JPS6260699B2 - - Google Patents
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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ツタ加工装
置などのイオンビーム加工方法および装置に係
り、特に半導体用フオ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 sputter processing apparatus, and in particular to an ion beam processing method and apparatus such as a micro ion beam sputter processing apparatus. The present invention relates to an ion beam processing method and apparatus suitable for performing high quality processing by minimizing damage and removing only necessary parts.
従来のマイクロイオンビーム加工方法および装
置を利用してスパツタ加工を行なう被加工物の一
例として半導体LSI用のフオトマスクの黒点欠陥
を含む概観部分拡大平面図を第１図に示す。第１
図において、本フオ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。しかしこ
のようなフオトマスクでは、たとえば５インチ半
導体ウエ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３
が存在するのが通常である。したがつてこのまま
フオトマスクを使用すると、黒点欠陥３がウエハ
に転写されて歩留りを著しく低下させる原因とな
る。このためウエハへ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
り、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
相当部分を示すものとする。
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 sputter processing using a conventional micro ion beam processing method and apparatus. 1st
In the figure, the present photomask has a mask pattern 1 generally made of chromium or chromium oxide formed on a glass base substrate 2. As shown in FIG. However, such a photomask, for example one for a 5-inch semiconductor wafer, has more than a dozen black spot defects 3 with chromium etc. remaining in areas other than the mask pattern 1.
Usually exists. Therefore, if the photomask is used as is, the black spot defect 3 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 indicate 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
構成ブロツク図を第２図に示し、図中の４はイオ
ン源（チツプ）、５は引き出し電極、６はビーム
しや断機構をなすブランカ、７は同じくアパーチ
ヤ、８はビーム集束用静電レンズをなす第１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はステイグマトール、１
２はビーム偏向電極をなすデフレクタ、１３はイ
オンビーム１４は被加工物のフオトマスクなどか
らなるターゲツト、１５はテーブル、１６はイオ
ン加速電源、１７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、２０は
ステイグマコントローラ、２１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次電子デイテクタである。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（チツプ）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によつてたとえば４〜5KV以上の高電圧を
印加して、イオン源（チツプ）４の先端から高エ
ネルギのイオンビーム１３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３レ
ンズ電極８，９，１０で構成したイオンビーム集
速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、ターゲツト１４上でたとえば直径
0.5μｍφ以下のスポツトになるように集束す
る。つぎにこのイオンビーム１３をステイグマト
ール１１に印加する。電圧をステイグマコントロ
ーラ２０で調整することにより整形してのち、デ
フレクタ１２の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ツト１４上でＸ，Ｙ方向
に走査する。またビームしや断機構をなすブラン
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１３を偏向すると、アパーチヤ
７をイオンビーム１３が通過できなくなるので、
これによつてターゲツト１４上でイオンビーム１
３のオン・オフを行なえる。こうしてターゲツト
１４上にたとえばスポツト径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
ーゲツト１４のビーム照射部分から２次電子２３
が放出される。したがつてその放出２次電子２３
を２次電子デイテクタ２４で検出して取り込むこ
とにより、走査電子顕微鏡（SEM）に対した走
査イオン顕微鏡（SIM）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用フオ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、一例として
第１図に例示したフオトマスクの黒点欠陥修正の
場合を以下とりあげて説明する。 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 7 is an aperture, 8 is a first lens electrode that serves as a beam focusing electrostatic lens, 9 is a second lens electrode, 10 is a third lens electrode, and 11 is a stigmator. ,1
2 is a deflector forming a beam deflection electrode, 13 is an ion beam 14 is a target such as a photomask of a workpiece, 15 is a table, 16 is an ion acceleration power source, 17 is an extraction power source, 18 is a blanker controller, and 19 is a lens voltage power source. , 20 is a stigma controller, 21 is a CRT, 22 is a deflector controller with a function as a scanning ion microscope (SIM), 23 is a secondary electron, 24
is a secondary electron detector. In this configuration, 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 are used.
A high voltage of, for example, 4 to 5 KV or more is applied between the ion accelerating power source 16 and the extraction power source 17 to extract a high-energy ion beam 13 from the tip of the ion source (chip) 4. Next, this ion beam 13 is directed onto the target 14 by adjusting the voltage of the lens voltage power source 19 using an ion beam focusing electrostatic lens composed of three first, second, and third lens electrodes 8, 9, and 10. For example, the diameter
Focus to a spot of 0.5μmφ or less. Next, this ion beam 13 is applied to the stigmator 11. After shaping by adjusting the voltage with the stigma controller 20, the target 14 is scanned in the X and Y directions by applying a tooth-shaped voltage in both the X and Y directions perpendicular to each other from the deflector controller 22 of the deflector 12. . Furthermore, if the blanker controller 18 applies a voltage to the blanker 6 that serves as a beam cutting mechanism to deflect the ion beam 13, the ion beam 13 will no longer be able to pass through the aperture 7.
