DE112013000459B4

DE112013000459B4 - Verdrahtungsverfahren

Info

Publication number: DE112013000459B4
Application number: DE112013000459.3T
Authority: DE
Inventors: c/o Hitachi High-Technologies Hashimoto Yoichiro; c/o Hitachi High-Technologies Corp Nakazawa Eiko; c/o Hitachi High-Techno. Corp. Konomi Mami; c/o Hitachi High-Technologies Takeuchi Shuichi
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp; Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2012-02-06
Filing date: 2013-02-01
Publication date: 2018-08-02
Anticipated expiration: 2033-02-02
Also published as: US9963776B2; DE112013000459T5; US10808312B2; US20180216223A1; JP2013161647A; WO2013118640A1; CN104094375A; CN104094375B; JP5723801B2; US20150299842A1

Abstract

Verdrahtungsverfahren, bei dem eine Probe mit einem Ladungsteilchenstrahl bestrahlt wird, um eine Verdrahtung auf der Probe zu erzeugen, wobei auf dem Verdrahtungsweg, der verdrahtet werden soll, eine ionische Flüssigkeit aufgebracht wird und die Einstrahlposition des Ladungsteilchenstrahls längs des Verdrahtungswegs bewegt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladungsteilchenvorrichtung und ein Verdrahtungsverfahren und insbesondere ein Verdrahtungsverfahren unter Verwendung einer ionischen Flüssigkeit und eine Ladungsteilchenvorrichtung mit einer Quelle für eine ionische Flüssigkeit.
Stand der Technik
Mit einem Elektronenmikroskop werden Mikrobereiche im Nanomaßstab oder Mikromaßstab betrachtet. Als Betrachtungsverfahren oder Meßverfahren dafür gibt es Betrachtungsverfahren, bei denen eine Betrachtung erfolgt, während eine Spannung an einen Mikrobereich einer Probe angelegt wird, Meßverfahren, bei denen der in einem Mikrobereich absorbierte Elektronenstrom mit einem Elektronenmikroskop gemessen wird, und Betrachtungsverfahren, bei denen eine Betrachtung mit einem Elektronenmikroskop an einem geerdetem Mikrobereich erfolgt, und ähnliches.
Bei einer solchen Betrachtung oder Messung wird manchmal ein Mikrobereich mit einer lokalen Verdrahtung versehen, um lokal Spannung anlegen zu können oder lokal eine Verbindung zur Masse herzustellen.
Als Verfahren zum lokalen Verdrahten gibt es Gasabscheidungsverfahren, bei denen ein fokussierter Ionenstrahl verwendet wird, wie es in der Patent-Druckschrift 4 beschrieben ist.
Die Patent-Druckschrift 1 beschreibt ein Verfahren zum Ausbilden eines leitenden Musters mit einem Tintenstrahl-Druckverfahren und der Verwendung einer Tinte, die leitende Teilchen und eine ionische Flüssigkeit enthält. Eine ionische Flüssigkeit hat die Eigenschaft, daß der flüssige Zustand auch im Vakuum erhalten bleibt.
Die Patent-Druckschrift 2 beschreibt ein Verfahren zum Betrachten einer biologischen Probe in ihrer ursprünglichen Form durch Einbringen oder Aufbringen einer ionischen Flüssigkeit in bzw. auf eine Wasser enthaltende Probe, um das Verdampfen von Wasser im Vakuum zu verhindern.
Die Patent-Druckschrift 3 beschreibt ein Betrachtungsverfahren, bei dem sich in einem Probenhalteelement mit einer Öffnung eine ionische Flüssigkeit befindet und eine in der ionischen Flüssigkeit schwimmende Probe betrachtet wird.
Liste der oben zitierten Druckschriften

Patent-Druckschrift 1: JP 2006 / 335 995 A
Patent-Druckschrift 2: WO 2007 / 083 756 A1 (entspricht dem US-Patent US 7 880 144 B2 )
Patent-Druckschrift 3: JP 2009 / 266 741 A (entspricht der US-Patentanmeldungsveröffentlichung US 2011 / 005 71 00 A1 )
Patent-Druckschrift 4: JP-A-2002-110680

Weiterhin offenbart WO 2011/074178 A1 eine kombinierte Elektronenmikroskopie- und Ionenbearbeitungsvorrichtung mit einer zusätzlichen Einrichtung zur Aufbringung einer ionischen Flüssigkeit auf eine Probe. US 2003/0000921 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Herstellung und Bearbeitung einer Lithographie-Maske durch Ionenbearbeitung.
Zusammenfassende Darstellung der Erfindung
Technisches Problem
Bei dem in der Patent-Druckschrift 4 beschriebenen Gasabscheidungsverfahren mit einem Ionenstrahl ist es, nachdem die Verdrahtung aufgebracht wurde, zum Entfernen der Verdrahtungsleitungen erforderlich, den bearbeiteten Bereich durch erneutes Bestrahlen des Bereichs mit einem Ionenstrahl abzuschaben, wobei zu befürchten ist, daß dabei Schäden auftreten. Bei dem Verfahren zum Ausbilden von Verdrahtungsleitungen durch Tintenstrahldrucken wie in der Patent-Druckschrift 1 beschrieben ist es erforderlich, die Verdrahtung mit einer speziellen Druckvorrichtung aufzubringen, weshalb die Verdrahtung nicht aufgebracht werden kann, während eine Betrachtung mit einem Elektronenmikroskop und dergleichen erfolgt. In den Patent-Druckschriften 2 und 3 ist nicht angegeben, daß in einem lokalen Bereich einer Probe eine Verdrahtung aufgebracht werden soll.
Im folgenden werden ein Verdrahtungsverfahren zum Aufbringen einer Verdrahtung in der Vakuumkammer einer Ladungsteilchenvorrichtung ohne eine Gasabscheidung und dergleichen und eine Ladungsteilchenvorrichtung beschrieben.
Lösung des Problems
Die Lösung der obigen Aufgabe erfolgt mit der in den Ansprüchen angegebenen Erfindung. Als bevorzugte Ausführungsform werden im folgenden ein Verdrahtungsverfahren, bei dem dadurch eine Verdrahtungsleitung aus einer ionischen Flüssigkeit ausgebildet wird, daß eine ionische Flüssigkeit auf eine Probe aufgetropft wird oder vorab eine ionische Flüssigkeit auf einen Probentisch aufgebracht wird, auf dem die Probe angeordnet wird, und der Leitungsweg zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt der Verdrahtung mit einem Ladungsteilchenstrahl bestrahlt wird, und eine Ladungsteilchenvorrichtung zur Ausführung des Verfahrens beschrieben.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Bei der obigen Ausführungsform ist es möglich, eine Verdrahtung in der Vakuumkammer einer Ladungsteilchenvorrichtung auszubilden, ohne daß ein Gasabscheidungsverfahren und dergleichen angewendet wird.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht des Aufbaus einer Ladungsteilchenvorrichtung.
2 zeigt ein Beispiel für einen Zuführmechanismus für eine ionische Flüssigkeit.
3 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Sondenabschnitts bei dem Zuführmechanismus für eine ionische Flüssigkeit.
4 ist eine Ansicht zur Darstellung, wie eine ionische Flüssigkeit durch die Einstrahlung eines Elektronenstrahls bewegt wird.
5 ist eine Ansicht zur Darstellung, wie sich die ionische Flüssigkeit bei einer Bewegung der Einstrahlposition des Elektronenstrahls bewegt.
6 ist ein Flußdiagramm für die Schritte bei einem Verdrahtungsverfahren.
