CN107039228A - 带电粒子束诱导刻蚀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及带电粒子束诱导刻蚀。一种显微机械加工工艺，包括：将工件表面暴露于前驱气体，该前驱气体包括具有酸性卤化物官能团的化合物；以及在前驱气体存在的情况下用射束照射工件表面，所述前驱气体在粒子束存在的情况下发生反应以从工件表面去除材料。

Description

带电粒子束诱导刻蚀
技术领域
本发明涉及带电粒子束处理，并且特别涉及化学辅助、射束诱导刻蚀工艺。
背景技术
可通过朝向工件引导诸如离子束、电子束、激光束、分子束、团簇束(clusterbeam)或原子束的射束来执行显微机械加工。例如，聚焦离子束系统被用于形成、成形或改变诸如电子电路组件和微机电系统(MEMS)结构的微观结构。聚焦离子束可在工件上聚焦成非常小的点且随后以期望的图案在表面上进行扫描以去除材料。
当离子撞击在工件表面上时，通过被称为“溅射”的工艺转移离子的动量，导致一个或多个表面原子的去除。通过选择给定的整体形状的图案，例如水平光栅图案，可去除表面材料的相应成形的区域。通常在给定区域中去除半导体器件的几个连续层，以便达到并可能割断下面的层。因为离子束可被精细聚焦，所以它可以产生精细结构。
可通过引入刻蚀前驱气体增强上文描述的物理溅射工艺。在离子到达之前气体吸附在工件表面上，并且在离子束存在的情况下气体与表面材料发生化学反应，以促进溅射并降低溅射材料的再沉积。离子束可诱导前驱气体分解成反应产物，反应产物中的一些与工件材料反应。前驱气体发生化学反应以形成挥发性化合物，从而导致溅射速率的显著增加。例如，在用氯前驱气体溅射硅中的增强因子已被报道为近似十四，即气体增强溅射的发生速率是没有引入气体的溅射的发生速率的近似十四倍。气体增强溅射还较少经受溅射材料的再沉积。针对诸如半导体器件中的导电层的金属表面的增强因子可能甚至更大。
通常，电子束缺少到溅射材料的动量，但是可被用于引发前驱气体和工件之间的反应，并且从而刻蚀工件表面。例如参见转让给本申请人的Musil等人的“Electron BeamProcessing(电子束处理)”的美国专利号6,753,538。其他类型的射束还可被用于引发前驱气体和工件之间的反应以刻蚀表面，所述射束包括如例如在Ehrlich的“Laser-inducedEtching of Multilayer Materials(多层材料的激光诱导刻蚀)”的美国专利5,874,011中描述的激光束，以及如在Chandler等人的“Charged Particle-beam Processing Using aCluster Source(使用团簇源的带电粒子束处理)”的美国专利号8,835,880中描述的团簇束，该专利被转让给本申请人。附加类型的射束(诸如中性原子或分子的射束)也可用于引发前驱气体和表面之间的反应。射束可被聚焦到精细的点，或可以是宽的，以处理较大区域。
为了可用作用于射束处理的刻蚀前驱体，气体分子应当具有非常特定的性质：它们需要粘到表面足够的时间以与射束反应，但是它们不可形成将表面屏蔽免于射束的厚层。在射束不存在的情况下，气体不应当自发地与工件表面材料反应。前驱体分解产物应当与工件材料形成挥发化合物。通常，刻蚀前驱体对特定工件材料是特定的，并且因此可用于选择性刻蚀某些材料。也就是说，优选地相对于其他材料刻蚀一些材料的射束诱导刻蚀(例如，促进刻蚀)刻蚀掉一层而不破坏下面的层。
含卤素的前驱气体通常用于射束诱导刻蚀，因为反应产物趋向于是气态的且可通过真空泵从样品真空室中去除。元素卤素(诸如氯或碘)被用作前驱气体，但是具有缺点。氯或氟气体的引入由于气体的联合毒性和高蒸气压而产生安全危险。此外，氯气通常与整个工件表面发生化学反应且可能对与离子束位置相邻的区域进行不期望地侵蚀，从而导致加工区域和未加工区域之间缺乏对比。此外，氯引起在构造室以及还有室内的组件中使用的典型材料的腐蚀。氯和溴需要在通常是昂贵的卤素兼容硬件中进行处理。高压下处理有毒气体的罐即使在仔细监控的实验室环境中也是困难的，从而需要使用氯泄漏传感器。
Swanson等人的“Method of Semiconductor Device Manufacture(半导体器件制造的方法)”的美国专利号5,188,705描述了使用碘蒸气作为前驱气体来替代氯和氟。碘在带电粒子束系统内具有长的停留时间。这引起室内的组件的腐蚀，特别是在暴露于来自空气的水蒸气的情况下。
