DE102013102657A1 - Vorrichtung eines fokussierten Ionenstrahls und Verfahren zum Einstellen einer Ionenstrahl-Optik - Google Patents

Vorrichtung eines fokussierten Ionenstrahls und Verfahren zum Einstellen einer Ionenstrahl-Optik Download PDF

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Yasuhiko Sugiyama
Tatsuya Asahata
Toshio Doi
Hiroshi Oba
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Hitachi High Tech Science Corp
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Abstract

Es ist eine Vorrichtung eines fokussierten Ionenstrahls bereitgestellt, welche einen Steuerabschnitt enthält, welcher ausgelegt ist, um: zuvor in einer Kondensor-Spannung-Tabelle einen Berechnungswert einer Kondensor-Spannung zum Erlangen eines Referenz-Strahl-Stroms für alle aus einer Mehrzahl von Aperturen zu speichern; einen experimentellen Wert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Strahl-Stroms für eine Referenz-Apertur zu erlangen; einen Korrekturwert der Kondensor-Spannung durch ein Subtrahieren des für die Referenz-Apertur gespeicherten Berechnungswerts vom experimentellen Wert für die Referenz-Apertur zu erlangen; Einsetzwerte der Kondensor-Spannung durch ein Addieren des Korrekturwerts mit den Berechnungswerten, welche für jede der Mehrzahl von Aperturen gespeichert sind, zu erlangen; und den erlangten Einsetzwert in der Kondensor-Spannung-Tabelle zu speichern.

Description

  • KREUZBEZUG AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität aus der japanischen Patentanmeldung No. 2012-060961 , eingereicht am 16. März 2012, wobei der gesamte Inhalt derer hier durch Inbezugnahme einbezogen ist.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Aspekte der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Vorrichtung bzw. eine Einrichtung eines fokussierten Ionenstrahls und ein Verfahren zum Einstellen einer Ionenstrahl-Optik.
  • STAND DER TECHNIK
  • Im Stand der Technik wurde zur Vorbereitung von einer Transmissionselektronenmikroskop-(TEM)-Probe, ein Reparieren von einer Fotomaske und dergleichen ein Verfahren einer Verwendung von einer Einrichtung eines fokussierten Ionenstrahls zum Bestrahlen von einer Zielposition mit einem fokussierten Ionenstrahl zur Durchführung einer Verarbeitung vorgeschlagen.
  • Im Allgemeinen enthält die Einrichtung eines fokussierten Ionenstrahls eine Ionenquelle zum Erzeugen eines Ionenstrahls, eine Kondensorlinse zum Komprimieren des Ionenstrahls, eine Apertur zum Reduzieren des Ionenstrahl-Durchmessers, und eine Objektivlinse zum Fokussieren des Ionenstrahls auf das Ziel. Im Allgemeinen ist eine Einzellinse (engl.: einzel lens) als die Kondensorlinse übernommen. Die Einzellinse enthält drei Elektroden (Einfallseite-Elektrode, Zwischen-Elektrode und Austrittseite-Elektrode), welche entlang eines Ionenstrahl-Strahlweges angeordnet sind. Die Einfallseite-Elektrode und die Austrittseite-Elektrode sind geerdet, und eine Kondensor-Spannung ist an die Zwischen-Elektrode angelegt. Ferner enthält die Einrichtung eines fokussierten Ionenstrahls eine Extraktions-Elektrode zwischen der Ionenquelle und der Kondensorlinse, und ist eine Extraktions-Spannung zwischen der Ionenquelle und der Extraktions-Elektrode angelegt, um Ionen von der Ionenquelle zu extrahieren.
  • In der letzten Zeit wurde, um den Ionenstrahl-Durchmesser weiter zu reduzieren, eine Einrichtung vorgeschlagen, bei welcher eine Bipotenzial-Linse als die Kondensorlinse übernommen ist (siehe beispielsweise International Patent WO 2010/016394 ). Die Bipotenzial-Linse enthält drei Elektroden (Einfallseite-Elektrode, Zwischen-Elektrode und Austrittseite-Elektrode), welche entlang eines Ionenstrahl-Strahlweges angeordnet sind. Eine Extraktions-Spannung ist derart zwischen der Ionenquelle und der Einfallseite-Elektrode angelegt, dass die Einfallseite-Elektrode als die Extraktions-Elektrode wirkt. Es ist zu erwähnen, dass die Bipotenzial-Linse im Hinblick darauf ähnlich der Einzellinse ist, dass die Kondensor-Spannung an die Zwischen-Elektrode angelegt ist, und die Austrittseite-Elektrode geerdet ist.
  • UMRISS
  • Wenn die Ionenquelle für eine lange Zeitperiode verwendet wird, wird die Erzeugung des Ionenstrahls instabil. Um die Ionenstrahl-Erzeugung zu stabilisieren, ist es notwendig, die Extraktions-Spannung zu ändern.
  • Jedoch wirkt die Einfallseite-Elektrode von der Bipotenzial-Linse nicht nur als die Extraktions-Elektrode, sondern wirkt ebenso als ein Teil von der Kondensorlinse. Daher wird, wenn die Extraktions-Spannung geändert wird, ebenso das elektrische Feld der Linse geändert, wodurch eine Änderung im fokussierten Zustand des Ionenstrahls hervorgerufen wird. Um den fokussierten Zustand des Ionenstrahls aufrecht zu erhalten, muss die Kondensor-Spannung jedes Mal eingestellt werden, wenn die Extraktions-Spannung geändert wird. Zusätzlich, wenn die Einrichtung eine Mehrzahl von Apertur-Typen enthält, welche unterschiedliche Apertur-Durchmesser haben, muss die Kondensor-Spannung für jede Apertur eingesetzt werden, welches zu einem Problem dahin gehend führt, dass eine hohe Anzahl von Arbeitsstunden erforderlich ist.
  • Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen eine Einrichtung eines fokussierten Ionenstrahls und ein Verfahren zum Einstellen einer Ionenstrahl-Optik bereit, welche dazu in der Lage sind, eine Kondensor-Spannung mit hoher Genauigkeit einfach einzusetzen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung eines fokussierten Ionenstrahls bereitgestellt, welche enthält: eine Ionenquelle, welche ausgelegt ist, Ionen zuzuführen; eine Kondensorlinse, welche ausgelegt ist, einen von der Ionenquelle extrahierten Ionenstrahl zu komprimieren, wobei die Kondensorlinse eine Bipotenzial-Linse enthält, welche umfasst: eine erste Elektrode, welche ausgelegt ist, den Ionenstrahl von der Ionenquelle in Ansprechen auf ein Anlegen von einer Extraktions-Spannung zwischen der ersten Elektrode und der Ionenquelle zu extrahieren, und eine zweite Elektrode, welche ausgelegt ist, den von der Ionenquelle extrahierten Ionenstrahl in Ansprechen auf ein Anlegen von einer Kondensor-Spannung zwischen der zweiten Elektrode und der Ionenquelle zu komprimieren; eine Mehrzahl von Typen von Aperturen, welche unterschiedliche Apertur-Durchmesser haben und ausgelegt sind, einen Durchmesser des komprimierten Ionenstrahls zu reduzieren; und einen Steuerabschnitt, welcher eine Kondensor-Spannung-Tabelle umfasst, welche ausgelegt ist, einen Einsetzwert der Kondensor-Spannung zum Erlangen eines Referenz-Ionenstrahl-Stroms, bei welchem der Ionenstrahl-Durchmesser minimiert ist, in Übereinstimmung mit einer Größe der Extraktions-Spannung und der Typen von Aperturen zu speichern, und ausgelegt ist, die Kondensor-Spannung basierend auf der Kondensor-Spannung-Tabelle einzusetzen, wobei der Steuerabschnitt ausgelegt ist, um: zuvor in der Kondensor-Spannung-Tabelle einen Berechnungswert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Ionenstrahl-Stroms für jeden der Mehrzahl von Typen von Aperturen zu speichern, für eine Referenz-Apertur aus der Mehrzahl von Typen von Aperturen einen experimentellen Wert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Ionenstrahl-Stroms zu erlangen, einen Korrekturwert der Kondensor-Spannung durch ein Subtrahieren des für die Referenz-Apertur gespeicherten Berechnungswerts vom experimentellen Wert für die Referenz-Apertur zu erlangen, die Einsetzwerte für jeden der Mehrzahl von Typen von Aperturen durch ein Addieren des erlangten Korrekturwerts mit den Berechnungswerten, welche für jeden der Mehrzahl von Typen von Aperturen gespeichert sind, zu erlangen, und die erlangten Einsetzwerte in der Kondensor-Spannung-Tabelle zu speichern.
  • Die Abweichung des experimentellen Werts vom Berechnungswert der Kondensor-Spannung tritt beispielsweise aufgrund von einer Abweichung der Distanz zwischen der Ionenquelle und der Kondensor-Linse vom Entwurfswert aufgrund des Ausmaßfehlers oder eines Versatzes eines Kondensor-Linse-Steuersignals auf. Der Ausmaßfehler zwischen der Ionenquelle und der Kondensor-Linse, und der Versatz des Steuersignals sind unabhängig vom Typ der Apertur konstant, und daher ist der Korrekturwert als die Abweichungsgröße des experimentellen Werts vom Berechnungswert der Kondensor-Spannung ebenso unabhängig vom Typ der Apertur konstant.
