JPS59208830A - Ion beam processing method and device thereof - Google Patents
Ion beam processing method and device thereofInfo
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- JPS59208830A JPS59208830A JP58082683A JP8268383A JPS59208830A JP S59208830 A JPS59208830 A JP S59208830A JP 58082683 A JP58082683 A JP 58082683A JP 8268383 A JP8268383 A JP 8268383A JP S59208830 A JPS59208830 A JP S59208830A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はマイクロイオンビームスパラｌ加工装置などの
イオンビーム加工方法および装置に係シ、特に半導体用
フォトマスクの欠陥修正などの微細加工のさい下地基板
の損傷を最小にし必要部分のみを除去して高品質加工を
行なうに好適なイオンビーム加工方法およびその装置に
関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an ion beam processing method and apparatus such as a micro ion beam spalling processing apparatus, and in particular to a substrate for fine processing such as defect correction of semiconductor photomasks. The present invention relates to an ion beam processing method and apparatus suitable for performing high-quality processing by minimizing damage to a substrate and removing only necessary portions.
従来のマイクロイオンビーム加工方法および装置を利用
してスパッタ加工を行なう被加工物の一例として半導体
ＬＳＩ用のフォトマスクの黒点欠陥を含む概観部分拡大
平面図を第１図に汗す。第１図において、本フォトマス
クは一般にクロムまたはクロム酸化物からなるマスクパ
ターン１をガラス下地基板２上に形成したものである。FIG. 1 shows an enlarged partial plan view of a semiconductor LSI photomask including black spot defects as an example of a workpiece to be processed by sputtering using a conventional micro ion beam processing method and apparatus. In FIG. 1, this photomask has a mask pattern 1 generally made of chromium or chromium oxide formed on a glass base substrate 2. As shown in FIG.
しかしこのようなフォトマスクでは、たとえば５インチ
半導体ウェハ用のものでマスクパターン１以外のところ
にクロムなどが残留した１０数個の黒点欠陥６が存在す
るのが通常である。However, in such a photomask, for example, one for a 5-inch semiconductor wafer, there are usually more than ten black spot defects 6 in which chromium or the like remains in areas other than the mask pattern 1.
したがってこの１ま７オトマスクを使用すると黒点欠陥
ろがウェハに転写されて歩留シを著しく低下させる原因
となる。このためウエハヘマスクパターンを転写する以
前に黒点欠陥３を修正し除去しておく必要があシ、この
黒点欠陥３の修正に従来からマイクロイオンビーム加工
装置が使用されている。なお以下各図面を通じて同一符
号または記号は同一または相当部分をがすものとする。Therefore, if one to seven masks are used, the black spot defects will be transferred to the wafer, causing a significant decrease in yield. For this reason, it is necessary to correct and remove the black spot defects 3 before transferring the mask pattern to the wafer, and a micro ion beam processing apparatus has conventionally been used to correct the black spot defects 3. Note that the same reference numerals or symbols refer to the same or corresponding parts throughout the drawings.
従来のこの種の被加工物の加工を行なうマイクロイオン
ビーム加工方法および装置の一例の基本構成ブロック図
を第２図に示し、図中の４はイオン源（チップ）、５は
引き出し電極、６はビームしゃ断機構をなすブランカ、
７は同じくアパーチャ、８はビーム集束用静電レンズを
なす第２レンズ電極、９は同じく第２レンズ電極、１０
は同じく第３レンズ電極、１１はスティグマトール、１
２はビーム偏向電極をなすデフレクタ、１６ハイオンピ
ーム、１４は被加工物の７１トマスクなどからなるター
ゲラｌ−１１５はテーブル、１６はイオン加速電源、１
７は引き出し電源、１８はブランカコントローラ、１９
はレンズ電圧電源、２゜はスティグマコントローラ、２
１はＣＲＴ、 ２２は走査イオン顕微鏡（ＳＩＭ）とし
ての機能を備えるデフレクタコントローラ、２３は２次
電子、２４は２次電子ディテクタである。この構成で、
液体金属イオン源や電界イオン化イオン源などのイオン
源（チップ）４とイオンビーム引き出し電極５との間に
、イオン加速電源１６および引き出し電源１７によって
たとえば４〜５ＫＶ以上の高電圧を印加して、イオン源
（チップ）４の先端から高エネルギのイオンビーム１６
を引き出す。ついでこのイオンビーム１３を３枚の第１
．第２゜第６レンズ電極８ｒ９．１０で構成したイオン
ビーム集束用静電レンズによりレンズ電圧電源１９の電
圧を調整して、ターゲット１４上でたとえば直径０５μ
ｍφ以下のスポットになるように集束する。A basic configuration block diagram of an example of a conventional micro ion beam processing method and apparatus for processing this type of workpiece is shown in FIG. 2, in which 4 is an ion source (chip), 5 is an extraction electrode, and 6 is a blanker that forms a beam cutoff mechanism,
7 is also an aperture, 8 is a second lens electrode forming an electrostatic lens for beam focusing, 9 is a second lens electrode, 10
is also the third lens electrode, 11 is the stigmator, 1
2 is a deflector forming a beam deflection electrode, 16 is a high-on beam, 14 is a targeter 1-115 consisting of a workpiece mask, etc., 16 is an ion accelerating power source, 1
7 is a drawer power supply, 18 is a blanker controller, 19
is the lens voltage power supply, 2° is the stigma controller, 2
1 is a CRT, 22 is a deflector controller having a function as a scanning ion microscope (SIM), 23 is a secondary electron, and 24 is a secondary electron detector. With this configuration,
A high voltage of, for example, 4 to 5 KV or more is applied between an ion source (chip) 4 such as a liquid metal ion source or a field ionization ion source and an ion beam extraction electrode 5 by an ion acceleration power source 16 and an extraction power source 17, A high-energy ion beam 16 is emitted from the tip of the ion source (chip) 4.
bring out. Next, this ion beam 13 is
．． The voltage of the lens voltage power supply 19 is adjusted by the electrostatic lens for ion beam focusing composed of the 2nd and 6th lens electrodes 8r9.
Focus to a spot of mφ or less.
つぎにこのイオンビーム１６をスティグマトール１１に
印加する電圧をスティグマコントローラ２０で調整する
ことによシ整形したのち、デフレクタ１２にデフレクタ
コントローラ２２から直交するＸ、Ｙ両方向に関しきよ
歯状波電圧を印加することによりターゲット１４上でＸ
、Ｙ方向に走査する。またビームしゃ新機構をなすブラ
ンカ６にブランカコントローラ１８から電圧を印加して
イオンビーム１６を偏向すると、アパーチャアをイオン
ビーム１３が通過できなくなるので、これによってター
ゲット１４上でイオンビーム１６のオン・オフを行なえ
る。こうしてターゲット１４上にたとえばスポット径０
．５μｍφ以下のイオンビーム１３を照射すると、被検
査体であるターゲット１４のビーム照射部分から２次電
子２３が放出される。したがってこの放出２次電子２３
を２次電子ディテクタ２４で検出して取り込むことによ
シ、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）に対応した走査イオン顕
微鏡（８ＩＭ）としての機能を備えているデフレクタコ
ントローラ２２上のＣＲＴ２１にＳＩＭ像を表示できる
。このような機能をもつ本マイクロイオンビーム加工装
置は第１図に例示した半導体ＬＳＩ用フォトマスクの黒
点欠陥の修正やＬＳＩの配線切断などに利用できるが、
−例として第１図に例示したフォトマスクの黒点欠陥修
正の場合を以下とシあげて説明する。Next, the ion beam 16 is shaped by adjusting the voltage applied to the stigmator 11 using the stigma controller 20, and then tooth-shaped voltages are applied to the deflector 12 from the deflector controller 22 in both the orthogonal X and Y directions. X on target 14 by
, scan in the Y direction. Furthermore, when the blanker controller 18 applies a voltage to the blanker 6 that forms the beam-shaking mechanism to deflect the ion beam 16, the ion beam 13 cannot pass through the aperture. Can be turned off. In this way, for example, a spot with a diameter of 0 is placed on the target 14.
