DE102020211903A1

DE102020211903A1 - Gerät mit fokussiertem ionenstrahl

Info

Publication number: DE102020211903A1
Application number: DE102020211903.1A
Authority: DE
Inventors: Haruyuki ISHII; Atsushi Uemoto; Tatsuya Asahata
Original assignee: Hitachi High Tech Science Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Science Corp
Priority date: 2019-09-25
Filing date: 2020-09-23
Publication date: 2021-03-25
Also published as: KR20210036260A; JP7308710B2; JP2021051922A; CN112563100A; US20210090849A1; TW202123288A; US11482398B2

Abstract

Bereitgestellt wird ein Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl, welches in der Lage ist, jede einer Vielzahl von Bestrahlungspositionen eines fokussierten Ionenstrahls automatisch und exakt auf eine euzentrische Höhe einzustellen. Das Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl (100) umfasst: eine Elektronenstrahlsäule (10); eine fokussierte Ionenstrahlsäule (20); eine Probenplattform (50) , welche um eine Neigungsachse (TA) neigbar und in einer Höhenrichtung beweglich ist; eine Koordinatenerfassungseinheit (6A), welche dafür ausgelegt ist, um, wenn eine Vielzahl von Bestrahlungspositionen (P1 bis P3), auf welche der fokussierte Ionenstrahl aufzubringen ist, auf der Probe (200) gekennzeichnet ist, Flächenkoordinaten jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen zu erlangen; eine Bewegungsbetragberechnungseinheit (6B), welche dafür ausgelegt ist, um auf der Grundlage der Flächenkoordinaten einen Bewegungsbetrag zu berechnen, um welchen die Probenplattform auf eine euzentrische Höhe (Zs) zu bewegen ist, so dass die euzentrische Höhe (Zs) mit einer Schnittposition übereinstimmt, an welcher der Elektronenstrahl und der fokussierte Ionenstrahl an jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen miteinander übereinstimmen; und eine Probenplattformbewegungssteuereinheit (6C), welche dafür ausgelegt ist, um die Probenplattform auf der Grundlage des Bewegungsbetrags auf die euzentrische Höhe (Zs) an jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen zu bewegen.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl, umfassend eine Elektronenstrahlsäule und eine fokussierte Ionenstrahlsäule.
Beschreibung des Standes der Technik
Bisher ist ein FIB-SEM-Gerät verwendet worden, bei welchem ein Rasterelektronenmikroskop (SEM) ferner mit einer fokussierten Ionenstrahlsäule montiert ist, welche dafür ausgelegt ist, um eine Probe mit einem fokussierten Ionenstrahl (FIB) zu bestrahlen, um eine Schnittfläche zu bilden. Mit dieser Ausgestaltung kann die durch Verwendung des fokussierten Ionenstrahls bearbeitete Schnittfläche mit einem Elektronenstrahl von dem SEM bestrahlt werden und können Bearbeitung für die Schnittfläche einer Probe und die Beobachtung und Messung der Schnittfläche vor Ort in einem Gerät durchgeführt werden.
Im Übrigen kann, wenn eine spezifische Position auf einer Probe bearbeitet oder beobachtet wird, während die Probe durch Antreiben einer Plattform durch Verwendung eines FIB-Geräts geneigt wird, die spezifische Position aufgrund eines Neigevorgangs aus einem Sichtfeld fallen.
Daher ist ein FIB-Gerät entwickelt worden, welches einen Plattformmechanismus zum Platzieren der Probe auf einer euzentrischen Höhe umfasst, um zu verhindern, dass die spezifische Position selbst durch den Neigevorgang aus dem Sichtfeld fällt (siehe offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2016-72089 ).
In diesem Fall stellt die „euzentrische Höhe“ eine Höhe einer Probenplattform dar, welche sich zeigt, wenn eine spezifische Position auf einem Beobachtungsbild auf der Probe sich nicht bewegt, selbst wenn die Probe während der Beobachtung geneigt wird, während die Probe auf der Probenplattform platziert ist. In dem Fall des FIB-SEM-Geräts ist eine Höhe der Plattform eingestellt, so dass eine Schnittposition zwischen dem fokussierten Ionenstrahl und dem Elektronenstrahl mit einer Probenposition (euzentrische Position) auf der Plattform auf der euzentrischen Höhe übereinstimmt. Das heißt, die euzentrische Position ist eine Höhe, welche durch Hinzufügen einer Dicke der Probe (und einer Dicke eines Probenhalters, wenn der Probenhalter verwendet wird) zu der euzentrischen Höhe erhalten wird.
Mit dieser Ausgestaltung fällt die spezifische Position nicht aus dem Sichtfeld des FIB und SEM vor und nach dem Neigevorgang, selbst wenn eine FIB-Bearbeitung und SEM-Beobachtung der spezifischen Position auf der Probe durchgeführt werden, während der Neigevorgang durchgeführt wird. Daher kann die Bearbeitung effizient beobachtet werden.
Wenn jedoch ein fokussierter Ionenstrahl verwendet wird, um eine Probe zu bearbeiten, besteht ein Bedarf nach Bearbeitung an einer Mehrzahl von Positionen auf der Oberfläche der Probe, und es ist kompliziert, eine Neigungsachse einer Probenplattform auf eine euzentrische Höhe jedes Mal einzustellen, wenn die Probenplattform jeweils zu einer Position bewegt wird.
Zusätzlich kann die Messung unter der Annahme durchgeführt werden, dass die an einer ersten Position eingestellte und ermittelte euzentrische Höhe an anderen Positionen konstant ist. Die euzentrische Höhe ändert sich jedoch zum Beispiel aufgrund von Unregelmäßigkeiten der Probe und es besteht somit die Befürchtung, dass ein Zielbereich aus einem Sichtfeld fallen kann, wenn die Probe geneigt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die vorstehend genannten Probleme zu lösen und stellt sich die Aufgabe, ein Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl bereitzustellen, welches in der Lage ist, jede einer Vielzahl von Bestrahlungspositionen eines fokussierten Ionenstrahls auf einer Probe automatisch und exakt auf eine euzentrische Höhe einzustellen.
Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, umfasst ein Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl nach mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: eine Elektronenstrahlsäule, welche dafür ausgelegt ist, um eine Probe mit einem Elektronenstrahl zu bestrahlen; eine fokussierte Ionenstrahlsäule, welche dafür ausgelegt ist, um die Probe mit einem fokussierten Ionenstrahl zu bestrahlen; eine Probenplattform, auf welcher die Probe entweder in direkter Weise oder indirekter Weise zu platzieren ist und welche um eine Neigungsachse senkrecht zu dem Elektronenstrahl und dem fokussierten Ionenstrahl neigbar und in einer Höhenrichtung beweglich ist; eine Koordinatenerfassungseinheit, welche dafür ausgelegt ist, um, wenn eine Vielzahl von Bestrahlungspositionen, auf welche der fokussierte Ionenstrahl aufzubringen ist, auf der Probe gekennzeichnet ist, Flächenkoordinaten jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen zu erlangen; eine Bewegungsbetragberechnungseinheit, welche dafür ausgelegt ist, um auf der Grundlage der Flächenkoordinaten einen Bewegungsbetrag zu berechnen, um welchen die Probenplattform auf eine euzentrische Höhe (Zs) zu bewegen ist, so dass die euzentrische Höhe (Zs) mit einer Schnittposition übereinstimmt, an welcher der Elektronenstrahl und der fokussierte Ionenstrahl an jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen miteinander übereinstimmen; und eine Probenplattformbewegungssteuereinheit, welche dafür ausgelegt ist, um die Probenplattform auf der Grundlage des Bewegungsbetrags auf die euzentrische Höhe (Zs) an jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen zu bewegen.
Gemäß dem vorstehend genannten Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl können, nachdem der fokussierte Ionenstrahl aufgebracht ist, um zum Beispiel verschiedene Arten von Bearbeitung und Beschichtung durchzuführen, während die Bestrahlungsposition auf der Oberfläche der Probe auf die euzentrische Position festgelegt ist, Beobachtung oder ein anderer derartiger Vorgang durchgeführt werden, während die Bestrahlungsposition um einen vorgegebenen Winkel geneigt wird.
Nachdem die Bearbeitung und Beobachtung an der Bestrahlungsposition beendet sind, wird jede der nachfolgenden Bestrahlungspositionen automatisch auf die euzentrische Höhe eingestellt, um dadurch die Arbeitseffizienz zu verbessern. Zusätzlich ist es im Vergleich zu einem Fall, bei dem die euzentrische Höhe manuell eingestellt wird, möglich, jede Bestrahlungsposition daran zu hindern, aus der euzentrischen Höhe zu fallen, und ist es auch möglich, jede Bestrahlungsposition daran zu hindern, aus aus dem Sichtfeld zu fallen, wenn die Probe geneigt wird.
Bei dem Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Probenplattformbewegungssteuereinheit dafür ausgelegt sein, um die Probenplattform in einer Y-Achsenrichtung parallel zu einer horizontalen Ebene der Probenplattform und senkrecht zu der Neigungsachse zu bewegen, um einen Abweichungsbetrag (L) an der Bestrahlungsposition in der Y-Achsenrichtung zu kompensieren.
Der Abweichungsbetrag (L) in der Y-Achsenrichtung kann zum Beispiel nicht nur durch Abweichungen, welche sich aufgrund von Montagefehlern (Bearbeitungsunterschiede) zwischen den Probenplattformen von einzelnen Geräten mit fokussiertem Ionenstrahl zeigen, wenn ein Bewegungsmechanismus für die Probenplattform zu jeder Bestrahlungsposition bewegt wird, und durch Abweichungen tatsächlicher Bewegungsbeträge eines Piezoelements, eines Schrittmotors und anderer Aktoren, welche den Bewegungsmechanismus bilden, verursacht sein, sondern auch durch eine Krümmung eines Elektronenstrahls von einer Strahlachse zum Erzeugen eines SEM-Bildes der Probe, welche sich zeigt, wenn die euzentrische Höhe ermittelt wird, und durch andere derartige Faktoren.
Im Hinblick darauf wird gemäß dem vorstehend genannten Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl der Abweichungsbetrag (L) kompensiert, und somit ist es möglich, den Ausfall zum Beispiel einer Beobachtungsposition der Probe zu unterdrücken.
Bei dem Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Probenplattformbewegungssteuereinheit dafür ausgelegt sein, um den Bewegungsbetrag zu berechnen, indem Variationen der euzentrischen Höhe (Zs) berücksichtigt werden, welche aus dem Abweichungsbetrag (L) abgeleitet werden.
Gemäß dem vorstehend genannten Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl wird der Abweichungsbetrag (L) kompensiert und wird somit die Messgenauigkeit der euzentrischen Höhe (Zs) verbessert.
Bei dem Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Abweichungsbetrag (L) entweder einen vorgegebenen Wert, welcher geschätzt wird, oder einen berechneten Wert aufweisen, welcher erhalten wird, wenn die Bewegungsbetragberechnungseinheit die euzentrische Höhe (Zs) berechnet.
Das Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ferner einen Speicher umfassen, welcher dafür ausgelegt ist, um eine euzentrische Höhe (Zse) an vorgegebenen Flächenkoordinaten auf der Oberfläche der auf der Probenplattform platzierten Probe zu speichern, und die Bewegungsbetragberechnungseinheit kann dafür ausgelegt sein, um auf die in dem Speicher gespeicherte euzentrische Höhe (Zse) Bezug zu nehmen, um die euzentrische Höhe (Zs) an jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen auf der Grundlage einer Koordinatendifferenz zwischen den vorgegebenen Flächenkoordinaten und jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen zu schätzen.
Gemäß dem vorstehend genannten Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl ist es nicht erforderlich, eine euzentrische Höhe (Zs) für jede einer Vielzahl von Bestrahlungspositionen jedes Mal, wenn Bearbeitung durchgeführt wird, zu berechnen, und ist es möglich, kontinuierliche Bearbeitung und Beobachtung an einer Vielzahl von Bestrahlungspositionen zu automatisieren.
Bei dem Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Speicher dafür ausgelegt sein, um einen Abweichungsbetrag (Le) an den vorgegebenen Flächenkoordinaten in Zusammenhang mit der euzentrischen Höhe (Zse) zu speichern, und kann die Bewegungsbetragberechnungseinheit dafür ausgelegt sein, um auf den in dem Speicher gespeicherten Abweichungsbetrag (Le) Bezug zu nehmen, um den Abweichungsbetrag (L) an jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen auf der Grundlage einer Koordinatendifferenz zwischen den vorgegebenen Flächenkoordinaten und jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen weiter zu schätzen.
Gemäß dem vorstehend genannten Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl kann der Abweichungsbetrag (L) ohne Berechnung der euzentrischen Höhe (Zs) für jede einer Vielzahl von Bestrahlungspositionen jedes Mal, wenn die Bearbeitung durchgeführt wird, geschätzt werden.
Bei dem Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Speicher dafür ausgelegt sein, um einen Drehwinkel mit einem R-Wert um eine Achse senkrecht zu einer relevanten Ebene, welche sich zeigt, wenn die euzentrische Höhe (Zse) an den vorgegebenen Flächenkoordinaten gemessen wird, in Zusammenhang mit dem Abweichungsbetrag (Le) und der euzentrischen Höhe (Zse) zu speichern, und kann die Bewegungsbetragberechnungseinheit dafür ausgelegt sein, um auf den in dem Speicher gespeicherten R-Wert Bezug zu nehmen, um den Abweichungsbetrag (L) an jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen auf der Grundlage eines Ähnlichkeitsgrades zwischen dem R-Wert an den vorgegebenen Flächenkoordinaten und dem R-Wert an jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen zu schätzen.