为了避免元素卤素气体的一些缺点，其他含卤素的前驱气体已经被用作前驱气体。例如，Chandler的“Integrated Circuit Rewiring Using Gas-Assisted FIB Etching(使用气体辅助FIB刻蚀的集成电路重布线)”的WO00/022670描述了使用三氟乙酰胺(trifuloroacetamide)和三氟乙酸作为前驱气体。这些化合物具有较低的毒性和更方便的材料处理性质。目前，没有类似的化合物被称为氯或溴源。作为示例，三氟乙酸不是有效的刻蚀前驱气体。
XeF2已经被用作如例如在以下专利中所描述的射束诱导刻蚀的前驱气体：Musil等人的“Electron Beam Processing(电子束处理)”的美国专利号6,753,538。然而，XeF2自发地刻蚀很多材料，包括硅和TaN。XeF2是高腐蚀性和毒性的，从而需要特殊处理和安全规程。XeF2不能与用于残余碳去除和表面物种控制的很多公共气体混合。此外，大量的XeF2由于氙的差的离子吸气剂泵浦而引起一些不同泵浦射束系统中的不稳定。
针对聚焦离子束刻蚀的一个应用是用于在透射电子显微镜(TEM)上查看的薄样品的制备。引导射束朝向工件表面以通常在不使用刻蚀辅助气体的情况下形成薄样品。当工件由III-V半导体化合物组成时，射束以比它刻蚀III族元素(Ga、In)的速率更高的速率来刻蚀V族元素(N、P、As...)，因为V族元素具有更大的挥发性。在包含Ga或In的工件中，例如，离子束溅射可导致通过使样品内过量的Ga和In扩散而形成Ga液滴和In晶体。图1A示出工件104，在工件104中刻蚀已经引起In晶体102形成。图1B示出类似的现有技术工件208，在该工件208中镓液滴210已经形成。
找到解决上面所描述的一些问题的用于射束诱导刻蚀的系统将是有用的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于射束诱导刻蚀的改进方法。
工件表面暴露于包括酸性卤化物官能团的前驱气体并且用射束照射工件表面。前驱气体在粒子束存在的情况下发生反应以从工件表面去除材料。
上文已经相当广泛地概述了本发明的特征和技术优点，以便本发明下面的详细描述可被更好理解。将在下文描述本发明附加的特征和优点。本领域技术人员应当领会到，所公开的概念和特定实施例可容易地用作用于修改或设计其他结构以用于执行本发明的相同目的的基础。本领域技术人员还应当意识到，这种等同构造不脱离如所附权利要求中阐述的本发明的范围。
附图说明
为了更透彻地理解本发明及其优点，现在参考结合附图进行的以下描述，在附图中：
图1A示出铟晶体，该铟晶体形成在没有刻蚀增强气体的情况下使用聚焦离子束处理的工件上。图1B示出镓液滴，该镓液滴形成在没有刻蚀增强气体的情况下使用聚焦离子束处理的工件上。
图2是示出本发明的优选实施例的步骤的流程图。
图3是用和不用刻蚀气体来刻蚀的工件的显微照片。
图4示意性示出典型双射束系统，所述双射束系统可用来实施本发明的一些实施例。
具体实施方式
已经研究了很多化合物作为潜在的含卤素的前驱气体。很多这种化合物的有用性由于碳-氯键的高强度而受限，诸如三氟乙酸中的化合物。
申请人发现包含酸性卤化物官能团的化合物可用作针对射束诱导刻蚀的前驱气体。例如，酸性卤化物可以是酸性氯化物或酸性溴化物。例如，草酰卤化物(oxalylhalides)制作适合的前驱体。分解产物包括CO和相关的卤素，CO和相关的卤素两者都是挥发性的。例如，草酰氯和草酰溴是有效的前驱气体。草酰卤化物的蒸气压诸如用于提供在表面上的停留时间，该时间足够长以允许射束与前驱体反应，但足够短以减少对真空室内的组件的腐蚀。
使用酸性卤化物作为前驱气体降低了在使用分子卤素中固有的危险。酸性卤化物的腐蚀性趋向于远低于卤素的腐蚀性，从而允许来自不太昂贵材料的系统构造。例如，草酰卤化物与316型或304型不锈钢兼容，与元素溴相比，元素溴必须在昂贵的Hastalloy硬件中进行处理。
在一些应用中，较低分子量酸性卤化物是优选的，因为它们趋向于具有较高的蒸气压，且因此在系统内具有较低的停留时间，从而减少腐蚀。较高分子量酸性卤化物趋向于促进样品表面上的大量碳沉积，与预期的材料去除相矛盾。