．． When the ion beam 13 with a diameter of 5 μm or less is irradiated, secondary electrons 23 are emitted from the beam irradiated portion of the target 14, which is the object to be inspected. Therefore, this emitted secondary electron 23
By detecting and capturing the SIM image with the secondary electron detector 24, the SIM image can be displayed on the CRT 21 on the deflector controller 22, which has the function of a scanning ion microscope (8IM) compatible with a scanning electron microscope (SEM). . This micro ion beam processing device with such functions can be used for repairing black spot defects in semiconductor LSI photomasks and cutting LSI wiring, as shown in Fig. 1.
- As an example, the case of repairing a black spot defect on a photomask illustrated in FIG. 1 will be described below.
第６図は第２図の装置による第１図の被加工物フォトマ
スクの黒点欠陥修正の加工法を説明するためのＣＲＴ２
ｊ画面上の黒点欠陥３を含むフォトマスク部分拡大像正
面図で、また第４図は同じくイオンビーム加工中の被加
工物黒点欠陥６０部分拡大斜視概念図である。第３図お
よび第４図において、フォトマスク上の黒点欠陥３の修
正は検出された第３図のＣＲＴ２１上のＳＭＩ像を見て
修正位置を確認し、その黒点欠陥３の部分をカーソルで
囲んで破線で示す四角形のビーム走査指定境界線２５を
デフレクタコントローラ２２に指示して、このＣＲＴ
２１上のビーム走査指定境界線２５内に対応するターゲ
ット１４の７オトマスク上の領域内のみの走査範囲でブ
ランカ６の印加電圧をブランカコントローラ１８を介し
て切るようにし、これによシ第４図に示すようにターゲ
ット１４上の上記領域内のみでイオンビーム１６をディ
フレクタ１２を介して走査させる。こうして第４図のよ
うにフォトマスク上の黒点欠陥５の部分の原子２６は高
エネルギの照射イオンビーム１３によりスパッタされて
除去されていく。FIG. 6 shows a CRT 2 for explaining the processing method for correcting black spot defects on the workpiece photomask shown in FIG. 1 using the apparatus shown in FIG. 2.
FIG. 4 is an enlarged front view of a portion of a photomask including a black spot defect 3 on a screen, and FIG. In FIGS. 3 and 4, to correct the black spot defect 3 on the photomask, the correction position is confirmed by looking at the detected SMI image on the CRT 21 shown in FIG. This CRT
The voltage applied to the blanker 6 is cut off via the blanker controller 18 in the scanning range only within the area on the 7th mask of the target 14 which corresponds to the beam scanning designated boundary line 25 on the beam scanning line 25 on the screen 21. As shown in FIG. 2, the ion beam 16 is scanned only within the above region on the target 14 via the deflector 12. In this way, as shown in FIG. 4, the atoms 26 in the black spot defect 5 on the photomask are sputtered and removed by the high-energy irradiation ion beam 13.
しかしながら、このような従来方法および装置では、第
４図のようにＸ方向のビーム走査線２７のビーム走査境
界線２８は黒点欠陥６に外接する四角形をなす。このた
め第５図（５）にそのときの加工形状を説明するために
ビーム加工中の第４図のＡ−Ａ断面図を示すように、ビ
ーム走査境界線２８内に対応するＡ−Ａ断面上のビーム
走査境界２９内の下地基板２領域までイオンビーム１３
が照射されることになるから、その領域のたとえばガラ
スなどの下地基板原子６０がスパッタされる。この結果
としてフｉ）マスクの加工形状は第５図（Ｂ）に同じく
ビーム加工後の第４図のＡ−Ａ断面図を示すようになり
、結局は下地基板２０部分に損傷を与えることになる欠
点があった。However, in such a conventional method and apparatus, the beam scanning boundary line 28 of the beam scanning line 27 in the X direction forms a rectangle circumscribing the black spot defect 6, as shown in FIG. Therefore, in order to explain the machining shape at that time, FIG. 5 (5) shows a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG. The ion beam 13 reaches the base substrate 2 area within the upper beam scanning boundary 29.
is irradiated, so that atoms 60 of the underlying substrate, such as glass, in that region are sputtered. As a result, i) the processed shape of the mask became as shown in FIG. 5(B), which is a cross-sectional view taken along line A-A in FIG. There was a drawback.
本発明の目的は上記した従来技術の欠点をなくシ、被加
工物の下地基板などの損傷を最小にするようなマイクロ
イオンビーム加工の高品質化を可能にするイオンビーム
加工方法およびその装置を提供するにある。The purpose of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art described above, and to provide an ion beam processing method and an apparatus therefor that enable high quality micro ion beam processing while minimizing damage to the underlying substrate of the workpiece. It is on offer.
イオンビーム加工のさい常に除去すべき物質の存在する
領域のみにイオンビームを照射できれば下地基板の損傷
を最も低減できるが、しかし刻々除去されていく物質の
パターンの変化を把握した上で必要部分のみにイオンビ
ームを照射することは困難なため、本発明は加工前の除
去すべき物質のパターンの部分のみにイオンビームを走
査して照射するか、もしくは常に除去すべき物質の存在
する領域外では同領域内よりもイオンビーム電流を低下
させるか走査速度を速めるなどによりイオンビームレベ
ルを低下させてスパッタ率を低下させることにより、下
地基板の損傷を低減するようにしたことを特徴とするイ
オンビーム加工方法および装置である。During ion beam processing, damage to the underlying substrate can be minimized if the ion beam can be irradiated only on areas where there is material to be removed. Since it is difficult to irradiate the ion beam to the area where the material to be removed exists before processing, the present invention either scans and irradiates the ion beam only on the part of the pattern of the material to be removed before processing, or always irradiates the ion beam in areas other than the area where the material to be removed exists. An ion beam characterized by reducing damage to the underlying substrate by lowering the ion beam level and lowering the sputtering rate by lowering the ion beam current or increasing the scanning speed than in the same region. A processing method and apparatus.
以下、本発明の実施例を図面により説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第６図は本発明によるイオンビーム加工方法および装置
の一実施例を示す基本構成ブロック図で、図中の第２図
と同一符号は同一または相当部分であるほか、６１はデ
フレクタコントローラ２２からのＳＩＭ像情報をビーム
コン）Ｄ−ラ６２に伝達するインタフェース、３２はＳ
ＩＭ像情報にもとづきイオンビーム１６の走査範囲を所
定領域内に限定する１こめの信号をブランカコントロー
ラ１８に送るビーム制御機構をなすビームコントローラ
３３はイオンビーム１５の走査範囲を指定するためのビ
ーム走査範囲指示機構をなすライトペン。FIG. 6 is a basic configuration block diagram showing an embodiment of the ion beam processing method and apparatus according to the present invention, in which the same reference numerals as in FIG. 32 is an interface that transmits SIM image information to the beam controller) D-ra 62;
The beam controller 33, which constitutes a beam control mechanism, sends a single signal to the blanker controller 18 to limit the scanning range of the ion beam 16 to a predetermined area based on the IM image information. A light pen that serves as a range indication mechanism.
