(57)【要約】【課題】単一視野の広範囲にわたって加工形状の不均一性を低減させること。【解決手段】荷電粒子ビームを試料へ照射する照射部と、試料の形状を計測する形状計測部と、制御部と、を備えた装置において、第１の工程及び第２の工程により微細構造体を加工する方法である。第１の工程では、照射部は、試料の第１の領域において、単一視野の複数箇所へ荷電粒子ビームを照射し、形状計測部は、試料の第１の領域に形成されたスポット穴の形状を計測し、制御部は、スポット穴の形状の計測結果に基づいて、単一視野のそれぞれの箇所における荷電粒子ビームのスキャン条件又は荷電粒子ビームの成形マスクを設定する。第２の工程では、照射部は、第１の工程において設定されたスキャン条件又は成形マスクに基づいて、試料の第２の領域へ荷電粒子ビームを照射する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームを試料へ照射する照射部と、
前記試料の形状を計測する形状計測部と、
制御部と、
を備えた加工装置において微細構造体を加工する方法であって、
前記微細構造体の加工には第１の工程及び第２の工程を有し、
前記第１の工程では、
前記照射部は、前記試料の第１の領域において、単一視野の複数箇所へ前記荷電粒子ビームを照射し、
前記形状計測部は、前記試料の前記第１の領域に形成されたスポット穴の形状を計測し、
前記制御部は、前記スポット穴の前記形状の計測結果に基づいて、前記単一視野のそれぞれの前記箇所における前記荷電粒子ビームのスキャン条件又は前記荷電粒子ビームの成形マスクを設定し、
前記第２の工程では、
前記照射部は、前記第１の工程において設定された前記スキャン条件又は前記成形マスクに基づいて、前記試料の第２の領域へ前記荷電粒子ビームを照射する、
微細構造体の加工方法。
【請求項２】
請求項１に記載の微細構造体の加工方法において、
前記第１の工程では、
前記制御部は、前記スポット穴の前記形状の計測結果に基づいて、前記単一視野のそれぞれの前記箇所におけるスキャンピッチ及び前記荷電粒子ビームの照射時間を前記スキャン条件として設定する、
微細構造体の加工方法。
【請求項３】
請求項２に記載の微細構造体の加工方法において、
前記第１の工程では、
前記制御部は、前記単一視野のそれぞれの前記箇所における前記スキャンピッチ及び前記照射時間の、前記荷電粒子ビームのビーム軸の中心における前記スキャンピッチ及び前記照射時間に対する比率を算出する、
微細構造体の加工方法。
【請求項４】
請求項２に記載の微細構造体の加工方法において、
前記第１の工程では、
前記制御部は、前記単一視野の前記荷電粒子ビームが照射された前記箇所における前記スキャンピッチ及び前記荷電粒子ビームの前記照射時間に基づいて、前記単一視野の前記荷電粒子ビームが照射されていない前記箇所における前記スキャンピッチ及び前記荷電粒子ビームの照射時間を前記スキャン条件として設定する、
微細構造体の加工方法。
【請求項５】
請求項４に記載の微細構造体の加工方法において、
前記第１の工程では、
前記制御部は、前記単一視野の前記荷電粒子ビームが照射されていない前記箇所における前記スキャンピッチ及び前記照射時間の、前記荷電粒子ビームのビーム軸の中心における前記スキャンピッチ及び前記照射時間に対する比率を算出する、
微細構造体の加工方法。
【請求項６】
請求項１に記載の微細構造体の加工方法において、
前記第１の工程では、
前記照射部は、前記単一視野のそれぞれの前記箇所に対し、複数のビーム条件で前記荷電粒子ビームを照射し、
前記制御部は、前記複数のビーム条件のそれぞれに対応する前記スキャン条件を設定する、
微細構造体の加工方法。
【請求項７】
請求項１に記載の微細構造体の加工方法において、
前記第１の工程では、
前記照射部は、前記成形マスクにより成形した前記荷電粒子ビームを前記第１の領域へ照射し、
前記制御部は、同一の前記成形マスクを用いた場合の前記スキャン条件を設定し、
前記第２の工程では、
前記照射部は、前記第１の工程と同一の前記成形マスクにより成形した前記荷電粒子ビームを前記試料の第２の領域へ照射する、
微細構造体の加工方法。
【請求項８】
請求項１に記載の微細構造体の加工方法において、
前記第１の工程では、
前記照射部は、前記成形マスクにより成形した前記荷電粒子ビームを前記第１の領域へ照射し、
前記制御部は、前記スポット穴の前記形状の計測結果に基づいて、前記荷電粒子ビームのビーム軸の中心と同等の形状の前記スポット穴を形成する前記成形マスクを、前記単一視野のそれぞれの前記箇所に対して選択する、
微細構造体の加工方法。
【請求項９】
請求項８に記載の微細構造体の加工方法において、
前記第１の工程では、
前記照射部は、前記単一視野のそれぞれの前記箇所に対し、複数の前記成形マスクを用いて前記荷電粒子ビームを照射し、
前記形状計測部は、それぞれの前記成形マスクに対応する前記スポット穴の前記形状を計測し、
前記制御部は、前記荷電粒子ビームの前記ビーム軸の中心における前記スポット穴の前記形状を選択し、前記単一視野のそれぞれの前記箇所に対し、それぞれの前記成形マスクに対応する前記スポット穴の前記形状の計測結果に基づいて、選択した前記スポット穴の前記形状と同等の形状の前記スポット穴を形成する前記成形マスクを選択する、
微細構造体の加工方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の微細構造体の加工方法において、
前記第１の工程では、
前記制御部は、前記スポット穴の前記形状の計測結果に基づいて、前記単一視野のそれぞれの前記箇所における前記荷電粒子ビームの前記スキャン条件を設定し、
前記第２の工程では、
前記照射部は、前記第１の工程において設定された前記スキャン条件及び前記成形マスクに基づいて前記荷電粒子ビームを照射する、
微細構造体の加工方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の微細構造体の加工方法において、
前記第１の工程では、
前記制御部は、前記荷電粒子ビームの前記ビーム軸の中心からほぼ同一の距離にある複数の前記箇所に対し、同一の前記成形マスク設定し、前記ビーム軸に対する回転角を設定する、
微細構造体の加工方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の微細構造体の加工方法において、
前記第１の工程では、
前記形状計測部は、前記照射部が前記荷電粒子ビームを照射することにより得られる二次電子像により前記スポット穴の前記形状を計測する、
微細構造体の加工方法。
【請求項１３】
荷電粒子ビームを試料へ照射する照射部と、
前記試料の形状を計測する形状計測部と、
制御部と、
を備え、
前記照射部は、前記荷電粒子ビームを成形する複数の成形マスクを備え、前記試料の第１の領域において、同一の前記成形マスクを用いて、単一視野の複数箇所へ前記荷電粒子ビームを照射し、
前記形状計測部は、前記試料の前記第１の領域に形成されたスポット穴の形状を計測し、