7 ist eine schematische Darstellung der Schritte des Verdrahtungsverfahrens.
8 ist ein Flußdiagramm 1 für die Schritte bei einem automatischen Verdrahtungsverfahren.
9 ist ein Flußdiagramm 2 für die Schritte bei einem automatischen Verdrahtungsverfahren.
10 zeigt die Bewegungsspur eines Elektronenstrahl-Einstrahlbereichs (in horizontaler Richtung).
11 zeigt die Bewegungsspur eines Elektronenstrahl-Einstrahlbereichs (in vertikaler Richtung).
12 zeigt die Bewegungsspur eines Elektronenstrahl-Einstrahlbereichs (in schräger Richtung).
13 zeigt ein Beispiel für eine Probenaustauschkammer.
14 zeigt ein Beispiel für einen GUI-Bildschirm zum Einstellen der Verdrahtungsbedingungen.
15 zeigt Beispiele für eine Probendrehstabspitze und einen Probentischboden.
16 ist eine Ansicht des äußeren Erscheinungsbilds eines Flüssigkeitsbads für die ionische Flüssigkeit.
17 zeigt ein Beispiel für einen Probentisch, auf dem die ionische Flüssigkeit angeordnet werden kann.
18 zeigt ein Zuführverfahren für eine ionische Flüssigkeit.
19 zeigt ein Beispiel für eine Einstellvorrichtung zum Einstellen der Verdrahtungsbedingungen und eine Steuervorrichtung für ein Elektronenmikroskop.
20 zeigt ein Beispiel für eine REM-Abbildung beim Einstellen der Verdrahtungsbedingungen.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im folgenden werden ein Verfahren, bei dem in einer Ladungsteilchenvorrichtung mit einem Mechanismus zum Zuführen einer ionischen Flüssigkeit in eine Probenkammer eine ionische Flüssigkeit an einer beliebigen Position auf eine Probe getropft wird und die aufgetropfte ionische Flüssigkeit und/oder der Leitungsweg zwischen einem Verdrahtungs-Startpunkt und einem Verdrahtungs-Endpunkt mit einem Ladungsteilchenstrahl bestrahlt wird, um die ionische Flüssigkeit zu einer beliebigen Position zu leiten und dadurch die ionische Flüssigkeit zu einer anderen Position zu bewegen, wodurch zwei beliebige Positionen elektrisch verbunden werden, und eine entsprechende Vorrichtung beschrieben.
Mit dem im folgenden beschriebenen Verfahren und der im folgenden beschriebenen Vorrichtung lassen sich ein Verfahren und eine Vorrichtung realisieren, mit dem bzw. mit der eine Verdrahtungsleitung in einem Mikrobereich ausgebildet und wieder entfernt werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Probe dabei beschädigt wird.
Erste Ausführungsform
Im folgenden werden ein Verdrahtungsverfahren mit einer ionischen Flüssigkeit und eine Vorrichtung dafür anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Die 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Ladungsteilchenvorrichtung. Das Bezugszeichen 101 bezeichnet eine Vakuumkammer, die mit einem Vakuumpumpensystem 102 im Vakuumzustand gehalten werden kann. Das Bezugszeichen 103 bezeichnet einen Probenaustauschmechanismus, mit dem eine zu betrachtende Probe von außen in die Vorrichtung eingesetzt werden kann, während die Vakuumkammer 101 im Vakuumzustand bleibt. Das Bezugszeichen 104 bezeichnet eine Quelle für einen Ladungsteilchenstrahl mit einer Kathode und einer Anode zum Erzeugen eines Ladungsteilchenstrahls und alle optischen Systeme wie Linsen und Blenden, die zum Fokussieren des erzeugten Ladungsteilchenstrahls erforderlich sind, und eine Abtastspule zum Abtasten mit dem Ladungsteilchenstrahl. Mit den beschriebenen optischen Systemen in der Quelle 104 für einen Ladungsteilchenstrahl kann ein Ladungsteilchenstrahl 105 auf eine Probe 106 fokussiert und in beliebiger Weise darüber geführt werden.
Die beim Einstrahlen des Ladungsteilchenstrahls 105 an der Oberfläche der Probe 106 erzeugten Sekundärsignale 107 werden von einem Sekundärsignal-Erfassungssystem 108 erfaßt und als Bilddaten zu einem Steuersystem 109 geführt, das auch arithmetische Bildsteuerfunktionen aufweist. Die Probe 106 ist mit einem leitenden Klebeband, einer leitenden Paste und dergleichen auf einem Probentisch 110 befestigt und kann mittels einer Probentischhalterung 111 dreidimensional bewegt werden.
Das Steuersystem 109 steuert auch die Quelle 104 für den Ladungsteilchenstrahl, das Sekundärsignal-Erfassungssystem 108, die Probentischhalterung 111, einen Zuführmechanismus 113 für die ionische Flüssigkeit und eine Bildanzeigevorrichtung 112. Das vom Sekundärsignal-Erfassungssystem 108 erfaßte Signal wird von einem Signalverstärker im Steuersystem 109 verstärkt und dann zu einem Bildspeicher übertragen und als Probenabbildung an der Bildanzeigevorrichtung 112 angezeigt und dort gespeichert. Das Bezugszeichen 113 bezeichnet den Zuführmechanismus für die ionische Flüssigkeit, der an einer beliebigen Position eine ionische Flüssigkeit auf die Probe 106 tropfen kann.
In der 2 ist schematisch ein Beispiel für den Zuführmechanismus 113 für die ionische Flüssigkeit dargestellt. Das Bezugszeichen 201 bezeichnet einen Flüssigkeitsbehälter, der die ionische Flüssigkeit 202 aufnimmt, die auf die Probe getropft werden soll. Das Bezugszeichen 203 bezeichnet eine Einfüllöffnung, durch die die ionische Flüssigkeit 202 in den Flüssigkeitsbehälter 201 eingefüllt werden kann. An der Einfüllöffnung 203 ist eine Abdeckung angebracht, die das Innere des Flüssigkeitsbehälters 201 luftdicht abschließt. Das Bezugszeichen 204 bezeichnet ein Vakuumpumpensystem, das den Flüssigkeitsbehälter 201 evakuieren kann. Das Bezugszeichen 205 bezeichnet einen Verschluß, der das Innere der Ladungsteilchenvorrichtung vom Flüssigkeitsbehälter 201 trennt. Der Verschluß 205 ist geschlossen, wenn der Druck im Flüssigkeitsbehälter 201 der Atmosphärendruck ist, so daß das Vakuum in der Vakuumkammer 101 erhalten bleibt, und er ist offen, wenn das Innere des Flüssigkeitsbehälters 201 im Vakuumzustand ist und die ionische Flüssigkeit 202 aus dem Flüssigkeitsbehälter 201 herausfließen kann. Dabei kann durch Einstellen des Öffnungsgrades die Durchflußrate der ionischen Flüssigkeit eingestellt werden. Das Bezugszeichen 206 bezeichnet einen hohlen Sondenstab, dessen Inneres im Vakuumzustand ist, damit die ionische Flüssigkeit, die aus dem Flüssigkeitsbehälter 201 ausfließt, hindurchfließen kann. Über einen Grobbewegungsmechanismus 207 mit einem mechanischen Aufbau und einen Feinbewegungsmechanismus 208 mit einem piezoelektrischen Element ist eine Sonde 209 an der Spitze des Sondenstabs 206 angebracht, so daß die Sonde 209 sehr genau näher an die Probe herangebracht oder davon weg bewegt werden kann. Der Grobbewegungsmechanismus 207 und der Feinbewegungsmechanismus 208 sind wie der Sondenstab 206 jeweils hohl, so daß die ionische Flüssigkeit, die aus dem Flüssigkeitsbehälter 201 durch den Sondenstab 206 fließt, zur Sonde 209 fließen kann. Das Vakuumpumpensystem 204, der Verschluß 205, der Grobbewegungsmechanismus 207 und der Feinbewegungsmechanismus 208 werden vom Steuersystem 109 der 1 gesteuert. Des weiteren ist ein Mechanismus vorgesehen, der eine Potentialdifferenz zwischen der Spitze der Sonde 209 und dem geerdeten Probentisch erzeugt und den Strom dazwischen mißt. Auch die Steuerung dieses Systems wird mit dem Steuersystem 109 ausgeführt.