６４はＴＶ画面、６５は２次イオン、３６は２次イオン
ディテクタ、６７・・・被加工物存在領域境界検出機構
をなす２次イオン質量分析計である。64 is a TV screen, 65 is a secondary ion, 36 is a secondary ion detector, 67... is a secondary ion mass spectrometer forming a workpiece existing region boundary detection mechanism.
この構成で、まず初めの動作を説明すると、ターゲット
１４上の被加工物の加工すべきパターンの形状と位置は
本装置の第２図と同様のＳＭＩ機能をもつデフレクタコ
ントローラ２２０ＣＲＴ２１上のＳＭＩ像により確認で
さるが、このさいイオンビーム１３を長時間にわ１こっ
て走査していると走査領域全面がスパツクされて全面に
損傷を与えることになる。そこでターゲット１４上の加
工すべきパターンの形状と位置確認のための初めの全面
ビーム走査は最小限の所要回数Ｖことどめイオンビーム
１６の集束と位置確認ができたら、即座にデフレクタコ
ントローラ２２からインタフェース３１ヲ介してビーム
コントローラ６２にＳＭＩ像の画面情報を送り、このビ
ームコントローラ５２からブランカコントローラ１Ｂに
信号を送ってブランカ６によりイオンビーム１３を遮断
する−０これと同時にインタフェース３１を介して画面
情報ヲ受ケたビームコントローラ３２はその両開情報に
もとづいてターゲット１４の加工すべきノくターンを含
む像をビームコントローラ３２のＴＶ画面６４に映す。To explain the initial operation of this configuration, the shape and position of the pattern to be processed on the workpiece on the target 14 is determined by the SMI image on the deflector controller 220CRT 21, which has the same SMI function as shown in FIG. 2 of this device. As a confirmation, if the ion beam 13 is scanned for a long time, the entire scanning area will be spattered and the entire area will be damaged. Therefore, the initial full-surface beam scan to confirm the shape and position of the pattern to be processed on the target 14 is limited to the minimum required number of times.Once the ion beam 16 has been focused and its position confirmed, the interface is immediately scanned from the deflector controller 22. The screen information of the SMI image is sent to the beam controller 62 via the interface 31, and the beam controller 52 sends a signal to the blanker controller 1B to block the ion beam 13 by the blanker 6. The beam controller 32 that receives the information projects an image including the notches to be processed on the target 14 on the TV screen 64 of the beam controller 32 based on the bidirectional information.
ついで第７図はこうして映し出された第６図による第１
図の被加工物フォトマスクの黒点欠陥修正の加工法を説
明するためのＴＶ画面５４上の黒点欠陥３を含むフォト
マスク部分拡大像正面図で、また第８図は同じくイオン
ビーム加工中の被加工物黒点欠陥乙の部分拡大斜視概念
図である。この第７図および第８図を参照して第６図の
フォトマスク黒点欠陥修正加工の場合α）上記に続く動
作を説明すると、上記により第７図のＴＶ画面６４上に
映し出された画像の黒点欠陥乙の輪郭をライトベン犯で
なぞって図中に破線で示すビーム走査指定境界線２５を
定めてビームコントローラ６２に指示する。なおこの場
合、画像処理と欠陥検査のアルゴリズムを備えさせれば
、自動的にビーム走査指定境界＠２５を定めることがで
きる。つぎにブランカ乙に印加していた電圧を切ってイ
オンビーム加工を開始するが、このさいビームコントロ
ーラ３２からブランカコントローラ１８にビーム走査指
定境界線２５を指示する信号を送り、これによりブラン
カコントローラ１８からブランカ６を介してイオンビー
ム１３がターゲット１４」二のホトマスクの黒へ欠陥乙
の部分のみに走査して照射せしめる。このときの様子は
第８図に見るとおりであって、このときのビーム走査線
２７のビーム走査境界線２Ｂは加工以前の黒点欠陥５の
輪郭と一敷する。このようにしてイオンビーム１６を走
査するが、これと同時にターゲット１４からの２次イオ
ン６５を２次イオンディテクタ３６で検出し、これより
２次イオン質量分析計６７により黒点欠陥乙の構成原子
たとえばクロムＣｒをモニタし、このクロムイオンＣｒ
＋が検出されなくなった時点を修正加工の終了時点とし
て、２次イオン質量分析計３７よりブランカコントロー
ラ１８に信号を送ってブランカ６に電圧を印加し、イオ
ンビーム１５を遮断する。このようにしてホトマスクの
黒点欠陥乙の修正を行なった場合には、第９図（ト）に
その場合の加工形状を説明するためにビーム加工中の第
８図のＡ−Ａ断面図を示すように、ビーム照射当初には
イオンビーム１３の照射領域はビーム走査境界２９内の
黒点欠陥６０部分のみに限定されるが、加工が進むにつ
れ黒点欠陥６の厚みの薄い部分はさきに除去されて下地
基板２が露出することになる。この結果として最終的に
加工が終了した時点での加工形状は第９図■に同じくビ
ーム加工後の第８図のＡ−Ａ断面図を示すようになり、
黒点欠陥乙の厚みの薄かった部分では多少の下地基板２
の損傷が残ることになる。Next, Figure 7 is the first image based on Figure 6 that was projected in this way.
FIG. 8 is an enlarged front view of a portion of the photomask including the black spot defect 3 on the TV screen 54 for explaining the processing method for correcting the black spot defect on the photomask of the workpiece shown in FIG. It is a partial enlarged perspective conceptual diagram of workpiece black spot defect B. Referring to FIGS. 7 and 8, in the case of photomask black spot defect correction processing shown in FIG. 6, α) the following operations will be explained. The outline of the black dot defect B is traced with a light pencil to determine a beam scanning designation boundary line 25 shown by a broken line in the figure and instruct the beam controller 62 to do so. In this case, if image processing and defect inspection algorithms are provided, the beam scanning designated boundary @25 can be automatically determined. Next, the voltage applied to the blanker B is turned off to start ion beam processing. At this time, the beam controller 32 sends a signal instructing the beam scanning designated boundary line 25 to the blanker controller 18, and this causes the blanker controller 18 to The ion beam 13 is scanned and irradiated via the blanker 6 onto the black part of the photomask of the target 14'' only on the defective portion. The situation at this time is as shown in FIG. 8, and the beam scanning boundary line 2B of the beam scanning line 27 at this time is aligned with the outline of the black spot defect 5 before processing. In this way, the ion beam 16 is scanned, but at the same time, the secondary ion detector 36 detects the secondary ions 65 from the target 14, and from this the secondary ion mass spectrometer 67 detects the constituent atoms of the sunspot defect B, e.g. Monitor chromium Cr, and this chromium ion Cr
When the correction process ends when + is no longer detected, a signal is sent from the secondary ion mass spectrometer 37 to the blanker controller 18 to apply voltage to the blanker 6 and interrupt the ion beam 15. When the black spot defect B on the photomask is corrected in this way, Fig. 9 (g) shows a cross-sectional view taken along line A-A in Fig. 8 during beam processing to explain the processed shape in that case. As shown, at the beginning of beam irradiation, the irradiation area of the ion beam 13 is limited to only the sunspot defect 60 part within the beam scanning boundary 29, but as processing progresses, the thinner part of the sunspot defect 6 is removed first. The base substrate 2 will be exposed. As a result, the processed shape at the time when the processing is finally completed is as shown in Fig. 9 (■), which is also a cross-sectional view taken along line A-A in Fig. 8 after beam processing.
In the thinner part of the black spot defect B, the base substrate 2
damage will remain.