  • In Anbetracht dessen wird in der vorliegenden Erfindung der Korrekturwert zu jedem der Berechnungswerte, welche für die Mehrzahl von Typen von Aperturen gespeichert sind, addiert, um hierdurch den Einsetzwert der Kondensor-Spannung zu erlangen und den erlangten Einsetzwert in der Kondensor-Spannung-Tabelle zu speichern. Hierdurch können, lediglich durch ein Erlangen des experimentellen Werts von der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Ionenstrahl-Stroms für lediglich die Referenz-Apertur, die Einsetzwerte der Kondensor-Spannung für weitere Aperturen erlangt werden. Daher kann die Kondensor-Spannung-Tabelle mit hoher Genauigkeit einfach erzeugt werden. Durch ein Einsetzen der Kondensor-Spannung basierend auf dieser Kondensor-Spannung-Tabelle kann die Kondensor-Spannung mit hoher Genauigkeit einfach eingesetzt werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Einstellen einer Ionenstrahl-Optik für eine Einrichtung eines fokussierten Ionenstrahls bereitgestellt, welche ausgelegt ist, eine Kondensor-Spannung basierend auf einer Kondensor-Spannung-Tabelle einzusetzen, und enthält: eine Ionenquelle, welche ausgelegt ist, Ionen zuzuführen; eine Kondensorlinse, welche ausgelegt ist, einen von der Ionenquelle extrahierten Ionenstrahl zu komprimieren; wobei die Kondensorlinse eine Bipotenzial-Linse enthält, welche umfasst: eine erste Elektrode, welche ausgelegt ist, den Ionenstrahl von der Ionenquelle in Ansprechen auf ein Anlegen von einer Extraktions-Spannung zwischen der ersten Elektrode und der Ionenquelle zu extrahieren, und eine zweite Elektrode, welche ausgelegt ist, den von der Ionenquelle extrahierten Ionenstrahl in Ansprechen auf ein Anlegen von der Kondensor-Spannung zwischen der zweiten Elektrode und der Ionenquelle zu komprimieren; eine Mehrzahl von Typen von Aperturen, welche unterschiedliche Apertur-Durchmesser haben und ausgelegt sind, einen Durchmesser des komprimierten Ionenstrahls zu reduzieren; und die Kondensor-Spannung-Tabelle, welche ausgelegt ist, einen Einsetzwert der Kondensor-Spannung zum Erlangen eines Referenz-Ionenstrahl-Stroms, bei welchem der Ionenstrahl-Durchmesser minimiert ist, in Übereinstimmung mit einer Größe der Extraktions-Spannung und der Typen von Aperturen zu speichern, wobei das Verfahren umfasst: Speichern, zuvor in der Kondensor-Spannung-Tabelle, eines Berechnungswertes der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Ionenstrahl-Stroms für jeden der Mehrzahl von Typen von Aperturen; Erlangen, für eine Referenz-Apertur aus der Mehrzahl von Typen von Aperturen, eines experimentellen Wertes der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Ionenstrahl-Stroms; Erlangen eines Korrekturwertes der Kondensor-Spannung durch ein Subtrahieren des für die Referenz-Apertur gespeicherten Berechnungswerts vom experimentellen Wert für die Referenz-Apertur; Erlangen der Einsetzwerte für jeden der Mehrzahl von Typen von Aperturen durch ein Addieren des erlangten Korrekturwerts mit dem Berechnungswert, welcher für jeden der Mehrzahl von Typen von Aperturen gespeichert ist; und Speichern des erlangten Einsetzwertes in der Kondensor-Spannung-Tabelle.
  • Hierdurch können, lediglich durch ein Erlangen des experimentellen Wertes der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Ionenstrahl-Stroms für lediglich die Referenz-Apertur, die Einsetzwerte der Kondensor-Spannung für weitere Aperturen erlangt werden. Daher kann die Kondensor-Spannung-Tabelle mit hoher Genauigkeit einfach erzeugt werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • In der begleitenden Zeichnung sind wie folgt angezeigt:
  • 1 ist ein schematisches Aufbau-Schaubild von einer Einrichtung eines fokussierten Ionenstrahls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist ein Erläuterungs-Schaubild von einer Bipotenzial-Linse;
  • 3 ist ein Kurvenverlauf, welcher eine Beziehung zwischen einem Strahl-Strom und einem Strahl-Durchmesser zeigt;
  • 4 ist ein Erläuterungs-Schaubild von einer Kondensor-Spannung-Tabelle der ersten Ausführungsform;
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen einer Ionenstrahl-Optik gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 6A ist ein Ablaufdiagramm von einer Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung-Subroutine, und 6B ist ein Ablaufdiagramm von einer Kondensor-Spannung-Einstellverarbeitung-Subroutine;
  • 7 stellt einen Anzeigeschirm von einem Steuerendgerät in der Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung dar;
  • 8 stellt einen Anzeigeschirm von dem Steuerendgerät in der Kondensor-Spannung-Einstellverarbeitung dar;
  • 9 ist ein Erläuterungs-Schaubild von einer Kondensor-Spannung-Tabelle einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 10 ist ein Ablaufdiagramm von einem Verfahren zum Einstellen einer Ionenstrahl-Optik gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 11A und 11B sind Erläuterungs-Schaubilder von Kondensor-Spannung-Tabellen einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 12 ist ein Ablaufdiagramm von einem Verfahren zum Einstellen einer Ionenstrahl-Optik gemäß der dritten Ausführungsform.
  • GENAUE BESCHREIBUNG
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben.
  • (Erste Ausführungsform, Einrichtung eines fokussierten Ionenstrahls)
  • 1 ist ein schematisches Aufbau-Schaubild von einer Einrichtung eines fokussierten Ionenstrahls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Einrichtung 1 eines fokussierten Ionenstrahls als eine Ladungspartikelstrahl-Einrichtung bestrahlt eine Probe M mit einem Ionenstrahl I als ein Ladungspartikelstrahl, um hierdurch die Oberfläche von der Probe M und dergleichen zu verarbeiten. Beispielsweise ist es möglich, einen Wafer als die Probe M anzuordnen, um eine Probe zur Transmissionselektronenmikroskop-(TEM)-Beobachtung vorzubereiten, oder ist es alternativ möglich, eine Fotomaske, welche bei der Fotolithographietechnik verwendet wird, als die Probe M einzusetzen, um die Fotomaske zu reparieren. Im Folgenden wird die Einrichtung 1 eines fokussierten Ionenstrahls gemäß dieser Ausführungsform detailliert beschrieben.
  • Wie in 1 dargestellt, enthält die Einrichtung 1 eines fokussierten Ionenstrahls eine Vakuumkammer 3, in welcher die Probe M untergebracht ist, und eine Ionenstrahl-Säule 6 zum Bestrahlen der Probe M mit dem Ionenstrahl I.
  • Die Vakuumkammer 3 ist mit einer Probenstufe 2, auf welcher die Probe M platziert ist, einem Sekundär-Elektronen-Erfasser 4 zum Erfassen von Sekundär-Elektronen, welche von der Probe M emittiert sind, und einer Gaskanone 5 zum Zuführen eines Verarbeitungsgases an die Oberfläche von der Probe M bereitgestellt. Die Probenstufe 2 kann die Probe M durch eine Drei-Achsen-Stufe in jeweilige Richtungen bewegen. Ferner ist die Probenstufe 2 mit einer Faraday-Kappe bereitgestellt, welche in einer später beschriebenen Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung zu verwenden ist. Der Sekundär-Elektronen-Erfasser 4 erfasst Sekundär-Elektronen, welche von der Probe M durch Bestrahlung durch den Ionenstrahl I emittiert sind, um hierdurch eine Beobachtung des Zustandes von der Probe M zu ermöglichen. Die Gaskanone 5 führt ein Ätzgas oder ein Ablagerungsgas in Abhängigkeit von den Verarbeitungsinhalten der Probe M zu. Es ist zu erwähnen, dass die Vakuumkammer 3 mit einer Vakuumpumpe verbunden ist, welche dazu in der Lage ist, Luft abzusaugen, um einen Innenraum 3a in eine Hochvakuum-Atmosphäre zu versetzen.
  • Die Ionenstrahl-Säule 6 enthält ein zylindrisches Element 8, welches an dem distalen Ende davon mit einem Bestrahlungsanschluss 7 bereitgestellt ist, welcher mit der Vakuumkammer 3 in Verbindung steht. In einem Innenraum 8a des zylindrischen Elements 8 sind eine Ionenquelle 10 zum Zuführen von Ionen zum Erzeugen des Ionenstrahls I und eine Ionenstrahl-Optik zum Steuern des Zustands des Ionenstrahls I von der proximalen Endseite zur distalen Endseite des zylindrischen Elements 8 in der angegebenen Reihenfolge angeordnet. Als Ionenstrahl-Optik sind eine Kondensorlinse 20 zum Komprimieren des Ionenstrahls I, eine Apertur 30 zum Reduzieren des Ionenstrahls I und eine Objektivlinse 40 zum Fokussieren des Ionenstrahls I auf die Probe M von der proximalen Endseite zur distalen Endseite des zylindrischen Elements 8 in der angegebenen Reihenfolge angeordnet.
  • Die Ionenquelle 10 führt Ionen, wie beispielsweise Gallium-Ionen (Ga+), zu. Die Ionenquelle 10 ist mit einer Beschleunigungsspannung-Versorgung 10a verbunden.
  • Die Kondensorlinse (CL) 20 enthält drei Elektroden, wobei jede ein Durchgangsloch hat, durch welches der Ionenstrahl I durchläuft, welche entlang eines Strahlweges des Ionenstrahls I angeordnet sind. Als die drei Elektroden sind eine Einfallseite-Elektrode 22, eine Zwischen-Elektrode 24 und eine Austrittseite-Elektrode 26 von der proximalen Endseite zur distalen Endseite des zylindrischen Elements 8 in der angegebenen Reihenfolge angeordnet.
  • (Bipotenzial-Linse)
  • In dieser Ausführungsform ist eine Bipotenzial-Linse als die Kondensorlinse 20 übernommen.
  • 2 ist ein Erläuterungs-Schaubild von der Bipotenzial-Linse. In der Bipotenzial-Linse ist eine Extraktions-Spannungsversorgung 22a zwischen der Ionenquelle 10 und der Einfallseite-Elektrode 22 von der Kondensorlinse 20 verbunden. Die Extraktions-Spannungsversorgung 22a legt eine Extraktions-Spannung an, und somit können Ionen von der Ionenquelle 10 extrahiert werden, um den Ionenstrahl I zu erzeugen. Ferner ist eine Kondensor-Spannungsversorgung 24a mit der Zwischen-Elektrode 24 verbunden. Die Kondensor-Spannungsversorgung 24a legt eine Kondensor-Spannung an, und somit kann der divergierende Ionenstrahl I auf eine im Wesentlichen gerichtete Art und Weise komprimiert werden. Andererseits ist die Austrittseite-Elektrode 26 geerdet. Es ist zu erwähnen, dass, wie zuvor beschrieben, die Ionenquelle 10 mit der Beschleunigungsspannung-Versorgung 10a verbunden ist. Die Beschleunigungsspannung-Versorgung 10a legt eine Beschleunigungsspannung an, und somit kann der Ionenstrahl I beschleunigt werden.
  • Unter Bezugnahme abermals auf 1, ist die Apertur 30 ein flaches Plattenelement, welches eine Öffnung hat, welche bei einem vorbestimmten Apertur-Durchmesser ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform sind mehrere Typen von Aperturen 30, welche unterschiedliche Apertur-Durchmesser haben, bereitgestellt.
  • Durch ein Ersetzen der Apertur 30 können ein Strahl-Strom (Ionenstrahl-Strom) und ein Strahl-Durchmesser (Ionenstrahl-Durchmesser) des Ionenstrahls I, welcher auf die Probe M abzustrahlen ist, geändert werden.
  • Die Objektivlinse 40 enthält, ähnlich der Kondensorlinse 20, drei Elektroden, welche jeweils ein Durchgangsloch haben, durch welches der Ionenstrahl I durchläuft, welche entlang des Strahlwegs des Ionenstrahls I angeordnet sind. Als die drei Elektroden sind eine Einfallseite-Elektrode 42, eine Zwischen-Elektrode 44 und eine Austrittseite-Elektrode 46 von der proximalen Endseite zur distalen Endseite des zylindrischen Elements 8 in der angegebenen Reihenfolge angeordnet. Als Objektivlinse 40 ist eine Einzellinse übernommen. In der Einzellinse sind die Einfallseite-Elektrode 42 und die Austrittseite-Elektrode 46 geerdet, und ist eine Objektiv-Spannungsversorgung 44a mit der Zwischen-Elektrode 44 verbunden. Die Objektiv-Spannungsversorgung 44a legt eine Objektiv-Spannung an, und somit kann der Ionenstrahl I auf die Probe M fokussiert werden.