As a result, the ion beam 1 is placed on the target 14.
3 can be turned on and off. When the target 14 is irradiated with the ion beam 13 having a spot diameter of 0.5 μm or less in this way, secondary electrons 23 are emitted from the beam irradiated part of the target 14, which is the object to be inspected.
is released. Therefore, the emitted secondary electron 23
By detecting and taking in the secondary electron detector 24, it is transmitted to the CRT 21 on the deflector controller 22, which has the function of a scanning ion microscope (SIM) for a scanning electron microscope (SEM).
SIM image can be displayed. This micro ion beam processing equipment with such functions can be used to repair black spot defects in semiconductor LSI photomasks as shown in Figure 1.
It can be used for cutting LSI wiring, etc., and as an example, the case of repairing a black spot defect on a photomask illustrated in FIG. 1 will be explained below.
第３図は第２図の装置による第１図の被加工物
フオトマスクの黒点欠陥修正の加工法を説明する
ためのCRT２１画面上の黒点欠陥３を含むフオ
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の被加工物黒点欠陥３の部分
拡大斜射概念図である。第３図および第４図にお
いて、フオ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
位置を認確し、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CRT２１上のビーム走査指定境界線２
５内に対応するターゲツト１４のフオトマスク上
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、これにより第４図に示すようにターゲツト１
４上の上記領域内のみでイオンビーム１３をデレ
フタ１２を介して走査させる。こうして第４図の
ようにフオトマスク上の黒点欠陥３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
スパツタされて除去されている。 3 is an enlarged front view of a portion of a photomask including a black dot defect 3 on the CRT 21 screen for explaining a processing method for correcting a black dot defect on the workpiece photomask shown in FIG. 1 using the apparatus shown in FIG. 2; The figure is a partially enlarged oblique conceptual diagram of a black spot defect 3 on a workpiece similarly processed by ion beam processing. In Figures 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 in Figure 3, and the black spot defect 3 is surrounded with a cursor. Instructs the deflector controller 22 to specify the rectangular beam scanning designation boundary line 25 indicated by a broken line, and sets the beam scanning designation boundary line 2 on this CRT 21.
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 photomask of the target 14 corresponding to the target 14 as shown in FIG.
The ion beam 13 is scanned only within the above-mentioned region on the ion beam 4 via the delefter 12. In this way, as shown in FIG. 4, the atoms 26 in the black spot defect 3 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３に外接する
四角形をなす。このため第５図Ａにそのときの加
工状態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２
８内に対応するＡ―Ａ断面上のビーム走査境界２
９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３０がスパツタされる。
この結果としてフオト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２の部分に損
傷を与えることになる欠点があつた。 However, in such a conventional method and apparatus, as shown in FIG.
The beam scanning boundary line 28 forms a rectangle circumscribing the black spot defect 3. Therefore, in order to explain the machining state at that time, FIG. 5A shows a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4 during beam machining.
Beam scanning boundary 2 on the A-A cross section corresponding to 8
Since the ion beam 13 is irradiated to the area of the base substrate 2 within the area 9, atoms 30 of the base substrate, such as glass, in that area are sputtered.
As a result, the processed shape of the photomask becomes as shown in FIG. 5B, which is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. Ta.
本発明の目的は上記した従来技術の欠点をなく
し、被加工物の下地基板などの損修を最小にする
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 provide an ion beam processing method and apparatus that eliminates the drawbacks of the prior art described above and enables high quality micro ion beam processing that minimizes 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ツタ率を低下さ
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 in that damage to the underlying substrate is reduced by lowering the ion beam level by lowering the ion beam current or increasing the scanning speed than in the same area and reducing the spatter rate. 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ツク図
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、３１はデフレクタコントローラ２
２からのSIM像情報をビームコントローラ３２に
伝達するインタフエース、３２はSIM像情報にも
とづきイオンビーム１３の走査範囲を所定領域内
に限定するための信号をブランカコントローラ１
８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１３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、３４はTV画面、３５は２次イオン、３６は
２次イオンデイテクタ、３７…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。 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. 2 are the same or equivalent parts, and 31 is a deflector controller 2.
2 is an interface for transmitting SIM image information from 2 to a beam controller 32;
A beam controller 33 serves as a beam control mechanism for sending the ion beam to 8, a light pen serves as a beam scanning range indicating mechanism for specifying the scanning range of the ion beam 13, 34 a TV screen, 35 secondary ions, and 36 a secondary ion daylight pen. TEKTA, 37...This is a secondary ion mass spectrometer that serves as a mechanism for detecting the boundary of the workpiece existing region.