前記制御部は、前記スポット穴の前記形状の計測結果に基づいて、前記荷電粒子ビームのビーム軸の中心と同等の形状の前記スポット穴を形成する前記成形マスクを、前記単一視野のそれぞれの前記箇所に対して選択し、
前記照射部は、前記単一視野のそれぞれの前記箇所に対して、前記成形マスクを切り替えながら、前記試料の第２の領域へ前記荷電粒子ビームを照射する、
微細構造体の加工装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の微細構造体の加工装置において、
前記荷電粒子ビームは、集束されたスポットビームからなる、
微細構造体の加工装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の微細構造体の加工装置において、
前記荷電粒子ビームは、イオンビームからなる、
微細構造体の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細構造体の加工方法、および微細構造体の加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
集束イオンビーム（ＦＩＢ：Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ）装置を用いた微細構造体（ＭＥＭＳ：ＭＩＣＲＯ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）の製造が実用化されている。集束イオンビーム装置は、視野の広範囲にわたり集束イオンビームを照射しながら微細構造体の加工を行う。
【０００３】
ところで、集束イオンビーム装置では、集束イオンビームが偏向し、集束イオンビームの照射点がビーム軸の中心から離れると、集束イオンビームの歪みが発生する。このような集束イオンビームの歪みにより、加工形状の不均一性が生ずる。
【０００４】
そこで、ダイナミックフォーカスと呼ばれる機能を備え、単一視野における集束イオンビームの歪みを抑制し、加工形状の不均一性を低減させた集束イオンビーム装置もある。ダイナミックフォーカスとは、単一視野内のそれぞれの位置における集束イオンビームのフォーカス及びスティグマティックフォーカスの最適値を予め設定し、ビーム照射点の移動時にフォーカス及びスティグマティックフォーカスを動的に制御することをいう。
【０００５】
例えば、特許文献１には、偏向コマ収差と偏向色収差に関わらずｘ方向とｙ方向とで線幅に差が生じない描画装置を実現する荷電粒子ビーム描画装置が開示されている。
【０００６】
具体的には、荷電粒子ビーム描画装置は、偏向コマ収差と偏向色収差によるビームぼけのｘ方向とｙ方向の差を解消するための非点ずらし量および非点ずらし量を動的焦点補正用の補正値および動的非点補正用の補正値にそれぞれ加算して動的焦点補正および動的非点補正を行うビーム補正手段を具備している。
【０００７】
また、特許文献２には、高分解能であって、走査領域（観察視野）の広い荷電粒子線装置を提供する荷電粒子線装置が開示されている。
【０００８】
具体的には、荷電粒子線装置は、焦点を調整する手段と、非点を調整する手段と、走査位置を制御・検出する手段と、走査位置に連動して、焦点調整と非点調整を同時に制御する手段とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−３５１９９４号公報
【特許文献２】特開２００６−１７３０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、単一視野において、ダイナミックフォーカスによりビームの歪みを抑制できるのは、ビーム軸中心から一定の範囲に限られる。このため、広い範囲に微細構造体を製造する場合には、加工形状の不均一性の影響を抑えるため、ステージ移動・位置調整を繰り返しながら加工する必要がある。そうすると、微細構造体の製造に要する時間が増大するため、製造スループットが低下してしまう。
【００１１】
そこで、本発明は、単一視野の広範囲にわたって加工形状の不均一性を低減させることが可能な微細構造体の加工方法、および微細構造体の加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１３】
本発明の代表的な実施の形態による微細構造体の加工方法は、荷電粒子ビームを試料へ照射する照射部と、試料の形状を計測する形状計測部と、制御部と、を備えた装置において、第１の工程及び第２の工程により微細構造体を加工する方法である。第１の工程では、照射部は、試料の第１の領域において、単一視野の複数箇所へ荷電粒子ビームを照射し、形状計測部は、試料の第１の領域に形成されたスポット穴の形状を計測し、制御部は、スポット穴の形状の計測結果に基づいて、単一視野のそれぞれの箇所における荷電粒子ビームのスキャン条件又は荷電粒子ビームの成形マスクを設定する。第２の工程では、照射部は、第１の工程において設定されたスキャン条件又は成形マスクに基づいて、試料の第２の領域へ荷電粒子ビームを照射する。
【発明の効果】
【００１４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１５】
すなわち、本発明の代表的な実施の形態によれば、単一視野の広範囲にわたって加工形状の不均一性を低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１に係るデバイス加工装置の構成の一例を示す構成図である。
【図２】デバイス加工装置のソフトウェア構成の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るデバイス加工方法の一例を示すフローチャート図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る単一視野におけるそれぞれの箇所に形成されたスポット穴の形状の例を模式的に示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るスキャン情報の設定方法の一例を示す工程図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るデバイス加工に関する各種情報の入力画面の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るデバイス加工に関する各種情報の入力画面の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係るデバイス加工に関する各種情報の入力画面の一例を示す図である。