  • Die Einrichtung 1 eines fokussierten Ionenstrahls enthält ein Steuerendgerät 50, wie beispielsweise ein Personal-Computer. Das Steuerendgerät 50 steuert Betriebe von jeweiligen Abschnitten der Einrichtung 1 eines fokussierten Ionenstrahls.
  • Die Verarbeitungsrate und die Verarbeitungsgenauigkeit der Probe M hängen beispielsweise vom Strahl-Strom und Strahl-Durchmesser des Ionenstrahls I ab. Der Strahl-Strom und der Strahl-Durchmesser des Ionenstrahls I werden basierend auf dem Apertur-Durchmesser von der Apertur 30, der Größe der Kondensor-Spannung und dergleichen bestimmt. Angesichts dessen steuert das Steuerendgerät 50, basierend auf der Anweisung vom Bediener, einen Apertur-Steuerabschnitt 30c zum Auswählen des Typs (Apertur-Durchmesser) von der Apertur 30, und steuert die Kondensor-Spannungsversorgung 24a zum Einsetzen der Kondensor-Spannung.
  • 3 ist ein Kurvenverlauf, welcher eine Beziehung zwischen dem Strahl-Strom und dem Strahl-Durchmesser zeigt. Wenn der Typ von der Apertur 30 ausgewählt ist und die Größe der Kondensor-Spannung geändert wird, steigt der Strahl-Strom mit zunehmendem Absolutwert der Kondensor-Spannung an, und wird der Strahl-Durchmesser bei einem bestimmten Strahl-Strom minimiert. Wenn beispielsweise, wie in 3, eine Apertur #1 (später beschrieben) als die Apertur (AP) ausgewählt wird, wird der Strahl-Durchmesser bei einem Strahl-Strom A10 minimiert. Wie zuvor beschrieben, wird die Einrichtung 1 eines fokussierten Ionenstrahls im Allgemeinen bei einem Referenz-Strahl-Strom verwendet, bei welchem der Strahl-Durchmesser minimiert ist.
  • Es ist zu erwähnen, dass der Ionenstrahl I, welcher einen großen Strahl-Strom hat, das von der Gaskanone 5 zugeführte Verarbeitungsgas zerstreuen kann, wodurch eine Unzulänglichkeit in einer Gasunterstützungswirkung hervorgerufen werden kann. Um dieses Problem anzugehen, kann die Einrichtung 1 eines fokussierten Ionenstrahls bei einem Zustand verwendet werden, bei welchem der Benutzer einen Strahl-Strom (beispielsweise A11 von 3) einsetzt, welcher kleiner als der Referenz-Strahl-Strom (beispielsweise A10 von 3) ist, bei welchem der Strahl-Durchmesser minimiert ist.
  • Im Übrigen verschlechtern sich die Ionenquelle 10 und die Kondensorlinse 20 im Verlaufe einer lang andauernden Verwendung, und ist somit ein regelmäßiges Ersetzen dieser Elemente erforderlich. Wenn die Ionenquelle 10 und/oder die Kondensorlinse 20 ersetzt werden, ändert sich die Distanz zwischen beiden Elementen. Es ist zu erwähnen, dass sich sogar vor einem Ersetzen von der Ionenquelle 10 die Nadelspitzen-Form von der Ionenquelle 10 aufgrund von einer lang andauernden Verwendung ändern kann, und sich daher die Distanz zwischen beiden Elementen ändern kann. Die Erzeugung des Ionenstrahls I kann aufgrund von dieser Änderung der Distanz zwischen beiden Elementen instabil werden. Um die Erzeugung des Ionenstrahls I zu stabilisieren, ist es notwendig, die Extraktions-Spannung gemäß der Distanz zwischen beiden Elementen zu ändern. Angesichts dessen steuert das Steuerendgerät 50 die Extraktions-Spannungsversorgung 22a zum Einsetzen der Extraktions-Spannung.
  • Jedoch übernimmt diese Ausführungsform die Bipotenzial-Linse als die Kondensorlinse 20. Die Einfallseite-Elektrode 22 von der Bipotenzial-Linse wirkt nicht lediglich als die Extraktions-Elektrode, sondern wirkt ebenso als ein Teil von der Kondensorlinse 20. Daher wird, wenn die Extraktions-Spannung geändert wird, ebenso das elektrische Feld der Linse geändert, wodurch eine Änderung im fokussierten Zustand des Ionenstrahls I hervorgerufen wird. Hieraus resultierend wird der Strahl-Strom des Ionenstrahls I geändert. Um einen gewünschten Strahl-Strom zu erlangen, ist es notwendig, die Kondensor-Spannung jeweils für jede Extraktions-Spannungsgröße und jeden Typ der Apertur einzusetzen.
  • Das Steuerendgerät 50 von dieser Ausführungsform enthält eine Kondensor-Spannung-Tabelle zum Einsetzen der Kondensor-Spannung. Die Kondensor-Spannung-Tabelle speichert einen Einsetzwert der Kondensor-Spannung für jede Extraktions-Spannungsgröße und für jeden Typ der Apertur. Im Folgenden wird die Kondensor-Spannung-Tabelle detailliert beschrieben.
  • (Kondensor-Spannung-Tabelle)
  • 4 ist ein Erläuterungs-Schaubild von der Kondensor-Spannung-Tabelle. Die Kondensor-Spannung-Tabelle speichert Fälle für jede Extraktions-Spannung. Beispielsweise werden in der Kondensor-Spannung-Tabelle von 4 jene Fälle gespeichert, bei welchen die Extraktions-Spannungen 6,9 kV und 7,0 kV betragen. Die Kondensor-Spannung-Tabelle speichert für jede Extraktions-Spannung einen Berechnungswert, einen Einsetzwert und einen Korrekturwert der Kondensor-Spannung für jede der Aperturen (AP) #1 bis #5.
  • Als die Typen der Aperturen 30 werden alle Aperturen 30, welche in der Einrichtung 1 eines fokussierten Ionenstrahls enthalten sind, gespeichert. Beispielsweise werden in 4 fünf Typen von Aperturen von #1 bis #5 in der Reihenfolge des Apertur-Durchmessers, beginnend vom größten, gespeichert. Für jede der Aperturen 30 wird ein Referenz-Strahl-Strom, bei welchem der Strahl-Durchmesser minimiert ist, gespeichert. Beispielsweise, wie in 4, wird A10, wie zuvor beschrieben, als der Referenz-Strahl-Strom von der Apertur #1 gespeichert.
  • Der Berechnungswert von der Kondensor-Spannung wird zuvor durch eine Berechnungsformel als eine Kondensor-Spannung zum Erlangen eines Referenz-Strahl-Stroms bei einer spezifischen Extraktions-Spannung und Apertur 30 erlangt. Der Einsetzwert von der Kondensor-Spannung ist eine Kondensor-Spannung, welche zum Einsetzen bei der aktuellen Einrichtung angenommen wird, so dass der Referenz-Strahl-Strom bei der spezifischen Extraktions-Spannung und Apertur 30 erlangbar ist. Im Allgemeinen weicht die Distanz zwischen der Ionenquelle 10 und der Kondensorlinse 20 aufgrund des Ausmaßfehlers vom Entwurfswert ab. Daher weicht der Einsetzwert vom Berechnungswert der Kondensor-Spannung ab. Ferner, ebenso wenn das Kondensorlinse-Steuersignal versetzt ist, weicht der Einsetzwert vom Berechnungswert der Kondensor-Spannung ab. Der Korrekturwert von der Kondensor-Spannung ist eine Differenz zwischen dem Berechnungswert und dem Einsetzwert (Abweichungsgröße). Beispielsweise, wie in 4, werden im Falle der Apertur #1, wenn die Extraktions-Spannung gleich 6,9 kV beträgt, der Berechnungswert von –17,9 kV, der Einsetzwert von –17,53 kV und der Korrekturwert von 0,37 kV gespeichert.
  • Wenn die Ionenquelle 10 und/oder die Kondensorlinse 20 ersetzt werden, führt das in 1 dargestellte Steuerendgerät 50 die später beschriebene Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung durch, um die zuvor erwähnte Kondensor-Spannung-Tabelle zu aktualisieren und die Kondensor-Spannung einzusetzen. Ferner, wenn die Extraktions-Spannung zurückgesetzt ist, führt das Steuerendgerät 50 eine später beschriebene Kondensor-Spannung-Einstellverarbeitung durch, um die Kondensor-Spannung zurückzusetzen. Es ist zu erwähnen, dass ein Speicher des Steuerendgeräts 50 Programme zur Durchführung der Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung und der Kondensor-Spannung-Einstellverarbeitung speichert. Durch Ausführung dieser Programme werden die Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung und die Kondensor-Spannung-Einstellverarbeitung durchgeführt. Im Folgenden wird ein Verfahren zum Einstellen einer Ionenstrahl-Optik, welches die Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung und die Kondensor-Spannung-Einstellverarbeitung umfasst, beschrieben.
  • (Verfahren zum Einstellen einer Ionenstrahl-Optik)
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen einer Ionenstrahl-Optik gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 6A ist ein Ablaufdiagramm der Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung-Subroutine, und 6B ist ein Ablaufdiagramm der Kondensor-Spannung-Einstellverarbeitung-Subroutine.
  • 7 stellt einen Anzeigeschirm des Steuerendgeräts in der Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung dar, und 8 stellt einen Anzeigeschirm des Steuerendgeräts in der Kondensor-Spannung-Einstellverarbeitung dar.
  • In 5 wird bestimmt, ob die Ionenquelle 10 und/oder die Kondensorlinse 20 ersetzt worden sind (S2). Wenn die Bestimmung von S2 gleich JA ist, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass sich die Distanz zwischen der Ionenquelle 10 und der Kondensorlinse 20 gegenüber einem vorherigen Zustand geändert hat. In diesem Fall hat sich die Abweichungsgröße des Einsetzwertes gegenüber dem Berechnungswert von der Kondensor-Spannung ebenso gegenüber dem vorherigen Zustand geändert. Daher, um die Kondensor-Spannung-Tabelle zu aktualisieren und die Kondensor-Spannung zurückzusetzen, fährt die Verarbeitung mit S10 fort, um die Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung durchzuführen.
  • (Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung)
  • Die in 6A dargestellte Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung (S10) beginnt mit einem Ausführen des Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung-Programms, welches im Speicher des Steuerendgeräts 50 gespeichert ist.
  • Wenn das Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung-Programm ausgeführt wird, wird ein Schirm 60 von 7 auf der Anzeige des Steuerendgeräts 50 angezeigt. Wenn eine Starttaste 62 im Schirm gedrückt wird, wird die Probenstufe 2 der Einrichtung 1 eines fokussierten Ionenstrahls derart bewegt, dass die in der Probenstufe 2 ausgebildete Faraday-Kappe derart angeordnet ist, dass sie dem Bestrahlungsanschluss 7 von der Ionenstrahl-Säule 6 gegenüberliegt. In einem Überwachungsabschnitt 60a des Schirms wird ein Abtastionenmikroskop-Bild in der Nähe zur Faraday-Kappe angezeigt.