この構成で、まず初めの動作を説明すると、タ
ーゲツト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２２のCRT２１
上のSMI像により確認できるが、このさいイオン
ビーム１３を長時間にわたつて走査していると走
査領域全面がスパツタされて全面に損傷を与える
ことになる。そこでターゲツト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にとどめイオンビ
ーム１３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からインタフエース３
１を介してビームコントローラ３２にSMI像の画
像情報を送り、このビームコントローラ３２から
ブランカコントローラ１８に信号を送つてブラン
カ６によりイオンビーム１３を遮断する。これと
同時にインタフエース３１を介して画面情報を受
けたビームコントローラ３２はその画面情報にも
とずいてターゲツト１４の加工すべきパターンを
含む像をビームコントローラ３２のTV画面３４
に映す。 To explain the first operation in this configuration, the shape and position of the pattern to be machined on the workpiece on the target 14 is controlled by the CRT 21 of the deflector controller 22 which has the SMI function similar to that shown in FIG.
As can be confirmed from the SMI image above, if the ion beam 13 is scanned for a long time, the entire scanning area will be spattered and 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 kept to a minimum number of times, and once the ion beam 13 has been focused and the position confirmed, the interface is immediately transferred from the deflector controller 22. 3
Image information of the SMI image is sent to the beam controller 32 via the blanker 1, and a signal is sent from the beam controller 32 to the blanker controller 18, so that the blanker 6 blocks the ion beam 13. At the same time, the beam controller 32 receives screen information via the interface 31 and displays an image including the pattern to be processed on the target 14 on the TV screen 34 of the beam controller 32 based on the screen information.
to be displayed.
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図の被加工物フオ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３４上の黒
点欠陥３を含むフオ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３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図のフオ
トマスク黒点欠陥修正加工の場合の上記に続く動
作を説明すると、上記により第７図のTV画面３
４上に映し出された画像の黒点欠陥３の輪郭をラ
イトペン３３でなぞつ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
３２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
ーム走査指定境界線２５を定めることができる。
つぎにブランカ６に印加していた電圧を切つてイ
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がターゲツト
１４上のホトマスクの黒点欠陥３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
見るとおりであつて、このときのビーム走査線２
７のビーム走査境界線２８は加工以前の黒点欠陥
３の輪郭と一致する。このようにしてイオンビー
ム１３を走査するが、これと同時にターゲツト１
４からの２次イオン３５を２次イオンデイテクタ
３６で検出し、これより２次イオン質量分析計３
７により黒点欠陥３の構成原子たとえばCrをモ
ニタし、このクロムイオンCr+が検出されなくな
つ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
に信号を送つてブランカ６に電圧を印加し、イオ
ンビーム１３を遮断する。このようにしてホトマ
スクの黒点欠陥３の修正を行なつた場合には、第
９図Ａ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３の部分
のみに限定されるが、加工が進むにつれ黒点欠陥
３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Ｂ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３の厚みの薄かつた部分
では多少の下地基板２の損傷が残ることになる。 Next, FIG. 7 is a front view showing an enlarged partial image of the photomask including the black spot defect 3 on the TV screen 34 for explaining the processing method for correcting the black spot defect of the workpiece photomask shown in FIG. 1 according to FIG. , and FIG. 8 is a partially enlarged perspective conceptual view of a black spot defect 3 on a workpiece during ion beam processing.
Referring to FIGS. 7 and 8, the following operation in the photomask black spot defect correction process shown in FIG. 6 will be explained.
The outline of the black spot defect 3 in the image projected on the screen 4 is traced with a light pen 33 to define a beam scanning designation boundary line 25 shown by a broken line in the figure and to instruct the beam controller 32 to do so. In this case, if image processing and defect inspection algorithms are provided, the beam scanning designated boundary line 25 can be automatically determined.
Next, the voltage applied to the blanker 6 is cut off to start ion beam processing, but at this time, the beam controller 32 sends a signal instructing the beam scanning designated boundary line 25 to the blanker controller 18. The ion beam 13 is scanned through the blanker 6 to irradiate only the black spot defect 3 of the photomask on the target 14. The situation at this time is as shown in Figure 8, and the beam scanning line 2 at this time
The beam scanning boundary line 28 of 7 coincides with the outline of the black spot defect 3 before processing. In this way, the ion beam 13 is scanned, but at the same time the target 1
The secondary ions 35 from 4 are detected by the secondary ion detector 36, and from this the secondary ions 35 are detected by the secondary ion mass spectrometer 3.