【図９】製造されたデバイスの加工の均一性の例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係るデバイス加工方法の一例を示すフローチャート図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る単一視野におけるそれぞれの箇所に形成されたスポット穴の形状の例を模式的に示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る単一視野におけるそれぞれの箇所に対し設定された成形マスクの形状の一例を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係るデバイス加工に関する各種情報の入力画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全ての図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
（実施の形態１）
＜デバイス加工装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態１に係るデバイス加工装置の構成の一例を示す構成図である。
【００１９】
本実施の形態におけるデバイス加工装置（微細構造体の加工装置）は、図１に示すＦＩＢ装置を有する。ＦＩＢ装置は、真空容器１を有しており、真空容器１内には、イオン（荷電粒子）を放出するイオン源２、コンデンサレンズ３、ビーム制限アパーチャ４、イオンビーム走査偏向器５、アパーチャ回転機構６および対物レンズ１８などから構成されるイオンビーム照射系（照射部）が配置されている。イオンビーム照射系からは、イオンビーム（荷電粒子ビーム）７が照射される。イオンビーム照射系の部分を、ＦＩＢ鏡筒８とも呼ぶ。
【００２０】
イオン源２としては、例えば、液体金属イオン源およびプラズマイオン源などを有する。液体金属イオン源はガリウムイオンを放出し、イオンビーム照射系からガリウムイオンビームとして照射される。プラズマイオン源はアルゴンイオンまたはキセノンイオンを放出し、イオンビーム照射系からアルゴンイオンビームまたはキセノンイオンビームとして照射される。
【００２１】
また、ＦＩＢ装置には、電子銃９、電子銃９から放出する電子ビーム１０を集束する電子レンズ１１および電子ビーム走査偏向器１２などから構成される電子ビーム照射系が配置されている。さらに、ＦＩＢ装置には、試料１３、二次粒子検出器１４、試料ステージ１５、プローブ（マニピュレータ）１６および成膜する際のソースガス（堆積ガス）または切削する際のエッチングを促進するためのガスを真空容器１に導入するガス源１７などが配置されている。ここで試料１３とは、複数のＭＥＭＳ構造体（ＭＥＭＳ素子）を形成する半導体ウェハなどの基板である。
【００２２】
このように、本実施の形態におけるデバイス加工装置は、イオンビーム照射系および二次粒子検出器１４を備えていることで、二次粒子検出器１４をＳＩＭ（Scanning Ion Microscope）画像取得に用いることができる。また、本実施の形態におけるデバイス加工装置は、電子ビーム照射系も備えていることで、二次粒子検出器１４をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）画像取得にも用いることができる。すなわち、二次粒子検出器１４は、試料１３に形成されたスポット穴の形状を計測する形状計測部として機能する。
【００２３】
また、本実施の形態におけるデバイス加工装置には、ＦＩＢ装置を制御する装置として、試料ステージ制御装置２１、マニピュレータ制御装置２２、ガス源制御装置２３、二次粒子検出器制御装置２４、アパーチャ回転制御機構２５、イオン源制御装置２６、レンズ制御装置２７、計算処理装置３１およびデータベース３２を記憶する記憶装置などを有する。本実施の形態におけるデバイス加工装置は、計算処理装置３１およびデータベース３２を記憶する記憶装置などを含むコンピュータを有している。
【００２４】
試料ステージ１５は、試料載置面内の直交２方向への直線移動機構、試料載置面に垂直方向への直線移動機構、試料載置面内回転機構、および試料載置面内に傾斜軸を持つ傾斜機構を備え、これらの制御は計算処理装置３１からの指令によって試料ステージ制御装置２１で行われる。
【００２５】
イオンビーム照射系は、イオンビーム７を成形する成形マスクを有している。成形マスクは、イオンビーム走査偏向器５とアパーチャ回転機構６との間に設けられ、例えば、アパーチャ回転機構６に取り付けられる。また、イオンビーム照射系には、それぞれの開口形状が異なる複数の成形マスクが設けられてもよい。また、成形マスクは、ビーム軸に対し回転自在に配置され、イオンビーム７の照射箇所に応じて自在に回転することができる。使用する成形マスク及び成形マスクの回転角は、アパーチャ回転制御機構２５等により制御される。
【００２６】
また、計算処理装置（制御部）３１は、装置ユーザが必要な情報を入力する情報入力手段、二次粒子検出器１４の検出信号を基に生成された画像や、情報入力手段によって入力した情報などを表示するディスプレイ（表示部）３９などを備える。情報入力手段には、例えば後述する図２に示すモード入力部３４などを含む。ディスプレイ３９は、例えば後述する図２に示すモード選択画面３３などを表示する。
【００２７】
また、ディスプレイ３９は、後述するデバイス選択画面５０を表示し、製造するデバイスの選択の入力を受け付ける。また、ディスプレイ３９は、後述するスキャン条件入力画面６０、７０を表示し、スキャン条件やビーム条件の入力を受け付ける。
【００２８】
また、計算処理装置３１は、後述する図２に示す中央制御部３５などのソフトウェア機能部を実現する。また、データベース３２は、例えば後述する図２に示す構造物ライブラリ３２ａ、ＣＡＤ（Computer-Aided Design）データ３２ｂおよび加工条件データ３２ｃなどを格納している。
【００２９】
ＦＩＢ装置では、イオン源２より放出されたイオンは、コンデンサレンズ３および対物レンズによって試料１３上にイオンビーム７として集束される。このように、荷電粒子ビームであるイオンビーム７は、集束されたスポットビームからなる。なお、集束条件設定は計算処理装置３１への入力によってなされる。また、試料１３上に照射されるイオンビーム７のビーム径は、イオン源２を光源とする試料１３上への結像と、コンデンサレンズ３などによる収差によって決定される。コンデンサレンズ３などによる収差は、ビーム制限アパーチャ４の開口が大きくなると増大し、ビーム径の拡大となる。
【００３０】
次に、上述したデバイス加工装置のソフトウェア構成について、図２を用いて説明する。図２は、デバイス加工装置のソフトウェア構成の一例を示す説明図である。
【００３１】
図２に示すように、デバイス加工装置のＦＩＢ装置には、データベース３２、モード選択画面３３、モード入力部３４、中央制御部３５、ビーム制御データ３６に基づいて制御するビーム制御部３７、ガス制御データ３８に基づいて制御するガス源制御装置２３、および、位置情報に基づいて制御する試料ステージ制御装置２１などが備わっている。ビーム制御部３７は、図１に示したアパーチャ回転制御機構２５、イオン源制御装置２６およびレンズ制御装置２７などである。
【００３２】