しかし、この結果を第２図の従来方法および装置による
第５図（ロ）の結果と比べて明らかなように、従来に比
べて本実施例による当初の被加工物の存在する領域のみ
にイオンビームの照射を限定するビーム照射方法では、
その加工形状は下地基板の損傷が少なく、フォトマスク
の黒点欠陥修正などの加工歩留りを著しく向上できる。However, as is clear from comparing this result with the result shown in FIG. 5 (b) using the conventional method and apparatus shown in FIG. In beam irradiation methods that limit beam irradiation,
The processed shape causes less damage to the underlying substrate, and can significantly improve processing yields such as repairing black spot defects on photomasks.
なお、上記の説明からも明らかなように、加工中に常に
除去すべき物質の存在する領域のみにイオンビームな照
射すれば下地基板の損傷をさらに低減できることが考え
られるが、しかし刻々除去されていく物質のパターンの
変化を把握した上で必要な部分のみにイオンビームを照
射することは繁雑かつ固難であるから、そこで本実施例
では上述のように加工前の除去パターンの形状に合わせ
てビームを走査するようにして簡単かつ迅速な加工を可
能にしたものである。As is clear from the above explanation, it is conceivable that damage to the underlying substrate can be further reduced by irradiating only the areas where there is material to be constantly removed during processing with an ion beam. It is complicated and difficult to irradiate only the necessary parts with an ion beam after grasping the changes in the pattern of the material being processed, so in this example, as described above, the ion beam is This enables simple and quick processing by scanning the beam.
しかしながら、上記実施例において、特に除去すべき物
質の厚みが著しく異なるような場合には、２次イオン質
量分析計６７で２次イオン検出により加工の進み具合を
モニターし、数段階に分けて変化した除去すべき物質の
存在領域を確認したうえその領域内に限定してビーム照
射を行なうようにしてもよく、このようにすれば加工品
質はさらに向上できる。However, in the above embodiment, especially when the thickness of the material to be removed is significantly different, the progress of processing is monitored by secondary ion detection using the secondary ion mass spectrometer 67, and changes are made in several stages. After confirming the area where the substance to be removed is present, beam irradiation may be performed only within that area. In this way, processing quality can be further improved.
第１０図は本発明によるイオンビーム加工方法および装
置の他の実施例を示す基本構成プロンク図で、図中の第
６図と同一符号は同一または相当部分であるほか、！＋
８は第３レンズ電極１０の下方すなわちターゲット１４
寄りに設けたピエゾ素子などを用いた電気信号による可
変アパーチャで、ビームコントローラ３２にはそれから
可変アパーチャ３８を動かす電圧を印加する機能を持た
せ、テーブル１５にはビームコントローラ５２の命令で
移動可能な機能を与え、また２次イオン質量分析計３７
を被加工物存在領域境界検出機構ｊとして機能させその
情報をピームコントロｊ−ラ６２に取り込むように構成
される。FIG. 10 is a diagram showing the basic configuration of another embodiment of the ion beam processing method and apparatus according to the present invention, and the same reference numerals as in FIG. 6 indicate the same or corresponding parts. +
8 is below the third lens electrode 10, that is, the target 14
The beam controller 32 has a function of applying a voltage to move the variable aperture 38, and the table 15 has a variable aperture that can be moved by the command of the beam controller 52. function, and also a secondary ion mass spectrometer 37
The beam controller 62 is configured to function as a workpiece existing region boundary detection mechanism j and to input the information to the beam controller j.
コノ構成で、まず被加工物フォトマスクの黒点欠陥３の
修正加工指示手順を第１１図（５）〜（Ｑを用いて説明
すると、第１１図（５）〜０は第１０図による第１図の
被加工物フォトマスクの黒点欠陥修 ・正指示手順
を説明するためのＴＶ画面６４上の黒点欠陥６を含むフ
ォトマスクの各段階部分拡大像正面図であって、まず上
記第６図の実施例と同様にして第１１図（８）に示すよ
うにターゲット１４の黒点欠陥３を含むフォトマスクの
ＳＩＭ像をビームコントローラ６２のＴＶ画面３４に映
す。ついでこのＴＶ画面６４上の黒点欠陥６の中心をラ
イトペン３６で指して、ビームコントローラ３２により
ＴＶ画面３４の中からの黒点欠陥３の中心位置のずれ量
を計算し、その情報にしたがいビームコントローラ３２
からの命令でテーブル１５を移動して、黒点欠陥６がほ
ぼイオンビーム１６の光軸上に位置するようにする。こ
こで数回イオンビーム１３を走査させ、そのときの２次
電子像をＳＩＭ像としてデフレクタコントローラ２２に
取り込んでその情報をビームコントローラ３２へ送りこ
れにより第１１図０に示すようにＴＶ画面３４上の黒点
欠陥６がほぼ光軸下にあることを確認する。つぎにデフ
レクタコントローラ２２からデフレクタ１２に印加する
電圧を下げてＳＩＭ像の倍率を上げ、これにより第１１
図０に示すように黒点欠陥６の像がＴＶ画面３４いっば
いに広がるようにする。ここでライトペンろ６により第
１１図（ＱのＴＶ画面６４上でイオンと一ム１３を走査
すべき範囲を示す破線のビーム走査指定境界線２５を黒
点欠陥３に外接する４角形の線に指定し指示して、加工
指示手順を終える。In this configuration, first, the procedure for correcting the black spot defect 3 on the photomask of the workpiece will be explained using FIG. 11 (5) to (Q). 6 is an enlarged front view of each step of the photomask including the black spot defect 6 on the TV screen 64 for explaining the black spot defect correction/correction instruction procedure of the workpiece photomask shown in FIG. Similarly to the embodiment, the SIM image of the photomask including the black spot defect 3 of the target 14 is projected on the TV screen 34 of the beam controller 62 as shown in FIG. Pointing at the center of the sunspot defect 3 with the light pen 36, the beam controller 32 calculates the shift amount of the center position of the sunspot defect 3 from within the TV screen 34, and according to that information, the beam controller 32
The table 15 is moved in response to a command from , so that the sunspot defect 6 is positioned approximately on the optical axis of the ion beam 16. Here, the ion beam 13 is scanned several times, the secondary electron image at that time is taken into the deflector controller 22 as a SIM image, and the information is sent to the beam controller 32. As a result, as shown in FIG. Confirm that the sunspot defect 6 is almost below the optical axis. Next, the voltage applied from the deflector controller 22 to the deflector 12 is lowered to increase the magnification of the SIM image.
As shown in FIG. 0, the image of the black spot defect 6 is made to spread across the TV screen 34. Here, using the light pen roller 6, the beam scanning designation boundary line 25, which is a broken line indicating the range in which the ions and the beam 13 should be scanned on the TV screen 64 in FIG. Specify and give instructions to complete the processing instruction procedure.
ついで、上記のライトペン３３によるビーム走査範囲の
指示にしたがい、ビームコントローラ６２によりブラン
カコントローラ１８を制御して、ブランカ６によりター
ゲット１４上の黒点欠陥乙に外接する４角形の領域内に
限定して、イオンビーム１６をデフレクタコントローラ
２２を介しデフレクタ１２により走査するが、このさ０
本実施例によれば２次イオン質量分析計３７に下記のよ
うな被加工物存在領域境界検出機構としての役目をもた
せることにより、検出された被加工物存在領域境界の内
外でビームレベルを変えてイオンビームの照射を行なう
ようにしている。第１２図（５）、 （Ｂ）は第１１図
のこのような役目をもつ２次イオン質量分析計３７によ
る被加工物フォトマスク黒点欠陥乙の存在領域境界検出
方法を説明するための各Ｘ軸に対する２次イオン強度■
。Next, in accordance with the instruction of the beam scanning range by the light pen 33, the beam controller 62 controls the blanker controller 18, and the blanker 6 limits the beam scanning to a rectangular area circumscribing the black spot defect A on the target 14. , the ion beam 16 is scanned by the deflector 12 via the deflector controller 22, but this
According to this embodiment, by providing the secondary ion mass spectrometer 37 with a role as a workpiece existing region boundary detection mechanism as described below, the beam level can be changed inside and outside the detected workpiece existing region boundary. The ion beam is irradiated using the ion beam. FIGS. 12(5) and (B) show each Secondary ion strength against the axis■
.