Gemäß dem vorstehend genannten Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl werden die vorgegebenen Flächenkoordinaten aus dem Speicher unter Berücksichtigung eines Ähnlichkeitsgrades zwischen den R-Werten extrahiert, welche einen Einfluss auf den Abweichungsbetrag (L) ausüben, und wird somit die Schätzungsgenauigkeit des Abweichungsbetrags (L) verbessert.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, jede der Vielzahl von Bestrahlungspositionen des fokussierten Ionenstrahls auf der Probe automatisch und präzise auf die euzentrische Höhe einzustellen.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Gesamtausgestaltung eines Geräts mit fokussiertem Ionenstrahl gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer Probenplattform.
3 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines durch ein Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl durchzuführenden Bearbeitungsablaufs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Verfahrens zum Berechnen einer euzentrischen Höhe Zs bei der ersten Ausführungsform.
5 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung von Bestrahlungspositionen vor und nach einem Neigen.
6 ist eine Reihe von Tabellen, um ein Beispiel einer Berechnungsfolge der euzentrischen Höhe Zs und eines Bewegungsbetrags in einer Höhenrichtung zu zeigen.
7 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung von Bestrahlungspositionen vor und nach einem Neigen, welche sich zeigen, wenn eine Abweichung L in der Y-Achsenrichtung aufgetreten ist.
8 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Verfahrens zum Berechnen der euzentrischen Höhe Zs bei einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Neigen einer Oberfläche einer Probe unter zwei Neigungswinkeln, um sowohl Zs als auch L zu berechnen.
10A und 10B zeigen Tabellen (Zuordnungen) zur Schätzung von L.
11 ist eine Ansicht in XY-Ebene der auf der Probenplattform platzierten Probe.
12 zeigt eine Datenstruktur einer Tabelle, um eine euzentrische Höhe und einen Abweichungsbetrag an vorgegebenen Flächenkoordinaten der Probe zu zeigen, welche in einem Speicher gespeichert ist.
13 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Schätzen der euzentrischen Höhe durch Verwendung von R-Werten in der Tabelle von 12.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nunmehr wird zumindest eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
1 ist ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Gesamtausgestaltung eines Geräts mit fokussiertem Ionenstrahl 100 gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 1 umfasst das Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl 100 eine Elektronenstrahlsäule (SEM-Säule) 10, eine fokussierte Ionenstrahlsäule (FIB-Säule) 20, eine Gasionenstrahlsäule 30, einen Detektor sekundärer Elektronen 4, eine Gaskanone 5, eine Steuereinheit 6, eine Anzeigeeinheit 7, eine Eingabeeinheit 8, eine Probenplattform 50 und einen auf der Probenplattform 50 angeordneten Probentisch (Probenhalter) 51.
Ein Teil der oder sämtliche Komponenten des Geräts mit fokussiertem Ionenstrahl 100 sind in einer Vakuumkammer 40 angeordnet und das Innere der Vakuumkammer 40 ist bis zu einem vorgegebenen Vakuumgrad drucklos gemacht.
Die Probenplattform 50 ist dafür ausgelegt, um den Probentisch 51 beweglich zu halten, und eine Probe 200 ist auf dem Probentisch 51 platziert. Die Probenplattform 50 weist auch einen Bewegungsmechanismus auf, welcher in der Lage ist, den Probentisch 51 auf fünf Achsen zu verschieben.
Insbesondere umfasst dieser Bewegungsmechanismus einen XY-Bewegungsmechanismus 50xy zum Bewegen des Probentisches 51 entlang einer X-Achse und einer Y-Achse, welche parallel zu einer horizontalen Ebene und senkrecht zueinander sind, einen Z-Bewegungsmechanismus 50z zum Bewegen des Probentisches 51 entlang einer Z-Achse (Höhenrichtung) senkrecht zu der X-Achse und der Y-Achse, einen Drehmechanismus 50r zum Drehen des Probentisches 51 um die Z-Achse und einen Neigemechanismus 50t zum Drehen des Probentisches 51 um eine Neigungsachse TA parallel zu der X-Achse. Die Neigungsachse TA ist senkrecht zu Bestrahlungsrichtungen eines Elektronenstrahls 10A und eines fokussierten Ionenstrahls 20A.
Der vorstehend genannte Mechanismus kann durch ein piezoelektrisches Element, einen Schrittmotor und verschiedene andere Aktoren erzielt werden.
Die Probenplattform 50 verschiebt den Probentisch 51 auf den fünf Achsen, um dadurch die Probe 200 zu einer Vielzahl von Bestrahlungspositionen des Elektronenstrahls 10A, des fokussierten Ionenstrahls 20A und eines Gasionenstrahls 30A zu bewegen (Bestrahlungspunkte (Positionen) P1, P2 und P3, an welchen die Bestrahlungsstrahlen 10A bis 30A einander schneiden und welche in 2 veranschaulicht sind).
An der Bestrahlungspunkten P1 bis P3 wird die Oberfläche (Querschnitt) der Probe 200 mit dem Elektronenstrahl 10A, dem fokussierten Ionenstrahl 20A und dem Gasionenstrahl 30A bestrahlt (in 2 sind nur der Elektronenstrahl 10A und der fokussierte Ionenstrahl 20A veranschaulicht), um dadurch eine Bearbeitung und SEM-Beobachtung durchzuführen.
Die Steuereinheit 6 kann von einem Computer gebildet sein, umfassend eine CPU, welche als zentrale Recheneinheit dient, einen Speicher 6M (RAM und ROM) , welcher dafür ausgelegt ist, zum Beispiel Daten und Programme zu speichern, einen Eingangskanal, welcher dafür ausgelegt ist, ein Signal von einem externen Gerät zu empfangen, und einen Ausgangskanal, welcher dafür ausgelegt ist, um ein Signal an das externe Gerät auszugeben. Die Steuereinheit 6 ist so ausgelegt, dass die CPU verschiedene Arten von Verarbeitungsberechnung auf der Grundlage der in dem Speicher 6M gespeicherten Programmen ausführt, um die jeweiligen Komponenten des Geräts mit fokussiertem Ionenstrahl 100 zu steuern. Die Steuereinheit 6 ist dann zum Beispiel mit Steuerleitungen der Elektronenstrahlsäule 10, der fokussierten Ionenstrahlsäule 20, der Gasionenstrahlsäule 30, des Detektors sekundärer Elektronen 4 und der Probenplattform 50 elektrisch verbunden.
Die Steuereinheit 6 umfasst eine Koordinatenerfassungseinheit 6A, eine Bewegungsbetragberechnungseinheit 6B und eine Probenplattformbewegungssteuereinheit 6C, welche später beschrieben werden.