中央制御部３５は、デバイス加工装置のソフトウェア構成を構築するために、加工制御プログラムを有している。この加工制御プログラムには、例えば、デバイス加工を自動的に行うためのプログラムの他、撮影されたＳＩＭやＳＥＭ画像に基づいて試料１３に形成されたスポット穴の形状を計測する機能を実現するプログラム等が含まれている。
【００３３】
また、データベース３２には、各種データが格納されており、例えば、構造物ライブラリ３２ａ、ＭＥＭＳ構造体の形状および寸法の設計データなどのＣＡＤデータ３２ｂ、ＭＥＭＳ構造体の加工位置および加工条件などの加工条件データ３２ｃなどが格納されている。
【００３４】
例えば、デバイス加工装置においては、デバイス加工の実行に先立って、作業者により計算処理装置３１の情報入力手段から、構造物ライブラリ３２ａ、ＣＡＤデータ３２ｂおよび加工条件データ３２ｃが入力されて、データベース３２に格納されている。
【００３５】
デバイス加工時には、モード選択画面３３において、作業者が計算処理装置３１のモード入力部３４から、デバイス加工方法を選択する。デバイス加工方法には、本実施の形態１のデバイス加工方法、および後述する実施の形態２のデバイス加工方法などがある。
【００３６】
そして、計算処理装置３１の中央制御部３５は、モード選択画面３３において選択されたデバイス加工方法のシーケンスに基づいて、データベース３２内の構造物ライブラリ３２ａ、ＣＡＤデータ３２ｂおよび加工条件データ３２ｃを参照し、ビーム制御データ３６およびガス制御データ３８を作成する。
【００３７】
この中央制御部３５で作成されたビーム制御データ３６およびガス制御データ３８は、ビーム制御部３７およびガス源制御装置２３にそれぞれ送られる。そして、ビーム制御部３７において、ビーム制御データ３６に基づいて、ＦＩＢ装置のＦＩＢ鏡筒８に配置されたイオンビーム照射系の制御が行われる。また、ガス源制御装置２３において、ガス制御データ３８に基づいて、ガス源１７の制御が行われる。この時、試料ステージ制御装置２１において、加工条件データ３２ｃに含まれる位置情報に基づいて、試料ステージ１５の制御が行われる。
【００３８】
また、デバイス加工時に、二次粒子検出器１４で取得したＳＩＭ画像の加工形状は、データベース３２内にＣＡＤデータ３２ｂとして格納され、これに基づいて、中央制御部３５において、積算プロファイルの計算を行い、試料ステージ制御装置２１、ビーム制御部３７およびガス源制御装置２３にフィードバックを行う。
【００３９】
＜デバイス加工方法＞
次に、本実施の形態に係るデバイス加工方法（微細構造体の加工方法）について説明する。本実施の形態におけるデバイス加工方法は、まず、第１の工程において、試料１３の第１の領域にイオンビーム（荷電粒子ビーム）７を照射し、第１の領域に形成されたスポット穴の形状を計測し、計測結果に基づいて、単一視野のそれぞれの箇所におけるイオンビームのスキャン条件を設定する。そして、第２の工程において、設定されたスキャン条件に基づいて、試料１３の第２の領域へイオンビーム７が照射されることにより、微細構造体が形成される。
【００４０】
以下、これらの工程について説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係るデバイス加工方法の一例を示すフローチャート図である。デバイス加工においては、図３に示すように、ステップＳ１０〜Ｓ９０が実行される。第１の工程においては、ステップＳ１０〜Ｓ５０が実行され、第２の工程においては、ステップＳ６０〜Ｓ９０が実行される。
【００４１】
＜＜ステップＳ１０＞＞
まず、ステップＳ１０では、ビーム条件が設定される。ここでいう、ビーム条件とは、例えば、イオンビーム７の電流値等のイオンビーム７に関する各種条件のことをいう。
【００４２】
例えば、計算処理装置３１は、中央制御部３５において、デバイス加工用のプログラムを実行し、ビーム条件入力画面をディスプレイ３９に表示する。作業者は、ディスプレイ３９に表示されたビーム条件入力画面に、例えば、イオンビーム７の電流値等の各種条件を入力する。中央制御部３５は、入力された電流値に基づいたビーム制御データ３６を生成し、生成したビーム制御データ３６をビーム制御部３７へ出力する。
【００４３】
＜＜ステップＳ２０＞＞
ステップＳ２０では、試料１３の第１の領域において、単一視野の複数箇所へイオンビーム７を照射する。試料ステージ制御装置２１は、試料１３の第１の領域がビーム照射系と対向するように、試料１３を所定の位置に移動させる。なお、試料１３の第１の領域は、ビームのテスト領域であって、例えば、試料の端部付近に設定されてもよいし、微細構造体が製造される第２の領域に隣接する場所に設定されてもよい。あるいは、試料１３に複数の微細構造体が製造される場合、第１の領域は、隣り合う複数の第２の領域の間に設定されてもよい。試料１３に近い場所に第１の領域が設定されると、第１の領域と第２の領域との間における試料１３の歪みが少ないので、製造される微細構造体に対する加工の面均一性をより向上させることが可能となる。
【００４４】
図４は、本発明の実施の形態１に係る単一視野におけるそれぞれの箇所に形成されたスポット穴の形状の例を模式的に示す図である。図４には、ビーム軸の中心（Ｘ＝０μｍ、Ｙ＝０μｍ）、及びビーム軸の中心からＸ、Ｙ方向に１５０μｍずつずらしたそれぞれの箇所にイオンビーム７を照射した場合の例が示されている。詳しくは、イオンビーム照射系は、例えば、図４に示すように、ビーム軸を中心として、Ｘ方向に±３００μｍ、Ｙ方向に±３００μｍの範囲で、１５０μｍずつずらした位置（２５箇所）のそれぞれに対しイオンビーム７を照射する。このとき、照射されるイオンビーム７の電流値は、ステップＳ１０において設定された電流値で固定されている。
【００４５】
なお、イオンビーム照射系は、成形マスクにより成形したイオンビーム７を第１の領域へ照射してもよい。ビーム軸の中心に形成されるスポット穴を見ると分かるように、成形マスクにより成形されていないイオンビーム７の形状は、ほぼ円形である。なお、成形マスクを用いることにより、イオンビーム７は、成形マスクの開口形状に応じた所定の形状に成形される。
【００４６】
＜＜ステップＳ３０＞＞
ステップＳ３０では、イオンビーム７により形成されたスポット穴の形状を計測する。例えば、二次粒子検出器１４は、イオンビーム照射系がイオンビーム７を照射することにより得られる二次電子像を用いて、試料１３の第１の領域の画像（ＳＩＭ画像）を取得する。また、二次粒子検出器１４は、電子ビーム照射系が電子ビームを照射することにより得られる二次電子像を用いて、試料１３の第１の領域の画像（ＳＥＭ画像）を取得してもよい。二次粒子検出器１４は、取得した画像を、二次粒子検出器制御装置２４を介してデータベース３２のＣＡＤデータ３２ｂへ送信し、格納する。
【００４７】
中央制御部３５は、ＣＡＤデータ３２ｂから、試料１３の第１の領域に関する画像を読み出し、単一視野のそれぞれの箇所におけるスポット穴の形状を識別する。また、中央制御部３５は、読み出した画像に基づいて、それぞれの箇所のスポット穴の開口面積を算出する。
【００４８】