  • Ferner, in Zusammenhang mit dem Drücken von der Starttaste 62 im Schirm, liest das Steuerendgerät 50 den Wert von der Extraktions-Spannung aus (S12). Im Folgenden wird ein Fall, bei welchem die Extraktions-Spannung gleich 6,9 kV beträgt, als ein Beispiel beschrieben. Ferner wird das Steuerendgerät 50 eine Referenz-Apertur auswählen und einsetzen (S14). Eine jegliche der Aperturen kann als die Referenz-Apertur eingesetzt werden, wobei jedoch im Folgenden ein Fall als ein Beispiel beschrieben wird, bei welchem die Apertur #1 ausgewählt wird. In diesem Fall beträgt der Referenz-Strahl-Strom, bei welchem der Strahl-Durchmesser minimiert ist, gleich A10 (siehe 3 und 4).
  • Als Nächstes wird der Strahl-Strom eingestellt (S16). Genauer gesagt, wird eine Messtaste 64 in dem in 7 dargestellten Schirm gedrückt. Hierdurch wird der Ionenstrahl I von der Ionenstrahl-Säule 6 in Richtung zur Faraday-Kappe abgestrahlt, und wird der Strahl-Strom durch die Faraday-Kappe gemessen. Der gemessene Strahl-Strom wird auf einem Strahl-Strom-Anzeigeabschnitt 66 im Schirm angezeigt. Es ist eine Kondensor-Spannung-Einstelltaste 65 im Schirm bereitgestellt. Der Bediener der Einrichtung 1 eines fokussierten Ionenstrahls erhöht und reduziert die Kondensor-Spannung unter Verwendung der Kondensor-Spannung-Einstelltaste 65, um hierdurch den Strahl-Strom einzustellen. In dieser Ausführungsform wird hervorgerufen, dass der Strahl-Strom im Wesentlichen mit dem Referenz-Strahl-Strom A10 übereinstimmt. Es ist zu erwähnen, dass auf dem Überwachungsabschnitt 60a im Schirm ein Abtastionenmikroskop-Bild in der Nähe von der Faraday-Kappe angezeigt ist.
  • Als Nächstes wird die Kondensor-Spannung-Tabelle aktualisiert (oder neu erzeugt) (S18). Genauer gesagt, wird eine Einsetztaste 67 im Schirm gedrückt. Dann wird eine Kondensor-Spannung zu einem Zeitpunkt, bei welchem der Strahl-Strom im Wesentlichen mit dem Referenz-Strahl-Strom A10 übereinstimmt, als ein experimenteller Wert von der Kondensor-Spannung gespeichert.
  • In der in 4 dargestellten Kondensor-Spannung-Tabelle wird der Berechnungswert von der Kondensor-Spannung für jede Extraktions-Spannung und jede Apertur 30 zuvor gespeichert. Wenn beispielsweise die Extraktions-Spannung gleich 6,9 kV beträgt und die Apertur #1 verwendet wird, wird –17,9 kV als der Berechnungswert von der Kondensor-Spannung gespeichert. Durch ein Drücken der Einsetztaste 67 im Schirm wird –17,53 kV in der Spalte des Einsetzwertes als der experimentelle Wert von der Kondensor-Spannung gespeichert. Gleichzeitig wird der Berechnungswert vom experimentellen Wert der Kondensor-Spannung subtrahiert, und wird 0,37 kV als der Korrekturwert von der Kondensor-Spannung gespeichert.
  • Die Abweichung des Einsetzwerts vom Berechnungswert der Kondensor-Spannung tritt beispielsweise aufgrund von einer Abweichung der Distanz zwischen der Ionenquelle 10 und der Kondensorlinse 20 vom Entwurfswert aufgrund des Ausmaßfehlers oder eines Versatzes des Kondensorlinse-Steuersignals auf. Der Ausmaßfehler zwischen der Ionenquelle 10 und der Kondensorlinse 20, und der Versatz des Steuersignals sind unabhängig vom Typ der Apertur 30 konstant, und somit ist der Korrekturwert als die Abweichungsgröße des Einsetzwertes vom Berechnungswert der Kondensor-Spannung ebenso unabhängig vom Typ der Apertur 30 konstant. Daher wird bei der in 4 dargestellten Kondensor-Spannung-Tabelle, für alle Aperturen #1 bis #5 bei der Extraktions-Spannung von 6,9 kV, gleich 0,37 als der Korrekturwert von der Kondensor-Spannung gespeichert. Ferner wird bei dieser Ausführungsform, für alle Aperturen #1 bis #5 bei weiteren Extraktions-Spannungen (beispielsweise 7,0 kV), ebenso 0,37 als der Korrekturwert von der Kondensor-Spannung gespeichert. Somit wird, für alle Extraktions-Spannungen und alle Aperturen 30, der Korrekturwert zum Berechnungswert von der Kondensor-Spannung hinzuaddiert, um den Einsetzwert von der Kondensor-Spannung zu erlangen, und wird der erlangte Einsetzwert in der Kondensor-Spannung-Tabelle gespeichert. Auf diese Art und Weise wird die Kondensor-Spannung-Tabelle aktualisiert.
  • Als Nächstes wird die Kondensor-Spannung für jede Apertur 30 eingesetzt (S20). Genauer gesagt, werden die Apertur 30 und der Einsetzwert von der Kondensor-Spannung derart miteinander in Zusammenhang gebracht, dass die Kondensor-Spannung automatisch eingesetzt wird, wenn die Apertur 30 ersetzt wird.
  • Auf diese Art und Weise wird die Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung beendet.
  • Abermals Bezug nehmend auf 5, wenn die Bestimmung von S2 gleich NEIN ist, fährt die Verarbeitung mit S4 fort, und wird bestimmt, ob die Extraktions-Spannung zurückgesetzt wurde (S4). Wenn die Ionenquelle 10 im Verlaufe einer langen Zeitperiode verwendet wurde und die Erzeugung des Ionenstrahls I instabil wird, ist es notwendig, die Extraktions-Spannung zurückzusetzen, um die Erzeugung des Ionenstrahls I zu stabilisieren. Wenn die Extraktions-Spannung zurückgesetzt wird, ändert sich ebenso die Größe der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Strahl-Stroms. Daher fährt die Verarbeitung, um die Kondensor-Spannung einzustellen, mit S30 fort, um die Kondensor-Spannung-Einstellverarbeitung durchzuführen.
  • (Kondensor-Spannung-Einstellverarbeitung)
  • Die Kondensor-Spannung-Einstellverarbeitung (S30) beginnt mit einem Ausführen des Kondensor-Spannung-Einstellverarbeitung-Programms, welches im Speicher des Steuerendgeräts 50 gespeichert ist.
  • Wenn das Kondensor-Spannung-Einstellverarbeitung-Programm ausgeführt wird, wird ein Schirm 80 von 8 auf der Anzeige des Steuerendgeräts 50 angezeigt. Wenn eine Starttaste 81 im Schirm gedrückt wird, liest das Steuerendgerät 50 den Wert der Extraktions-Spannung aus (S32). Als Nächstes, wenn eine Einsetztaste 82 im Schirm gedrückt wird, setzt das Steuerendgerät 50 die Kondensor-Spannung von jeder Apertur 30 zurück (S34). Genauer gesagt, bezieht sich das Steuerendgerät 50 auf die Kondensor-Spannung-Tabelle und liest den Einsetzwert von der Kondensor-Spannung aus, welcher jeder Apertur 30 von der Extraktions-Spannung entspricht. Dann werden die Apertur 30 und der Einsetzwert von der Kondensor-Spannung derart miteinander in Zusammenhang gebracht, dass die Kondensor-Spannung automatisch eingesetzt wird, wenn die Apertur 30 ersetzt wird.
  • Auf diese Art und Weise wird die Kondensor-Spannung-Einstellverarbeitung beendet.
  • Wie zuvor detailliert beschrieben, werden in dieser Ausführungsform, wenn die Kondensor-Spannung-Tabelle von 4 erzeugt wird, für alle Aperturen #1 bis #5 die Berechnungswerte von der Kondensor-Spannung zum Erlangen der Referenz-Strahl-Ströme A10 bis A50 zuvor in der Kondensor-Spannung-Tabelle gespeichert, und wird für die Referenz-Apertur #1 der experimentelle Wert von der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Strahl-Stroms A10 erlangt. Dann wird der für die Referenz-Apertur #1 gespeicherte Berechnungswert vom experimentellen Wert subtrahiert, um hierdurch den Korrekturwert von der Kondensor-Spannung zu erlangen. Dann wird der Korrekturwert mit jedem der Berechnungswerte, welche für alle Aperturen #1 bis #5 gespeichert sind, addiert, um hierdurch die Einsetzwerte von der Kondensor-Spannung zu erlangen und die erlangten Einsetzwerte in der Kondensor-Spannung-Tabelle zu speichern.
  • Die Abweichung des experimentellen Werts vom Berechnungswert von der Kondensor-Spannung tritt beispielsweise aufgrund von einer Abweichung der Distanz zwischen der Ionenquelle 10 und der Kondensorlinse 20 vom Entwurfswert aufgrund des Ausmaßfehlers oder eines Versatzes des Kondensorlinse-Steuersignals auf. Der Ausmaßfehler zwischen der Ionenquelle 10 und der Kondensorlinse 20, und der Versatz des Steuersignals sind unabhängig vom Typ der Apertur 30 konstant, und somit ist der Korrekturwert als die Abweichungsgröße zwischen dem experimentellen Wert und dem Berechnungswert von der Kondensor-Spannung ebenso unabhängig vom Typ der Apertur 30 konstant.
  • Daher wird der Korrekturwert mit jedem der Berechnungswerte, welche für alle Aperturen #1 bis #5 gespeichert sind, addiert, um hierdurch die Einsetzwerte von der Kondensor-Spannung zu erlangen und die erlangten Einsetzwerte in der Kondensor-Spannung-Tabelle zu speichern. Hierdurch können lediglich durch Erlangen des experimentellen Werts von der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Strahl-Stroms A10 für lediglich die Referenz-Apertur #1, die Einsetzwerte von der Kondensor-Spannung für weitere Aperturen erlangt werden. Daher kann die Kondensor-Spannung-Tabelle mit hoher Genauigkeit einfach erzeugt werden. Durch ein Einsetzen von der Kondensor-Spannung basierend auf dieser Kondensor-Spannung-Tabelle kann die Kondensor-Spannung mit hoher Genauigkeit einfach eingesetzt werden. Es ist zu erwähnen, dass, verglichen mit dem Fall, bei welchem der Berechnungswert von der Kondensor-Spannung als der Einsetzwert, so wie er ist, eingesetzt wird, diese Ausführungsform den Referenz-Strahl-Strom mit einer höheren Genauigkeit erlangen kann, da der Korrekturwert vom experimentellen Wert von der Kondensor-Spannung erlangt wird und dann der Einsetzwert berechnet wird.