前驱气体化合物每个分子可具有多于一种酸性卤化物官能团。前驱气体可以是酸性卤化物的混合物。此外，前驱气体可以是不同气体的混合物。在一些实施例中，前驱气体混合物除了酸性卤化物以外包含氨(NH3)。添加的氨可以增加刻蚀产物的挥发性。例如，当刻蚀铜时，氨增加卤化铜刻蚀产物的挥发性。氨还可以提供对暴露于蚀刻气体但不暴露于带电粒子束的敏感工件材料上的自发蚀刻的抵抗(resistance)。
申请人已经发现，草酸的酸性卤化物衍生物(特别是草酰氯和草酰溴)优选地供用作酸性卤化物刻蚀前驱气体。草酰卤化物的射束诱导分解产生一氧化碳和伴随的卤化物。
下面的表1和2分别示出对于聚焦离子束刻蚀铝和硅的气体辅助离子束刻蚀相对于无辅助刻蚀的刻蚀增强率。例如，增强值2意味着蚀刻进行的速率是无辅助蚀刻进行的速率的两倍。
表1
表2
表1示出在各种电流密度下刻蚀铝时，草酰氯和草酰溴的相对刻蚀增强率。较高的射束电流趋向于消耗在工件表面上吸附的前驱体，从而导致电流密度和蚀刻速率之间的非线性关系。蚀刻速率随着电流密度的增加而增加，但是增强值减小。使用来自液体金属离子源的镓离子的聚焦射束执行刻蚀，镓离子具有30keV的着陆能量(landing energies)。表2示出用于刻蚀硅的类似于表1的表格的表格。
表3示出使用草酰溴从铝工件的材料去除率，示出对于各种射束电流的无辅助刻蚀和气体辅助刻蚀之间的相对材料去除率。
表3
虽然一些前驱体(特别是氯化合物)的相对高的蒸气压减少系统腐蚀，但是它也引起吸附的前驱层的更快速消耗。也就是说，与气体分子可以通过吸附来补充相比，吸附的前驱体更快地解吸射束或与射束反应，从而耗尽在射束停留点处的前驱体供应。射束电流密度越高，前驱体消耗越快。
可以通过冷却工件来增加前驱体分子在表面的停留时间实现一些前驱体在表面上的改进覆盖。当冷却工件时，前驱体分子吸附到表面上且保持(即，不热解吸)达较长时间段。然而，温度优选地不会如此之低，以至于抑制反应产物的解吸。温度也不应处于或低于前驱气体的冷凝点。收集在工件表面上的冷凝材料干扰来自该同一表面的反应产物的解吸；如果解吸附不进行，则可发生材料的再沉积和对表面位置的竞争，从而防止新前驱体分子到达表面。在工件表面上的冷凝材料还阻碍对该表面上的特征进行成像，从而使得当刻蚀进行得足够充分时难以看到。
在一些实施例中，冷却工件到低于室温以增加前驱体的表面覆盖，从而即使在高电流密度下也增强蚀刻速率。例如，工件可以被冷却到大约0℃或低于0℃，零下10℃或低于零下10℃，或零下20℃或低于零下20℃。这在用草酰氯进行蚀刻时特别有用，如表1和2所示，因为其具有较高的蒸气压。
表1和2示出来自冷却工件的草酰氯刻蚀增强。由于热过程和无热过程(这种颗粒刺激的解吸)两者而发生解吸，使得难以确定反应产物理论上解吸的最小温度。可以通过在不同工件温度下测量蚀刻速率并优化蚀刻速率而实验确定最佳温度。
在一些实施例中，使用其他酸性卤化物。例如，草酰氯或草酰溴可被用作前驱气体。此外，酸性卤化物前驱气体可提供除了蚀刻速率增加以外的其他益处，诸如抑制诸如镓液滴和铟晶体的残留物的形成。
图2图示优选射束刻蚀工艺的步骤。该工艺在步骤200中以装载工件到诸如SEM、透射电子显微镜(TEM)、聚焦离子束系统或激光系统的装置中而开始。在步骤202中，选择前驱气体。可选地，在步骤204中，冷却工件表面到由所选择的前驱气体和工件材料的性质确定的温度。在步骤206中，在工件表面处提供所选择的前驱气体。可以通过位于要处理的工件的区域附近的针引导前驱气体朝向工件，如例如已转让给本申请人的Rasmussen等人的“Multiple Gas Injection System(多气体注入系统)”的美国专利公开20130248490所描述的。当前驱气体通过针引导向工件时，流量率是这样，使得真空室中的通常在没有气体注入的情况下约为10-8mbar的背景气压上升到约5.5×10-5mbar。