図４に示すように、ビーム軸の中心（Ｘ＝０μｍ、Ｙ＝０μｍ）では、ビームに歪みが生じていないため、スポット穴の形状は円形になっている。これに対して、ビーム軸の中心から離れた箇所では、ビームに歪みが生じているため、スポット穴の形状は楕円形になっている。また、ビーム軸の中心から離れるにつれて、スポット穴の形状は細長い楕円形になっている。スポット穴の開口面積は、図に示すように、ビーム軸の中心において最も小さく、ビーム軸の中心から離れるにつれて大きくなっている。
【００４９】
例えば、図４に示す四隅（Ｘ＝３００μｍ、Ｙ＝３００μｍ）、（Ｘ＝３００μｍ、Ｙ＝−３００μｍ）、（Ｘ＝−３００μｍ、Ｙ＝−３００μｍ）、（Ｘ＝−３００μｍ、Ｙ＝３００μｍ）では、スポット穴の形状が最も細長い楕円形となっている。
【００５０】
＜＜ステップＳ４０＞＞
ステップＳ４０では、単一視野のそれぞれの箇所におけるイオンビーム７のスキャン条件を設定する。図５は、本発明の実施の形態１に係るスキャン情報の設定方法の一例を示す工程図である。図５（ａ）は、単一視野におけるそれぞれの箇所における電流密度を示す図であり、図５（ｂ）は、それぞれの箇所におけるスキャンピッチおよび照射時間を示す図である。
【００５１】
中央制御部３５は、スポット穴の開口面積及びイオンビーム７の電流値に基づいて、それぞれの箇所におけるスポット穴の形成時の電流密度を算出する（図５（ａ））。イオンビーム７の電流値は、前述したビーム条件により規定されており、それぞれの箇所において共通である。このため、それぞれの箇所の電流密度は、開口面積に依存する。
【００５２】
そして、中央制御部３５は、スポット穴の形状に基づいて、それぞれの箇所におけるイオンビーム７の照射間隔（スキャンピッチ）を設定する。例えば、中央制御部３５は図５（ｂ）に示すように、Ｘ方向のスキャンピッチ（ΔＸ）及びＹ方向のスキャンピッチ（ΔＹ）をそれぞれ設定する。中央制御部３５は、例えば、図５（ｂ）に示す点Ａのように、隣り合うスポット穴がＹ方向では重なりＸ方向では重ならないよう、各方向のスキャンピッチを設定してもよいし、点Ｂのように、いずれの方向に対しても隣り合うスポット穴が重ならないよう、各方向のスキャンピッチを設定してもよい。また、中央制御部３５は、点Ｃのように、いずれの方向に対しても隣り合うスポット穴が重なるよう、各方向のスキャンピッチを設定してもよい。
【００５３】
なお、隣り合うスポット穴が重ならないようにスキャンピッチが設定されてもよいと述べた。これは、イオンビーム７は、主にスポット穴の部分に照射されるとともに、その周辺の部分にもわずかながらイオンビーム７が照射されるからである。これにより、図５（ｂ）においてスポット穴が重ならない部分にも、イオンビーム７による加工がなされる。
【００５４】
次に、中央制御部３５は、算出した電流密度に基づいて、それぞれの箇所におけるイオンビーム７の照射時間を設定する。例えば、中央制御部３５は、電流密度が低い箇所では照射時間を長く設定し、電流密度が高い箇所では照射時間を短く設定することにより、単一視野のそれぞれの箇所における電流量を均一にする。
【００５５】
また、中央制御部３５は、単一視野のそれぞれの箇所におけるスキャンピッチ及び照射時間について、イオンビーム７のビーム軸の中心におけるスキャンピッチ及び照射時間に対する比率を算出する。中央制御部３５は、設定したスキャンピッチ及び照射時間、算出したスキャンピッチ及び照射時間のそれぞれの比率を、例えば、加工条件データ３２ｃに格納する。
【００５６】
なお、中央制御部３５は、単一視野のイオンビーム７が照射された箇所におけるスキャンピッチ及び照射時間に基づいて、単一視野のイオンビーム７が照射されていない箇所におけるスキャンピッチ及び照射時間を設定する。例えば、中央制御部３５は、スキャン条件が設定された直近の箇所と同等のスキャン条件を当該箇所に対するスキャン条件として設定してもよいし、スキャン条件が設定された直近の複数箇所のスキャン条件を、それぞれの箇所までの距離に応じて按分することにより、当該箇所のスキャン条件を算出してもよい。また、このように設定又は算出したスキャン条件についても、中央制御部３５は、ビーム軸の中心におけるスキャンピッチ及び照射時間に対する比率を算出し、加工条件データ３２ｃに格納する。
【００５７】
成形マスクにより、所定の形状に成形されたイオンビーム７が照射された場合、中央制御部３５は、同一の成形マスクを用いた場合のスキャンピッチ及び照射時間を設定する。このように設定されたスキャン条件についても、中央制御部３５は、イオンビーム７のビーム軸の中心におけるスキャンピッチ及び照射時間に対する比率を算出する。
【００５８】
＜＜ステップＳ５０＞＞
ステップＳ５０では、すべてのビーム条件に関するスキャン条件が設定されたかどうかを判定する。すべてのビーム条件に対応するスキャン条件が設定されていなければ、ステップＳ１０に戻り、新たなビーム条件に基づいて単一視野のそれぞれの箇所についてのスキャン条件が設定される。このように、本実施の形態では、設定されたすべてのビーム条件に対応するスキャン条件が設定されるまで、ステップＳ１０〜Ｓ４０の処理が繰り返し実行される。
【００５９】
一方、すべてのビーム条件に対応するスキャン条件が設定されると、ステップＳ６０の処理が実行される。
【００６０】
＜＜ステップＳ６０＞＞
ステップＳ６０では、試料１３の第２の領域がイオンビーム照射系と対向するように、試料ステージ制御装置２１は、試料１３を所定の位置に移動させる。
【００６１】
＜＜ステップＳ７０＞＞
ステップＳ７０では、デバイス加工に関する各種情報がデバイス加工装置に入力される。図６〜８は、本発明の実施の形態１に係るデバイス加工に関する各種情報の入力画面の一例を示す図である。図６は、製造されるデバイス（微細構造体）の選択画面の例を示す図であり、図７は、スキャン条件の入力画面の例を示す図である。図８は、スキャン条件の入力画面のその他の例を示す図である。
【００６２】
中央制御部３５は、図６に示すデバイス選択画面５０をディスプレイ３９に表示する。図６に示すように、デバイス選択画面５０には、例えば、デバイス番号と対応させた構造物ライブラリ３２ａが管理するデバイスリスト５１、デバイス番号入力欄５２、入力決定ボタン５３等が含まれる。中央制御部３５は、ディスプレイ３９に表示する直前にデバイスリスト５１を作成してもよいし、各デバイスが登録されるときにデバイスリスト５１を作成してもよい。
【００６３】
作業者は、デバイスリスト５１から、製造するデバイスを検索し、製造するデバイスに対応するデバイス番号をデバイス番号入力欄５２へ入力する。そして、作業者が入力決定ボタン５３をクリック又はタッチすると、製造するデバイスの選択が完了する。
【００６４】
次に、中央制御部３５は、図７に示すスキャン条件入力画面６０をディスプレイ３９に表示する。スキャン条件入力画面６０には、例えば、Ｘ方向のスキャンピッチ入力欄６１、Ｙ方向のスキャンピッチ入力欄６２、照射時間入力欄６３、入力決定ボタン６４等が含まれる。作業者は、これらの入力欄６１〜６３に、ビーム軸の中心におけるＸ方向及びＹ方向のスキャンピッチ、イオンビーム７の照射時間をそれぞれ入力する。そして、作業者が入力決定ボタン６４をクリック又はタッチすると、Ｘ方向及びＹ方向のスキャンピッチ、並びに照射時間の入力が完了する。なお、スキャン条件入力画面６０には、ビーム条件の入力欄（図示は省略）が含まれてもよい。これにより、スキャン条件及びビーム条件がスキャン条件入力画面６０から入力可能となる。
