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技術 集束イオンビーム装置の加工位置補正方法

出願人 株式会社日立製作所
発明者 川上恵岩田浩二
出願日 1996年4月4日 (25年10ヶ月経過) 出願番号 1996-082334
公開日 1997年10月21日 (24年3ヶ月経過) 公開番号 1997-274879
状態 未査定
技術分野 電子顕微鏡1 荷電粒子線装置
主要キーワード 加工位置ずれ 位置補正用マーク 登録マーク 加工位置近傍 SIM画像 補正制御処理 FIB加工装置 走査型イオン顕微鏡
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1997年10月21日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

集束イオンビーム加工装置の加工位置補正として、加工位置の近くのイオンビームによる試料汚染オペレータの操作を少なく、加工位置のずれを補正する。

解決手段

登録マークマーク検出部12よりマーク位置を検出することにより、加工位置ずれ量を算出し、この加工位置ずれ量を加工位置補正部11へ供給し、イオンビーム制御部5でイオンビームの照射位置を補正する。

概要

背景

従来のFIB加工装置基本構成を図4に示す。イオンを放出するイオン源部1,イオン源部1から放出されるイオンビーム加速集束,偏向するイオンビーム制御系2,試料を装着,移動する試料室部3,二次電子二次イオンを検出する二次粒子検出器6,走査型イオン顕微鏡(Scaning Ion Microscope:略してSIM)画像を表示するCRT8,画像メモリ画像処理部からなる画像制御部9,キーボードマウスなどの入力操作部10からなる。イオン源部1およびイオンビーム制御系2には、それぞれそれらを制御するイオン源制御部4およびイオンビーム制御部5が接続されている。イオン源制御部4およびイオンビーム制御部5には、統括して制御するコンピュータ部7が接続されている。

従来技術では、加工位置ずれ補正する機能はない。

加工位置のずれを補正するには、加工中にオペレータが加工中のSIM画像を観察することにより、加工位置がずれているかどうかを判断し、加工位置がずれているようなら、加工を一時停止し、加工位置近傍のSIM画像をCRT8上に表示し、現在加工されていた位置(CRT上に表示されているSIM像)と、設定した加工位置の情報から、加工位置ずれ量を判断し、キーボードや、マウスなどの入力部10より加工位置ずれ量を入力する。入力された加工位置ずれ量をイオンビーム制御部5へ設定することにより、イオンビーム照射位置の制御を行い、加工位置ずれの補正を行っている。

概要

集束イオンビーム加工装置の加工位置補正として、加工位置の近くのイオンビームによる試料汚染,オペレータの操作を少なく、加工位置のずれを補正する。

登録マークマーク検出部12よりマーク位置を検出することにより、加工位置ずれ量を算出し、この加工位置ずれ量を加工位置補正部11へ供給し、イオンビーム制御部5でイオンビームの照射位置を補正する。

目的

本発明の目的は、所望の加工位置の近くのイオンビームによる試料汚染や、オペレータの操作(常時介在し補正処理を行うことなど)を少なく、加工位置ずれの少ない加工を実行することのできるFIB加工装置の加工位置補正方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
0件

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請求項1

イオンビーム集束して試料上を走査し、上記試料から放出される二次電子や、二次イオンなどの二次粒子の強度を走査と同期して検出することにより顕微鏡像を得、上記顕微鏡像より加工位置を設定する機能を有する集束イオンビーム装置において、上記試料の加工中に起こる集束イオンビーム照射位置のずれ,ステージ位置ずれを検出し、補正する機能を有することを特徴とする集束イオンビーム装置の加工位置補正方法

請求項2

請求項1において、上記集束イオンビームの照射位置のずれ,ステージの位置ずれを検出するためのマーク登録する機能を有する集束イオンビーム装置の加工位置補正方法。

請求項3

請求項1または2において、上記登録するためのマークを加工する機能を有する集束イオンビーム装置の加工位置補正方法。

技術分野

0001

本発明は、FIB加工装置において、集束イオンビーム照射位置のずれ量、またはステージ位置のずれ量を、ビーム照射位置の制御を行うことによって、加工位置補正を行うことに関する。

背景技術

0002

従来のFIB加工装置の基本構成図4に示す。イオンを放出するイオン源部1,イオン源部1から放出されるイオンビーム加速集束,偏向するイオンビーム制御系2,試料を装着,移動する試料室部3,二次電子二次イオンを検出する二次粒子検出器6,走査型イオン顕微鏡(Scaning Ion Microscope:略してSIM)画像を表示するCRT8,画像メモリ画像処理部からなる画像制御部9,キーボードマウスなどの入力操作部10からなる。イオン源部1およびイオンビーム制御系2には、それぞれそれらを制御するイオン源制御部4およびイオンビーム制御部5が接続されている。イオン源制御部4およびイオンビーム制御部5には、統括して制御するコンピュータ部7が接続されている。

0003

従来技術では、加工位置ずれ補正する機能はない。

0004

加工位置のずれを補正するには、加工中にオペレータが加工中のSIM画像を観察することにより、加工位置がずれているかどうかを判断し、加工位置がずれているようなら、加工を一時停止し、加工位置近傍のSIM画像をCRT8上に表示し、現在加工されていた位置(CRT上に表示されているSIM像)と、設定した加工位置の情報から、加工位置ずれ量を判断し、キーボードや、マウスなどの入力部10より加工位置ずれ量を入力する。入力された加工位置ずれ量をイオンビーム制御部5へ設定することにより、イオンビーム照射位置の制御を行い、加工位置ずれの補正を行っている。