在步骤208中，用射束以一图案照射工件表面，并且在离子束存在的情况下前驱气体发生反应以从工件表面去除材料。仅在被射束撞击的位置刻蚀工件，因此可以刻蚀出图案，该图案具有与射束的点尺寸相当的分辨率。在一个实施例中，射束是来自液体金属离子源的镓离子射束。射束能量通常是30keV且以200ns的停留时间、150％的覆盖以及在1到10pA/μm2之间的范围内的图案电流密度操作射束。其他射束参数也是可能的。在一些情况下，使用低射束能量可以产生更好的选择性并增加材料去除的效率。也可以使用来自等离子体离子源(诸如来自FEI公司的Vion等离子体离子源)的氩或其他离子的射束。在其他实施例中，离子能量在约1keV到50keV之间，更优选地在20keV和40keV之间。任何射束产生系统在工件表面处提供前驱气体。射束可以聚焦或准直，窄或宽。在步骤210中，射束停止被引导向工件。
图3示出了根据本发明的实施例的具有两个蚀刻坑(使用无辅助蚀刻产生的一个坑302和使用用于气体辅助蚀刻的酸性卤化物前驱体产生的一个坑304)的工件表面306。使用类似的射束剂量来产生每个蚀刻坑。与坑302相比，坑304更深，且具有更光滑的表面，从而证明通过酸性卤化物前驱气体辅助的离子束刻蚀的有效性。
图4示出适于实践本发明且具有两个带电粒子束源和两个带电粒子束镜筒的典型双射束系统410，尽管仅单个射束是必要的。双射束系统410包括垂直安装的扫描电子显微镜(“SEM”)441和以与垂直线成近似52度的角度安装的聚焦离子束(FIB)系统411。适合的双射束系统是商业上可获得的，例如从申请人(FEI公司、Hillsboro，Oregon)可获得。虽然下面提供适合硬件的示例，但是本发明并不限制于在任何特定类型的硬件中实施。
双射束系统410提供了扫描电子显微镜441连同电源和控制单元445。通过在阴极452和阳极454之间施加电压从阴极452发射电子束443。借助于聚光透镜456和物镜458将电子束443聚焦为精细点。电子束443借助于偏转线圈460在样本上二维扫描。聚光透镜456、物镜458和偏转线圈460的操作由电源和控制单元445控制。
电子束443可以被聚焦到工件422上，工件422在下部样品室426内的可移动X-Y工作台425上。工作台425优选地通过热导管428连接到冷却器427，诸如液氮源或珀尔帖冷却器。当电子束中的电子撞击工件422时，发射二次电子。如下所讨论的，这些二次电子由二次电子检测器440检测。可选的背向散射电子检测器462可以检测背向散射电子。当将工作台425移出射束443的路径时，位于TEM样品保持器424和工作台425下方的可选STEM检测器463可以收集透射穿过安装在TEM样品保持器上的样品的电子。
FIB系统411包括包含离子聚焦镜筒416的真空壳体，离子聚焦镜筒416连接到下部样品真空室426。离子聚焦镜筒416包含离子源414和离子光学元件，包括提取电极415、聚焦元件417和偏转元件420，其一起产生聚焦离子束418并将聚焦离子束418引导朝向工件422。离子聚焦镜筒416的轴相对于电子显微镜441的轴倾斜52度。
工作台425还可以支撑一个或多个TEM样品保持器424，使得样品可以从半导体器件被提取并移到TEM样品保持器。工作台425可以优选地在水平面(X和Y轴)以及垂直地(Z轴)移动。工作台425还可以倾斜近似六十(60)度且围绕Z轴旋转。在一些实施例中，可使用单独TEM样品工作台(未示出)。这种TEM样品工作台还将优选地在X、Y和Z轴可移动。门461可以被打开用于插入工件422到工作台425上，且还适合于内部气体供给库，如果使用内部气体供给库的话。该门是互锁的，使得如果系统在真空下则不能打开门。
离子泵(未示出)被用于抽空离子聚焦镜筒416和SEM 411的内部。在真空控制器432的控制下使用涡轮分子和机械泵系统430抽空下部样品真空室426。真空系统在下部样品真空室426内提供近似1×10-7mbar和7×10-4mbar之间的真空。如果使用前驱气体，则室背景压强可能升高，通常升高至约10-5mbar到10-4mbar，这取决于前驱体。
高压电源提供适当的电压用于激励并聚焦离子束418。高压电源434连接到液体金属离子源414以及在离子束聚焦镜筒416中的适当电极用于形成近似1keV到60keV离子束418并将离子束418引导朝向工件。根据由图案生成器438提供的规定图案操作的偏转控制器和放大器436耦合到偏转板420，由此可手动或自动控制离子束418以在工件422的上表面上描绘出相应的图案。在一些系统中，偏转板被放置在最后透镜之前，如本领域公知的。当消隐控制器(未示出)施加消隐电压到消隐电极时，在离子束聚焦镜筒416内的射束消隐电极(未示出)使得离子束418撞击到消隐孔(未示出)而不是工件422上。