  • Ferner wird in dieser Ausführungsform, wenn die Kondensor-Spannung-Tabelle von 4 erzeugt wird, ein Korrekturwert, welcher für die Referenz-Apertur #1 bei einer spezifischen Extraktions-Spannung erlangt ist, mit jedem der Berechnungswerte, welche für alle Aperturen #1 bis #5 gespeichert sind, bei Extraktions-Spannungen, welche sich von der spezifischen Extraktions-Spannung unterscheiden, addiert, um hierdurch die Einsetzwerte von den Kondensor-Spannungen zu erlangen und die erlangten Einsetzwerte in der Kondensor-Spannung-Tabelle zu speichern.
  • Auf diese Art und Weise können lediglich durch ein Erlangen des experimentellen Werts von der Kondensor-Spannung für lediglich die Referenz-Apertur #1 bei der spezifischen Extraktions-Spannung, die Einsetzwerte von den Kondensor-Spannungen für alle Aperturen #1 bis #5 bei allen Extraktions-Spannungen erlangt werden. Daher kann die Kondensor-Spannung-Tabelle sehr einfach erzeugt werden.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Als Nächstes werden eine Einrichtung eines fokussierten Ionenstrahls und ein Verfahren zum Einstellen einer Ionenstrahl-Optik gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • In der ersten Ausführungsform wird ein Korrekturwert, welcher bei einer spezifischen Extraktions-Spannung erlangt ist, mit einem Berechnungswert, welcher bei einer unterschiedlichen Extraktions-Spannung gespeichert ist, addiert, um hierdurch den Einsetzwert von der Kondensor-Spannung zu erlangen. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahin gehend, dass der Korrekturwert, welcher für jede Extraktions-Spannung erlangt ist, mit dem Berechnungswert, welcher für jede Extraktions-Spannung gespeichert ist, addiert wird, um hierdurch den Einsetzwert von der Kondensor-Spannung zu erlangen. Es ist zu erwähnen, dass eine genaue Beschreibung von Teilen, welche Aufbauten ähnlich jenen der ersten Ausführungsform haben, ausgelassen wird.
  • Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, ist es, wenn die Ionenquelle 10 im Verlaufe einer langen Zeitperiode verwendet wurde und die Erzeugung des Ionenstrahls I instabil wird, notwendig, die Extraktions-Spannung zurückzusetzen, um die Erzeugung des Ionenstrahls I zu stabilisieren. In dem Fall, bei welchem der Ionenstrahl I instabil erzeugt wird, wird in Betracht gezogen, dass sich die Nadelspitzen-Form der Ionenquelle 10 aufgrund einer lang andauernden Verwendung geändert hat. In diesem Fall wird in Betracht gezogen, dass sich die Distanz zwischen der Ionenquelle 10 und der Kondensorlinse 20 vom vorherigen Zustand geändert hat, und sich daher die Abweichungsgröße des Einsetzwertes vom Berechnungswert der Kondensor-Spannung (Größe des Korrekturwerts) ebenso vom vorherigen Zustand geändert hat. Es ist zu erwähnen, dass die Änderung der Nadelspitzen-Form der Ionenquelle 10 aufgrund der lang andauernden Verwendung gering ist, und somit in der ersten Ausführungsform die Änderungsgröße des Korrekturwerts als ausreichend gering erachtet wird, und der gleiche Korrekturwert bei allen der Extraktions-Spannungen angelegt wird, um die Einsetzwerte der Kondensor-Spannungen zu erlangen. In der zweiten Ausführungsform wird andererseits die Änderungsgröße des Korrekturwerts strikt bestimmt, und werden Korrekturwerte, welche sich bei jeder Extraktions-Spannung unterscheiden, angewendet, um die Einsetzwerte der Kondensor-Spannungen zu erlangen.
  • In der Kondensor-Spannung-Tabelle der ersten Ausführungsform, wie in 4 dargestellt, wird in beiden Fällen der Extraktions-Spannungen von 6,9 kV und 7,0 kV, gleich 0,37 kV als der Korrekturwert angewendet.
  • 9 ist ein Erläuterungs-Schaubild einer Kondensor-Spannung-Tabelle der zweiten Ausführungsform. In der Kondensor-Spannung-Tabelle der zweiten Ausführungsform wird, wenn die Extraktions-Spannung gleich 6,9 kV beträgt, gleich 0,37 kV als der Korrekturwert angewendet, und wird, wenn die Extraktions-Spannung gleich 7,0 kV beträgt, gleich 0,4 kV als der Korrekturwert angewendet.
  • 10 ist ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zum Einstellen einer Ionenstrahl-Optik gemäß der zweiten Ausführungsform. Zunächst wird in S6 bestimmt, ob die Extraktions-Spannung zurückgesetzt wurde. Wenn die Bestimmung von S6 gleich NEIN ist, ist es unnötig, die Kondensor-Spannung zurückzusetzen, und wird die Verarbeitung daher beendet. Es ist zu erwähnen, dass, wenn die Ionenquelle 10 oder die Kondensorlinse 20 ersetzt wird, die Extraktions-Spannung offensichtlich zurückgesetzt wird, und somit die Bestimmung von S6 gleich JA ist. Wenn die Bestimmung von S6 gleich JA ist, fährt die Verarbeitung mit S8 fort.
  • In S8 wird bestimmt, ob der Einsetzwert von der Kondensor-Spannung bei der Extraktions-Spannung, welche zurückgesetzt wurde, bereits in der Kondensor-Spannung-Tabelle gespeichert ist. Es ist zu erwähnen, dass, wenn die Ionenquelle 10 oder die Kondensorlinse 20 ersetzt wird, die Kondensor-Spannung-Tabelle aktualisiert werden muss, und daher die Bestimmung von S8 gleich NEIN ist. Wenn die Bestimmung von S8 gleich NEIN ist, ist es notwendig, die Einsetzwerte von der Kondensor-Spannung bei dieser Extraktions-Spannung zu erlangen, und fährt die Verarbeitung daher mit S10 fort, um die Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung durchzuführen.
  • Die Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung, wie in 6A dargestellt, wird, ähnlich der ersten Ausführungsform, mittels Verwendung des Schirms von 7 durchgeführt. Zunächst wird der Wert von der Extraktions-Spannung ausgelesen (S12). Im Folgenden wird ein Fall, bei welchem die Extraktions-Spannung gleich 7,0 kV beträgt, als ein Beispiel beschrieben. Als Nächstes wird die Referenz-Apertur ausgewählt und eingesetzt (S14). Im Folgenden wird ein Fall, bei welchem die Apertur #1 ausgewählt ist, als ein Beispiel beschrieben. Bei der in 9 dargestellten Kondensor-Spannung-Tabelle werden die Berechnungswerte der Kondensor-Spannungen für alle Extraktions-Spannungen und alle Aperturen 30 zuvor gespeichert. Beispielsweise wird in 9, für die Apertur #1 bei der Extraktions-Spannung von 7,0 kV, gleich –18,5 kV als der Berechnungswert gespeichert.
  • Als Nächstes wird der Strahl-Strom eingestellt (S16), und wird die Kondensor-Spannung-Tabelle aktualisiert (S18). Hierdurch wird, für die Apertur #1 bei der Extraktions-Spannung von 7,0 kV, gleich –18,1 kV in der Spalte des Einsetzwertes als der experimentelle Wert von der Kondensor-Spannung gespeichert. Gleichzeitig wird der Berechnungswert vom experimentellen Wert subtrahiert, und wird 0,4 kV als der Korrekturwert von der Kondensor-Spannung gespeichert. Als Nächstes wird, lediglich mit Bezug auf die Extraktions-Spannung von 7,0 kV in der Kondensor-Spannung-Tabelle, gleich 0,4 kV als der Korrekturwert für alle Aperturen #1 bis #5 gespeichert. Als Nächstes wird, lediglich mit Bezug auf die Extraktions-Spannung von 7,0 kV, für alle Aperturen #1 bis #5 der Korrekturwert mit den Berechnungswerten addiert, um die Einsetzwerte von der Kondensor-Spannung zu erlangen, und werden die erlangten Einsetzwerte in der Kondensor-Spannung-Tabelle gespeichert. Auf diese Art und Weise wird die Kondensor-Spannung-Tabelle aktualisiert. Danach wird die Kondensor-Spannung für jede Apertur 30 eingesetzt (S20), und wird die Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung beendet.
  • Abermals Bezug nehmend auf 10, ist es, wenn die Bestimmung von S8 gleich JA ist, möglich, die Kondensor-Spannung mit Bezug auf die Kondensor-Spannung-Tabelle zurückzusetzen, und fährt daher die Verarbeitung mit S30 fort, um die Kondensor-Spannung-Einstellverarbeitung durchzuführen. Die spezifischen Inhalte der Kondensor-Spannung-Einstellverarbeitung sind ähnlich jenen der ersten Ausführungsform.
  • Wie zuvor detailliert beschrieben, erlangt das Steuerendgerät 50 in dieser Ausführungsform den experimentellen Wert von der Referenz-Apertur #1 für jede Extraktions-Spannung, und wird der Berechnungswert, welcher für die Referenz-Apertur #1 gespeichert ist, vom experimentellen Wert für jede Extraktions-Spannung subtrahiert, um den Korrekturwert zu erlangen. Dann wird der Korrekturwert mit jedem der Berechnungswerte, welche für alle Aperturen #1 bis #5 für jede Extraktions-Spannung gespeichert sind, addiert, um hierdurch die Einsetzwerte der Kondensor-Spannungen zu erlangen.
  • Hierdurch kann, sogar wenn sich die Nadelspitzen-Form der Ionenquelle 10 aufgrund der lang andauernden Verwendung geändert hat, so dass die Distanz zwischen der Ionenquelle und der Kondensorlinse geändert ist, die Kondensor-Spannung-Tabelle mit einer hohen Genauigkeit erzeugt werden, indem der Korrekturwert für jede Extraktions-Spannung erlangt wird und dann der Einsetzwert von der Kondensor-Spannung berechnet wird.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Als Nächstes werden eine Einrichtung eines fokussierten Ionenstrahls und ein Verfahren zum Einstellen einer Ionenstrahl-Optik gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Die Kondensor-Spannung-Tabellen der ersten und zweiten Ausführungsform speichern lediglich den Einsetzwert von der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Strahl-Stroms. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von jenen Ausführungsformen dahin gehend, dass, im Zusatz hierzu, die Kondensor-Spannung-Tabelle einen Einsetzwert von der Kondensor-Spannung zum Erlangen eines beliebigen Strahl-Stroms speichert. Es ist zu erwähnen, dass eine detaillierte Beschreibung von jenen Teilen, welche Aufbauten ähnlich jenen der ersten und zweiten Ausführungsform haben, ausgelassen wird.
  • Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, verwendet die Einrichtung 1 eines fokussierten Ionenstrahls im Allgemeinen jenen Referenz-Strahl-Strom, bei welchem der Strahl-Durchmesser minimiert ist. Jedoch kann der Ionenstrahl I, welcher einen großen Strahl-Strom hat, das von der Gaskanone 5 zugeführte Verarbeitungsgas zerstreuen, wodurch eine Unzulänglichkeit bei einer Gasunterstützungswirkung hervorgerufen werden kann. Um dieses Problem anzugehen, kann die Einrichtung 1 eines fokussierten Ionenstrahls bei einem Zustand verwendet werden, bei welchem der Benutzer einen beliebigen Strahl-Strom (beispielsweise A11 von 3) einsetzt, welcher kleiner ist als der Referenz-Strahl-Strom (beispielsweise A10 in 3). In Anbetracht dessen speichert die Kondensor-Spannung-Tabelle der dritten Ausführungsform, zusätzlich zu dem Einsetzwert von der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Strahl-Stroms, einen Einsetzwert von der Kondensor-Spannung zum Erlangen eines beliebigen Strahl-Stroms.
  • 11A und 11B sind Erläuterungs-Schaubilder der Kondensor-Spannung-Tabellen der dritten Ausführungsform. In der dritten Ausführungsform wird eine Kombination aus der Ionenquelle 10 und der Kondensorlinse 20 vor einem Ersetzen als ein „erster Satz” bezeichnet, und wird eine Kombination aus der Ionenquelle 10 und der Kondensorlinse 20, nachdem zumindest eines dieser Elemente ersetzt ist, als ein „zweiter Satz” bezeichnet. 11A stellt eine erste Kondensor-Spannung-Tabelle dar, welche sich auf den ersten Satz bezieht, und 11B stellt eine zweite Kondensor-Spannung-Tabelle dar, welche sich auf den zweiten Satz bezieht.
  • Jede der Kondensor-Spannung-Tabellen von 11A und 11B speichert, beispielsweise für die Apertur #1 bei der Extraktions-Spannung von 6,9 kV, jeweilige Werte (Berechnungswert, Einsetzwert und Korrekturwert) von der Kondensor-Spannung. In diesem Fall werden, zusätzlich zu jeweiligen Werten der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Strahl-Stroms A10, jeweilige Werte der Kondensor-Spannung zum Erlangen beliebiger Strahl-Ströme A11 und A12 gespeichert.
  • In der in 11A dargestellten ersten Kondensor-Spannung-Tabelle wird 0,37 kV als der Korrekturwert der Kondensor-Spannung für alle Strahl-Ströme gespeichert. Andererseits wird in der in 11B dargestellten zweiten Kondensor-Spannung-Tabelle gleich 0,39 kV als der Korrekturwert der Kondensor-Spannung für alle Strahl-Ströme gespeichert.
  • 12 ist ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zum Einstellen einer Ionenstrahl-Optik gemäß der dritten Ausführungsform. Im Folgenden wird eine Beschreibung von einem Fall, bei welchem ein beliebiger Einsetzwert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Strahl-Stroms A11 erlangt wird, als ein Beispiel gegeben.
  • In der dritten Ausführungsform beginnt die in 11A dargestellte erste Kondensor-Spannung-Tabelle von einem Zustand aus, bei welchem lediglich die jeweiligen Werte der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Strahl-Stroms A10 gespeichert sind, und die jeweiligen Werte der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Strahl-Stroms A11 nicht gespeichert sind. Bezogen auf den ersten Satz wird der Korrekturwert der Kondensor-Spannung in einem Fall, bei welchem der Referenz-Strahl-Strom A10 erlangt wird, als „erster Korrekturwert” bezeichnet. Beispielsweise wird in der ersten Kondensor-Spannung-Tabelle von 11A gleich 0,37 kV als der erste Korrekturwert gespeichert.
  • Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, entspricht die Abweichungsgröße des Einsetzwertes vom Berechnungswert der Kondensor-Spannung (Größe des Korrekturwertes) gleich der Größe einer Abweichung von der Distanz zwischen der Ionenquelle 10 und der Kondensorlinse 20 vom Entwurfswert aufgrund des Ausmaßfehlers. Die Distanz zwischen der Ionenquelle 10 und der Kondensorlinse 20 ist unabhängig vom Strahl-Strom konstant, und somit ist der Korrekturwert der Kondensor-Spannung ebenso unabhängig vom Strahl-Strom konstant. Das heißt, dass der erste Korrekturwert in dem Fall, bei welchem der Referenz-Strahl-Strom A10 erlangt ist, mit dem Korrekturwert in dem Fall übereinstimmt, bei welchem der beliebige Strahl-Strom A11 erlangt ist. Daher ist der erste Korrekturwert in dem Fall, bei welchem der Referenz-Strahl-Strom A10 erlangt ist, als Korrekturwert in dem Fall, bei welchem der beliebige Strahl-Strom A11 erlangt ist, erweitert, und wird der erweiterte Korrekturwert in der ersten Kondensor-Spannung-Tabelle gespeichert (S40).
  • Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, kann der Berechnungswert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Strahl-Stroms A10 anhand von einer Berechnungsformel berechnet werden. Andererseits ist es schwierig, den Berechnungswert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Strahl-Stroms A11 anhand von einer Berechnungsformel zu erlangen. Daher ist es schwierig, eine Kondensor-Spannung-Tabelle auf die gleiche Art und Weise wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform zu erzeugen. Zunächst ist es notwendig, Daten über die Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Strahl-Stroms A11 anzusammeln.
  • Im Hinblick darauf wird der Strahl-Strom in der dritten Ausführungsform abermals eingestellt (S42). Genauer gesagt, ähnlich der Strahl-Strom-Einstellung (S16) in der Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung, erhöht oder verringert der Bediener der Einrichtung 1 eines fokussierten Ionenstrahls die Kondensor-Spannung unter Verwendung der Kondensor-Spannung-Einstelltaste 65 im Schirm von 7, um hierdurch den Strahl-Strom einzustellen. Auf diese Art und Weise wird bei der dritten Ausführungsform hervorgerufen, dass der Strahl-Strom im Wesentlichen mit dem beliebigen Strahl-Strom A11 übereinstimmt.
  • Als Nächstes wird eine Nachtragung bei der ersten Kondensor-Spannung-Tabelle durchgeführt (S44). Genauer gesagt, wird die Einsetztaste 67 im Schirm von 7 gedrückt. Dann wird eine Kondensor-Spannung zu einem Zeitpunkt, bei welchem der Strahl-Strom im Wesentlichen mit dem beliebigen Strahl-Strom A11 übereinstimmt, als ein erster experimenteller Wert der Kondensor-Spannung in der Spalte des Einsetzwertes in der ersten Kondensor-Spannung-Tabelle gespeichert. Beispielsweise wird in 11A gleich –17,51 kV als der erste experimentelle Wert gespeichert. Als Nächstes wird der erste Korrekturwert vom ersten experimentellen Wert subtrahiert, und wird der erste Berechnungswert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Strahl-Stroms A11 rückwärts berechnet, um hierdurch den berechneten ersten Berechnungswert in der ersten Kondensor-Spannung-Tabelle zu speichern. Beispielsweise wird in 11A gleich –17,88 kV als der erste Berechnungswert gespeichert. Auf diese Art und Weise ist die erste Kondensor-Spannung-Tabelle vervollständigt.
  • Abermals Bezug nehmend auf 12, wird hiernach folgend bestimmt, ob die Ionenquelle 10 und/oder die Kondensorlinse 20 ersetzt wurde (S50). Wenn die Bestimmung von S50 gleich NEIN ist, ist die Verarbeitung beendet. Wenn die Bestimmung von S50 gleich JA ist, ist es notwendig, die Kondensor-Spannung-Tabelle zu aktualisieren, und fährt die Verarbeitung somit mit S10 fort, um die Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung durchzuführen. Durch die Kondensor-Spannung-Einsetzverarbeitung von S10 nimmt die in 11B dargestellte zweite Kondensor-Spannung-Tabelle einen Zustand an, bei welchem die jeweiligen Werte der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Strahl-Stroms A10 gespeichert sind. In diesem Fall wird, in Anbetracht des zweiten Satzes, der Korrekturwert der Kondensor-Spannung in einem Fall, bei welchem der Referenz-Strahl-Strom A10 erlangt ist, als „zweiter Korrekturwert” bezeichnet. Beispielsweise wird in der zweiten Kondensor-Spannung-Tabelle von 11B gleich 0,39 kV als der zweite Korrekturwert gespeichert.
  • Als Nächstes wird der zweite Korrekturwert in dem Fall, bei welchem der Referenz-Strahl-Strom A10 erlangt ist, als der Korrekturwert in dem Fall, bei welchem der beliebige Strahl-Strom A11 erlangt ist, erweitert, und wird der erweiterte Korrekturwert in der zweiten Kondensor-Spannung-Tabelle gespeichert (S52).
  • In einem Fall, bei welchem die Ionenquelle 10 und/oder die Kondensorlinse 20 ersetzt wurde, wurde die Extraktions-Spannung zurückgesetzt. Daher wird bestimmt, ob jeweilige Werte der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Strahl-Stroms A11 in der Extraktions-Spannung, welche zurückgesetzt wurde, vor einem Ersetzen in der ersten Kondensor-Spannung-Tabelle gespeichert sind (S54). Wenn die Bestimmung von S54 gleich NEIN ist, ist es, ähnlich dem Fall des ersten Satzes, notwendig, Daten über die Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Strahl-Stroms anzusammeln. Daher wird, ähnlich S42, der Strahl-Strom eingestellt (S56), und wird, ähnlich S58, eine Nachtragung bei der zweiten Kondensor-Spannung-Tabelle durchgeführt (S58). Dann ist die Verarbeitung beendet.
  • Andererseits, wenn die Bestimmung von S54 gleich JA ist, wird eine Nachtragung bei der zweiten Kondensor-Spannung-Tabelle unmittelbar durchgeführt (S60). Wenn die Bestimmung von S54 gleich JA ist, wird der erste Berechnungswert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Strahl-Stroms A11 bei der Extraktions-Spannung, welche zurückgesetzt wurde, vor einem Ersetzen in der ersten Kondensor-Spannung-Tabelle gespeichert. Dieser erste Berechnungswert der Kondensor-Spannung wirkt als der Berechnungswert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Strahl-Stroms A11, wenn die Extraktions-Spannung sogar nach dem Ersetzen zum zweiten Satz gleich ist. Daher wird der erste Berechnungswert in der zweiten Kondensor-Spannung-Tabelle als der Berechnungswert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Strahl-Stroms A11 gespeichert. Beispielsweise wird in 11B, als der Berechnungswert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Strahl-Stroms A11, der erste Berechnungswert von –17,88 kV gespeichert. Ferner wird der zweite Korrekturwert zum ersten Berechnungswert addiert, um hierdurch einen beliebigen Einsetzwert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Strahl-Stroms A11 zu erlangen und den erlangten beliebigen Einsetzwert in der zweiten Kondensor-Spannung-Tabelle zu speichern. Beispielsweise wird in 11B gleich –17,49 kV als der beliebige Einsetzwert der Kondensor-Spannung gespeichert.
  • Auf diese Art und Weise ist die zweite Kondensor-Spannung-Tabelle vervollständigt.