その対応のＸ軸のビーム走査線２７に沿う黒点欠陥６を
含むフ１ ）マスク断面概念図である。つぎに第１２図
（８）、（ハ）により２次イオン質量分析計６７による
黒点欠陥６の存在領域境界検出動作を説明すると、ター
ゲット１４がフォトマスクの場合には一般に下地基板２
はガラスでその主成分はＳ１０．である一方、マスクパ
ターン１をなすのは黒点欠陥６を含めＣｒであるから、
したがって第１１図（ｑに示したビーム走査指定境界線
２５で指定されにターゲット１４上の領域内でイオンビ
ームを走査させたきい、第１２図Ｇ）に示すように下地
基板２にイオンビーム１ろが当っていると！にハＳｉ″
−イオン３９が多くスパッタされる一方黒点欠陥６にイ
オンビーム１３が当っているときにはＣｒ イオンが
多くたたき出されるので、この結果Ｓ＋ とＣｒ
の２次イオン強度■のＸ軸方向すなわぢ−ビーム走査線
２７方向の分布は第１２図（８）に示すように変化する
。したがってこのＳ−イオン強ＩｆとＣｒ＋イオン強度
が変化する点をもって黒点欠陥６の端である被加工物存
在領域境界を検出することができる。なお、もしビーム
加工中に刻々変化する黒欠陥乙の端がわかれば加工中に
常に黒点欠陥３のみにイオンビーム１３を照射すること
ができるはずであるが、しかしその場合に上記の２次イ
オン検出による被加工物存在領域境界検出方法ではビー
ム走査線２７に沿って黒点欠陥から下地基板２に出ると
きの黒点欠陥乙の端はＣｒ イオノ強度が低下する点
から判断してイオンビーム１３をオン状態からオフ状態
に移すことができても、完全にオフ状態にある下地基板
２のところから黒点欠陥乙に入るときの黒点欠陥乙の端
は完全にオフ状態にある下地基板２からＳｉ＋イオンの
放出がなされず、また端にかかる点でのＣｒ＋イオンの
検出量は微弱であってどの点から黒点欠陥６が始まるか
その端を正しく検出してイオンビーム１６をオフ状態か
らオフ状態に寝ることは容易にできない。1) is a cross-sectional conceptual diagram of a mask including a black spot defect 6 along the corresponding X-axis beam scanning line 27; FIG. Next, referring to FIGS. 12(8) and 12(c), the operation of detecting the boundary of the area where the sunspot defect 6 exists by the secondary ion mass spectrometer 67 will be explained.
is glass and its main component is S10. On the other hand, since the mask pattern 1 is made of Cr including the black spot defect 6,
Therefore, when the ion beam is scanned within the area on the target 14 specified by the beam scanning designation boundary line 25 shown in FIG. 11 (q), the ion beam 1 is applied to the base substrate 2 as shown in FIG. When the ro is right! niHaSi''
- Many ions 39 are sputtered, while many Cr ions are ejected when the ion beam 13 hits the sunspot defect 6, resulting in S+ and Cr ions being sputtered.
The distribution of the secondary ion intensity (1) in the X-axis direction, that is, in the direction of the -beam scanning line 27 changes as shown in FIG. 12 (8). Therefore, the boundary of the workpiece existing region, which is the edge of the black spot defect 6, can be detected from the point where the S- ion strength If and the Cr+ ion strength change. If the edge of the black defect 3, which changes every moment during beam processing, is known, it should be possible to always irradiate only the black spot defect 3 with the ion beam 13 during processing, but in that case, the secondary ion In the method of detecting the boundary of the workpiece existing area by detection, the ion beam 13 is turned on based on the fact that the edge of the black spot defect B when exiting from the black spot defect to the base substrate 2 along the beam scanning line 27 is judged from the point where the Cr ion intensity decreases. Even if it is possible to shift from the base substrate 2 to the OFF state, the edge of the black spot defect O when entering the dark spot defect O from the base substrate 2 that is in the completely OFF state is a source of Si+ ions from the base substrate 2 that is completely OFF. Since no emission occurs and the amount of Cr+ ions detected at the point near the edge is weak, it is necessary to correctly detect the edge from which point the sunspot defect 6 begins and turn the ion beam 16 from the OFF state to the OFF state. cannot be done easily.
そこで本発明の実施例によれば各種のビームレベル変換
機構により加工中に効々変化する被加工物存在領域の内
外でビームレベルを変えてイオンビームの照射を行ない
加工中に刻々変化する被加工物存在領域外のスパッタ率
を下げる方法および手段をとっているが、本実施例では
まずその１つの方法および手段としてピエゾ素子を利用
した可変アパーチャ６８を使って黒点欠陥６と下地基板
２ではその部分に照射するイオンビーム１３の電流を変
えるビームレベル変換方法および手段をとる。つまり第
１３図四〜０に第１０図による第１図の被加工物フォト
マスクの黒点欠陥修正のビーム電流変化彫加工方法を説
明するための各加工当初、加工途中、加工後の黒点欠陥
３を含むフォトマスクの−ビーム走査線２７に沿う部分
断面概念図を示すように、まず第１５図（へ）の加工当
初はビーム走査境界２９内で黒点欠陥６にイオンビーム
１３が当っている時には可変アパーチャ３８の経は加工
開始前に設定した大きさであるが、イオンビーム１６を
走査してイオンビーム１６が下地基板２にかかつて２次
イオン質量分析計３７がＳけイオン２９を検出し始めた
Ｓｉ＋イオン検出点４０の時点で、２次イオン質量分析
計３７よりこの情報を受けたく−ムコントローラ３２か
らの信号電圧によりピエゾ素子を利用した可変アパーチ
ャ３Ｂの経を縮めて下地基板２に照射するイオンビーム
１５の電流を下げる一方、逆にイオンビーム１５の走査
にともない下地基板２から黒点欠陥３にイオンビーム１
３がかかフてＣｒ＋イオン２６が検出されるようになっ
たＣｒ＋イオン検出点４１の時点でピエゾ素子を利用し
た可変アパーチャ３８への信号電圧を低くして可変アパ
ーチャ３Ｂの径を拡げてイオンビーム１３の電流を上げ
る。このようにして加工の進むにつれ第１３図（Ｂ）の
加工途中は使留する黒点欠陥５の縮小とともにＳけイオ
ン検出点４０およびＣｒ＋イオン検出点４１は相互接近
方向に鉱な変化するが、それに応じて上記動作をすすめ
たのち、Ｃｒ＋イオン４１が検出されなくなった時点で
加工動作を終了すれば、第１３図０の加工後の形状では
上記加工動作により黒点欠陥６がイオンビーム１６によ
ってスパッタされる確率はそのままであるが下地基板２
がスパッタされる確率がより低下するため、下地基板２
の損傷が著しく少ない加工形状となる。Therefore, according to an embodiment of the present invention, ion beam irradiation is performed by changing the beam level inside and outside of the workpiece existing area, which changes effectively during processing, using various beam level conversion mechanisms, thereby improving the workpiece, which changes from moment to moment during processing. Methods and means are used to reduce the sputtering rate outside the object existing region, and in this embodiment, as one method and means, a variable aperture 68 using a piezo element is used to reduce the sputtering rate in the sunspot defect 6 and the base substrate 2. A beam level conversion method and means are used to change the current of the ion beam 13 that irradiates the part. In other words, FIGS. 13-4 to 0 show the black spot defects 3 at the beginning of each process, during the process, and after the process to explain the beam current variation engraving method for correcting the black spot defects on the workpiece photomask shown in FIG. 1 according to FIG. 10. As shown in the partial cross-sectional conceptual diagram along the -beam scanning line 27 of the photomask containing the photomask, at the beginning of the processing shown in FIG. The diameter of the variable aperture 38 is the size set before starting processing, but when the ion beam 16 is scanned and the ion beam 16 hits the base substrate 2, the secondary ion mass spectrometer 37 detects the S ions 29. At the starting point 40 of Si+ ion detection, this information is received from the secondary ion mass spectrometer 37.The diameter of the variable aperture 3B using a piezo element is shortened by the signal voltage from the system controller 32, and the aperture 3B is applied to the base substrate 2. While lowering the current of the ion beam 15 to be irradiated, conversely, as the ion beam 15 scans, the ion beam 1 is applied from the base substrate 2 to the sunspot defect 3.