Die Steuereinheit 6 ist auch dafür ausgelegt, um die Probenplattform 50 auf der Grundlage eines Befehls einer Software oder einer durch eine Bedienperson durchgeführten Eingabe anzutreiben, um die Position und Stellung der Probe 200 einzustellen, um dadurch die Bestrahlungspositionen und Bestrahlungswinkel des Elektronenstrahls 10A, des fokussierten Ionenstrahls 20A und des Gasionenstrahls 30A zum Bestrahlen der Oberfläche der Probe 200 einzustellen.
Die Steuereinheit 6 ist mit der Eingabeeinheit 8, zum Beispiel einer Tastatur, zum Erfassen einer Anweisungseingabe durch die Bedienperson und der Anzeigeeinheit 7 verbunden, welche dafür ausgelegt ist, um zum Beispiel ein Bild einer Probe anzuzeigen.
Die SEM-Säule 10 umfasst eine (nicht gezeigte) Elektronenquelle, welche dafür ausgelegt ist, um Elektronen auszustrahlen, und ein (nicht gezeigtes) optisches System für Elektronen, welches dafür ausgelegt ist, um die von der Elektronenquelle ausgestrahlten Elektronen in eine Strahlgestalt zu formen und die Elektronen abzutasten. Wenn die Probe 200 mit dem von der Elektronenstrahlsäule 10 ausgestrahlten Elektronenstrahl 10A bestrahlt wird, werden von der Probe 200 sekundäre Elektronen erzeugt. Die erzeugten sekundären Elektronen werden von einem (nicht gezeigten) Detektor sekundärer Elektronen innerhalb der Säule oder dem Detektor sekundärer Elektronen 4 außerhalb der Säule detektiert, um dadurch in der Lage zu sein, das Bild der Probe 200 zu erfassen. In einem anderen Fall werden reflektierte Elektronen durch einen Detektor reflektierter Elektronen 14 innerhalb der Säule detektiert, um dadurch in der Lage zu sein, das Bild der Probe 200 zu erfassen.
Das optische System für Elektronen umfasst zum Beispiel eine Kondensorlinse, welche dafür ausgelegt ist, um den Elektronenstrahl 10A zu fokussieren, eine Blende, welche dafür ausgelegt ist, um den Elektronenstrahl 10A einzuschnüren, einen Ausrichter, welcher dafür ausgelegt ist, um eine optische Achse des Elektronenstrahls 10A einzustellen, eine Objektivlinse, welche dafür ausgelegt ist, um den Elektronenstrahl 10A auf die Probe 200 zu fokussieren, und einen Deflektor, welcher dafür ausgelegt ist, um den Elektronenstrahl 10A auf der Probe 200 abzutasten.
Die FIB-Säule 20 umfasst eine (nicht gezeigte) Ionenquelle, welche dafür ausgelegt ist, um Ionen zu erzeugen, und ein (nicht gezeigtes) optisches System für Ionen, welches dafür ausgelegt ist, um die von der Ionenquelle ausgestrahlten Ionen in eine Strahlgestalt zu formen und die Ionen abzutasten. Wenn die Probe 200 mit dem fokussierten Ionenstrahl 20A, welcher ein Ladungsteilchenstrahl von der FIB-Säule 20 ist, bestrahlt wird, werden sekundäre Ionen, sekundäre Elektronen und andere sekundäre Ladungsteilchen von der Probe 200 erzeugt. Diese sekundären Ladungsteilchen werden von dem Detektor sekundärer Elektronen 4 detektiert, um das Bild der Probe 200 zu erlangen. Die FIB-Säule 20 erhöht auch eine Bestrahlungsmenge des fokussierten Ionenstrahls 20A, um Ätzbearbeitung (Querschnittsbearbeitung) an der Probe 200 innerhalb eines Bestrahlungsbereichs durchzuführen.
Das optische System für Ionen weist eine bekannte Ausgestaltung auf und umfasst zum Beispiel eine Kondensorlinse, welche dafür ausgelegt ist, um den fokussierten Ionenstrahl 20A zu fokussieren, eine Blende, welche dafür ausgelegt ist, um den fokussierten Ionenstrahl 20A einzuschnüren, einen Ausrichter, welcher dafür ausgelegt ist, um eine optische Achse des fokussierten Ionenstrahls 20A einzustellen, eine Objektivlinse, welche dafür ausgelegt ist, um den fokussierten Ionenstrahl 20A auf die Probe zu fokussieren, und einen Deflektor, welcher dafür ausgelegt ist, um den fokussierten Ionenstrahl 20A auf der Probe abzutasten.
Die Gasionenstrahlsäule 30 umfasst zum Beispiel eine (nicht gezeigte) Ionenquelle, welche dafür ausgelegt ist, um Ionen zu erzeugen, die Argonionen sind, eine (nicht gezeigte) Kondensorlinse, welche dafür ausgelegt ist, um den von der Ionenquelle ausgestrahlten Ionenstrahl zu fokussieren, eine (nicht gezeigte) Austasteinheit, eine (nicht gezeigte) Blende, welche dafür ausgelegt ist, um den Ionenstrahl einzuschnüren, und eine (nicht gezeigte) Objektivlinse, welche dafür ausgelegt ist, um den Ionenstrahl zu fokussieren.
Die Gaskanone 5 gibt ein vorgegebenes Gas, zum Beispiel ein Ätzgas, an die Probe 200 ab. Die Probe 200 wird mit dem Elektronenstrahl 10A, dem fokussierten Ionenstrahl 20A oder dem Gasionenstrahl 30A bestrahlt, während das Ätzgas von der Gaskanone 5 zugeführt wird, um dadurch in der Lage zu sein, eine Ätzgeschwindigkeit der Probe durch Strahlbestrahlung zu erhöhen. In einem anderen Fall wird die Probe 200 mit dem Elektronenstrahl 10A, dem fokussierten Ionenstrahl 20A oder dem Gasionenstrahl 30A bestrahlt, während ein Verbundgas von der Gaskanone 5 zugeführt wird, um dadurch in der Lage zu sein, dadurch eine lokale Abscheidung (Beschichtung) von Gaskomponenten in der Nähe eines Strahlbestrahlungsbereichs durchzuführen.
<Erste Ausführungsform>
Als nächstes wird mit Bezug auf 3 ein durch das Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl 100 durchzuführender Bearbeitungsablauf gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zunächst kennzeichnet die Bedienperson die Vielzahl von Bestrahlungspositionen P1 bis P3 zum Bestrahlen der Probe 200 mit dem fokussierten Ionenstrahl 20A, wie es in 2 veranschaulicht ist. In Hinblick auf diese Kennzeichnung kann zum Beispiel, wenn die Bedienperson auf eine vorgegebene Position auf einem SEM-Bild der Probe 200 auf der Anzeigeeinheit 7 klickt, die Steuereinheit 6 diese Position erlangen.