液体金属离子源414通常提供镓的金属离子束。该源通常能够在工件422处聚焦成为低于十分之一微米宽的射束，用于通过离子研磨、增强刻蚀、材料沉积修改工件422或者用于对工件422进行成像的目的。离子源还可以是等离子体源，诸如在以下专利中描述的等离子体源：Keller等人的“Magnetically Enhanced，Inductively Coupled Plasma Sourcefor a Focused Ion Beam System(用于聚焦离子束系统的磁性增强、诱导耦合等离子体源)”的美国专利号7,241,361，该专利被转让给本申请人。等离子体离子源可以被用来形成来自各种离子种类(诸如氩、氙或氦)的射束。
用于检测二次离子或电子发射的带电粒子检测器440(诸如Everhart Thornley或多通道板)连接到视频电路442，该视频电路442提供驱动信号到视频监控器444并接收来自控制器419或SEM控制单元445的偏转信号。带电粒子检测器440在下部室426内的位置可以在不同实施例中变化。例如，背向散射电子检测器通常与电子束共轴并包括允许电子束穿过的孔。在其他实施例中，可以通过最后透镜收集二次粒子且随后使二次粒子偏离轴以用于收集。
诸如来自Omniprobe，Inc.，Dallas，Texas的AutoProbe 200TM或来自KleindiekNanotechnik，Reutlingen，Germany的Model MM3A的显微操作器447可以精确地移动真空室内的物体。显微操作器447可包括位于真空室外部的精密压电定位器或电动机448，以提供位于真空室内的部分449的X、Y、Z和θ控制。显微操作器447可以装配有用于操纵小物体的不同末端执行器。在文本所描述的实施例中，末端执行器是细探针450。
系统410包括包含酸性卤化物(诸如酸性氯化物或酸性溴化物)的前驱气体源。气体源可以是例如草酰氯、草酰溴、乙酰氯或乙酰溴。气体输送系统446延伸到下部室426中，用于引入和引导气态蒸气朝向工件422。在Rasmussen等人的“Multiple Gas InjectionSystem(多气体注入系统)”的美国专利公开2013/0248490中描述了一个气体注入系统，该专利被转让给本申请人且通过引用并入于此。本文描述的一些酸性卤化物(诸如草酰氯和草酰溴)在室温下是液体。将液体存储在连接到气体注入系统的容器中，每个容器包括包含气体源的液体。草酰氯和草酰溴的蒸气压在室温下足够高，使得用于处理的足够的气体从液体容器流出，并且针阀或脉冲宽度调制的微阀可以用于将流量节流到期望的流量率。Chandler等人的“Gas Delivery for Beam Processing Systems(用于射束处理系统的气体输送)”的美国专利号9,150,961描述了另一种气体输送系统，该气体输送系统包括柜子，该柜子能够存储用于容纳用作气体源的液体的多个容器并且使用脉冲宽度调制微阀控制流量率。
系统控制器419控制双射束系统410的各种部分的操作。通过系统控制器419，用户可以通过输入到常规用户界面(未示出)的命令使得离子束418或电子束443以期望的方式进行扫描。可替换地，系统控制器419可根据编程指令控制双射束系统410。在一些实施例中，双射束系统410包含图像识别软件(诸如从Cognex Corporation，Natick，Massachusetts商业上可获得的软件)以自动识别感兴趣的区域，且随后系统可以根据本发明手动或自动地提取样品。例如，系统可自动地定位包括多个器件的半导体晶片上的类似特征，且在不同(或相同)器件上获取那些特征的样品。
虽然以上的描述描述了使用聚焦离子束激活前驱体，但是本发明不限于提供激活的任何特定类型的射束。例如，也可使用激光束或团簇束。电子束也可以是适合的。
