방법 |
| WO2018068506A1 (en) | 2016-10-11 | 2018-04-19 | Focus-Ebeam Technology (Beijing) Co., Ltd. | Charged particle beam system, opto-electro simultaneous detection system and method |
-
1993
- 1993-06-25 JP JP15479493A patent/JPH0729881A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014045715A1 (ja) * | 2012-09-18 | 2014-03-27 | 三菱重工業株式会社 | 移動型真空溶接装置 |
| JP2014057985A (ja) * | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 移動型真空溶接装置 |
| US9358638B2 (en) | 2012-09-18 | 2016-06-07 | Mitsubishi Heavy Industries Machine Tool Co., Ltd. | Movable vacuum welding device |
| KR20150025258A (ko) * | 2013-08-28 | 2015-03-10 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 표시 장치 리페어 방법 |
| JP2015046378A (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-12 | 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 有機発光表示装置のリペア方法 |
| WO2018068506A1 (en) | 2016-10-11 | 2018-04-19 | Focus-Ebeam Technology (Beijing) Co., Ltd. | Charged particle beam system, opto-electro simultaneous detection system and method |
| EP3332417A4 (en) * | 2016-10-11 | 2018-11-07 | Focus-eBeam Technology (Beijing) Co., Ltd. | Charged particle beam system, opto-electro simultaneous detection system and method |
| US10879036B2 (en) | 2016-10-11 | 2020-12-29 | Focus-Ebeam Technology (Beijing) Co., Ltd. | Charged particle beam system, opto-electro simultaneous detection system and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102410589B1 (ko) | 하전 입자 빔에 대한 광 빔의 정렬 방법 | |
| CN102149509B (zh) | 用于激光加工的方法和设备 | |
| US5055696A (en) | Multilayered device micro etching method and system | |
| CA2338271C (en) | Laser delivery system and method for photolithographic mask repair | |
| JP3730263B2 (ja) | 荷電粒子ビームを用いた自動基板検査の装置及び方法 | |
| EP2591490B1 (en) | Charged particle beam processing system with visual and infrared imaging | |
| US6373070B1 (en) | Method apparatus for a coaxial optical microscope with focused ion beam | |
| US8283641B2 (en) | Positioning device for a particle beam apparatus | |
| EP2317536B1 (en) | Detection device and particle beam device having a detection device | |
| US7351966B1 (en) | High-resolution optical channel for non-destructive navigation and processing of integrated circuits | |
| US6714289B2 (en) | Semiconductor device inspecting apparatus | |
| KR19980071255A (ko) | 가공·관찰 장치 | |
| US6476387B1 (en) | Method and apparatus for observing or processing and analyzing using a charged beam | |
| US6552341B1 (en) | Installation and method for microscopic observation of a semiconductor electronic circuit | |
| JP3003708B2 (ja) | 表面分析装置 | |
| JPH0729881A (ja) | エネルギービーム加工の終点検出方法及びその装置 | |
| JPH10223168A (ja) | 試料分析装置 | |
| JP2021002507A (ja) | 電子線検査装置の二次光学系を評価する方法 | |
| JP2003518252A (ja) | 軟ｘ線のｘ線源を有するｘ線顕微鏡 | |
| JP4135219B2 (ja) | 荷電粒子線写像投影光学系 | |
| JPH06194319A (ja) | 試料分析装置および方法 | |
| JP3327023B2 (ja) | 試料分析装置および方法 | |
| JPH04306549A (ja) | 顕微レーザ質量分析計 | |
| JP2803106B2 (ja) | レーザ加工用光学装置 | |
| JP3388601B2 (ja) | 集束イオンビーム加工の終点検出方法およびそれを用いた加工装置 |