Nach Erlangung der gekennzeichneten Bestrahlungspositionen P1 bis P3 erlangt die Steuereinheit 6 (Koordinatenerfassungseinheit 6A) Flächen-(XY)-Koordinaten von jeder der Bestrahlungspositionen P1 bis P3 (Schritt S2).
Anschließend berechnet die Steuereinheit 6 (Bewegungsbetragberechnungseinheit 6B) eine euzentrische Höhe Zs an jeder der Bestrahlungspositionen P1 bis P3 und einen Bewegungsbetrag in der Höhenrichtung (Schritt S4).
Dieser Bewegungsbetrag ist ein Betrag, um welchen die Probenplattform 50 in der Höhenrichtung zu bewegen ist, um die euzentrische Höhe Zs zu erreichen, um dadurch jede der Bestrahlungspositionen P1 bis P3 der Probe, welche in 2 veranschaulicht sind, zu veranlassen, eine euzentrische Position zu werden.
Nunmehr wird mit Bezug auf 4 ein Beispiel eines Verfahrens zum Berechnen jeder euzentrischen Höhe Zs an jeder der Bestrahlungspositionen P1 bis P3 beschrieben. Das Verfahren von 4 wird angewendet, wenn angenommen wird, dass die Abweichung L in der Y-Achsenrichtung nicht auftritt (oder ignoriert werden kann), wenn die euzentrische Höhe Zs berechnet wird.
In 4 wird zunächst eine Probenoberfläche S0 vor einer Neigung mit dem Elektronenstrahl 10A aus einer vorgegebenen Richtung bestrahlt (senkrechte Richtung in 4), um eine Y-Koordinate (Y0) von der Bestrahlungsposition P1 zu erlangen. Die Erlangung der Y-Koordinate entspricht Schritt S2 von 3.
Anschließend neigt die Steuereinheit 6 die Probe um die Neigungsachse TA um einen Winkel 8, so dass die Probe geneigt ist, um eine Oberfläche SOt aufzuweisen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Y-Koordinate der Bestrahlungsposition P1 um ΔY nach YΘ0 bewegt (auf die linke Seite in 4 bewegt).
Der zu diesem Zeitpunkt erhaltene Bewegungsbetrag wird durch den folgenden Ausdruck angenähert: $Δ Y = Y0 - Y Θ 0 \approx Zs \times sin Θ$
wo Y0, YΘ0 und 8 bekannt sind. Daher kann Zs durch den folgenden Ausdruck erhalten werden: $Zs = (Y 0 - Y Θ 0) / sin Θ$
Ausdruck 2 ist in dem Speicher 6M aufgezeichnet oder in einem Programm zur Berechnung der euzentrischen Höhe Zs aufgezeichnet, um durch die Steuereinheit 6 ausgelesen zu werden.
Dann steuert die Steuereinheit 6 (Probenplattformbewegungssteuereinheit 6C) den Z-Bewegungsmechanismus 50z, um die Probenoberfläche S0 in der Höhenrichtung um eine euzentrische Höhe (+Zs) zu bewegen, um eine Probenoberfläche S1 (Bestrahlungsposition P1) an die euzentrische Position zu bringen (Schritt S6 von 3).
YΘ0 selbst kann in der Regel nicht durch Betrachtung des SEM-Bildes wahrgenommen werden. In Hinblick darauf kann, wenn es an der Bestrahlungsposition P1 selbst eine Funktionsgestalt gibt (zum Beispiel ein Eindruck oder Schatten, welcher sich von der Umgebung abhebt), vor und nach der Neigung der Bewegungsbetrag der Funktionsgestalt in der Y-Achsenrichtung berechnet werden.
Wenn es indessen keine Funktionsgestalt an der Bestrahlungsposition P1 selbst gibt, kann eine Verschiebung einer Funktionsgestalt PF in der Nähe der Bestrahlungsposition P1 in der Y-Achsenrichtung vor und nach der Neigung berechnet werden, wie es in 5 veranschaulicht ist.
Auf diese Weise kann, nachdem der fokussierte Ionenstrahl 20A aufgebracht wird, um zum Beispiel verschiedene Arten von Bearbeitung und Beschichtung durchzuführen, während die Bestrahlungsposition P1 auf der Oberfläche der Probe auf die euzentrische Position festgelegt ist, die Bestrahlungsposition P1 durch Aufbringen des Elektronenstrahls 10A beobachtet werden, während die Bestrahlungsposition P1 um einen vorgegebenen Winkel geneigt ist.
Nachdem die Bearbeitung und Beobachtung an der Bestrahlungsposition P1 beendet sind, wird jede der nachfolgenden Bestrahlungspositionen P2 und P3 automatisch auf die euzentrische Höhe Zs eingestellt, um dadurch die Arbeitseffizienz zu verbessern. Zusätzlich ist es im Vergleich zu einem Fall, bei dem die euzentrische Höhe manuell eingestellt wird, möglich, jede der Bestrahlungspositionen P1 bis P3 daran zu hindern, aus der euzentrischen Höhe Zs zu fallen, und ist es auch möglich, jede der Bestrahlungspositionen P1 bis P3 daran zu hindern, aus dem Sichtfeld zu fallen, wenn die Probe geneigt wird.
In Schritt S4 von 3 kann die euzentrische Höhe Zs und der Bewegungsbetrag in der Höhenrichtung berechnet werden, wie es durch den Pfeil (A) in 6 angegeben ist, indem die euzentrischen Höhen Zs der Bestrahlungspositionen P1 bis P3 sofort, nachdem die XY-Koordinaten der Bestrahlungspositionen P1 bis P3 in Schritt S2 von 3 erlangt worden sind, berechnet werden, bevor FIB-Bestrahlung und SEM-Bildmessung an der Bestrahlungsposition P1 durchgeführt werden.
Zusätzlich kann, wie es durch den Pfeil (B) in 6 angegeben ist, die euzentrische Höhe Zs an der Bestrahlungsposition P1 berechnet werden, nachdem die XY-Koordinaten der Bestrahlungspositionen P1 bis P3 in Schritt S2 von 3 erlangt worden sind, bevor die FIB-Bestrahlung und die SEM-Bildmessung an der Bestrahlungsposition P1 erfolgt, und kann die euzentrische Höhe Zs an der Bestrahlungsposition P2 anschließend berechnet werden, nachdem die FIB-Bestrahlung und die SEM-Bildmessung an der Bestrahlungsposition P1 beendet ist.
<Zweite Ausführungsform>
Als nächstes wird in Bezug auf 7 und 8 ein Verfahren zum Berechnen der euzentrischen Höhe Zs beschrieben, welches in dem Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchzuführen ist (Schritt S4 von 3). Die zweite Ausführungsform ist die gleiche wie die erste Ausführungsform, außer dass das vorstehend genannte Verfahren zum Berechnen der euzentrischen Höhe Zs in Schritt S4 verschieden ist.