At the Cr+ ion detection point 41, where Cr+ ions 26 are detected after 3 hours, the signal voltage to the variable aperture 38 using a piezo element is lowered and the diameter of the variable aperture 3B is expanded to detect ions. Increase the current in beam 13. In this way, as the machining progresses, the S ion detection point 40 and the Cr + ion detection point 41 gradually change in the direction of approaching each other as the black spot defect 5 shrinks during the machining shown in FIG. 13(B). After proceeding with the above operation accordingly, if the processing operation is ended when Cr+ ions 41 are no longer detected, the black spot defect 6 will be sputtered by the ion beam 16 due to the above processing operation in the processed shape shown in FIG. Although the probability of
Since the probability of sputtering is further reduced, the base substrate 2
This results in a machined shape with significantly less damage.
なお、上記実施例においてビームレベル変換機構により
上記の下地基板２のＳｉ＋イオンを検出して被加工物存
在領域外で可変アパーチャ３Ｂを縮めてビーム電流を下
げると同時に、ビームコントローラ３２からレンズ電極
電源１９を介して第２レンズ電極９に印加する電圧をた
とえば１００■程度下げることによりイオンビーム１３
の集束性を変え焦点をずらして、ターゲット１４上での
ビーム径を若干拡げるようにし電流密度を下げる方法お
よび手段を併用してもよく、この場合にはさらに下地基
板２の損傷を少なくして加工品質をより向上できる。な
お第１３図（５）、（ロ）中のＶは走査速度を示す。In the above embodiment, the beam level conversion mechanism detects Si+ ions on the base substrate 2 and reduces the beam current by contracting the variable aperture 3B outside the region where the workpiece exists, and at the same time, the beam controller 32 controls the lens electrode power supply. By lowering the voltage applied to the second lens electrode 9 via the ion beam 13 by, for example, about 100
It is also possible to use methods and means to reduce the current density by changing the convergence of the beam and shifting the focal point to slightly expand the beam diameter on the target 14. In this case, damage to the underlying substrate 2 can be further reduced. Processing quality can be further improved. Note that V in FIGS. 13(5) and 13(b) indicates the scanning speed.
さいごに本発明によるイオンビーム加工方法および装置
のさらに他の実施例によれば、第１０図の可変アパーチ
ャ３８を除く基本構成により、第１０図による電流変化
彫加工方法のかわりにビームレベル変換方法としてイオ
ンビーム１３の走査速度を変化させるようにすることが
できる。Finally, according to still another embodiment of the ion beam machining method and apparatus according to the present invention, the basic configuration excluding the variable aperture 38 shown in FIG. 10 allows beam level conversion instead of the current variation engraving method shown in FIG. As a method, the scanning speed of the ion beam 13 may be changed.
すなわち第１４図（ハ）〜０に本実施例による第１図の
被加工物フォトマスクの黒点欠陥修正のビーム走査速度
変化彫加工方法を説明するための各加工物当初、加工途
中、加工後の黒点欠陥３を含むフォトマスクの一ビーム
走査“線２７に沿う部分断面概念図を第１０図による第
１３図（Ａ）〜０と対応させて示すように、本実施例で
はまず第１４図（５）の加工当初はビーム走査境界２９
内で２次イオン質量分析計３７によりＳｉ＋イオン検出
点和およびＣｒ イオン検出点４１をえながら、黒点
欠陥３にイオンビーム１６が当っている時にはビームコ
ントローラ６２からインタフェース６１を経てデフレク
タ（ローラ２２を介したデフレクタ１２によるイオンビ
ーム１５の走査速度ｖＩを遅くする一方、下地基板２上
ではイオンビーム１３の走査速度Ｖ、を速くし、加工の
進むにつれ第１４図（１３）の加工途中ではＳｉ＋イオ
ン検出点４０およびＣｒ＋イオン検出点４１は刻々変り
うるがこれに応じて上記動作を続けたのち、Ｃｒ＋イオ
ンの検出がなくなった時点で加工動作を終了すれば第１
４図０の加工後の加工形状は上記動作作により下地基板
２のスパッタされる確率が下げられるため下地基板２に
与える損傷を少なくできるうえに、イオンビーム１３を
本来照射する必要のない下地基板２の領域ではビーム走
査速度を速くしているため黒点欠陥３を修正加工するに
要する総体の時間を短縮できるという効果かえられる。That is, FIGS. 14(C) to 0 show the initial, mid-process, and post-processing images of each workpiece to explain the beam scanning speed variation engraving method for correcting black spot defects on the workpiece photomask shown in FIG. 1 according to this embodiment. As shown in FIG. 14, which is a partial cross-sectional conceptual diagram along one beam scanning line 27 of a photomask including a black spot defect 3 in correspondence with FIGS. 13(A) to 0 in FIG. (5) At the beginning of processing, the beam scanning boundary 29
While the secondary ion mass spectrometer 37 is used to obtain the sum of Si+ ion detection points and the Cr ion detection point 41, when the ion beam 16 is hitting the sunspot defect 3, the beam controller 62 passes through the interface 61 to the deflector (roller 22). While the scanning speed vI of the ion beam 15 by the deflector 12 is slowed down, the scanning speed V of the ion beam 13 on the base substrate 2 is increased. The detection point 40 and the Cr+ ion detection point 41 may change from moment to moment, but if the above operation is continued accordingly and the machining operation is ended when Cr+ ions are no longer detected, the first
4 The processed shape after processing shown in FIG. 0 reduces the probability that the base substrate 2 will be sputtered due to the above operation, so damage to the base substrate 2 can be reduced, and the base substrate does not originally need to be irradiated with the ion beam 13. In the region 2, since the beam scanning speed is increased, the overall time required for correcting the black spot defect 3 can be shortened.
なお、上記実施例においてビーム遮断機構はブランカ６
によるものに限定されるものではなく、イオン源４また
は引き出し電極５に印加する電圧によってビームを停止
する機構をはじめ他の機構であってもよい。また上記実
施例におけるビームレベル変換機構は上記に限るもので
はなくビーム加速電圧、ビーム集束性、ビーム電流、ビ
ーム走査速度をそれぞれもしくは任意の組み合わせで変
える機構であってよい。In the above embodiment, the beam blocking mechanism is the blanker 6.