Die 3 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Sonde 209. Die Sonde 209 ist an einem Sondenbefestigungsabschnitt 301 angebracht und kann frei bewegt und ersetzt werden. Im Sondenbefestigungsabschnitt 301 ist ein Loch 302 ausgebildet, und die aus dem Flüssigkeitsbehälter 201 ausfließende und durch den Probenstab 206, den Grobbewegungsmechanismus 207 und den Feinbewegungsmechanismus 208 fließende ionische Flüssigkeit kann die Oberfläche der Sonde 209 entlang fließen. Die die Oberfläche der Sonde 209 entlang fließende ionische Flüssigkeit 303 tropft von der Spitze der Sonde 209 auf die Oberfläche der Probe 106. Von der Öffnung 302 zur Spitze der Sonde 209 kann eine sehr flache Rinne ausgebildet sein, so daß die ionische Flüssigkeit glatt zur Spitze fließt. Um die Benetzbarkeit durch die ionische Flüssigkeit zu erhöhen, kann die Rauhigkeit der Oberfläche der Sonde 209 entsprechend ausgestaltet werden.
Mit diesem Aufbau kann bei der Ladungsteilchenvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform die Sonde näher an die zu betrachtende Probe herangebracht und die ionische Flüssigkeit aufgetropft werden, während die Oberfläche der Probe beobachtet wird. Nach dem Abtropfen der ionischen Flüssigkeit kann die Sonde von der Probe entfernt werden, damit sie die Betrachtung nicht stört.
Zweite Ausführungsform
Die 4 zeigt Sekundärelektronenbilder von Tropfen einer ionischen Flüssigkeit auf einem Si-Substrat bei der Betrachtung mit einem Rasterelektronenmikroskop. Die 4 (a) zeigt dabei das Sekundärelektronenbild vor der Bestrahlung des Tropfens mit einem Elektronenstrahl und die 4(b) das Sekundärelektronenbild nach der Bestrahlung des Tropfens mit einem Elektronenstrahl. In der 4(a) ist der mit dem Bezugszeichen 401 bezeichnete schwarze Bereich ein Tropfen der ionischen Flüssigkeit und der mit dem Bezugszeichen 402 bezeichnete andere Bereich das Si-Substrat. In der 4 (b) ist zu sehen, daß, wenn ein mit dem Elektronenstrahl zu bestrahlender Bereich 403 mit dem Elektronenstrahl bestrahlt wird, sich die ionische Flüssigkeit über den Bereich 404 ausbreitet, der mit dem Elektronenstrahl bestrahlt wird. Die 5 zeigt das Sekundärelektronenbild, das nach der Einstrahlung eines Elektronenstrahls auf einen Tropfen der ionischen Flüssigkeit und einem graduellen Bewegen des Einstrahlbereichs weg vom Tropfen der Flüssigkeit erhalten wird. Wie in der 4 ist dabei der mit dem Bezugszeichen 501 bezeichnete Bereich ein Tropfen einer ionischen Flüssigkeit und der mit dem Bezugszeichen 502 bezeichnete andere Bereich ein Si-Substrat. Es ist ersichtlich, daß aufgrund des Einstrahlens des Elektronenstrahls in den Bereich 503 und einer allmählichen Bewegung des Einstrahlbereichs in der Richtung des Pfeils sich die ionische Flüssigkeit bewegt, als ob sie von dem Bereich angezogen wird, der mit dem Elektronenstrahl bestrahlt wird. Auf der Basis dieses Ergebnisses läßt sich feststellen, daß sich die ionische Flüssigkeit durch die Einstrahlung des Elektronenstrahls leiten läßt.
Es wird angenommen, daß dieses Phänomen auf der Potentialänderung bei der Einstrahlung des Elektronenstrahls oder auf einer Konvektion der ionischen Flüssigkeit beruht, die die Energie des Elektronenstrahls aufnimmt, und daß es nicht nur von einem Elektronenstrahl, sondern von jedem Ladungsteilchenstrahl verursacht werden kann. Es wird auch angenommen, daß die Potentialänderung oder Konvektion stärker ist, wenn die Energie des Elektronenstrahls oder der Strahlstrom größer ist und damit die Führungsgeschwindigkeit ansteigt. Bei einer übermäßig großen Energie oder einem übermäßig großen Strom kann jedoch die ionische Flüssigkeit Schaden nehmen und die Fluidität abnehmen. Die Energie des Elektronenstrahls liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa 1 bis 30 kV und der Strahlstrom vorzugsweise in einem Bereich von 1 bis 50 pA.
Wenn sich die Probe durch die Einstrahlung des Strahls auflädt und die ionische Flüssigkeit aufgrund der Aufladung von der Probe angezogen wird, kann die ionische Flüssigkeit dadurch in die gewünschte Richtung gelenkt werden, daß nicht die ionische Flüssigkeit selbst, sondern der Weg zum Leiten der ionischen Flüssigkeit (im Falle des Aufbringens einer Verdrahtung der Weg der Verdrahtung zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt der Verdrahtung) außerhalb der ionischen Flüssigkeit mit einem Strahl bestrahlt wird, solange der Weg innerhalb des Bereichs liegt, in dem das durch die Aufladung entstehende elektrische Feld eine Kraft ausübt. Wenn die Einstrahlposition des Strahls und die ionische Flüssigkeit zu weit auseinander liegen, kann das elektrische Feld zum Leiten der ionischen Flüssigkeit keine Kraft auf die ionische Flüssigkeit ausüben. Wenn zum Beispiel eine automatische Bearbeitung erfolgt, werden die Bearbeitungsbedingungen vorzugsweise so festgelegt, daß der Abstand zwischen der Einstrahlposition des Strahls und der ionischen Flüssigkeit nicht größer ist als ein vorgegebener Wert, von dem angenommen wird, daß der Einfluß des elektrischen Felds sich auswirkt. Wenn die Einstrahlbereiche des Strahls voneinander getrennt sind, kann eine Unterbrechung auftreten, weshalb es zur Sicherstellung der Verdrahtungsverbindungen wie in den 10 bis 12 gezeigt am besten ist, zwischen benachbarten Sichtfeldern einen Überlappungsbereich vorzusehen. Es ist auch möglich, die Einstrahlposition unter einem kontinuierlichen Ausführen der Bestrahlung zu bewegen.