Die zweite Ausführungsform wird angewendet, wenn die Abweichung L in der Y-Achsenrichtung zum Zeitpunkt der Berechnung der euzentrischen Höhe Zs auftritt, und stellt eine erhöhte Berechnungsgenauigkeit der euzentrischen Höhe Zs im Vergleich zu jener des Verfahrens von 4 dar.
In diesem Fall wird der Abweichungsbetrag L in der Y-Achsenrichtung zum Beispiel nicht nur durch Abweichungen, welche sich aufgrund von Montagefehlern (Bearbeitungsunterschiede) zwischen den Probeplattformen 50 von einzelnen Geräten mit fokussiertem Ionenstrahl zeigen, wenn der Bewegungsmechanismus für die Probenplattform 50 zu jeder der Bestrahlungspositionen P1 bis P3 bewegt wird, und durch Abweichungen tatsächlicher Bewegungsbeträge eines Piezoelements, eines Schrittmotors und anderer Aktoren, welche den Bewegungsmechanismus bilden, verursacht sein, sondern auch durch eine Krümmung eines Elektronenstrahls 10A von einer Strahlachse zum Erzeugen eines SEM-Bildes der Probe, welche sich zeigt, wenn vorstehend beschriebene Y0 und YΘ0 ermittelt werden, und durch andere derartige Faktoren.
Die Krümmung von der Strahlachse des Elektronenstrahls 10A ist Messbedingungen zuzuschreiben, welche eine Beschleunigungsspannung und eine Blende umfassen.
7 ist ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung einer Änderung der Bestrahlungsposition P1 zwischen vor und nach dem Neigen um den Winkel 8, welche sich zeigt, wenn eine Abweichung L in der Y-Achsenrichtung auftritt. 8 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Berechnen der euzentrischen Höhe Zs, welches durchzuführen ist, wenn die Abweichung L in der Y-Achsenrichtung auftritt.
Wenn die Abweichung L in der Y-Achsenrichtung auftritt, wie es in 7 veranschaulicht ist, weicht die Bestrahlungsposition des Elektronenstrahls 10A um V1 aufgrund der Abweichung L auf der Probenoberfläche S0 vor einer Neigung ab. Dann wird die Y-Koordinate der Bestrahlungsposition P1 vor der Neigung Y1, welche um L von YO bewegt wird (ideale Position, welche sich zeigt, wenn es keine Abweichung L gibt, und welche 4 entspricht). Dann wird die Y-Koordinate der Bestrahlungsposition P1 nach der Neigung YΘ1, welche um L×cosΘ von YΘ0 bewegt wird (ideale Position, welche sich zeigt, wenn es keine Abweichung L gibt, und welche 4 entspricht).
Einzelheiten dieser Lagebeziehungen werden mit Bezug auf 8 beschrieben.
Zunächst weicht die Bestrahlungsposition des Elektronenstrahls 10A auf der Probenoberfläche S0 vor einer Neigung aufgrund der Abweichung L zu V1 ab und wird die Y-Koordinate der Bestrahlungsposition P1 durch den folgenden Ausdruck ausgedrückt: $Y 1 = Y 0 + L$
Anschließend wird an der Bestrahlungsposition P1 auf einer um den Winkel Θ geneigten Probenoberfläche SOT die Abweichung L auch um den Winkel Θ geneigt, und wird eine Y-Achsenkomponente der Abweichung L somit L×cosΘ. Daher wird die Y-Koordinate der Bestrahlungsposition P1 nach der Neigung durch den folgenden Ausdruck ausgedrückt: $Y Θ 1 = Y Θ 0 + L \times cos Θ$
Wenn in diesem Fall Ausdruck 2 und Ausdruck 4 in Ausdruck 5 ausgetauscht werden, wird der folgende Ausdruck erhalten. $\begin{array}{l} Y Θ 1 = (Y0 - Zs \times sin Θ) + L \times cos Θ \\ = Y1 - L - Zs \times sin Θ + L \times cos Θ \\ = Y1 - Zs \times sin Θ + (cos Θ - 1) \times L \end{array}$
In Ausdruck 1 sind Y1, sinΘ und cosΘ bekannt und sind Zs und L unbekannt.
In Hinblick darauf werden, wenn Y-Koordinaten YΘ1 (YΘ11 und YΘ12) auf Probenoberflächen S0t1 und S0t2 erlangt werden, welche jeweils an der gleichen Bestrahlungsposition P1 unter zwei unterschiedlichen Neigungswinkeln Θ (Θ1 und Θ2) geneigt sind, wie es in 9 veranschaulicht ist, zwei Ausdrücke 1 erhalten.
Daher gibt es zwei Unbekannte (Zs und L) in zwei simultanen Gleichungen, und somit können Zs und L zusammen berechnet werden.
Dann wird mit vorstehend beschriebenen Zs und L eine äußerst genaue euzentrische Höhe Zs erhalten und wird zur gleichen Zeit die Abweichung L in der Y-Achsenrichtung gefunden. Die Probenplattformbewegungssteuereinheit 6C ist folglich nur erforderlich, um die Probenplattform 50 nach Bewegen der Probenplattform 50 um L in der Y-Achsenrichtung zu neigen, um einen Abweichungsbetrag L zu kompensieren.
Daher ist es, selbst wenn die Abweichung L in der Y-Achsenrichtung auftritt, möglich, einen Zielbereich daran zu hindern, aus dem Sichtfeld zu fallen, wenn die Probe geneigt wird.
L ist ausreichend kleiner als Zs, und somit ist es möglich, Zs durch Verwendung von nur einem Neigungswinkel Θ in Ausdruck 1 leicht zu erhalten, indem L als ein bekannter Wert zugewiesen wird.
In diesem Fall ist, wie es vorstehend beschrieben wurde, L den Montagefehlern (Bearbeitungsunterschiede) zwischen den Probenplattformen 50 von einzelnen Geräten mit fokussiertem Ionenstrahl und den Messbedingungen (welche eine Beschleunigungsspannung umfassen) der Elektronenstrahlsäule 10 zuzuschreiben.
Daher können zum Beispiel, wie es in 10A und 10B gezeigt ist, ein erwarteter den Bearbeitungsunterschieden entsprechender Betrag von L, Beziehungen zwischen der Beschleunigungsspannung und L und andere derartige Information in dem Speicher 6M von jedem einzelnen Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl in Form einer Tabelle, einer Zuordnung, eines Vergleichsausdrucks und anderer derartiger Formate gespeichert sein und kann die Steuereinheit 6 diese die Tabelle und den Vergleichsausdruck umfassenden Formate auslesen, um L in Schritt S4 von 3 zu schätzen.