【００６５】
また、図８に示すスキャン条件入力画面７０には、例えば、ビーム条件とスキャン条件とを対応させたスキャン条件リスト７１、ビーム条件入力欄７２、入力決定ボタン７３等が含まれる。中央制御部３５は、ディスプレイ３９に表示する直前にスキャン条件リスト７１を作成してもよいし、各ビーム条件によるスキャン条件が設定されたときにスキャン条件リスト７１を作成してもよい。
【００６６】
作業者は、ビーム条件入力欄７２に選択したビーム条件に対応する番号を入力し、入力決定ボタン７３をクリック又はタッチすると、ビーム条件及びスキャン条件の入力が完了する。
【００６７】
＜＜ステップＳ８０＞＞
ステップＳ８０では、ステップＳ７０において入力された各種情報に基づいて、デバイス加工に関する具体的なデータを作成する。
【００６８】
中央制御部３５は、入力されたデバイス番号に基づいて、データベース３２内の構造物ライブラリ３２ａ、ＣＡＤデータ３２ｂおよび加工条件データ３２ｃを参照し、選択されたデバイスに関する各種情報を読み出す。また、中央制御部３５は、ステップＳ４０において算出した単一視野におけるそれぞれの箇所におけるスキャン条件についての比率を読み出す。
【００６９】
そして、中央制御部３５は、デバイスに関する各種情報、スキャン条件及びスキャン条件についての比率に基づいてデバイス加工用のビーム制御データ３６を生成する。また、中央制御部３５は、製造するデバイスの形状によっては、ビーム制御データ３６とともにガス制御データ３８を生成してもよい。
【００７０】
単一視野における加工サイズよりも大きなデバイスを製造する場合、中央制御部３５は、製造されるデバイスを複数の部分に分割し、デバイスに関する各種情報、スキャン条件及びスキャン条件についての比率に基づいて、それぞれの部分に対応するデバイス加工用のビーム制御データ３６及びガス制御データ３８を生成する。
【００７１】
中央制御部３５は、生成したビーム制御データ３６をビーム制御部３７へ出力し、生成したガス制御データ３８をガス源制御装置２３へ出力する。
【００７２】
＜＜ステップＳ９０＞＞
ステップＳ９０では、中央制御部３５から出力されたビーム制御データ３６及びガス制御データ３８に基づいてデバイス加工が実行される。なお、スキャン条件の設定の際、成形マスクにより成形したイオンビーム７を照射した場合、デバイス加工の際にも同一の成形マスクにより成形したイオンビーム７を照射することによりデバイス加工が行なわれる。
【００７３】
図９は、製造されたデバイスの加工の均一性の例を示す図である。図９（ａ）は、本実施の形態による方法により製造されたデバイスにおける加工の均一性を示し、図９（ｂ）は、従来の方法により製造されたデバイスにおける加工の均一性を示している。加工の均一性は、色の濃淡により示されており、深く加工されている箇所が、濃く表示されている。
【００７４】
図９（ａ）に示すように、本実施の形態の方法により製造されたデバイスは、ほぼ均一に加工されている。これに対し、従来の方法では、図９（ｂ）に示すように、深く加工された場所や浅く加工された場所が混在しており、均一に加工されていない。
【００７５】
＜本実施の形態による効果＞
本実施の形態によれば、第１の工程では、試料１３の第１の領域において、単一視野のそれぞれの箇所におけるスキャン条件が設定された後、第２の工程では、設定されたスキャン条件に基づいてデバイスの製造が行われる。
【００７６】
この構成によれば、スキャン条件の調整を行ったイオンビームによりデバイスの製造が行われるので、単一視野の広範囲にわたって加工形状の不均一性を低減させることが可能となる。また、単一視野のサイズより大きいデバイスを製造した場合にも、デバイス全体に渡って、加工形状の不均一性を低減させることが可能となる。
【００７７】
また、本実施の形態によれば、中央制御部３５は、スポット穴の形状の計測結果に基づいて、単一視野のそれぞれの箇所におけるスキャンピッチ及びイオンビームの照射時間をスキャン条件として設定する。この構成によれば、設定されたスキャンピッチ及び照射時間に基づいてデバイスの製造が行われるので、単一視野の広範囲にわたって加工形状の不均一性を低減させることが可能となる。
【００７８】
また、本実施の形態によれば、中央制御部３５は、単一視野のそれぞれの箇所におけるスキャンピッチ及び照射時間について、イオンビームのビーム軸の中心におけるスキャンピッチ及び照射時間に対する比率を算出する。この構成によれば、デバイス加工時にビーム軸の中心におけるスキャンピッチ及び照射時間のみ指定すれば、単一視野におけるそれぞれの箇所のスキャンピッチ及び照射時間が規定されるので、中央制御部３５の負荷が軽減される。
【００７９】
また、本実施の形態によれば、中央制御部３５は、それぞれの箇所において設定されたスキャンピッチ及び照射時間に基づいて、イオンビームが照射されていない箇所におけるスキャンピッチ及び照射時間を算出する。この構成によれば、単一視野においてイオンビームを照射する箇所を低減することができるので、第１の工程に要する時間を短縮することが可能となる。これにより、デバイスの製造が完了するまでの時間も短縮される。
【００８０】
また、本実施の形態によれば、第１の工程において、複数のビーム条件でイオンビームが照射され、中央制御部３５は、それぞれのビーム条件に対応するスキャン条件を設定する。この構成によれば、デバイスの形状に応じたより適切なスキャン条件によりデバイスの製造が行われるので、単一視野における加工形状の不均一性をより低減させることが可能となる。
【００８１】
また、本実施の形態によれば、第１の工程において、中央制御部３５は、成形マスクを用いてイオンビームを照射した場合のスキャン条件を設定し、第２の工程では、第１の工程と同一の成形マスクを用いてデバイスの製造が行われる。この構成によれば、任意の形状にイオンビームを成形することができるので、単一視野における加工形状の不均一性をより低減させつつ、デバイスの形状に合わせたより適切な加工が可能となる。
【００８２】
また、本実施の形態によれば、二次粒子検出器１４は、イオンビーム照射系又は電子ビーム照射系が、イオンビーム又は電子ビームを照射することにより得られる二次電子像によりスポット穴の形状を計測する。この構成によれば、デバイス加工用のイオンビーム又は電子ビームをスポット穴の形状の計測用に利用することができるので、スポット穴の形状を詳細に計測することができるとともに、デバイス加工装置の部品点数の増加を抑えることが可能となる。
【００８３】
また、本実施の形態によれば、荷電粒子ビームは、集束されたスポットビームからなる。この構成によれば、荷電粒子ビームの拡散が抑えられ、正確なデバイスの製造を行うことが可能となる。