Die 6 ist ein Flußdiagramm für die Schritte des Verdrahtungsverfahrens. Die 7 zeigt schematisch die Schritte des Verdrahtungsverfahrens. Die zu betrachtende Probe wird in die Ladungsteilchenvorrichtung eingesetzt und die Betrachtung begonnen (Schritt 601). Dann wird der Probentisch bewegt, um das Sichtfeld auf die Zielposition A 701 auf der Probe einzustellen (Schritt 602). Unter Verwendung des Grobbewegungsmechanismusses und des Feinbewegungsmechanismusses der ersten Ausführungsform wird die Sonde 209 näher an die Probe 106 herangebracht (Schritt 603). Mit der Sonde 209 wird eine ionische Flüssigkeit 702 auf die Zielposition A 701 getropft (Schritt 604). Die Sonde 209 wird dann von der Probe 106 weg bewegt (Schritt 605). Die Vergrößerung wird entsprechend der gewünschten Linienbreite eingestellt (Schritt 606). Das Sichtfeld wird so eingestellt, daß es den Randbereich des Tropfens 704 der ionischen Flüssigkeit beinhaltet, und ein Ladungsteilchenstrahl eingestrahlt (Schritt 607). Wenn sich die ionische Flüssigkeit über den Bereich ausbreitet, der mit dem Ladungsteilchenstrahl bestrahlt wird, wird das Sichtfeld zum nächsten Sichtfeld weiter bewegt. Dabei wird ein Überlappungsbereich derart vorgesehen, daß etwa 20 bis 50 % des Sichtfelds mit dem vorherigen Sichtfeld überlappen (Schritt 608). Durch Wiederholen der Schritte 607 und 608 wird die ionische Flüssigkeit geleitet (Schritt 609) . Wenn die ionische Flüssigkeit die Zielposition B 703 erreicht hat, wird die Einstrahlung des Ladungsteilchenstrahls beendet (Schritt 610). Mit den obigen Schritten werden die Zielpositionen A und B über die ionische Flüssigkeit elektrisch miteinander verbunden.
Dabei können die obigen Vorgänge ausgeführt werden, während die Probe betrachtet wird, und die Verdrahtung kann in einem Mikrobereich im Nanomaßstab bis zum Mikromaßstab erfolgen. Durch die Verwendung eines Elektronenstrahls als Ladungsteilchenstrahl 105 wird eine Beschädigung der Probe vermieden, die bei einem Verfahren mit einer Gasabscheidung mit einem fokussierten Ionenstrahl durchaus im Bereich der Möglichkeiten liegt.
Dritte Ausführungsform
Die bei dieser Ausführungsform beschriebene Ladungsteilchenvorrichtung kann die ionische Flüssigkeit durch die Einstrahlung des Ladungsteilchenstrahls bei dem Verdrahtungsverfahren der zweiten Ausführungsform automatisch leiten. Es werden zwei Arten eines automatischen Verdrahtungsverfahrens beschrieben, wobei die Art des Verdrahtungsverfahrens davon abhängt, wie die Zeiten für die Bewegung des Sichtfelds gesteuert werden.
Die 8 ist ein Flußdiagramm für die Schritte, wenn die Zeiten für die Bewegung des Sichtfelds in Abhängigkeit vom Zeitablauf gesteuert werden. Zuerst wird die Einstrahlzeit für jeden Einstrahlbereich festgelegt (Schritt 801). Daraufhin wird die Vergrößerung für den Einstrahlbereich entsprechend der gewünschten Linienbreite festgelegt und die Anzahl der Sichtfelder für den Abstand zwischen den Zielpositionen A und B bestimmt (Schritt 802). Dann wird mit der automatischen Verdrahtung begonnen (Schritt 803). Unter Verwendung des Einstrahlbereichs A als Startpunkt wird automatisch mit der Einstrahlung des Ladungsteilchenstrahls bei der festgelegten Vergrößerung begonnen (Schritt 804). Die Einstrahlung des Ladungsteilchenstrahls wird mit Ablauf der festgelegten Einstrahlzeit automatisch beendet (Schritt 805). Die Probentischhalterung wird automatisch zum Einstrahlbereich B bewegt, und es wird automatisch wieder mit der Einstrahlung des Ladungsteilchenstrahls begonnen (Schritt 806). Die Einstrahlung des Ladungsteilchenstrahls wird mit Ablauf der festgelegten Einstrahlzeit automatisch beendet (Schritt 807). Die Bewegung der Probentischhalterung (zum Einstrahlbereich C, zum Einstrahlbereich D ...) und die Einstrahlung des Ladungsteilchenstrahls werden automatisch wiederholt (Schritt 808), bis die festgelegte Anzahl von Sichtfeldern erreicht ist (Schritt 809). Mit diesen Schritten wird die ionische Flüssigkeit automatisch durch die Einstrahlung des Ladungsteilchenstrahls unter der Kontrolle der Zeitgebung für die Bewegung des Sichtfelds entsprechend der jeweils verstrichenen Zeit geleitet.
Die 9 ist ein Flußdiagramm für die Schritte, wenn die Zeiten für die Bewegung des Sichtfelds in Abhängigkeit von der Kontraständerung aufgrund der Ausbreitung der ionischen Flüssigkeit über das ganze Sichtfeld gesteuert werden. In den Sekundärelektronenabbildungen der 4 und 5 wird der Abschnitt mit der ionischen Flüssigkeit unter einem dunkleren Kontrast gesehen als das Si-Substrat. Der Kontrast ändert sich in Abhängigkeit von der Art der ionischen Flüssigkeit oder des Si-Substrats. Zuerst wird daher in jedem Fall zuerst das Kontrastverhältnis zwischen der ionischen Flüssigkeit und dem Si-Substrat gemessen (Schritt 901). Auf der Basis des im Schritt 901 gemessenen Kontrastverhältnisses erfolgt die Feststellung, welcher Prozentsatz des Sichtfelds, über das sich die ionische Flüssigkeit ausbreitet, erreicht ist, wenn das Sichtfeld zu bewegen ist (Schritt 902). Entsprechend der gewünschten Linienbreite erfolgt die Festlegung der Vergrößerung für den Einstrahlbereich, und die Anzahl der Sichtfelder wird anhand des Abstands zwischen den Zielpositionen A und B bestimmt (Schritt 903). Dann wird mit dem automatischen Verdrahten begonnen (Schritt 904). Unter Verwendung des Einstrahlbereichs A als Startpunkt wird die Einstrahlung des Ladungsteilchenstrahls automatisch mit der festgelegten Vergrößerung gestartet (Schritt 905). Die Kontraständerung durch die Ausbreitung der ionischen Flüssigkeit wird erfaßt und die Einstrahlung des Ladungsteilchenstrahls automatisch bei dem festgelegten Prozentsatz beendet (Schritt 906). Die Probentischhalterung wird automatisch zum Einstrahlbereich B bewegt und die Einstrahlung des Ladungsteilchenstrahls automatisch gestartet (Schritt 907). Die Kontraständerung durch die Ausbreitung der ionischen Flüssigkeit wird erfaßt und die Einstrahlung des Ladungsteilchenstrahls automatisch bei dem festgelegten Prozentsatz beendet (Schritt 908). Die Bewegung der Probentischhalterung (zum Einstrahlbereich C, zum Einstrahlbereich D ...) und die Einstrahlung des Ladungsteilchenstrahls werden automatisch wiederholt, bis die festgelegte Anzahl von Sichtfeldern erreicht ist (Schritte 909, 910). Mit diesen Schritten wird die ionische Flüssigkeit automatisch durch die Einstrahlung des Ladungsteilchenstrahls unter der Kontrolle der Zeitgebung für die Bewegung des Sichtfelds durch die Kontraständerung bei der Ausbreitung der ionischen Flüssigkeit über das ganze Sichtfeld geleitet.