Wie es zum Beispiel in 10A gezeigt ist, kann nur auf der Grundlage des Bearbeitungsunterschiedes erwartetes L, was für das Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl spezifisch ist, eingesetzt werden, oder es kann, wie es in 10B gezeigt ist, nur auf der Grundlage der Beschleunigungsspannung des SEM erwartetes L eingesetzt werden. Zusätzlich können beide Werte von erwartetem in 10A und 10B gezeigtem L einfach einander hinzugefügt werden oder können durch vorgegebene Gewichtung einander hinzugefügt werden.
Daher ist Ausdruck 1 eine simultane Gleichung mit einer Unbekannten (Zs) und somit kann Zs berechnet werden.
Es versteht sich, dass Zs als ein bekannter Wert anstelle von L zugewiesen werden kann, um unbekanntes L zu berechnen.
Als Nächstes wird mit Bezug auf 11 bis 13 ein Verfahren zum einfachen Schätzen der euzentrischen Höhe Zs beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist es möglich, die euzentrische Höhe Zs an jeder der Bestrahlungspositionen P1 bis P3 durch Verwendung von zum Beispiel Ausdruck 3 in der ersten Ausführungsform oder Ausdruck 1 in der zweiten Ausführungsform speziell zu berechnen. Wenn jedoch zum Beispiel die Anzahl von Bestrahlungspositionen ansteigt, erfordert die Berechnung mehr Zeit und kann die Arbeitseffizienz abnehmen.
Wenn die FIB-Bearbeitung und die SEM-Beobachtung oder ein anderer derartiger Vorgang an der Vielzahl von Bestrahlungspositionen P1 bis P3 durchgeführt werden, ist es zusätzlich erforderlich, Bearbeitung durchzuführen, während die Position P1 auf die euzentrische Höhe eingestellt ist, und dann die Probenplattform 50 zu bewegen, um die Bestrahlungsposition P2 auf die euzentrische Höhe zur Bearbeitung nachzustellen. Es ist somit schwierig, an der Vielzahl von Bestrahlungspositionen P1 bis P3 kontinuierliche Bearbeitung und Beobachtung zu automatisieren.
In Hinblick darauf wird eine euzentrische Höhe Zse für vorgegebene Flächenkoordinaten der auf (dem Probentisch 51 auf) der Probenplattform 50 platzierten Probe 200 im Voraus berechnet und in zum Beispiel einer Zuordnung (Tabelle) gespeichert, und wenn die tatsächliche euzentrische Höhe Zs an jeder der Bestrahlungspositionen P1 bis P3 aus der euzentrischen Höhe Zse geschätzt werden kann, wird die Arbeitseffizienz verbessert. Zusätzlich ist es nicht erforderlich, die euzentrische Höhe Zs an jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen P1 bis P3 jedes Mal, wenn Bearbeitung durchgeführt wird, zu berechnen, und es ist möglich, kontinuierliche Bearbeitung und Beobachtung an der Vielzahl von Bestrahlungspositionen P1 bis P3 zu automatisieren.
Nur die euzentrische Höhe Zs kann geschätzt werden, wenn jedoch der Abweichungsbetrag L auftritt, ist es bevorzugt, den Abweichungsbetrag L zusammen zu schätzen, und somit wird ein Fall, in dem sowohl die euzentrische Höhe Zs als auch der Abweichungsbetrag L geschätzt werden, nachstehend beschrieben.
11 ist eine Ansicht in XY-Ebene der auf (dem Probentisch 51 auf) der Probenplattform 50 platzierten Probe 200 und 12 zeigt eine in dem Speicher 6M gespeicherte Tabelle 6T.
Wie in 11 veranschaulicht ist, werden die euzentrischen Höhen Zse und Abweichungsbeträge Le an vorgegebenen Flächenkoordinaten Eu1, Eu2, Eu3, Eu4... der Probe 200 auf der Probenplattform 50 im Voraus berechnet und in dem Speicher 6M zusammen mit Flächenkoordinaten (X, Y) als die in 12 gezeigte Tabelle 6T gespeichert. Die in 12 gezeigten R-Werte werden später beschrieben.
Anschließend bezieht sich die Bewegungsbetragberechnungseinheit 6B auf die euzentrischen Höhen Zse und die Abweichungsbeträge Le, welche in dem Speicher 6M gespeichert sind, um die euzentrische Höhe Zs und den Abweichungsbetrag L an der tatsächlichen Bestrahlungsposition P1 zu schätzen.
In Hinblick auf diese Schätzung, wie es in 11 veranschaulicht ist, ist es zum Beispiel möglich, zwei Flächenkoordinaten Eu3 und Eu4 aus der Tabelle 6T in aufsteigender Reihenfolge eines Abstands von der Bestrahlungsposition P1 in einer XY-Richtung zu extrahieren und Zs und L von Zse und Le durch ein Extrapolationsverfahren oder ein Interpolationsverfahren auf der Grundlage von zum Beispiel einer Anordnungsfolge der Y-Koordinaten von Eu3, Eu4 und P1 zu schätzen.
Andere Bestrahlungspositionen P2, P3... können in der gleichen Weise geschätzt werden.
Es ist somit möglich, an der Vielzahl von Bestrahlungspositionen P1 bis P3 kontinuierliche Bearbeitung und Beobachtung zu automatisieren, wie es in 11 veranschaulicht ist.
Jedes Mal, wenn die Probe 200 ausgetauscht wird, wird die euzentrische Höhe Zse erneut gemessen und wird die Tabelle 6T auch für jede Probe erzeugt.
Im Übrigen besteht bei der FIB-Bearbeitung und SEM-Beobachtung an den Bestrahlungspositionen P1... ein Bedarf, Bearbeitung durchzuführen, indem die Probe 200 mit dem fokussierten Ionenstrahl 20A bestrahlt wird, während die Probe 200 auf der XY-Ebene geneigt wird, um das Betrachten in einigen Fällen zu erleichtern. In diesem Fall wird die Probe 200 auf einer XY-Ebene durch Verwendung des Drehmechanismus 50r zum Drehen des Probentisches 51 um die Z-Achse gedreht.
Wie es jedoch in 13 veranschaulicht ist, besteht ein Problem darin, dass in einem beispielhaften Fall der Drehung um einen Drehwinkel φ der Abweichungsbetrag L in der Y-Richtung sich von einem Fall ohne die Drehung unterscheidet. Das heißt, wenn ein Drehwinkel 0 ist, ist ein Abweichungsbetrag L1 ein Wert entlang der Y-Richtung. Wenn indessen der Drehwinkel φ ist, wird der Abweichungsbetrag L1 ein Wert entlang einer Richtung, welche den Winkel φ in Bezug auf die Y-Richtung bildet, und die Komponente in der Y-Achsenrichtung wird L1xcosφ, welche von L1 verschieden ist.
Wenn dann in einem solchen Fall auf den mit einem Drehwinkel von 0 gemessenen Abweichungsbetrag Le in der Tabelle 6T Bezug genommen wird, nimmt die Schätzgenauigkeit des Abweichungsbetrags L an der tatsächlichen Bestrahlungsposition P1 ab.