The present invention is not limited to this, and other mechanisms such as a mechanism that stops the beam by applying a voltage to the ion source 4 or the extraction electrode 5 may be used. Furthermore, the beam level conversion mechanism in the above embodiments is not limited to the above, and may be a mechanism that changes the beam acceleration voltage, beam focusability, beam current, and beam scanning speed individually or in any combination.
本発明によれば、微細集束イオンビーム加工などにおい
て、当初の加工すべき箇所のみにイオンビームを照射で
きるため、下地基板などに与える損傷が少なく高品質な
イオンビーム加工を行なうことが容易にできて、加工歩
留りを向上させうる効果がある。According to the present invention, in finely focused ion beam processing, etc., the ion beam can be irradiated only to the area to be processed initially, so it is possible to easily perform high-quality ion beam processing with less damage to the underlying substrate. This has the effect of improving processing yield.
また、本発明によれば、微細集束イオノビーム加工など
において、イオンビームの電流中電流密度もしくはビー
ム走査速度などによるビルムレベルを２次イオン質量分
析などを用いて検出した加工すべき箇所とそれ以外の箇
所との境界において変化させられるので、同様に下地基
板に与える損傷の少ない高品質なイオンビーム加工が行
なえ、加工歩留りを向上させるのに効果がある。Further, according to the present invention, in fine focused ion beam processing, etc., the bilium level based on the current density of the ion beam or the beam scanning speed is detected using secondary ion mass spectrometry or the like, and the parts to be processed and other parts are Since the ion beam can be changed at the boundary between the ion beam and the base substrate, high-quality ion beam processing can be performed with less damage to the underlying substrate, which is effective in improving the processing yield.
第１図はイオンビーム加工方法および装置の被加工物を
例示するフォトマスク欠陥の概観部分拡大平面図、第２
図は従来のイオンビーム加工方法および装置を例示する
基本構成ブロック図、第６図は同じく加工すべきフォト
マスク欠陥の部分拡大像正面図、第４図は同じく加工中
のフォトマスク欠陥の部分拡大斜視概念図、第５図囚、
但）は第４図の各加工中、加工Ｅ後のＡ−Ａ断面図、第
６図は本発明によるイオンビーム加工方法および装置の
一実施例を示す基本構成ブロック図、第７図は同じく加
工すべさフォトマスク欠陥の部分拡大像正面図、第８図
は同じく加工中のフォトマスク欠陥の部分拡大斜視概念
図、第９図ん、串）は第８図の各加工中、加工後のＡ−
Ａ断面図、第１０図は本発明によるイオンビーム加工方
法および装置の他の実施例を示す基本構成ブロック図、
第１１図（５）、０，０は同じく加工すべきフォトマス
ク欠陥の各段階の部分拡大像正面図、第１２図（Ａ）
、 （Ｂ）は同じく加工中のフォトマスク欠陥の境界部
分の各２次イオン強度分布図、部分拡大断面概念図、第
１５図（Ａ） 、 （Ｂ）（０は同じく各加工当初、加
工途中、加工後のフォトマスク欠陥の部分拡大断面概念
図、第１４図（／！ 、 ＋１３） 、 （Ｃ）は本発
明によるゼオ／ビーム加ニブ法および装置のさらに他の
実施例の各加工当初加工途中、加工後のフォトマスク欠
陥の部分拡大断面概念図である。
２・・・下地基板、 ６・・・被加工物の黒点
欠陥４・・・イオン源、 ５・・・引き出し電
極、６・・・ビーム遮断機構をなすブランカ、７・・・
同じくアパーチャ、
８・・ビーム集束用静電レンズをなす第ルンズ’Ｂ極、
９・・・同じく第２レンズ電極、
１０・・・同じく第６レノズ電極、
１２・・・ビーム偏向電極をなすデフレクタ、１６・・
・イオンビーム、１４・・・ターゲット、１５・・・テ
ーブル、 １６・・・イオン加速電源、１７・・
・引き出し電源、 １８・・・ブランカコントロ
ーラ、１９・・・レンズ電圧電源、２１・・・Ｃｌ（、
Ｔ、２２・・・被加工物の画像検出機能乞もっデフレク
タコントローラ、
２６・・・２次電子、 ２４・・・２次電子
ディテクタ、２５・・・ビーム走査指定境界線、
２８・・・ビーム走査境界線、３１・・・インタフェー
ス、３２・・・ビーム制御機構をなすビームコントロー
ラ、６６・・・ビーム走査範囲指示機構をなすライトベ
ン、５４・・・１７画面、 ３５・・・２次
イオン、３６・・・２次イオンディテクタ、
６７・・・被加工物存在領域境界検出機構をなす２次イ
オン質量分析計。
代理人弁理士 高 橋 明 夫
％ ７図
３
第 ２ＷＪ
第 ３ 口
第４ 回
第Ｓ胆
と７１）
（Ｂ）
１ 図
第７麿
第 ３図
茅 ｌ
とＡ）
（Ｂ）
第 ７０図
第 ／７ 月
第７２ 図
工
（Ｂ）
（Ｃ）
祐／４図
（Ａ）
（β）
（ＣンFIG. 1 is an enlarged partial plan view of a photomask defect illustrating a workpiece of the ion beam processing method and apparatus;
The figure is a basic configuration block diagram illustrating a conventional ion beam processing method and device, Figure 6 is a partially enlarged front view of a photomask defect to be processed, and Figure 4 is a partially enlarged view of a photomask defect being processed. Perspective conceptual diagram, figure 5 prisoner,
However,) is a sectional view taken along the line A-A during each processing and after processing E in Fig. 4, Fig. 6 is a basic configuration block diagram showing an embodiment of the ion beam processing method and apparatus according to the present invention, and Fig. 7 is the same. Fig. 8 is a partially enlarged front view of a photomask defect to be processed; Fig. 8 is a partially enlarged perspective conceptual view of a photomask defect during processing; Fig. 9) is a partially enlarged front view of a photomask defect to be processed; A-
A sectional view, FIG. 10 is a basic configuration block diagram showing another embodiment of the ion beam processing method and apparatus according to the present invention,
Figure 11 (5), 0 and 0 are partially enlarged front views of each stage of the photomask defect to be processed, Figure 12 (A)
, (B) is the secondary ion intensity distribution diagram at the boundary of the photomask defect during processing, and a partially enlarged cross-sectional conceptual diagram. FIG. 14 (/!, +13), (C) is a partially enlarged conceptual diagram of a cross-sectional view of a photomask defect after processing, and (C) shows the initial processing of still another embodiment of the zeo/beam nib method and apparatus according to the present invention. It is a partial enlarged cross-sectional conceptual diagram of a photomask defect after processing during the process. 2... Base substrate, 6... Black spot defect on workpiece 4... Ion source, 5... Extracting electrode, 6... ...Blanker, 7, which forms the beam interruption mechanism...
Also an aperture, 8... A second lens' B pole forming an electrostatic lens for beam focusing, 9... Also a second lens electrode, 10... Also a sixth lens electrode, 12... A deflector forming a beam deflection electrode. , 16...
・Ion beam, 14...Target, 15...Table, 16...Ion acceleration power supply, 17...