尽管已经详细描述了本发明及其优点，但是应当理解的是，在不脱离如由所附权利要求定义的本发明的范围的情况下，可以在本文中做出各种改变、替换和变更。此外，本申请的范围不旨在限于说明书中描述的过程、机器、制造、物质组成、装置、方法和步骤的特定实施例。权利要求中的术语“或”的使用不旨在是“排他的或”，也就是说，替代方案的组合在权利要求的范围内。本领域的普通技术人员根据本发明的公开内容将容易地领会，根据本发明可以利用目前存在或稍后要开发的过程、机器、制造、物质组成、装置、方法或步骤，其执行与本文所描述的相应实施例基本上相同功能或实现基本相同的结果。因此，所附权利要求旨在将这种过程、机器、制造、物质组成、装置、方法或步骤包括在其范围内。

Claims (19)

1.一种用射束刻蚀工件的方法，包括：
将工件表面暴露于前驱气体，所述前驱气体包括选自由草酰卤化物和乙酰卤化物构成的组的至少一种化合物；以及
在所述前驱气体存在的情况下用射束照射工件表面，所述前驱气体在所述射束存在的情况下发生反应以从工件表面去除材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述前驱气体包括选自由草酰氯和草酰溴构成的组的至少一种草酰卤化物。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述前驱气体包括选自由乙酰氯和乙酰溴构成的组的至少一种乙酰卤化物。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中：
工件位于真空室中；以及
用射束照射工件表面包括用聚焦离子束照射工件表面。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中用射束照射工件表面包括用激光束照射工件表面。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，还包括冷却工件到低于室温。
7.根据权利要求6所述的方法，其中冷却工件到低于室温包括冷却工件到低于或等于零下10℃的温度。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中前驱气体还包括气体的混合物。
9.根据权利要求8所述的方法，其中气体的混合物包括氨气。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中：
工件包括包含铟或镓的III-V化合物；以及
前驱气体包括防止铟晶体或镓液滴形成的前驱气体。
11.一种带电粒子束系统，包括：
样品室；
工作台，被配置成支撑样品室内部的工件；
带电粒子源；
带电粒子束镜筒，被配置成将带电粒子形成为带电粒子束并引导带电粒子束到工件上；
气体注入系统，用于在工件表面处提供气体；以及
前驱气体源，包括选自由草酰卤化物和乙酰卤化物构成的组的至少一种化合物，前驱气体源连接到气体注入系统，所述前驱气体是在带电粒子束存在的情况下发生反应以从工件去除材料的前驱气体。
12.根据权利要求11所述的带电粒子束系统，其中至少一种化合物包括选自由草酰氯和草酰溴构成的组的至少一种草酰卤化物。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的带电粒子束系统，其中至少一种化合物包括选自由乙酰氯和乙酰溴构成的组的至少一种乙酰卤化物。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的带电粒子束系统，其中前驱气体源包括气体混合物的源。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的带电粒子束系统，还包括用于冷却工件表面的冷却器。
16.根据权利要求11-15中任一项所述的带电粒子束系统，其中工作台被配备成冷却工件到低于室温。
17.根据权利要求11-16中任一项所述的带电粒子束系统，其中带电粒子束是离子束。
18.根据权利要求11-17中任一项所述的带电粒子束系统，其中前驱气体源包括容器，并且前驱气体作为液体存储在容器中。
19.一种射束系统，包括：
射束源；
工作台，用于保持工件；
射束光学镜筒，用于引导射束到工件上；
气体注入系统，用于在工件表面处提供气体；以及
前驱气体源，包括选自由草酰卤化物和乙酰卤化物构成的组的至少一种化合物，前驱气体源连接到气体注入系统，所述前驱气体是在射束存在的情况下发生反应以从工件去除材料的前驱气体。
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