7 monitors the constituent atoms of the sunspot defect 3, such as Cr, and when the chromium ion Cr + is no longer detected is the end of the correction process, the secondary ion mass spectrometer 37 controls the blanker controller 18.
A signal is sent to apply a voltage to the blanker 6, and the ion beam 13 is interrupted. When the black spot defect 3 on the photomask is corrected in this way, FIG. 9A shows a sectional view taken along line AA in FIG. 8 during beam processing to explain the processed shape in that case. At the beginning of beam irradiation, the irradiation area of the ion beam 13 is limited to only the portion of the sunspot defect 3 within the beam scanning boundary 29, but as processing progresses, the thinner portion of the sunspot defect 3 is removed first. The base substrate 2 will be exposed. As a result, the processed shape when the processing is finally completed is as shown in Fig. 9B, which is a cross-sectional view taken along the line A-A in Fig. 8 after beam processing, and the thickness of the black spot defect 3 has been reduced. Some damage to the underlying substrate 2 will remain in some areas.
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Ｂ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、フオ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. 5B using the conventional method and apparatus shown in FIG. In a beam irradiation method that limits irradiation, the processed shape causes less damage to the base substrate, and the processing yield can be significantly improved, such as when 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
オンビームを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。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３７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する。 As is clear from the above explanation, it is conceivable that damage to the underlying substrate can be further reduced by irradiating the ion beam only on areas where there is material to be constantly removed during processing. 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. 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 37, and changes are made in several stages. After confirming the area where the substance to be removed exists, the beam irradiation may be performed only within that area. In this way, the processing quality is 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ブロツク
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、３８は第３レンズ電極１０の
下方すなわちターゲツト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ヤ
で、ビームコントローラ３２にはそれから可変ア
パーチヤ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３２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と
して機能させその情報をビームコントローラ３２
に取り込むように構成される。 FIG. 10 is a basic configuration block diagram showing another embodiment of the ion beam processing method and apparatus according to the present invention, in which the same reference numerals as in FIG. 6 are the same or corresponding parts, and 38 is a third lens. The beam controller 32 has a function of applying a voltage to move the variable aperture 38, and the beam controller 32 has the function of applying a voltage to move the variable aperture 38. The secondary ion mass spectrometer 37 functions as a boundary detection mechanism for the region where the workpiece exists, and the information is transmitted to the beam controller 32.
is configured to be imported into
この構成で、まず被加工物フオトマスクの黒点
欠陥３の修正加工指示手順を第１１図Ａ〜Ｃを用
いて説明すると、第１１図Ａ〜Ｃは第１０図によ
る第１図の被加工物フオトマスクの黒点欠陥修正
指示手段を説明するためのTV画面３４上の黒点
欠陥３を含むフオトマスクの各段階部分拡大像正
面図であつて、まず上記第６図の実施例と同様に
して第１１図Ａに示すようにターゲツト１４の黒
点欠陥３を含むフオトマスクのSIM像をビームコ
ントローラ３２のTV画面３４に映す。ついでこ
のTV画面３４上の黒点欠陥３の中心をライトペ
ン３３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３がほぼイオンビーム１３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Ｂに示すようにTV画面３４上の
黒点欠陥３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からデレフタ
１２に印加する電圧を下げてSIM像の倍率を上
げ、これより第１１図Ｃに示すように黒点欠陥３
の像がTV画面３４いつぱいに広がるようにす
る。ここでライトペン３３により第１１図Ｃの
TV画面３４でイオンビーム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 instruction procedure for correcting the black spot defect 3 on the workpiece photomask will be explained using FIGS. 11A to 11C. FIG. 11A is an enlarged front view of each stage of a photomask including a black spot defect 3 on a TV screen 34 for explaining the sun spot defect correction instruction means of FIG. As shown in FIG. 3, the SIM image of the photomask including the black spot defect 3 on the target 14 is displayed on the TV screen 34 of the beam controller 32. Next, point the center of the black spot defect 3 on the TV screen 34 with the light pen 33 and use the beam controller 32 to
The amount of deviation of the center position of the sunspot defect 3 from within the TV screen 34 is calculated, and according to the information, the table 15 is moved by a command from the beam controller 32 so that the sunspot defect 3 is almost on the optical axis of the ion beam 13. be located at 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, thereby causing the TV screen 34 to appear as shown in FIG. 11B. Confirm that the upper sunspot defect 3 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.
The image will be spread to fill the TV screen 34. Here, with the light pen 33,
The beam scanning specification boundary line 25, which is a broken line indicating the range to be scanned by the ion beam 13, is specified on the TV screen 34 as a four-corner line circumscribing the black spot defect 3, and the processing instruction procedure is completed.