【００８４】
また、本実施の形態によれば、荷電粒子ビームは、イオンビームからなる。この構成によれば、ビームを構成する荷電粒子の質量が軽減されるので、デバイス加工時における焦点深度を浅くすることが可能となる。これにより、より精細な加工が可能となるので、デバイス加工の精度をより向上させることが可能となる。
【００８５】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。なお、以下の各実施の形態においては、前述の実施の形態と重複する箇所について、原則として詳細な説明を省略する。本実施の形態では、第１の工程において計測されたスポット穴の形状に応じて、第２の工程で使用される成形マスクが設定される。
【００８６】
＜デバイス加工装置＞
本実施の形態では、イオンビーム照射系は、ビーム軸に対し成形マスクを回転させるマスク回転部を備えている。マスク回転部は、例えば、アパーチャ回転機構６に設けられている。マスク回転部は、中央制御部３５において設定される、後述する回転角に基づいて成形マスクを回転させる。
【００８７】
ディスプレイ３９は、後述するスポット穴形状選択画面１６０を表示し、ビーム軸の中心のスポット穴の形状の入力を受け付ける。
【００８８】
＜デバイス加工方法＞
本実施の形態に係るデバイス加工方法について説明する。図１０は、本発明の実施の形態１に係るデバイス加工方法の一例を示すフローチャート図である。デバイス加工においては、図１０に示すように、ステップＳ１１０〜Ｓ１９０が実行される。第１の工程においては、ステップＳ１１０〜Ｓ１５０が実行され、第２の工程においては、ステップＳ１６０〜Ｓ１９０が実行される。
【００８９】
＜＜ステップＳ１１０＞＞
ステップＳ１１０では、図３に示すステップＳ１０と同様に、イオンビーム７に関するビーム条件が設定される。また、ステップＳ１１０では、イオンビーム７の照射時に使用される成形マスクが設定される。なお、設定される成形マスクがビーム条件に含まれても構わない。なお、ここでは、開口形状が正方形となっている成形マスクが設定されたとする。
【００９０】
＜＜ステップＳ１２０＞＞
ステップＳ１２０では、ステップＳ１１０において設定されたビーム条件により、成形マスクを用いて、試料１３の第１の領域において、単一視野の複数箇所へイオンビーム７を照射する。
【００９１】
＜＜ステップＳ１３０＞＞
ステップＳ１３０では、ＳＩＭ画像又はＳＥＭ画像に基づいて、イオンビーム７により形成されたスポット穴の形状を計測する。
【００９２】
図１１は、本発明の実施の形態２に係る単一視野におけるそれぞれの箇所に形成されたスポット穴の形状の例を模式的に示す図である。図１１には、ビーム軸の中心（Ｘ＝０μｍ、Ｙ＝０μｍ）、及びビーム軸の中心を取り囲むそれぞれの箇所にイオンビーム７が照射された場合の例が示されている。
【００９３】
図１１に示すように、ビーム軸の中心（点Ａ）では、スポット穴の形状がほぼ正方形となっている。一方、ビーム軸の中心に対して右側の箇所（点Ｃ）では、スポット穴の形状が長方形となっている。また、ビーム軸の中心に対して左上の箇所（点Ｂ）では、スポット穴の形状が平行四辺形となっている。図１１に示すこれらの形状は、あくまで一例であり、設定された成形マスクの開口形状により異なる。
【００９４】
＜＜ステップＳ１４０＞＞
ステップＳ１４０では、スポット穴の形状の計測結果に基づいて、単一視野のそれぞれの箇所において使用される成形マスクを設定する。例えば、中央制御部３５は、スポット穴の形状の計測結果に基づいて、単一視野のそれぞれの箇所に対し、イオンビームのビーム軸の中心と同等の形状のスポット穴を形成する成形マスクを選択する。具体的には、中央制御部３５は、前回までのデバイス加工において、それぞれの成形マスクを用いて形成されたスポット穴の形状を参照する。そして、中央制御部３５は、単一視野のそれぞれの箇所に対し、所望の形状（例えば、ビーム軸中心の形状）を選択し、この形状に最も近い形成のスポット穴を形成する成形マスクを、第２の工程において使用する成形マスクに設定する。
【００９５】
また、中央制御部３５は、今回のデバイス加工において、複数の成形マスクにより形成されたスポット穴の形状を参照し、単一視野のそれぞれの箇所において使用する成形マスクを設定してもよい。
【００９６】
図１２は、本発明の実施の形態２に係る単一視野におけるそれぞれの箇所に対し設定された成形マスクの形状の一例を示す図である。図１２に示すように、点Ａに対しては、第１の工程において使用された成形マスクと同一のマスクが設定される。また、点Ｃに対しては、ビーム軸へ向かう方向の開口径が短く構成された長方形の開口形状を有する成形マスクが設定される。また、点Ｂに対しては、開口形状が平行四辺形となっている成形マスクが設定される。また、ビーム軸の中心に対して左下の箇所（点Ｄ）に対しては、点Ｂに対して設定された成形マスクが設定され、さらに、９０度回転させた状態で使用するように、所定の回転角が設定される。このように、中央制御部３５は、それぞれの箇所に対し、成形マスクと回転角とを設定する。これにより、使用する成形マスクの個数を低減させることができる。
【００９７】
中央制御部３５は、ビーム軸の中心に形成されるスポット穴の形状ごとに、単一視野のそれぞれの箇所において使用する成形マスク及び回転角を対応させた成形マスク対応情報を生成し、データベース３２へ格納する。
【００９８】
なお、ステップＳ１４０では、単一視野のそれぞれの箇所において使用される成形マスクだけでなく、前述の実施の形態１で説明したスキャン条件を設定してもよい。スキャン条件の設定についてはすでに述べているので、詳しい説明は省略する。
【００９９】
＜＜ステップＳ１５０＞＞
ステップＳ１５０では、すべてのビーム条件について使用する成形マスクが設定されたかどうかを判定する。また、ステップＳ１５０では、使用可能なすべての成形マスクにより形成されるスポット穴の形状が計測されたかどうかを判定する。
【０１００】
すべてのビーム条件に対応する成形マスクが設定されていなければ、あるいは、使用可能なすべての成形マスクにより形成されるスポット穴の形状が計測されていなければ、ステップＳ１１０に戻り、新たなビーム条件に基づいて単一視野のそれぞれの箇所において使用される成形マスクが設定される。あるいは、別の成形マスクにより形成されるスポット穴の形状を計測した後、単一視野のそれぞれの箇所において使用される成形マスクが設定される。
【０１０１】
＜＜ステップＳ１６０＞＞
ステップＳ１６０では、試料１３の第２の領域がイオンビーム照射系と対向するように、試料ステージ制御装置２１は、試料１３を所定の位置に移動させる。
【０１０２】
＜＜ステップＳ１７０＞＞
ステップＳ１７０では、デバイス加工に関する各種情報がデバイス加工装置に入力される。ここでは、製造するデバイスが選択された後の処理について説明する。
【０１０３】