Die 10 bis 12 sind schematische Ansichten der Bewegung des Einstrahlbereichs beim automatischen Verdrahten. Die 10 zeigt den Fall einer Bewegung des Einstrahlbereichs in horizontaler Richtung; die 11 den Fall einer Bewegung des Einstrahlbereichs in vertikaler Richtung und die 12 den Fall einer Bewegung des Einstrahlbereichs in schräger Richtung. Die Bezugszeichen 1001, 1101 und 1201 bezeichnen jeweils einen Einstrahlbereich A, die Bezugszeichen 1002, 1102 und 1202 jeweils einen Einstrahlbereich B und die Bezugszeichen 1003, 1103 und 1203 jeweils einen Einstrahlbereich C. Entsprechend der in den Schritten 802 und 903 festgelegten Anzahl der Sichtfelder folgen ein Einstrahlbereich D, ein Einstrahlbereich E und so weiter. Wie oben angegeben ist zwischen benachbarten Bereichen wie den Einstrahlbereichen A und B und den Einstrahlbereichen B und C jeweils ein Überlappungsabschnitt derart vorgesehen, daß etwa 20 bis 50 % der Einstrahlbereiche überlappen. In den Flußdiagrammen der 8 und 9 ist der Fall beschrieben, daß der Einstrahlbereich in der Richtung von A nach C bewegt wird, der Einstrahlbereich kann jedoch auch in der umgekehrten Richtung bewegt werden. Auch können die horizontale Richtung, die vertikale Richtung und die schräge Richtung kombiniert werden, so daß die Verdrahtung flexibel entsprechend der Situation ausgeführt werden kann. Für die einzelnen Einstrahlbereiche kann die Vergrößerung verändert werden, so daß auch die Linienbreite der Verdrahtung entsprechend der Situation geändert werden kann.
Durch Automatisieren der beschriebenen Bewegung des Einstrahlbereichs unter der Steuerung einer Software kann die Verdrahtung automatisch erfolgen. Es ist auch möglich, die Bewegung in der horizontalen Richtung und der vertikalen Richtung unter Verwendung der kontinuierlichen Bildaufnahmefunktion eines REM durchzuführen.
Vierte Ausführungsform
Bei dieser Ausführungsform kann die ionische Flüssigkeit, die für die Verdrahtung verwendet wird, falls erforderlich auch wieder entfernt werden. Die 13 ist eine schematische Ansicht des Aufbaus des Probenaustauschmechanismusses 103 in der 1. Das Bezugszeichen 1301 bezeichnet eine Probe, die an einem Probentisch 1302 befestigt ist. Der Probentisch 1302 mit der darauf befestigten Probe 1301 ist an der Spitze eines Probenaustauschstabes 1303 angebracht. Durch Bewegen des Probenaustauschstabes 1303 nach links oder rechts kann die Probe in die Probenkammer und eine Probenaustauschkammer hinein und daraus heraus bewegt werden. Das Bezugszeichen 1304 bezeichnet eine Probenaustauschkammer, die vor dem Einbringen der Proben in die Probenkammer evakuiert wird. Die Spitze des Probenaustauschstabes 1303 weist ein Bananenstecksystem oder einen Zweistabaufbau auf.
Am Probentisch 1302 ist ein Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme des Probenaustauschstabes vorgesehen. Der Probenaustauschstab 1303 kann um seine Achse gedreht werden. Das Bezugszeichen 1305 bezeichnet einen Probendrehstab, der auf und ab bewegt werden kann. Der Probendrehstab 1305 kann mit einem Probendrehstab-Steuerabschnitt 1306 um seine Achse gedreht werden.
Die 15 zeigt in einer schematischen Ansicht die Anbringung der Probendrehstabspitze 1501 an einem Probentischboden 1502. Die Probendrehstabspitze 1501 hat eine zylindrische Form mit einem Hohlraum darin, in dem eine Gewindenut 1503 ausgebildet ist. Im Probentischboden (der Rückseite) 1502 ist eine Gewindenut 1504 (Aufnahmeseite) ausgebildet, so daß die Probendrehstabspitze 1501 am Probentischboden 1502 angeschraubt werden kann.
Dabei sind die Richtungen für das Anziehen des Gewindes und für das tatsächliche Drehen der Probe die gleichen, so daß sich der Probentischboden 1502 und die Probendrehstabspitze 1501 auch dann nicht voneinander lösen, wenn der Probendrehstab 1305 um seine Achse gedreht wird. Wenn die Probendrehstabspitze 1501 durch Drehen des Probendrehstabs 1305 in der Abnahmerichtung bei angebrachtem Probenaustauschstab 1303 vom Probentischboden 1502 gelöst wird, kann der Probendrehstab 1305 ohne Drehen des Probentisches abgenommen werden. Dabei fällt der Probentisch natürlich nicht hinunter.
Das Bezugszeichen 1307 bezeichnet ein Flüssigkeitsbad, das beim Aufsammeln der entfernten ionischen Flüssigkeit eine Rolle spielt. Das Bezugszeichen 1308 bezeichnet ein Anbauteil, das beim Anbringen/Abnehmen des Flüssigkeitsbades 1307 am/vom Boden der Probenaustauschkammer einen Aufbau bildet. Wie in der 16 gezeigt, werden der Boden 1601 des Flüssigkeitsbades 1307 und der Boden 1602 der Probenaustauschkammer 1304 über die Anbauteile 1308 miteinander verbunden. Das Bezugszeichen 1309 bezeichnet einen Schieber, der nur dann geöffnet und geschlossen wird, wenn der Probentisch zwischen der Probenkammer und der Probenaustauschkammer hin und her bewegt wird.
Der Probenaustauschstab wird um 180 Grad gedreht und damit der Probentisch auf den Kopf gestellt (umgedreht) . Daraufhin wird der Probendrehstab in die Gewindenut am Boden des Probentisches eingeschraubt und der Probenaustauschstab entfernt (zurückgezogen). Mit dem vertikalen Bewegungsmechanismus des Probendrehstabs wird der Probentisch so abgesenkt, daß sich die Oberfläche der Probe im Flüssigkeitsbad befindet. Mit dem Drehmechanismus des Probendrehstabs wird die ionische Flüssigkeit mit Hilfe der Zentrifugalkraft abgeschleudert. Der Drehmechanismus kann durch einen manuellen Antrieb oder durch einen automatischen Antrieb mit einem Motor und dergleichen betätigt werden.
Die dabei abgeschleuderte ionische Flüssigkeit bleibt an den Seitenwänden des Flüssigkeitsbads hängen und sammelt sich im Flüssigkeitsbad. Mit dem vertikalen Bewegungsmechanismus des Probendrehstabs wird der Probentisch dann wieder angehoben, der Probenaustauschstab angebracht und der Probendrehstab abgenommen. Der Probenaustauschstab wird um seine Achse gedreht und die Probe wieder umgedreht. Der Schieber zwischen der Probenkammer und der Probenaustauschkammer wird geöffnet und der Probentisch in die Probenkammer gebracht, aus der nur der Probenaustauschstab wieder herausgezogen wird. Dann wird der Schieber zwischen der Probenkammer und der Probenaustauschkammer wieder geschlossen und mit der Einstrahlung des Ladungsteilchenstrahls in der Ladungsteilchenvorrichtung begonnen, um eine Betrachtung durchzuführen.