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３
２によりブランカコントローラ１８を制御して、
ブランカ６によりターゲツト１４上の黒点欠陥３
に外接する４角の領域内に限定して、イオンビー
ム１３をデフレクタコントローラ２２を介しデレ
フタ１２により走査するが、このさい本実施例に
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Ａ，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による被加工物フオトマスク黒点欠
陥３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Ｉ、その対応のＸ軸
のビーム走査線２７に沿う黒点欠陥を含むフオト
マスク断面概念図である。つぎに第１２図Ａ，Ｂ
により２次イオン質量分析計３７による黒点欠陥
３の存在領域境界検出動作を説明すると、ターゲ
ツト１４がフオ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SiO2である一方、
マスクパターン１をなすのは黒点欠陥３を含め
Crであるから、したがつて第１１図Ｃに示した
ビーム走査指定境界線２５で指定されたターゲツ
ト１４の領域内でイオンビームを走査させたさ
い、第１２図Ｂに示すように下地基板２にイオン
ビーム１３が当つているときにはSi+イオン３９
が多くスパツタされる一方、黒点欠陥３にイオン
ビーム１３が当つているときにはCr+イオンが多
くたたき出されるので、この結果Si+とCr+の２
次イオン強度ＩのＸ軸方向すなわち一ビーム走査
線２７方向の分布は第１２図Ａに示すように変化
する。したがつてこのSi+イオン強度とCr+イオ
ン強度が変化する点をもつて黒点欠陥３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３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に沿つて黒点欠陥から下地基板２
に出るときの黒点欠陥３の端はCr+イオン強度が
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
３に入るときの黒点欠陥３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
微弱であつてどの点から黒点欠陥３が始まるかそ
の端を正しく検出してイオンビーム１３をオフ状
態からオン状態に移ることは容易にできない。 Next, according to the instruction of the beam scanning range using the light pen 33, the beam controller 3
2 to control the blanker controller 18,
Black spot defect 3 on target 14 by blanker 6
The ion beam 13 is scanned by the deflector 12 via the deflector controller 22 within the four corner areas circumscribed by the ion beam, but at this time, according to this embodiment, the secondary ion mass spectrometer 37 is exposed to the following. By serving as a workpiece existing region boundary detection mechanism, ion beam irradiation is performed by changing the beam level inside and outside the detected workpiece existing region boundary. Figure 12 A, B
are the secondary ion intensity I for each X-axis and its corresponding FIG. 2 is a conceptual cross-sectional diagram of a photomask including a black spot defect along the X-axis beam scanning line 27; Next, Figure 12 A, B
To explain the operation of detecting the boundary of the area where the sunspot defect 3 exists by the secondary ion mass spectrometer 37, in general, when the target 14 is a photomask, the underlying substrate 2 is glass and its main component is SiO 2 ;
Mask pattern 1 includes black spot defect 3.
Therefore, when the ion beam is scanned within the area of the target 14 designated by the beam scanning designation boundary line 25 shown in FIG. 11C, the base substrate 2 as shown in FIG. When the ion beam 13 hits the Si + ions 39
On the other hand, when the ion beam 13 hits the sunspot defect 3, many Cr + ions are ejected, and as a result, two of Si + and Cr + are spattered.
The distribution of the secondary ion intensity I in the X-axis direction, that is, in the direction of one beam scanning line 27 changes as shown in FIG. 12A. Therefore, the boundary of the workpiece existing region, which is the edge of the black spot defect 3, can be detected from the point where the Si + ion intensity and the Cr + ion intensity change. In addition, if the edge of the black defect 3 that 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 above-mentioned secondary In the workpiece existing region boundary detection method using ion detection, the process is performed from a black spot defect to the base substrate 2 along the beam scanning line 27.
Even if the ion beam 13 can be moved from the on state to the off state, judging from the point where the Cr + ion intensity decreases, the edge of the black spot defect 3 when exiting is at the base substrate 2, which is completely off state. At the edge of the sunspot defect 3 when it enters the sunspot defect 3, no Si + ions are emitted from the base substrate 2 which is in a completely off state, and the amount of Cr + ions detected at the point across the edge is weak. Therefore, it is not easy to correctly detect the point at which the sunspot defect 3 starts and to shift the ion beam 13 from the OFF state to the ON state.