In Hinblick darauf werden in der Tabelle 6T von 12 die euzentrischen Höhen Zse und die Abweichungsbeträge Le an den Flächenkoordinaten Eu1, Eu2, Eu3, Eu4... mit unterschiedlichen R-Werten (Drehwinkeln) im Voraus berechnet. Wenn der Abweichungsbetrag L an der tatsächlichen Bestrahlungsposition P1 geschätzt ist, wird der R-Wert an der Bestrahlungsposition P1 erlangt und werden die Daten mit R nahe an dem erlangten R-Wert aus der Tabelle 6T extrahiert und für die Schätzung verwendet, um dadurch die Schätzgenauigkeit zu verbessern.
Zum Beispiel weisen Eu2 und Eu7 die gleichen XY-Koordinaten auf, aber unterscheiden sich bei dem R-Wert. Daher kann die Schätzung unter Verwendung der euzentrischen Höhe Zse und des Abweichungsbetrags Le an entweder Eu2 oder Eu7, welche näher an dem R-Wert der tatsächlichen Bestrahlungsposition P1 liegt, durchgeführt werden.
Es ist bereits beschrieben worden, dass die beiden Flächenkoordinaten Eu3 und Eu4 aus der Tabelle 6T in aufsteigender Reihenfolge des Abstandes von der Bestrahlungsposition P1 in der XY-Richtung extrahiert werden, zusätzlich jedoch können die zu extrahierenden Daten ermittelt werden, indem der Abstand in der XY-Richtung und ein Ähnlichkeitsgrad zwischen den R-Werten umfassend geschätzt werden.
Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend genannten Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Modifikationen und Äquivalente abdeckt, welche in dem Wesen und Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
Das Verfahren zum Berechnen einer euzentrischen Höhe ist zum Beispiel nicht auf das vorstehend genannte Verfahren beschränkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016072089 [0004]

Claims

Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl, aufweisend: eine Elektronenstrahlsäule, welche dafür ausgelegt ist, um eine Probe mit einem Elektronenstrahl zu bestrahlen; eine fokussierte Ionenstrahlsäule, welche dafür ausgelegt ist, um die Probe mit einem fokussierten Ionenstrahl zu bestrahlen; eine Probenplattform, auf welcher die Probe entweder in direkter Weise oder indirekter Weise zu platzieren ist und welche um eine Neigungsachse senkrecht zu dem Elektronenstrahl und dem fokussierten Ionenstrahl neigbar und in einer Höhenrichtung beweglich ist; eine Koordinatenerfassungseinheit, welche dafür ausgelegt ist, um, wenn eine Vielzahl von Bestrahlungspositionen, auf welche der fokussierte Ionenstrahl aufzubringen ist, auf der Probe gekennzeichnet ist, Flächenkoordinaten jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen zu erlangen; eine Bewegungsbetragberechnungseinheit, welche dafür ausgelegt ist, um auf der Grundlage der Flächenkoordinaten einen Bewegungsbetrag zu berechnen, um welchen die Probenplattform auf eine euzentrische Höhe (Zs) zu bewegen ist, so dass die euzentrische Höhe (Zs) mit einer Schnittposition übereinstimmt, an welcher der Elektronenstrahl und der fokussierte Ionenstrahl an jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen miteinander übereinstimmen; und eine Probenplattformbewegungssteuereinheit, welche dafür ausgelegt ist, um die Probenplattform auf der Grundlage des Bewegungsbetrags auf die euzentrische Höhe (Zs) an jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen zu bewegen.
Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl nach Anspruch 1, wobei die Probenplattformbewegungssteuereinheit dafür ausgelegt ist, um die Probenplattform in einer Y-Achsenrichtung parallel zu einer horizontalen Ebene der Probenplattform und senkrecht zu der Neigungsachse zu bewegen, um einen Abweichungsbetrag (L) an der Bestrahlungsposition in der Y-Achsenrichtung zu kompensieren.
Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl nach Anspruch 2, wobei die Probenplattformbewegungssteuereinheit dafür ausgelegt ist, um den Bewegungsbetrag zu berechnen, indem Variationen der euzentrischen Höhe (Zs) berücksichtigt werden, welche aus dem Abweichungsbetrag (L) abgeleitet werden.
Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl nach Anspruch 3, wobei der Abweichungsbetrag (L) entweder einen vorgegebenen Wert, welcher geschätzt wird, oder einen berechneten Wert aufweist, welcher erhalten wird, wenn die Bewegungsbetragberechnungseinheit die euzentrische Höhe (Zs) berechnet.
Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl nach Anspruch 3 oder 4, ferner aufweisend einen Speicher, welcher dafür ausgelegt ist, um eine euzentrische Höhe (Zse) an vorgegebenen Flächenkoordinaten auf der Oberfläche der auf der Probenplattform platzierten Probe zu speichern, wobei die Bewegungsbetragberechnungseinheit dafür ausgelegt ist, um auf die in dem Speicher gespeicherte euzentrische Höhe (Zse) Bezug zu nehmen, um die euzentrische Höhe (Zs) an jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen auf der Grundlage einer Koordinatendifferenz zwischen den vorgegebenen Flächenkoordinaten und jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen zu schätzen.
Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl nach Anspruch 5, wobei der Speicher dafür ausgelegt ist, um einen Abweichungsbetrag (Le) an den vorgegebenen Flächenkoordinaten in Zusammenhang mit der euzentrischen Höhe (Zse) zu speichern, und wobei die Bewegungsbetragberechnungseinheit dafür ausgelegt ist, um auf den in dem Speicher gespeicherten Abweichungsbetrag (Le) Bezug zu nehmen, um den Abweichungsbetrag (L) an jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen auf der Grundlage einer Koordinatendifferenz zwischen den vorgegebenen Flächenkoordinaten und jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen weiter zu schätzen.
Gerät mit fokussiertem Ionenstrahl nach Anspruch 6, wobei der Speicher dafür ausgelegt ist, um einen Drehwinkel mit einem R-Wert um eine Achse senkrecht zu einer relevanten Ebene, welche sich zeigt, wenn die euzentrische Höhe (Zse) an den vorgegebenen Flächenkoordinaten gemessen wird, in Zusammenhang mit dem Abweichungsbetrag (L) und der euzentrischen Höhe (Zse) zu speichern, und wobei die Bewegungsbetragberechnungseinheit dafür ausgelegt ist, um auf den in dem Speicher gespeicherten R-Wert Bezug zu nehmen, um den Abweichungsbetrag (L) an jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen auf der Grundlage eines Ähnlichkeitsgrades zwischen dem R-Wert an den vorgegebenen Flächenkoordinaten und dem R-Wert an jeder der Vielzahl von Bestrahlungspositionen zu schätzen.