Zum Entfernen einer lokalen Verdrahtungsleitung kann auch ein fokussierter Ionenstrahl verwendet werden, wobei dann der fokussierte Ionenstrahl auch für die Betrachtung verwendet wird, weshalb befürchtet werden muß, daß die Probe bei der Betrachtung beschädigt wird. Die Probe kann auch beim Abschaben einer Verdrahtungsleitung mit einem fokussierten Ionenstrahl beschädigt werden. Bei der Ladungsteilchenvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform wird als Ladungsteilchenstrahl ein Elektronenstrahl verwendet, so daß keine Gefahr besteht, daß die Probe beschädigt wird, so daß eine lokale Verdrahtungsleitung ohne weiteres entfernt werden kann.
Fünfte Ausführungsform
Bei dieser Ausführungsform wird ein Beispiel für einen Probentisch beschrieben, auf dem die ionische Flüssigkeit und die Probe plaziert werden können. Die 17 zeigt eine schematische Ansicht des Probentisches. Es spielt keine Rolle, ob der Probentisch 1701 aus Aluminium ist oder aus Kohlenstoff und eine stumpfe Form hat oder aus einem anderen leitenden Material ist und eine andere Form hat. Der Probentisch 1701 ist über die Probentischhalterung 111 der 1 geerdet. Die auf dem Probentisch 1701 befestigte Probe 1702 ist in einem Zustand, in dem sie nicht mit dem Probentisch in elektrischem Kontakt steht, etwa weil es ein Muster auf einem Glassubstrat ist. Wenn auf eine solche Vorrichtung ein Ladungsteilchenstrahl eingestrahlt wird, sammeln sich die elektrischen Ladungen auf der Oberfläche der Probe, und bei einer elektronenmikroskopischen Betrachtung zum Beispiel treten Effekte wie eine Bilddrift oder nicht normale Kontraste auf. Es wird nun der Fall beschrieben, daß diese Aufladung durch Erdung der Probe verhindert wird. Auf der Oberfläche des Probentisches 1701 ist ein Loch 1703 mit einem Durchmesser von etwa 1 bis 5 mm und einer Tiefe von etwa 1 bis 5 mm vorgesehen, in das vorab eine ionische Flüssigkeit 1704 gegeben wird. Die ionische Flüssigkeit 1704 im Loch 1703 wird mit einem Ladungsteilchenstrahl 1705 bestrahlt und zu der Zielposition der Probe 1702 geleitet und bewegt. Bei diesem Aufbau ist die Probe 1702 dann über die ionische Flüssigkeit 1704 und den Probentisch 1701 geerdet, so daß die oben beschriebenen Auswirkungen einer Aufladung vermieden werden.
Sechste Ausführungsform
Bei dieser Ausführungsform ist ein Zuführmechanismus für die ionische Flüssigkeit über dem Probentisch 1701 der fünften Ausführungsform vorgesehen. Auf die gleiche Weise wie bei der fünften Ausführungsform ist auf der Oberfläche des Probentisches 1701 ein Loch 1703 mit einem Durchmesser von etwa 1 bis 5 mm und einer Tiefe von etwa 1 bis 5 mm ausgebildet, in das vorab eine ionische Flüssigkeit gegeben wird. Eine Sonde 209 wird so bewegt, daß sie mit der ionischen Flüssigkeit 1704 in dem Loch 1703 in Kontakt kommt und eine kleine Menge der ionischen Flüssigkeit 1801 an der Spitze der Sonde 209 hängen bleibt. Danach wird die Sonde 209 bewegt und die ionische Flüssigkeit 1801 zu der Zielposition der Probe befördert. Bei diesem Verfahren ist kein Flüssigkeitsbehälter 201 wie bei dem Zuführmechanismus für die ionische Flüssigkeit der ersten Ausführungsform erforderlich, und die ionische Flüssigkeit kann zur Probe geführt werden, ohne daß eine Durchflußrate für die ionische Flüssigkeit und dergleichen eingestellt werden muß.
Siebte Ausführungsform
Wenn eine isolierende Probe mit einem Elektronenmikroskop betrachtet werden soll, erfolgt, um eine Aufladung der Probe zu verhindern, die Betrachtung erst nach einer Behandlung der Probe, bei der sie leitend gemacht wird, etwa durch eine Metallbeschichtung. Bei starker Vergrößerung sind jedoch die Metallteilchen zu sehen, so daß keine wirkliche Beobachtung der Probenstruktur mehr möglich ist. Eine solche Behandlung ist daher nicht immer geeignet. Wenn eine Betrachtung ohne eine Metallbeschichtung erfolgt, werden manchmal Anstrengungen unternommen, um die elektrischen Ladungen abzuführen, zum Beispiel durch Aufbringen einer leitenden Paste in der Umgebung der Betrachtungsposition, ganz abgesehen von einer Einstellung der Energie des Elektronenstrahls, des Strahlstroms und dergleichen. Bei einem Muster auf einem Glassubstrat und dergleichen wird zum Beispiel, wenn sich das Muster an der Betrachtungsposition über einen Abstand in der Größenordnung von Millimetern erstreckt, am Ende des Muster eine leitende Paste aufgebracht, die eine Verbindung mit Masse herstellt, wodurch eine Aufladung verhindert werden kann. Bei einem Muster, bei dem die Betrachtungsposition isoliert ist, ist es jedoch schwierig, mit einer leitenden Paste eine lokale Masseverbindung herzustellen. Mit dem Verdrahtungsverfahren der ersten Ausführungsform kann jedoch die ionische Flüssigkeit von einer geerdeten Position in die Umgebung der Betrachtungsposition geleitet werden. Zum Beispiel wird die ionische Flüssigkeit so geleitet, daß sie die Betrachtungsposition umgibt, wodurch die elektrischen Ladungen abgeführt werden und eine Aufladung vermieden werden kann, so daß eine Betrachtung möglich ist.
Achte Ausführungsform
Eines der Betrachtungsverfahren bei einem Elektronenmikroskop ist das Verfahren zum Messen des von der Probe absorbierten Elektronenstroms. Bei einer Anwendung des Verfahrens kann zum Beispiel die Messung des vom Elektronenstrahl induzierten Stroms an einem pn-Übergang in einer Solarzelle und dergleichen erfolgen. Die Miniaturisierung und Komplexität der neueren elektronischen Vorrichtungen ist jedoch weit fortgeschritten, weshalb in vielen Fällen eine Mikroverdrahtung erforderlich ist, und es gibt Fälle, bei denen es schwierig ist, eine Verdrahtung mit Lot oder einer leitenden Paste auszuführen.
Mit dem oben beschriebenen Verdrahtungsverfahren kann eine lokale Verdrahtung ausgeführt werden und der absorbierte Elektronenstrom gemessen werden, womit das angegebene Problem gelöst ist.
Wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben, umfaßt der Zuführmechanismus für die ionische Flüssigkeit einen Mechanismus zum Erzeugen einer Potentialdifferenz zwischen der Spitze der Sonde 209 und dem geerdeten Probentisch oder zum Messen des elektrischen Stroms. Es ist damit möglich, dadurch die oben beschriebne Messung eines elektronenstrahlinduzierten Stroms und dergleichen durchzuführen, daß die Spitze der Sonde 209 mit einem Elektrodenabschnitt oder mit einer mit dem Elektrodenabschnitt durch eine Verdrahtung verbundenen Stelle in Kontakt gebracht wird. Durch Anordnen einer Anzahl von Zuführmechanismen für die ionische Flüssigkeit können Strom-Spannungs-Kennlinien zwischen den einzelnen Sonden gemessen und kompliziertere Messungen von elektrischen Eigenschaften wie zweipolige und vierpolige Meßverfahren ausgeführt werden. In Kombination mit der Verwendung der Verdrahtung mit der ionischen Flüssigkeit sind so flexible Messungen je nach der vorliegenden Situation möglich.