・Output power supply, 18...Blanker controller, 19...Lens voltage power supply, 21...Cl(,
T, 22... Deflector controller with image detection function of workpiece, 26... Secondary electron, 24... Secondary electron detector, 25... Beam scanning designated boundary line, 28... Beam Scanning boundary line, 31... Interface, 32... Beam controller forming a beam control mechanism, 66... Light Ben forming a beam scanning range indicating mechanism, 54... 17 screen, 35... Secondary ion, 36...Secondary ion detector, 67...Secondary ion mass spectrometer forming a workpiece existing region boundary detection mechanism. Representative Patent Attorney Akio Takahashi% 7 Figure 3 2nd WJ 3rd mouth 4th S and 71) (B) 1 Figure 7 Maro Figure 3 Kaya l and A) (B) Figure 70 / July 72nd Art (B) (C) Yu/Figure 4 (A) (β) (C
Claims (1)
向走査して上記イオンビームを被加工物に照射しスパッ
タリングによシ該被加工物の表面を加工するさい、上記
被加工物の表面の画像を検出することにより、上記イオ
ンビームの走査範囲を指定して、該イオンビームを制御
し上記被加工物の存在する領域のみに限定して照射する
ようにしたイオンと一ム加工方法。 ２、 イオンビームを発生し、加速引き出し、集束し、
偏向走査して上記イオンビームを被加工物に照射しスパ
ッタリングによシ該被加工物の表面を加工するさい、上
記被加工物の表面の画像を検出することによシ、上記イ
オンビームの走査範囲を指定して、該イオンビームを制
御し上記被加工物の存在する領域外では同領域内よシも
イオンビームレベルｅ［下させて照射しスパッタリング
を低減するようにしたイオンビーム加工方法。 ３、 イオン源と、イオンビーム加速引き出し機構と、
イオンビーム集束機構と、イオンビーム偏向走査機構と
を備えて上記イオンビームを被加工物に照射しスパッタ
リングにより該被加工物の表面を加工するイオンビーム
加工機構と、上記被加工物の表面の画像を検出する画像
検出機構と、該画像検出機構の出力によし上記イオンビ
ームの走査範囲を指定するイオンビーム走査範囲指示機
構と、該イオンビーム走査範囲指示機構の出力によシ上
記イオンビームを制御し上記被加工物の存在する領域の
みに限定して照射せしめるイオンビーム制御機構とから
なるイオンビーム加工装置。 ４、 上記イオンビーム走査範囲指示機構は上記画像検
出機構の画像を指定するライトベンまたはコンプユータ
の判断によシ指定する機構からなることを特徴とする特
許請求の範囲第３項記載のイオンビーム加工装置。 ５ 上記イオンビーム制御機構はイオンビーム停止また
はしゃ断機構と該機構を制御する佃御機構からなると七
を特徴とする特許請求の範囲第３項記載のイオンビーム
加工装置。 ６ イオン源と、イオンビーム加速引き出し梯構と、イ
オンビーム集束機構と、イオンビーム偏向走査機構とを
備えて上記イオンビームを被加工物に照射しスパッタリ
ングにより該被加工物の表面を加工するイオンビーム加
重機構と、上記被加工物の表面の画像を検出する画像検
出機構と、該画像検出機構の出力により上記イオンビー
ムの走査範囲を指定するイオンビーム走査範囲指示機構
と、該イオンビーム走査範囲指示機構の出力によシ上記
イオンビームを制御し上記被加工物の存在する領域外で
は同領域内よりもイオンビームレベルを低下させて照射
しスパッタリングを低渾せしめるイオンビーム制御機構
とからなるイオンビーム加工装置。 ７ 上記イオンビーム制御機構は上記イオンビームレベ
ルを該イオンビームの加速電圧か集束性か電流か走査速
度のいずれかもしくはそれらの任意の組み合わせのレベ
ル変換により変えるビームレベル変換機構を有すること
を特徴とする特許請求範囲第６項記載のイオンビーム加
工装置。 ８ 」二記イオンビーム制御機構は上記被加工物の存在
、する領域の境界を検出して上記ビームレベル変換機構
を制御する被加工物存在領域境界検出機構を有すること
を特徴とする特許請求の範囲第７項記載のイオンビーム
加工装置。 ９ 上記被加工物存在領域境界検出機構は２次イオン質
量分析計からなることを特徴とする特許請求の範囲第８
項記載のイオンビーム加工装置。[Claims] 1. When an ion beam is generated, accelerated, focused, and deflected and scanned to irradiate the workpiece with the ion beam and process the surface of the workpiece by sputtering, By detecting an image of the surface of the workpiece, the scanning range of the ion beam is specified, and the ion beam is controlled to irradiate only the area where the workpiece exists. Mu processing method. 2. Generate an ion beam, accelerate it, focus it,
When the surface of the workpiece is processed by sputtering by irradiating the ion beam onto the workpiece through deflection scanning, scanning of the ion beam is performed by detecting an image of the surface of the workpiece. An ion beam processing method in which a range is specified, the ion beam is controlled, and irradiation is performed at a lower ion beam level (e) outside the region where the workpiece exists than within the same region to reduce sputtering. 3. An ion source, an ion beam acceleration and extraction mechanism,
An ion beam processing mechanism that includes an ion beam focusing mechanism and an ion beam deflection/scanning mechanism and processes the surface of the workpiece by irradiating the ion beam onto the workpiece by sputtering, and an image of the surface of the workpiece. an ion beam scanning range indicating mechanism for specifying a scanning range of the ion beam based on the output of the image detecting mechanism; and controlling the ion beam based on the output of the ion beam scanning range indicating mechanism. An ion beam processing apparatus comprising: an ion beam control mechanism that irradiates the ion beam only to a region where the workpiece is present; 4. The ion beam processing apparatus according to claim 3, wherein the ion beam scanning range designation mechanism is comprised of a light ben that designates the image of the image detection mechanism or a mechanism that designates based on the judgment of a computer. . 5. The ion beam processing apparatus according to claim 3, wherein the ion beam control mechanism comprises an ion beam stop or cutoff mechanism and a control mechanism for controlling the mechanism. 6. An ion source comprising an ion source, an ion beam acceleration/extraction ladder, an ion beam focusing mechanism, and an ion beam deflection/scanning mechanism, which irradiates the workpiece with the ion beam and processes the surface of the workpiece by sputtering. a beam weighting mechanism; an image detection mechanism that detects an image of the surface of the workpiece; an ion beam scanning range indicating mechanism that specifies the scanning range of the ion beam based on the output of the image detection mechanism; and the ion beam scanning range. an ion beam control mechanism that controls the ion beam according to the output of the instruction mechanism and irradiates outside the area where the workpiece exists at a lower ion beam level than inside the same area to reduce sputtering; Beam processing equipment. 7. The ion beam control mechanism is characterized by having a beam level conversion mechanism that changes the ion beam level by level conversion of any one of the accelerating voltage, focusing property, current, and scanning speed of the ion beam, or any combination thereof. An ion beam processing apparatus according to claim 6. 8. The ion beam control mechanism described in item 2 has a workpiece existing region boundary detection mechanism that detects the presence of the workpiece and the boundary of the region and controls the beam level conversion mechanism. The ion beam processing device according to scope 7. 9. Claim 8, wherein the workpiece existing region boundary detection mechanism comprises a secondary ion mass spectrometer.
The ion beam processing device described in section.
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|---|---|---|---|
| JP58082683A JPS59208830A (en) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | Ion beam processing method and device thereof |
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| JP58082683A JPS59208830A (en) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | Ion beam processing method and device thereof |
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| JPS59208830A true JPS59208830A (en) | 1984-11-27 |
| JPS6260699B2 JPS6260699B2 (en) | 1987-12-17 |
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ID=13781216
Family Applications (1)
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| JP58082683A Granted JPS59208830A (en) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | Ion beam processing method and device thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
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