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ツタ率を下げる方法および
手段をとつているが、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
変アパーチヤ３８を使つて黒点欠陥３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Ａ〜Ｃに第１０図による第１
図の被加工物フオトマスクの黒点欠陥修正のビー
ム電流変化形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を含むフオト
マスクの一ビーム走査線２７に沿う部分概念図を
示すように、まず第１３図Ａの加工当初はビーム
走査境界２９内で黒点欠陥３にイオンビーム１３
が当つている時には可変アパーチヤ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１３を走査してイオンビーム１３が下地基板２
にかかつて２次イオン質量分析計３７がSi+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
受けたビームコントローラ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ヤ３８の
経を縮めて下地基板２に照射するイオンビーム１
３の電流を下げる一方、逆にイオンビーム１３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１３がかかつてCr+イオン２６が検出さ
れるようになつた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ヤ３８への信
号電圧を低くして可変アパーチヤ３８の経を拡げ
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３の縮小とともにSi+イオン検出
点４０およびCr+イオン検出点４１は相互接近方
向に鉱々変化するが、それに応じて上記動作をす
すめたのち、Cr+イオン４１が検出されなくなつ
た時点で加工動作を終了すれば、第１３図Ｃの加
工後の形状では上記加工動作により黒点欠陥３が
イオンビーム１３によつてスパツタされる確率は
そのままであるが下地基板２がスパツタされる確
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 spatter rate outside the area where objects exist, and in this embodiment, as one of the methods and means, a variable aperture 38 using a piezo element is used to reduce the spatter rate in the sunspot defect 3 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, in Figures 13A to C, the first
A partial conceptual diagram along one beam scanning line 27 of the photomask including the black spot defect 3 at the beginning of each process, during the process, and after the process is shown to explain the beam current variation processing method for correcting the black spot defect of the workpiece photomask shown in the figure. As shown, at the beginning of processing in FIG. 13A, the ion beam 13 is applied to the sunspot defect 3 within the beam scanning boundary 29.
When the variable aperture 38 is hitting the base substrate 2, the diameter of the variable aperture 38 is the size set before the start of processing.
At the time of the Si + ion detection point 40 where the secondary ion mass spectrometer 37 started detecting Si + ions 29, the signal voltage from the beam controller 32 which received this information from the secondary ion mass spectrometer 37 The ion beam 1 irradiates the base substrate 2 by reducing the diameter of the variable aperture 38 using a piezo element.
While lowering the current of 3, conversely, as the ion beam 13 scans, the ion beam 13 is heated from the base substrate 2 to the sunspot defect 3, and Cr + ions 26 are detected at the Cr + ion detection point 41. Then, the signal voltage to the variable aperture 38 using a piezo element is lowered, the diameter of the variable aperture 38 is widened, and the current of the ion beam 13 is increased. In this way, as the machining progresses, the Si + 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 3 decreases during the machining shown in FIG. 13B. If the processing operation is completed when Cr + ions 41 are no longer detected after carrying out the above operations accordingly, the sunspot defect 3 will be transferred to the ion beam 13 by the above processing operation in the processed shape shown in FIG. 13C. Therefore, although the probability of being spattered remains the same, the probability that the base substrate 2 is spattered is further reduced, resulting in a processed shape in which damage to the base substrate 2 is significantly less.
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+イオン検出して
被加工物存在領域外で可変アパーチヤ３８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100V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、ターゲツト１４上でのビーム
経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Ａ，Ｂ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 38 outside the region where the workpiece exists, and at the same time, the beam controller 32 controls the lens electrode power supply. A method of lowering the current density by lowering the voltage applied to the second lens electrode 9 via the ion beam 19 by, for example, about 100 V to change the convergence of the ion beam 13 and shift the focus, thereby slightly widening the beam diameter on the target 14. and means may be used in combination, and in this case, damage to the underlying substrate 2 can be further reduced and processing quality can be further improved. Note that V in FIGS. 13A and 13B 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
の可変アパーチヤ３８を除く基本構成により、第
１０図による電流変化形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。すな
わち第１４図Ａ〜Ｃに本実施例による第１図の被
加工物フオトマスクの黒点欠陥修正のビーム走査
速度変化形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を含むフオト
マスクのビーム走査線２７に沿う部分断面概念図
を第１０図による第１３図Ａ〜Ｃと対応させて示
すように、本実施例ではまず第１４図Ａ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４０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１３が当つている時にはビームコントロー
ラ３２からインタフエース３１を経てデフレコン
トローラ２２を介したデフレクタ１２によるイオ
ンビーム１３の走査速度V1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V2
を速くし、加工の進むにつれ第１４図Ｂ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つた時
点で加工動作を終了すれば第１４図Ｃの加工後の
加工形状は上記動作作により下地基板２のスパツ
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
いう効果がえられる。 Finally, according to still another embodiment of the ion beam processing 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 variable processing method shown in FIG. As a method, the scanning speed of the ion beam 13 may be changed. That is, FIGS. 14A to 14C show the black spot defects of each workpiece at the beginning, during the process, and after the process to explain the beam scanning speed variation processing method for correcting the black spot defects of the photomask of the workpiece shown in FIG. 1 according to this embodiment. As shown in FIG. 10, a partial cross-sectional conceptual diagram along the beam scanning line 27 of the photomask including 3 is shown in correspondence with FIGS. 13A to 13C in FIG. While detecting the Si + ion detection point 40 and the Cr + ion detection point 41 using the secondary ion mass spectrometer 37 in the 29, when the ion beam 13 is hitting the sunspot defect 3, deflation is detected from the beam controller 32 via the interface 31. While the scanning speed V 1 of the ion beam 13 by the deflector 12 via the controller 22 is slowed down, the scanning speed V 2 of the ion beam 13 on the base substrate 2 is reduced.