  • Wie zuvor detailliert beschrieben, wird in dieser Ausführungsform, nachdem der erste Korrekturwert für den ersten Satz aus der Ionenquelle 10 und der Kondensorlinse 20 erlangt ist, der erste experimentelle Wert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Strahl-Stroms A11 erlangt, und wird der erste Korrekturwert vom ersten experimentellen Wert subtrahiert, um den ersten Berechnungswert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Strahl-Stroms A11 zu erlangen. Dann wird der zweite Korrekturwert für den zweiten Satz erlangt, bei welchem sich die Ionenquelle 10 und/oder die Kondensorlinse 20 von jenen des ersten Satzes unterscheiden, und wird der zweite Korrekturwert zum ersten Berechnungswert addiert, um den beliebigen Einsetzwert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Strahl-Stroms A11 zu erlangen.
  • Hierdurch wird der beliebige Einsetzwert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Strahl-Stroms A11 wirksam erlangt, und kann somit die Kondensor-Spannung-Tabelle einfach erzeugt werden.
  • Es ist zu erwähnen, dass der technische Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die zuvor erwähnten Ausführungsformen beschränkt ist, und verschiedene Modifikationen einschließt, welche hinsichtlich der zuvor erwähnten Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Das heißt, dass die spezifischen Materialien und Schicht-Konfigurationen, welche in den Ausführungsformen beispielhaft angegeben sind, lediglich Beispiele sind, und dass Modifikationen geeigneterweise hierauf vorgenommen werden können.
  • Beispielsweise können, falls notwendig, verschiedene Bauteile zu der Einrichtung eines fokussierten Ionenstrahls gemäß jeder Ausführungsform hinzugefügt werden.
  • Die vorliegende Erfindung stellt darstellhafte, nicht beschränkende Aspekte wie folgt bereit:
    Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung eines fokussierten Ionenstrahls bereitgestellt, welche enthält: eine Ionenquelle, welche ausgelegt ist, Ionen zuzuführen; eine Kondensorlinse, welche ausgelegt ist, einen von der Ionenquelle extrahierten Ionenstrahl zu komprimieren, wobei die Kondensorlinse eine Bipotenzial-Linse enthält, welche umfasst: eine erste Elektrode, welche ausgelegt ist, den Ionenstrahl von der Ionenquelle in Ansprechen auf ein Anlegen von einer Extraktions-Spannung zwischen der ersten Elektrode und der Ionenquelle zu extrahieren, und eine zweite Elektrode, welche ausgelegt ist, den von der Ionenquelle extrahierten Ionenstrahl in Ansprechen auf ein Anlegen von einer Kondensor-Spannung zwischen der zweiten Elektrode und der Ionenquelle zu komprimieren; eine Mehrzahl von Typen von Aperturen, welche unterschiedliche Apertur-Durchmesser haben und ausgelegt sind, einen Durchmesser des komprimierten Ionenstrahls zu reduzieren; und einen Steuerabschnitt, welcher eine Kondensor-Spannung-Tabelle umfasst, welche ausgelegt ist, einen Einsetzwert der Kondensor-Spannung zum Erlangen eines Referenz-Ionenstrahl-Stroms, bei welchem der Ionenstrahl-Durchmesser minimiert ist, in Übereinstimmung mit einer Größe der Extraktions-Spannung und der Typen von Aperturen zu speichern, und ausgelegt ist, die Kondensor-Spannung basierend auf der Kondensor-Spannung-Tabelle einzusetzen, wobei der Steuerabschnitt ausgelegt ist, um: zuvor in der Kondensor-Spannung-Tabelle einen Berechnungswert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Ionenstrahl-Stroms für jeden der Mehrzahl von Typen von Aperturen zu speichern, für eine Referenz-Apertur aus der Mehrzahl von Typen von Aperturen einen experimentellen Wert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Ionenstrahl-Stroms zu erlangen, einen Korrekturwert der Kondensor-Spannung durch ein Subtrahieren des für die Referenz-Apertur gespeicherten Berechnungswerts vom experimentellen Wert für die Referenz-Apertur zu erlangen, die Einsetzwerte für jeden der Mehrzahl von Typen von Aperturen durch ein Addieren des erlangten Korrekturwerts mit den Berechnungswerten, welche für jeden der Mehrzahl von Typen von Aperturen gespeichert sind, zu erlangen, und die erlangten Einsetzwerte in der Kondensor-Spannung-Tabelle zu speichern.
  • Die Abweichung des experimentellen Werts vom Berechnungswert der Kondensor-Spannung tritt beispielsweise aufgrund von einer Abweichung der Distanz zwischen der Ionenquelle und der Kondensor-Linse vom Entwurfswert aufgrund des Ausmaßfehlers oder eines Versatzes eines Kondensor-Linse-Steuersignals auf. Der Ausmaßfehler zwischen der Ionenquelle und der Kondensor-Linse, und der Versatz des Steuersignals sind unabhängig vom Typ der Apertur konstant, und daher ist der Korrekturwert als die Abweichungsgröße des experimentellen Werts vom Berechnungswert der Kondensor-Spannung ebenso unabhängig vom Typ der Apertur konstant.
  • In Anbetracht dessen wird der Korrekturwert zu jedem der Berechnungswerte, welche für die Mehrzahl von Typen von Aperturen gespeichert sind, addiert, um hierdurch den Einsetzwert der Kondensor-Spannung zu erlangen und den erlangten Einsetzwert in der Kondensor-Spannung-Tabelle zu speichern. Hierdurch können, lediglich durch ein Erlangen des experimentellen Werts von der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Ionenstrahl-Stroms für lediglich die Referenz-Apertur, die Einsetzwerte der Kondensor-Spannung für weitere Aperturen erlangt werden. Daher kann die Kondensor-Spannung-Tabelle mit hoher Genauigkeit einfach erzeugt werden. Durch ein Einsetzen der Kondensor-Spannung basierend auf dieser Kondensor-Spannung-Tabelle kann die Kondensor-Spannung mit hoher Genauigkeit einfach eingesetzt werden.
  • Ferner kann der Steuerabschnitt dazu ausgelegt sein, um: den Einsetzwert durch ein Addieren des Korrekturwertes, welcher für die Referenz-Apertur bei einer spezifischen Extraktions-Spannung erlangt ist, zum Berechnungswert, welcher für jeden der Mehrzahl von Typen der Aperturen bei einer Extraktions-Spannung, welche sich von der spezifischen Extraktions-Spannung unterscheidet, gespeichert ist, zu erlangen, und den erlangten Einsetzwert in der Kondensor-Spannung-Tabelle zu speichern.
  • Hierdurch können, lediglich durch ein Erlangen des experimentellen Werts der Kondensor-Spannung für lediglich die Referenz-Apertur bei der spezifischen Extraktions-Spannung, die Einsetzwerte für die Kondensor-Spannung für alle Aperturen bei allen Extraktions-Spannungen erlangt werden. Hierdurch kann die Kondensor-Spannung-Tabelle einfach erzeugt werden.
  • Ferner kann der Steuerabschnitt dazu ausgelegt sein, um: den experimentellen Wert für jede der Extraktions-Spannungen zu erlangen, für jede der Extraktions-Spannungen den Korrekturwert durch ein Subtrahieren des Berechnungswertes, welcher für die Referenz-Apertur gespeichert ist, vom experimentellen Wert zu erlangen, für jede der Extraktions-Spannungen den Einsetzwert durch ein Addieren des Korrekturwerts zu den Berechnungswerten, welche für jeden der Mehrzahl von Typen der Aperturen gespeichert sind, zu erlangen, und die erlangten Einsetzwerte in der Kondensor-Spannung-Tabelle zu speichern.
  • Wenn sich die Nadelspitzen-Form der Ionenquelle aufgrund der lang andauernden Verwendung ändert, wird die Erzeugung des Ionenstrahls instabil, und ist es daher notwendig, die Extraktions-Spannung zu ändern. Wenn sich ferner die Distanz zwischen der Ionenquelle und der Kondensorlinse aufgrund der Änderung von der Nadelspitzen-Form von der Ionenquelle ändert, ändert sich ebenso der Korrekturwert von der Kondensor-Spannung.
  • In Anbetracht dessen wird der Korrekturwert für jede Extraktions-Spannung erlangt, und wird dann der Einsetzwert von der Kondensor-Spannung berechnet. Hierdurch kann die Kondensor-Spannung-Tabelle mit einer hohen Genauigkeit erzeugt werden.
  • Ferner ist es bevorzugt, dass die Kondensor-Spannung-Tabelle dazu ausgelegt ist, einen beliebigen Einsetzwert der Kondensor-Spannung zum Erlangen eines beliebigen Ionenstrahl-Stroms zu speichern, und dass der Steuerabschnitt dazu ausgelegt ist, um: einen ersten Korrekturwert für einen ersten Satz aus der Ionenquelle und der Kondensorlinse zu erlangen, einen ersten experimentellen Wert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Ionenstrahl-Stroms zu erlangen, einen ersten Berechnungswert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Ionenstrahl-Stroms durch ein Subtrahieren des ersten Korrekturwerts vom ersten experimentellen Wert zu erlangen, einen zweiten Korrekturwert für einen zweiten Satz, bei welchem sich die Ionenquelle und/oder die Kondensorlinse von der Ionenquelle und der Kondensorlinse aus dem ersten Satz unterscheiden, zu erlangen, den beliebigen Einsetzwert durch ein Addieren des zweiten Korrekturwerts zum ersten Berechnungswert zu erlangen, und den erlangten beliebigen Einsetzwert in der Kondensor-Spannung-Tabelle zu speichern.
  • Ungleich dem Fall eines Erlangens des Berechnungswertes von der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Ionenstrahl-Stroms, ist es schwierig, den Berechnungswert von der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Strahl-Stroms anhand von einer Berechnungsformel zu erlangen. Andererseits ist die Distanz zwischen der Ionenquelle und der Kondensorlinse unabhängig vom Ionenstrahl-Strom konstant, und ist somit der Korrekturwert von der Kondensor-Spannung ebenso unabhängig vom Ionenstrahl-Strom konstant. Das heißt, dass der Korrekturwert in jenem Fall, bei welchem der beliebige Ionenstrahl-Strom erlangt wird, mit dem Korrekturwert in jenem Fall übereinstimmt, bei welchem der Referenz-Ionenstrahl-Strom erlangt wird.