Neunte Ausführungsform
Bei der Betrachtung mit einem Elektronenmikroskop ist es oft erforderlich, die Betrachtung bei angelegter Spannung durchzuführen, zum Beispiel in einem Zustand, bei dem in einer Laminatstruktur durch Anlegen einer Spannung an Elektroden ein Spannungskontrast erzeugt wird, um die Eigenschaften oder die Ausfallursachen von Keramikkondensatoren und dergleichen festzustellen. Für eine lokale Bewertung ist eine Mikroverdrahtung erforderlich, die jedoch manchmal schwierig mit Lot oder einer leitenden Paste aufzubringen ist. Mit dem beschriebenen Verdrahtungsverfahren kann eine lokale Verdrahtung ausgebildet werden und lokal eine Spannung angelegt werden, wodurch das genannte Problem gelöst ist.
Es ist auch möglich, die bei der achten Ausführungsform beschriebene Absorptionselektronenstrommessung und das Anlegen einer Spannung in Kombination auszuführen. Mit einer Anzahl von Zuführmechanismen für die ionische Flüssigkeit kann nicht nur eine Spannung zwischen dem Probentisch und der Sonde angelegt werden, sondern auch zwischen den einzelnen Sonden.
Zehnte Ausführungsform
Bei einem Elektronenmikroskop ist es manchmal erforderlich, die Betrachtung unter Aufheizen oder Kühlen der Probe durchzuführen, um die thermischen Eigenschaften eines Metalls, eines kristallinen Materials und dergleichen bewerten zu können. Eine ionische Flüssigkeit weist im allgemeinen eine ausgezeichnete thermische Leitfähigkeit auf und kann daher nicht nur als elektrisch leitendes Medium, sondern auch als thermisch leitendes Medium verwendet werden. Des weiteren befindet sich eine ionische Flüssigkeit in einem weiten Bereich (von etwa -50 °C bis 300 °C) stabil im flüssigen Zustand und kann daher bis auf etwa 300 °C aufgeheizt und bis auf etwa -50 °C abgekühlt werden. Wenn bei einer herkömmlichen Vorrichtung ein Aufheizen oder Abkühlen erfolgt, wird die ganze Probe aufgeheizt oder abgekühlt. Wenn zum Beispiel jedoch die Probe von einem thermisch schwachen Material umgeben ist und nur ein thermisch starker Abschnitt der Probe aufgeheizt werden soll, ist ein lokales Aufheizen erforderlich. Bei der Ladungsteilchenvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann die ionische Flüssigkeit nicht nur als elektrisch leitende Verdrahtungsleitung, sondern auch als thermisch leitende Verdrahtungsleitung verwendet werden, so daß ein lokales Aufheizen oder Abkühlen möglich ist, wodurch das obige Problem gelöst wird.
Elfte Ausführungsform
Die 14 ist eine Ansicht eines Beispiels für einen GUI-Bildschirm (Bildschirm mit einem graphischen Benutzerinterface) zum Einstellen der Bedingungen für die Verdrahtung mit einer ionischen Flüssigkeit. Die 19 zeigt ein Beispiel für ein Verdrahtungssystem mit einer Eingabevorrichtung 1910 mit einer Anzeigevorrichtung zum Darstellen des GUI-Bildschirms der 14 und einer Steuervorrichtung 1903 zum Erzeugen von Signalen zum Steuern eines Rasterelektronenmikroskop-Hauptkörpers 1901 auf der Basis der an der Eingabevorrichtung 1910 eingestellten Verdrahtungsbedingungen. Zwischen den Rasterelektronenmikroskop-Hauptkörper 1901 und die Steuervorrichtung 1903 ist ein A/D-Konverter 1902 für eine Analog/Digital-Umwandlung der Signale geschaltet. Mit der Eingabevorrichtung 1910 ist eine Zeigevorrichtung 1911 zum Auswählen einer beliebigen Position auf dem GUI-Bildschirm verbunden.
Der GUI-Bildschirm der 14 umfaßt einen Anzeigebereich 1401, in dem eine REM-Abbildung angezeigt wird, und ein Eingabefenster 1407 für die Bearbeitungsbedingungen.
Das Eingabefenster 1407 für die Bearbeitungsbedingungen dient zur Eingabe der für die Verdrahtung erforderlichen Parameter, zum Beispiel der zugeführten Menge an ionischer Flüssigkeit (Menge an ionischer Flüssigkeit), des Startpunkts für die Verdrahtung (Startpunkt), des Endpunkts für die Verdrahtung (Endpunkt), der Größe des Einstrahlbereichs (Sichtfeldgröße), dem Elektronenstrahlstrom (Strahlstrom) und der Beschleunigungsspannung für den Elektronenstrahl (Beschleunigungsspannung) . Zusätzlich zu oder anstelle der Eingabe im Eingabefenster 1407 für die Bearbeitungsbedingungen können die Bearbeitungsbedingungen auch im Anzeigebereich 1401 eingegeben werden.
In der REM-Abbildung der 14 sind zwei Verdrahtungsanschlüsse 1403 und 1404 zu sehen, und bei der vorliegenden Ausführungsform wird beispielhaft der Prozeß zum Herstellen einer Verbindung zwischen diesen beiden Verdrahtungsanschlüssen erläutert. Zuerst werden die Abtropfposition für die ionische Flüssigkeit und die Menge der ionischen Flüssigkeit auf der Basis der Eingabe bei der „Menge an ionischer Flüssigkeit“ und beim „Startpunkt“ festgelegt. Wenn für die Menge an ionischer Flüssigkeit vorab eine bestimmte Menge gespeichert wurde, kann die ionische Flüssigkeit auch auf der Basis der gespeicherten Menge abgegeben werden, und die Abtropfposition kann auch durch Verwenden eines Zeigers 1402 festgelegt werden. Auf der Basis der Einstellungen erzeugt ein Abgabesteuerabschnitt 1906 in der Steuervorrichtung 1903 der 19 ein Signal zum Steuern der Positionen der Sonde 209 und der Probentischhalterung 111 so, daß die ionische Flüssigkeit 1405 an der angegebenen Position abgegeben wird. Außerdem wird der Zuführmechanismus 113 für die ionische Flüssigkeit so gesteuert, daß die angegebene Menge an ionischer Flüssigkeit abgegeben wird. Wenn die Abtropfposition mit dem Zeiger 1402 festgelegt wird, erkennt ein Positionserfassungssystem 1907 die bezeichnete Position im Anzeigebereich 1401, und ein Koordinatenumwandlungsabschnitt 1908 wandelt die bezeichnete Position in Probentischhalterungskoordinaten oder ein Steuersignal für den Abgabesteuermechanismus 1906 für die ionische Flüssigkeit um und erzeugt ein entsprechendes Steuersignal.