As the machining progresses, the Si + ion detection point 40 and the Cr + ion detection point 41 may change moment by moment during the machining shown in Fig. 14B, but after continuing the above operation, the detection of Cr + ions is made. If the machining operation is ended when the machining process is completed, the processed shape shown in FIG. , ion beam 13
Since the beam scanning speed is increased in areas of the base substrate 2 that do not originally need to be irradiated, the overall time required for correcting the sunspot defects 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
によつてビームを停止する機構をはじめ他の機構
であつてもよい。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が変
える機構であつてもよい。 Note that in the above embodiments, the beam blocking mechanism is not limited to the blanker 6;
Other mechanisms, including 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 each or any combination of beam acceleration voltage, beam focusing ability, beam current, and beam scanning speed.
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、微細集束イオンビーム
加工などにおいて、イオンビームの電流や電流密
度もしくはビーム走査速度などによるビームレベ
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 finely focused ion beam processing, etc., the beam level based on the ion beam current, current density, beam scanning speed, etc. is detected using secondary ion mass spectrometry, etc. Since the ion beam can be changed at the boundary with the point, high-quality ion beam processing can be performed with less damage to the underlying substrate.
It is effective in improving 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オ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ツク図、第３
図は同じく加工すべきフオ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オトマス
ク欠陥の部分拡大斜視概念図、第５図Ａ，Ｂは第
４図の各加工中、加工後の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ツク図、第７図は
同じく加工すべきフオ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オトマスク欠
陥の部分拡大斜視概念図、第９図Ａ，Ｂ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ツク図、第１１図
Ａ，Ｂ，Ｃは同じく加工すべきフオトマスク欠陥
の各段階の部分拡大像正面図、第１２図Ａ，Ｂは
同じく加工中のフオ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
１３図Ａ，Ｂ，Ｃは同じく各加工当初、加工途
中、加工後のフオトマスク欠陥の部分拡大断面概
念図、第１４図Ａ，Ｂ，Ｃは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の
各加工当初、加工途中、加工後のフオトマスク欠
陥の部分拡大断面概念図である。
２…下地基板、３…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…同じくアパーチヤ、８…
ビーム集束用静電レンズをなす第１レンズ電極、
９…同じく第２レンズ電極、１０…同じく第３レ
ンズ電極、１２…ビーム偏向電極をなすデフレク
タ、１３…イオンビーム、１４…ターゲツト、１
５…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…CRT、２２…被加工
物の画像検出機能をもつデフレクタコントロー
ラ、２３…２次電子、２４…２次電子デイテク
タ、２５…ビーム走査指定境界線、２８…ビーム
走査境界線、３１…インタフエース、３２…ビー
ム制御機構をなすビームコントローラ、３３…ビ
ーム走査範囲指示機構をなすライトペン、３４…
TV画面、３５…２次イオン、３６…２次イオン
デイテクタ、３７…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。
Fig. 1 is an enlarged partial plan view of a photomask defect illustrating a workpiece of the ion beam processing method and apparatus, Fig. 2 is a basic configuration block diagram illustrating the conventional ion beam processing method and apparatus, and Fig. 3
The figure is a partially enlarged front view of a photomask defect to be processed, FIG. 4 is a partially enlarged perspective conceptual view of a photomask defect being processed, and FIGS. AA sectional view, FIG. 6 is a basic configuration block diagram showing an embodiment of the ion beam processing method and apparatus according to the present invention, FIG. 7 is a partially enlarged front view of a photomask defect to be similarly processed, and FIG. 8 9A and 9B are cross-sectional views taken along line AA during and after each process in FIG. 8, and FIG. 10 is an ion beam processing method according to the present invention. A basic configuration block diagram showing another embodiment of the apparatus; FIGS. 11A, B, and C are partial enlarged front views of each stage of a photomask defect to be processed; FIGS. 12A and B are similarly processed photomasks; 13 A, B, and C are the secondary ion intensity distribution diagrams and partially enlarged cross-sectional conceptual diagrams of the boundary portions of the defects. Figures A, B, and C are partially enlarged sectional conceptual diagrams of photomask defects at the beginning of processing, during processing, and after processing in still another embodiment of the ion beam processing method and apparatus according to the present invention. 2... Base substrate, 3... Black spot defect on workpiece, 4...