  • Angesichts dessen wird, für den ersten Satz, der erste Korrekturwert in jenem Fall, bei welchem der Referenz-Ionenstrahl-Strom erlangt ist, vom ersten experimentellen Wert zum Erlangen des beliebigen Ionenstrahl-Stroms subtrahiert, um hierdurch den ersten Berechnungswert zum Erlangen des beliebigen Ionenstrahl-Stroms zu erlangen. Wenn der erste Berechnungswert bekannt ist, kann, für den zweiten Satz, lediglich durch Addieren des zweiten Korrekturwerts in jenem Fall, bei welchem der Referenz-Ionenstrahl-Strom erlangt ist, zum ersten Berechnungswert, der beliebige Einsetzwert von der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Ionenstrahl-Stroms erlangt werden. Daher kann die Kondensor-Spannung-Tabelle, in welcher der beliebige Einsetzwert von der Kondensor-Spannung gespeichert ist, einfach erzeugt werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Einstellen einer Ionenstrahl-Optik für eine Einrichtung eines fokussierten Ionenstrahls bereitgestellt, welche dazu ausgelegt ist, eine Kondensor-Spannung basierend auf einer Kondensor-Spannung-Tabelle einzusetzen, und enthält: eine Ionenquelle, welche ausgelegt ist, Ionen zuzuführen; eine Kondensorlinse, welche ausgelegt ist, einen von der Ionenquelle extrahierten Ionenstrahl zu komprimieren; wobei die Kondensorlinse eine Bipotenzial-Linse enthält, welche umfasst: eine erste Elektrode, welche ausgelegt ist, den Ionenstrahl von der Ionenquelle in Ansprechen auf ein Anlegen von einer Extraktions-Spannung zwischen der ersten Elektrode und der Ionenquelle zu extrahieren, und eine zweite Elektrode, welche ausgelegt ist, den von der Ionenquelle extrahierten Ionenstrahl in Ansprechen auf ein Anlegen von einer Kondensor-Spannung zwischen der zweiten Elektrode und der Ionenquelle zu komprimieren; eine Mehrzahl von Typen von Aperturen, welche unterschiedliche Apertur-Durchmesser haben und ausgelegt sind, einen Durchmesser des komprimierten Ionenstrahls zu reduzieren; und die Kondensor-Spannung-Tabelle, welche ausgelegt ist, einen Einsetzwert der Kondensor-Spannung zum Erlangen eines Referenz-Ionenstrahl-Stroms, bei welchem der Ionenstrahl-Durchmesser minimiert ist, in Übereinstimmung mit einer Größe der Extraktions-Spannung und der Typen von Aperturen zu speichern, wobei das Verfahren umfasst: Speichern, zuvor in der Kondensor-Spannung-Tabelle, eines Berechnungswertes der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Ionenstrahl-Stroms für jeden der Mehrzahl von Typen von Aperturen; Erlangen, für eine Referenz-Apertur aus der Mehrzahl von Typen von Aperturen, eines experimentellen Wertes der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Ionenstrahl-Stroms; Erlangen eines Korrekturwertes der Kondensor-Spannung durch ein Subtrahieren des für die Referenz-Apertur gespeicherten Berechnungswerts vom experimentellen Wert für die Referenz-Apertur; Erlangen der Einsetzwerte für jeden der Mehrzahl von Typen von Aperturen durch ein Addieren des erlangten Korrekturwerts mit dem Berechnungswert, welcher für jeden der Mehrzahl von Typen von Aperturen gespeichert ist; und Speichern des erlangten Einsetzwertes in der Kondensor-Spannung-Tabelle.
  • Hierdurch können, lediglich durch ein Erlangen des experimentellen Werts von der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Ionenstrahl-Stroms für lediglich die Referenz-Apertur, die Einsetzwerte von der Kondensor-Spannung für weitere Aperturen erlangt werden. Daher kann die Kondensor-Spannung-Tabelle mit einer hohen Genauigkeit einfach erzeugt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2012-060961 [0001]
    • WO 2010/016394 [0005]

Claims (5)

  1. Vorrichtung eines fokussierten Ionenstrahls, welche enthält: eine Ionenquelle, welche ausgelegt ist, Ionen zuzuführen; eine Kondensorlinse, welche ausgelegt ist, einen von der Ionenquelle extrahierten Ionenstrahl zu komprimieren, wobei die Kondensorlinse eine Bipotenzial-Linse enthält, welche umfasst: eine erste Elektrode, welche ausgelegt ist, den Ionenstrahl von der Ionenquelle in Ansprechen auf ein Anlegen von einer Extraktions-Spannung zwischen der ersten Elektrode und der Ionenquelle zu extrahieren, und eine zweite Elektrode, welche ausgelegt ist, den von der Ionenquelle extrahierten Ionenstrahl in Ansprechen auf ein Anlegen von einer Kondensor-Spannung zwischen der zweiten Elektrode und der Ionenquelle zu komprimieren; eine Mehrzahl von Typen von Aperturen, welche unterschiedliche Apertur-Durchmesser haben und ausgelegt sind, einen Durchmesser des komprimierten Ionenstrahls zu reduzieren; und einen Steuerabschnitt, welcher eine Kondensor-Spannung-Tabelle umfasst, welche ausgelegt ist, einen Einsetzwert der Kondensor-Spannung zum Erlangen eines Referenz-Ionenstrahl-Stroms, bei welchem der Ionenstrahl-Durchmesser minimiert ist, in Übereinstimmung mit einer Größe der Extraktions-Spannung und der Typen von Aperturen zu speichern, und ausgelegt ist, die Kondensor-Spannung basierend auf der Kondensor-Spannung-Tabelle einzusetzen, wobei der Steuerabschnitt ausgelegt ist, um: zuvor in der Kondensor-Spannung-Tabelle einen Berechnungswert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Ionenstrahl-Stroms für jeden der Mehrzahl von Typen von Aperturen zu speichern, für eine Referenz-Apertur aus der Mehrzahl von Typen von Aperturen einen experimentellen Wert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Ionenstrahl-Stroms zu erlangen, einen Korrekturwert der Kondensor-Spannung durch ein Subtrahieren des für die Referenz-Apertur gespeicherten Berechnungswerts vom experimentellen Wert für die Referenz-Apertur zu erlangen, die Einsetzwerte für jeden der Mehrzahl von Typen von Aperturen durch ein Addieren des erlangten Korrekturwerts mit den Berechnungswerten, welche für jeden der Mehrzahl von Typen von Aperturen gespeichert sind, zu erlangen, und die erlangten Einsetzwerte in der Kondensor-Spannung-Tabelle zu speichern.
  2. Vorrichtung eines fokussierten Ionenstrahls nach Anspruch 1, bei welcher der Steuerabschnitt dazu ausgelegt ist: den Einsetzwert durch ein Addieren des Korrekturwertes, welcher für die Referenz-Apertur bei einer spezifischen Extraktions-Spannung erlangt ist, mit dem Berechnungswert, welcher für jeden der Mehrzahl von Typen der Aperturen bei einer Extraktions-Spannung, welche sich von der spezifischen Extraktions-Spannung unterscheidet, gespeichert ist, zu erlangen, und den erlangten Einsetzwert in der Kondensor-Spannung-Tabelle zu speichern.
  3. Vorrichtung eines fokussierten Ionenstrahls nach Anspruch 1, bei welcher der Steuerabschnitt dazu ausgelegt ist: den experimentellen Wert für jede der Extraktions-Spannungen zu erlangen, für jede der Extraktions-Spannungen den Korrekturwert durch ein Subtrahieren des Berechnungswertes, welcher für die Referenz-Apertur gespeichert ist, vom experimentellen Wert zu erlangen, für jede der Extraktions-Spannungen den Einsetzwert durch ein Addieren des Korrekturwerts mit den Berechnungswerten, welche für jeden der Mehrzahl von Typen der Aperturen gespeichert sind, zu erlangen, und die erlangten Einsetzwerte in der Kondensor-Spannung-Tabelle zu speichern.
  4. Vorrichtung eines fokussierten Ionenstrahls nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher die Kondensor-Spannung-Tabelle dazu ausgelegt ist, einen beliebigen Einsetzwert der Kondensor-Spannung zum Erlangen eines beliebigen Ionenstrahl-Stroms zu speichern, und bei welcher der Steuerabschnitt dazu ausgelegt ist: einen ersten Korrekturwert für einen ersten Satz aus der Ionenquelle und der Kondensorlinse zu erlangen, einen ersten experimentellen Wert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Ionenstrahl-Stroms zu erlangen, einen ersten Berechnungswert der Kondensor-Spannung zum Erlangen des beliebigen Ionenstrahl-Stroms durch ein Subtrahieren des ersten Korrekturwerts vom ersten experimentellen Wert zu erlangen, einen zweiten Korrekturwert für einen zweiten Satz, bei welchem sich die Ionenquelle und/oder die Kondensorlinse von der Ionenquelle und der Kondensorlinse aus dem ersten Satz unterscheiden, zu erlangen, den beliebigen Einsetzwert durch ein Addieren des zweiten Korrekturwerts mit dem ersten Berechnungswert zu erlangen, und den erlangten beliebigen Einsetzwert in der Kondensor-Spannung-Tabelle zu speichern.
  5. Verfahren zum Einstellen einer Ionenstrahl-Optik für eine Vorrichtung eines fokussierten Ionenstrahls, welche ausgelegt ist, eine Kondensor-Spannung basierend auf einer Kondensor-Spannung-Tabelle einzusetzen, und enthält: eine Ionenquelle, welche ausgelegt ist, Ionen zuzuführen; eine Kondensorlinse, welche ausgelegt ist, einen von der Ionenquelle extrahierten Ionenstrahl zu komprimieren; wobei die Kondensorlinse eine Bipotenzial-Linse enthält, welche umfasst: eine erste Elektrode, welche ausgelegt ist, den Ionenstrahl von der Ionenquelle in Ansprechen auf ein Anlegen von einer Extraktions-Spannung zwischen der ersten Elektrode und der Ionenquelle zu extrahieren, und eine zweite Elektrode, welche ausgelegt ist, den von der Ionenquelle extrahierten Ionenstrahl in Ansprechen auf ein Anlegen von der Kondensor-Spannung zwischen der zweiten Elektrode und der Ionenquelle zu komprimieren; eine Mehrzahl von Typen von Aperturen, welche unterschiedliche Apertur-Durchmesser haben und ausgelegt sind, einen Durchmesser des komprimierten Ionenstrahls zu reduzieren; und die Kondensor-Spannung-Tabelle, welche ausgelegt ist, einen Einsetzwert der Kondensor-Spannung zum Erlangen eines Referenz-Ionenstrahl-Stroms, bei welchem der Ionenstrahl-Durchmesser minimiert ist, in Übereinstimmung mit einer Größe der Extraktions-Spannung und der Typen von Aperturen zu speichern, wobei das Verfahren umfasst: Zuvor Speichern eines Berechnungswertes der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Ionenstrahl-Stroms für jeden der Mehrzahl von Typen von Aperturen in der Kondensor-Spannung-Tabelle; Erlangen, für eine Referenz-Apertur aus der Mehrzahl von Typen von Aperturen, eines experimentellen Wertes der Kondensor-Spannung zum Erlangen des Referenz-Ionenstrahl-Stroms; Erlangen eines Korrekturwertes der Kondensor-Spannung durch ein Subtrahieren des für die Referenz-Apertur gespeicherten Berechnungswerts vom experimentellen Wert für die Referenz-Apertur; Erlangen der Einsetzwerte für jeden der Mehrzahl von Typen von Aperturen durch ein Addieren des erlangten Korrekturwerts mit dem Berechnungswert, welcher für jeden der Mehrzahl von Typen von Aperturen gespeichert ist; und Speichern des erlangten Einsetzwertes in der Kondensor-Spannung-Tabelle.
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