Zusätzlich zu der oben beschriebenen Eingabe können durch die Eingabe des „Endpunkts“ der Startpunkt und der Endpunkt für die Bearbeitung festgelegt werden. Ein Einstellabschnitt 1905 für die optischen Bedingungen kann dann den Bewegungsweg 1408 für die Einstrahlpositionen derart festlegen, daß die beiden Punkte miteinander verbunden sind. Alternativ kann mit dem Zeiger 1402 ein beliebiger Weg festgelegt werden. Auf der Basis dieser Einstellungen erzeugt der Einstellabschnitt 1905 für die optischen Bedingungen ein Ablenksignal für einen Deflektor (nicht gezeigt), um die Einstrahlposition des Strahls mit der Zeit vom Startpunkt für die Bearbeitung zum Endpunkt der Bearbeitung zu führen, oder ein Steuersignal für die Probentischhalterung 111. Mit einer solchen Einstrahlbereich-Bewegungseinheit kann die Verdrahtung automatisch durchgeführt werden. In einem Speicher 1909 werden die Erzeugungsbedingungen für die Steuersignale auf der Basis der eingegebenen Bedingungen vorab gespeichert, und die Steuersignale werden auf der Basis der Erzeugungsbedingungen erzeugt. Die Dicke der Verdrahtungsleitung wird im übrigen von der Größe des Einstrahlbereichs 1406 bestimmt und wird daher mit der Eingabe der „Sichtfeldgröße“ festgelegt. Der Einstellabschnitt 1905 für die optischen Bedingungen erzeugt ein der Einstellung der „Sichtfeldgröße“ entsprechendes Abtastsignal für einen Abtastdeflektor (nicht gezeigt).
Wenn der Startpunkt für die Bearbeitung, der Endpunkt für die Bearbeitung und die „Sichtfeldgröße“ festgelegt sind, kann auch die Größe des Bereichs bestimmt werden, auf den die ionische Flüssigkeit aufzubringen ist. Im Speicher 1909 wird daher vorab eine Tabelle für die Größe des Bereichs und der damit verbundenen Menge an ionischer Flüssigkeit oder eine Verhältnisgleichung dafür gespeichert, so daß die Abgabemenge für die ionische Flüssigkeit nach Festlegen des Startpunkts und des Endpunkts der Bearbeitung und der „Sichtfeldgröße“ automatisch bestimmt werden kann. Wenn eine große Menge der ionischen Flüssigkeit an einer Position abgegeben wird und der Abstand zwischen benachbarten Mustern klein ist, werden die benachbarten Muster elektrisch miteinander verbunden. Es ist daher wie in der 20 gezeigt von Vorteil, wenn die Größe des Abgabebereichs 2001 für die ionische Flüssigkeit beliebig festgelegt werden kann. In diesem Fall wird vorab im Speicher 1909 eine Tabelle für die Beziehung zwischen der Größe des Abgabebereichs und der Abgabemenge oder eine Verhältnisgleichung dafür gespeichert, so daß die Abgabemenge auf der Basis der Tabelle oder der Verhältnisgleichung automatisch bestimmt werden kann.
Falls für die Abgabemenge D1, die aus dem Startpunkt für die Bearbeitung, dem Endpunkt für die Bearbeitung und der „Sichtfeldgröße“ bestimmt wird, und die Abgabemenge D2, die aus der Größe des Abgabebereichs 2001 für die ionische Flüssigkeit bestimmt wird, die Beziehung D1 > D2 erfüllt ist, reicht die ionische Flüssigkeit für die Verdrahtung nicht aus, weshalb zum Beispiel wie in der 20 gezeigt ein neuer Abgabebereich 2002 für die ionische Flüssigkeit vorgesehen wird, um die erforderliche Menge sicherzustellen. Wenn der Abgabebereich 2001 für die ionische Flüssigkeit der Startpunkt für die Bearbeitung ist, verläuft die Bearbeitung durch den Abgabebereich 2002 für die ionische Flüssigkeit, bevor der Endpunkt der Bearbeitung erreicht wird, weshalb es möglich ist, die Bearbeitung unter Verwendung des Abgabebereichs 2002 für die ionische Flüssigkeit als neuem Startpunkt für die Bearbeitung (Nachfüllpunkt für die ionische Flüssigkeit) weiterzuführen.
Die Bearbeitung wird nach der Eingabe der Bearbeitungsbedingungen wie oben beschrieben durch Klicken auf die Start-Schaltfläche (Start) im GUI-Bildschirm der 14 gestartet. Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit der Einstrahlposition zu groß ist, kann die Verdrahtungsleitung unterbrochen werden, weshalb eine Konfiguration gewählt werden kann, in der die Bewegungsgeschwindigkeit der Einstrahlposition gesteuert werden kann. Die Steuerung kann dabei derart erfolgen, daß kontinuierlich zwischen dem Abtasten des im Anzeigebereich 1401 angezeigten Probenbereichs und dem Abtasten des Einstrahlbereichs 1406 (Abtastung in einem engen Bereich) umgeschaltet wird, so daß der Verdrahtungsprozeß visuell verfolgt werden kann. Bei dieser Kontrolle ist es möglich, den Verdrahtungsprozeß durch eine animierte Abbildung zu verfolgen. Wie in der 14 gezeigt, ist es bei einer visuellen Beobachtung des eingestellten Bereichs für den Einstrahlbereich 1406 möglich, den eingestellten Bearbeitungsbereich mit dem tatsächlichen Bearbeitungszustand zu vergleichen.
Bezugszeichenliste

101:: Vakuumkammer
102, 204:: Vakuumpumpensystem
103:: Probenaustauschmechanismus
104:: Quelle für einen Ladungsteilchenstrahl
105, 1705:: Ladungsteilchenstrahl
106, 1301, 1702:: Probe
107:: Sekundärsignal
108:: Sekundärsignal-Erfassungssystem
109:: Steuersystem
110, 1302, 1701:: Probentisch
111:: Probentischhalterung
112:: Bildanzeigevorrichtung
113:: Zuführmechanismus für die ionische Flüssigkeit
201:: Flüssigkeitsbehälter
202, 303, 702, 1704:: ionische Flüssigkeit
203:: Einfüllöffnung
205:: Verschluß
206:: Sondenstab
207:: Grobbewegungsmechanismus
208:: Feinbewegungsmechanismus
209:: Sonde
301:: Sondenbefestigungsabschnitt
302, 1703:: Loch
401, 501, 704:: Tropfen der ionischen Flüssigkeit
402, 502:: Si-Substrat
403:: Mit dem Elektronenstrahl zu bestrahlender Bereich
404:: Mit dem Elektronenstrahl bestrahlter Bereich
701:: Zielposition A
702:: Zielposition B
1001, 1101, 1201:: Einstrahlbereich A
1002, 1102, 1202:: Einstrahlbereich B
1003, 1103, 1203:: Einstrahlbereich C
1303:: Probenaustauschstab
1304:: Probenaustauschkammer
1305, 1505:: Probendrehstab
1306:: Probendrehstab-Steuerabschnitt
1307:: Flüssigkeitsbad
1308:: Anbauteil
1309:: Schieber
1501:: Probendrehstabspitze
1502:: Probentischboden
1503, 1504:: Gewindenut
1801:: ionische Flüssigkeit

Claims

Verdrahtungsverfahren, bei dem eine Probe mit einem Ladungsteilchenstrahl bestrahlt wird, um eine Verdrahtung auf der Probe zu erzeugen, wobei auf dem Verdrahtungsweg, der verdrahtet werden soll, eine ionische Flüssigkeit aufgebracht wird und die Einstrahlposition des Ladungsteilchenstrahls längs des Verdrahtungswegs bewegt wird.
Verdrahtungsverfahren nach Anspruch 1, wobei die ionische Flüssigkeit auf die Probe getropft wird und die aufgetropfte ionische Flüssigkeit mit dem Ladungsteilchenstrahl bestrahlt wird.
Verdrahtungsverfahren nach Anspruch 1, wobei die ionische Flüssigkeit auf einen Probentisch aufgebracht wird, auf dem die Probe angeordnet wird, und die Einstrahlposition des Ladungsteilchenstrahls von der Position, an der sich die ionische Flüssigkeit befindet, zu der Probe bewegt wird.