図１３は、本発明の実施の形態１に係るデバイス加工に関する各種情報の入力画面の一例を示す図である。図１３には、ビーム軸の中心のスポット穴の形状を選択するスポット穴形状選択画面１６０の例が示されている。中央制御部３５は、図１３に示すスポット穴形状選択画面１６０をディスプレイ３９に表示する。図１３に示すように、スポット穴形状選択画面１６０には、例えば、複数のスポット穴形状選択ボタン１６１、１６２、及び選択決定ボタン１６３等が含まれる。
【０１０４】
作業者は、表示されたスポット穴形状選択画面１６０から、ビーム軸の中心のスポット穴の形状を選択し、選択した形状に対応するスポット穴形状選択ボタン１６１、１６２をクリック又はタッチする。そして、作業者が選択決定ボタン１６３をクリック又はタッチすると、スポット穴の形状の選択が完了する。
【０１０５】
なお、中央制御部３５は、例えば、図７や図８に示すスキャン条件入力画面６０、７０をディスプレイ３９に表示し、スキャン条件の入力を受け付けてもよい。
【０１０６】
＜＜ステップＳ１８０＞＞
ステップＳ１８０では、ステップＳ１７０において入力された各種情報に基づいて、デバイス加工に関する具体的なデータを作成する。中央制御部３５は、入力されたビーム軸の中心のスポット穴の形状に基づいて、所定の成形マスク対応情報を参照する。また、中央制御部３５は、入力されたデバイス番号及び成形マスク対応情報に基づいて、デバイス加工用のビーム制御データ３６を生成する。本実施の形態においても、ビーム制御データ３６とともにガス制御データ３８が生成されてもよい。
【０１０７】
また、スキャン条件が入力された場合、中央制御部３５は、入力されたデバイス番号、成形マスク対応情報及びスキャン条件に基づいてビーム制御データ３６とともにガス制御データ３８を生成する。
【０１０８】
中央制御部３５は、生成したビーム制御データ３６をビーム制御部３７へ出力し、生成したガス制御データ３８をガス源制御装置２３へ出力する。
【０１０９】
＜＜ステップＳ１９０＞＞
ステップＳ１９０では、中央制御部３５から出力されたビーム制御データ３６及びガス制御データ３８に基づいてデバイス加工が実行される。
【０１１０】
＜本実施の形態による効果＞
本実施の形態によれば、前述の実施の形態による効果に加え、以下の効果が得られる。本実施の形態によれば、スポット穴の形状の計測結果に基づいて、イオンビーム７のビーム軸の中心と同等の形状のスポット穴を形成する成形マスクを、単一視野のそれぞれの箇所に対して選択する。この構成によれば、イオンビーム７により形成されるスポット穴の形状を揃えることができるので、より正確な形状のデバイスを製造することが可能となる。  また、本実施の形態によれば、第１の工程において、複数の成形マスクを用いてスポット穴が形成される。この構成によれば、直前に形成されたスポット穴の形状に基づいて使用する成形マスクが選択されるので、デバイスの加工精度をより向上させることが可能となる。
【０１１１】
また、本実施の形態によれば、単一視野のそれぞれの箇所に対して、成形マスク及びスキャン条件を設定することができるので、デバイスの加工精度をより一層向上させることが可能となる。
【０１１２】
また、本実施の形態によれば、中央制御部３５は、ビーム軸の中心からほぼ同一の距離にある複数の箇所に対し、同一の成形マスク設定し、それぞれの箇所ごとにビーム軸に対する回転角を設定する。この構成によれば、使用する成形マスクの個数が抑えられるので、デバイス加工装置の部品点数の増加を抑えることが可能となる。
【０１１３】
なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。なお、図面に記載した各部材や相対的なサイズは、本発明を分かりやすく説明するため簡素化・理想化しており、実装上はより複雑な形状となる場合がある。
【０１１４】
以下、本発明の好ましい形態について付記する。
【０１１５】
［付記１］
荷電粒子ビームを試料へ照射する照射部と、
前記試料の形状を計測する形状計測部と、
制御部と、
を備え、
前記照射部は、前記荷電粒子ビームを成形する複数の成形マスクを備え、前記試料の第１の領域において、同一の前記成形マスクを用いて、単一視野の複数箇所へ前記荷電粒子ビームを照射し、
前記形状計測部は、前記試料の前記第１の領域に形成されたスポット穴の形状を計測し、
前記制御部は、前記スポット穴の前記形状の計測結果に基づいて、前記荷電粒子ビームのビーム軸の中心と同等の形状の前記スポット穴を形成する前記成形マスクを、前記単一視野のそれぞれの箇所に対して選択し、
前記照射部は、前記単一視野のそれぞれの前記箇所に対して、前記成形マスクを切り替えながら、前記試料の第２の領域へ前記荷電粒子ビームを照射する、
微細構造体の加工装置。
【０１１６】
［付記２］
付記１に記載の微細構造体の加工装置において、
前記照射部は、前記試料の前記第１の領域において、前記単一視野のそれぞれの前記箇所に対し、複数の前記成形マスクを用いて前記荷電粒子ビームを照射し、
前記形状計測部は、それぞれの前記成形マスクに対応する前記スポット穴の前記形状を計測し、
前記制御部は、前記荷電粒子ビームのビーム軸の中心における前記スポット穴の前記形状を選択し、前記単一視野のそれぞれの前記箇所に対し、それぞれの前記成形マスクに対応する前記スポット穴の前記形状の計測結果に基づいて、選択した前記スポット穴の前記形状と同等の形状の前記スポット穴を形成する前記成形マスクを選択する、
微細構造体の加工装置。
【０１１７】
［付記３］
付記１に記載の微細構造体の加工装置において、
前記制御部は、前記スポット穴の前記形状の計測結果に基づいて、前記単一視野のそれぞれの前記箇所における前記荷電粒子ビームのスキャン条件を設定し、
前記照射部は、設定された前記スキャン条件及び前記成形マスクに基づいて前記荷電粒子ビームを照射する、
微細構造体の加工装置。
【０１１８】
［付記４］
付記１に記載の微細構造体の加工装置において、
前記制御部は、前記荷電粒子ビームの前記ビーム軸の中心からほぼ同一の距離にある複数の前記箇所に対し、同一の前記成形マスクを設定し、前記ビーム軸に対する回転角を設定する、
微細構造体の加工装置。
【０１１９】
［付記５］
付記４に記載の微細構造体の加工装置において、
前記照射部は、前記ビーム軸に対し前記成形マスクを回転させるマスク回転部を備え、
前記マスク回転部は、前記制御部において設定される前記回転角に基づいて前記成形マスクを回転させる、
微細構造体の加工装置。
【符号の説明】
【０１２０】
６…アパーチャ回転機構、７…イオンビーム、８…ＦＩＢ鏡筒、９…電子銃、１３…試料、１４…二次粒子検出器、２４…二次粒子検出器制御装置、３１…計算処理装置、３２…データベース、３５…中央制御部、３６…ビーム制御データ、３７…ビーム制御部、３９…ディスプレイ、５０…デバイス選択画面、６０、７０…スキャン条件入力画面、１６０…スポット穴形状選択画面
【図１】
2019040747.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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