発明が解決しようとする課題

0005

上記従来方法では、加工位置の補正を行う度に加工位置の近くをイオンビームにて走査を行う。このことによって、試料面の加工位置以外の部分を必要以上にイオンビームで汚染してしまう。このことは、微細な部分の加工領域を加工する場合大きな問題となる。また、加工中のSIM画像から、加工位置のずれを判断するには、オペレータの経験等が必要となり、経験のないオペレータには加工位置の補正を行うことが困難である。また、加工を実行させたオペレータが、補正を行う度に加工位置補正の操作を行わなければならないので、加工中にその場にいることが困難な場合、加工位置のずれを補正することができない。

0006

本発明の目的は、所望の加工位置の近くのイオンビームによる試料汚染や、オペレータの操作(常時介在し補正処理を行うことなど)を少なく、加工位置ずれの少ない加工を実行することのできるFIB加工装置の加工位置補正方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

上記目的を達成するために、本発明は加工位置ずれ補正検出マークとして登録した登録マーク位置を加工実行前に検出し、このマーク位置を検出用マーク位置として記憶し、加工途中にこの登録マークの位置検出を行い、記録されたマーク位置と検出されたマーク位置から加工位置の位置ずれ量を算出し、ビーム照射位置を制御する機能を設けた。

0008

登録マーク位置を検出し、このマーク位置を記録する。加工中にこのマーク位置を検出し、記録されたマーク位置と検出されたマーク位置から加工位置のずれ量を算出し、この加工位置ずれ量からイオンビーム照射を制御することにより、加工位置の補正処理を行い、加工位置ずれの少ない加工を行うことができる。

発明を実施するための最良の形態

0009

本発明の実施例を図1図2を用いて説明する。図1は、実施例で用いたFIB加工装置のブロック図である。本発明の実施例では、図4の従来装置と比較すると、加工位置補正用マークの検出を行うマーク検出部12,マーク検出部で検出されたマーク位置から、加工位置ずれ量を算出し、イオンビーム制御部5へ渡す情報を算出する加工位置補正部11が接続される点が異なる。この二つの制御部より、加工位置補正用登録マークの検出,加工位置補正が実行可能となる。これにより、所望の加工位置の近くのイオンビームによる試料汚染,オペレータの操作を少なく、加工位置の補正を行う。

0010

本実施例では、検出用の登録マーク102(5μm×5μmの十字マーク)を加工を行う前に加工領域101を含まない位置に加工し、検出用の登録マークとして、マークのおよその位置とともに登録する。加工実行前に、この登録マークの加工設定可能領域100内での正確な位置をマーク検出部12に画像制御部9からマーク位置の近くのSIM画像情報を供給することにより検出し、登録マーク位置とし記録する。加工を開始する。このとき、加工位置補正の開始を制御するために、ある一定時間または、設定された時間で加工補正制御を開始させるためのタイマを設定する。タイマより加工補正制御処理起動されたら、加工を一時停止し、登録された検出用マークの近くをイオンビームで走査し、マーク位置の近くのSIM画像を得、その画像情報からマーク位置を検出し、登録マーク位置の登録位置と、このときのマーク検出位置を比較して加工位置のずれ量として、加工位置補正部12へこの加工位置のずれ量を供給し、イオンビーム制御部へ設定するための設定量を算出し、イオンビーム制御部5へ設定し、イオンビームの照射位置を修正することにより加工位置補正を行う。補正処理終了後、一時停止していた加工を再開し、再度タイマの設定を行う。

0011

本実施例では、登録マークをFIB加工装置で加工しているが、加工を行う試料上に既に存在する場合そのマークを登録しても良い。また、加工するマークの形状もL字マークや、その他どのようなマークでも検出可能であればよい。

0012

マークの検出方法も、本実施例では、十字マークのエッジ部分を検出して、そのエッジ部分の位置から、マーク位置を検出しているが、この方法に限らず画像処理によるマーク位置の検出も考えられる。

0013

加工補正を開始させるための手段は、タイマによる時間軸での検出開始であるが、加工中のSIM画像の輝度変化などの情報から判断して、加工補正制御を開始しても良い。

0014

加工位置の補正方法も、ビームの照射位置の修正により補正しているが、ビームの照射位置の修正より、ステージが補正に十分な微動が可能であればステージを駆動しての加工位置補正法も考えられる。

発明の効果

0015

本発明によれば、所望の加工位置の近くの集束イオンビームによる試料汚染,オペレータの介在を少なく、加工を行うことが可能となるので、FIB加工装置の加工位置の高精度化に効果がある。

図面の簡単な説明

0016

図1実施例で用いたFIB加工装置のブロック図。
図2実施例の説明図。
図3実施例を説明するフローチャート
図4従来技術のFIB加工装置のブロック図。

--

0017

1…イオン源部、2…イオンビーム制御系、3…試料室部、4…イオン源制御部、5…イオンビーム制御部、6…二次粒子検出器、7…コンピュータ部、8…CRT、9…画像制御部、10…入力部、11…加工位置補正部、12…マーク検出部。

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