Ion source, 5... Extraction electrode, 6... Blanker forming a beam blocking mechanism, 7... Also an aperture, 8...
a first lens electrode forming an electrostatic lens for beam focusing;
9...Same second lens electrode, 10...Same third lens electrode, 12...Deflector forming a beam deflection electrode, 13...Ion beam, 14...Target, 1
5...Table, 16...Ion acceleration power supply, 17...Output power supply, 18...Blanker controller, 19
...Lens voltage power supply, 21...CRT, 22...Deflector controller with image detection function of workpiece, 23...Secondary electron, 24...Secondary electron detector, 25...Beam scanning specified boundary line, 28...Beam scanning boundary line , 31...interface, 32...beam controller forming a beam control mechanism, 33...light pen forming a beam scanning range indicating mechanism, 34...
TV screen, 35...Secondary ions, 36...Secondary ion detector, 37...Secondary ion mass spectrometer forming a workpiece existing region boundary detection mechanism.
Claims (1)
し、偏向走査して上記イオンビームを被加工物に
照射しスパツタリングにより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
たイオンビーム加工方法。 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
照射しスパツタリングにより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ツタリングを低
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
に照射しスパツ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
り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ペンまたはコ
ンプユータの判断により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
止またはしや断機構と該機構を制御する制御機構
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。 ６ 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
に照射しスパツ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
り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ツタリングを低減せし
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 上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。[Scope of Claims] 1. When an ion beam is generated, accelerated, extracted, focused, and deflected and scanned to irradiate the workpiece with the ion beam and process the surface of the workpiece by sputtering, the workpiece is processed by sputtering. An ion beam processing method in which the scanning range of the ion beam is specified by detecting an image of the surface of the workpiece, and the ion beam is controlled to irradiate only the area where the workpiece is present. 2. When an ion beam is generated, accelerated, focused, deflected and scanned to irradiate the workpiece with the ion beam and the surface of the workpiece is processed by sputtering, an image of the surface of the workpiece is detected. By specifying the scanning range of the ion beam, the ion beam is controlled so that outside the area where the workpiece exists, the ion beam level is lowered than inside the same area to reduce sputtering. ion beam processing method. 3. An ion beam that includes an ion source, an ion beam acceleration/extraction mechanism, an ion beam focusing mechanism, and an ion beam deflection/scanning mechanism, and processes the surface of the workpiece by irradiating the workpiece with the ion beam and sputtering the workpiece. a processing mechanism, an image detection mechanism that detects an image of the surface of the workpiece, an ion beam scanning range indicating mechanism that specifies a scanning range of the ion beam based on the output of the image detecting mechanism, and an ion beam scanning range indicating An ion beam processing device comprising: an ion beam control mechanism that controls the ion beam based on the output of the mechanism and irradiates only 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 comprises a light pen 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 stopping or cutting mechanism and a control mechanism for controlling the mechanism. 6. An ion beam comprising an ion source, an ion beam acceleration/extraction mechanism, 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 processing mechanism, an image detection mechanism that detects an image of the surface of the workpiece, an ion beam scanning range indicating mechanism that specifies a scanning range of the ion beam based on the output of the image detecting mechanism, and an ion beam scanning range indicating An ion beam processing device comprising an ion beam control mechanism that controls the ion beam using the output of the mechanism, and irradiates outside an area where the workpiece exists at a lower ion beam level than inside the same area to reduce sputtering. 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. Claim 7, wherein the ion beam control mechanism has a workpiece existing region boundary detection mechanism that detects the boundary of the region where the workpiece exists and controls the beam level conversion mechanism.
The ion beam processing device described in Section 1. 9. The ion beam processing apparatus according to claim 8, wherein the workpiece existing region boundary detection mechanism comprises a secondary ion mass spectrometer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58082683A JPS59208830A (en) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | Ion beam processing method and device thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58082683A JPS59208830A (en) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | Ion beam processing method and device thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59208830A JPS59208830A (en) | 1984-11-27 |
| JPS6260699B2 true JPS6260699B2 (en) | 1987-12-17 |
Family
ID=13781216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58082683A Granted JPS59208830A (en) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | Ion beam processing method and device thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59208830A (en) |
Families Citing this family (11)
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-
1983
- 1983-05-13 JP JP58082683A patent/JPS59208830A/en active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59208830A (en) | 1984-11-27 |
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