FR2793951A1 - Method and installation for treatment of substrate, in particular for integrated circuits, by focused beam of electrically neutral particles - Google Patents

Method and installation for treatment of substrate, in particular for integrated circuits, by focused beam of electrically neutral particles Download PDF

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Abstract

The method and installation for treatment of a substrate (14) comprises a column (1) for the generation and orientation of at least one beam (42) of charged particles to the surface of substrate, means (44) for the neutralization of the beam mounted in the path of the beam and producing a cloud (54) of neutralizing particles with charge of opposite sign to that of the beam particles. The beam (42) traverses the cloud (54) and is transformed to a beam (43) at least partly constituted by electrically neutral particles which bombard the surface (23) of the substrate (14) for the purpose of treatment. The installation also comprises means (31) positioned in the vicinity of the substrate surface (23) for the detection of secondary particles of the same nature as the neutralizing particles for the purpose of imaging; the neutralization means (44) are positioned up-path from the detection means (31) so that the cloud (54) of neutralizing particles does not interfeere with either the detection means or the second particles. The neutralization means (44) comprise a source in dark chamber, an electrode (51) for the attraction of neutralizing particles, and a cylinder (45) made of conducting material forming the Faraday cage with axis in the beam direction. The detection means (31) comprise a screen for the protection from photons emitted by the source of neutralizing particles. A voltage source (53) is connected to the electrode (51) for the application of a voltage as low as possible for the extraction of neutralizing particles from the source, and the voltage is in the range 0.1-10 V. In the second embodiment, the neutralization means (44) are positioned in the treatment chamber (12), that is down-path from the column (1). The beam particles are monoatomic ions as e.g. positive gallium ions. The neutralizing particles are monoatomic ions. The installation also comprises micro-machining means (38) for the injection of treatment gas, and means (6,7) for the acceleration of the beam particles to obtain an incident energy of neutral particles greater than 20 keV, of the order of 30 keV. The beam (43) of neutral particles acts on a submicrometric zone of the substrate surface (23), and the substrate (14) is an integrated circuit with at least one nonconducting part.

Description

PROCEDE <B>ET</B> INSTALLATION<B>DE</B> TRAITEMENT<B>D'UN SUBSTRAT</B> TEL <B>QU'UN</B> CIRCUIT INTEGRE PAR<B>UN FAISCEAU FOCALISE DE</B> <B>PARTICULES</B> ELECTRIQUEMENT <B>NEUTRES</B> L'invention concerne le traitement d'un substrat tel qu'un circuit intégré<B>à</B> l'aide d'un faisceau de particules appliqué sur au moins une portion de surface du substrat.  <B> AND </ B> <B> PROCESS <B> PROCESSING <B> A SUBSTRATE </ B> TEL <B> THAT </ B> CIRCUIT INTEGRATED BY <B> A FOCUSED BEAM DE </ B> <B> <B> <B> <B> PARTICLES </ B> ELECTRICALLY <B> NEUTRAL </ B> The invention relates to the treatment of a substrate such as an integrated circuit <B> to </ B> with the aid of a particle beam applied to at least one surface portion of the substrate.

Dans tout le texte, le terme "traitement" englobe en particulier les micro-usinages (gravures de matériau électrique, semi-conducteur ou conducteur, dépôts de matériau conducteur,<B>à</B> l'aide d'un faisceau focalisé en présence de gaz appropriés) notamment pour corriger les défauts des circuits intégrés après leur fabrication<B>;</B> les tests de qualité (détection et/ou localisation des défauts)<B>;</B> l'analyse physico-chimique et l'imagerie en général, notamment par détection des particules secondaires. De plus, le terme "particule" englobe les particules élémentaires, les ions, les atomes, et les molécules. Throughout the text, the term "treatment" includes in particular micro-machining (etching of electrical material, semiconductor or conductor, deposits of conductive material, <B> to </ B> using a focused beam in the presence of appropriate gases) in particular to correct the defects of integrated circuits after their manufacture <B>; </ B> quality tests (detection and / or location of defects) <B>; </ B> physical analysis -chemical and imaging in general, especially by secondary particle detection. In addition, the term "particle" includes elementary particles, ions, atoms, and molecules.

Le terme "substrat" englobe tous les dispositifs susceptibles d'être soumis<B>à</B> un faisceau de particules en vue d'un tel traitement.<B>Il</B> s'agit en particulier des circuits intégrés (après leur fabrication ou au cours de leur fabrication), des microsystèmes (après leur fabrication ou au cours de leur fabrication), de tous autres dispositifs réalisés sur plaquettes de matériau semi- conducteur (tel que le silicium) et/ou conducteur et/ou isolant ou d'échantillons de produits artificiels ou d'origine naturelle. The term "substrate" encompasses all devices that may be subject to a particle beam for such treatment. <B> It </ B> refers in particular to integrated circuits (after manufacture or during manufacture), microsystems (after their manufacture or during their manufacture), all other devices made on semiconductor material boards (such as silicon) and / or conductor and / or insulation or samples of artificial or natural products.

On sait qu'un circuit intégré peut être observé par microscopie, dite SEM, <B>à</B> l'aide d'un faisceau d'électrons et par détection des électrons secondaires en contraste de potentiel. Cette technique fournit des images de bonne qualité, mais est limitée dans ses applications, et ne permet pas en particulier de réaliser des micro-usinages. We know that an integrated circuit can be observed by microscopy, SEM, <B> to </ B> using an electron beam and by detecting secondary electrons in potential contrast. This technique provides images of good quality, but is limited in its applications, and does not allow in particular to perform micro-machining.

Pour les opérations de micro-usinage, on utilise en général un faisceau d'ions positif d'énergie élevée focalisé sur une zone submicrométrique (systèmes dits FIB). <B>Il</B> en va de même dans le cas de la technique de spectroscopie de masse par détection des ions secondaires (SIMS), bien que dans cette application le faisceau d'ions est en général focalisé sur une portion de surface plus large que dans le cas d'un micro-usinage sous FIB. For micromachining operations, a positive high energy ion beam focused on a submicron area (so-called FIB systems) is generally used. <B> It </ B> is the same in the case of the technique of secondary ion detection mass spectroscopy (SIMS), although in this application the ion beam is generally focused on a portion of surface wider than in the case of micromachining under FIB.

L'inconvénient d'un tel faisceau d'ions est d'entraîner une accumulation importante de charges électriques<B>à</B> la surface du circuit intégré sur les portions en matériau non conducteur, qui provoque de nombreux problèmes pratiques parmi lesquels on peut citer<B>:</B> risque de détérioration de la couche de passivation<B>;</B> décharges électrostatiques dites ESD établissant des puits conducteurs dans l'épaisseur du circuit<B>;</B> dérives des paramètres fonctionnels du circuit<B>;</B> décalage latéral du faisceau repoussé par la charge de surface empêchant l'automatisation des opérations successives et grêvant la durée nécessaire<B>à</B> la réalisation de micro-sections transversales ou de lamelles en vue de réaliser une analyse des caractéristiques cristallographiques par imagerie TEM ("transmission électrons microscopy") <B>;</B> impossibilité de réaliser des images de qualité en imagerie par contraste de potentiel, notamment pour réaliser des tests en appliquant des signaux électriques au circuit intégré, et en particulier sur les circuits passivés tels que les circuits dits "planar" comprenant une couche supérieure d'oxyde de passivation planéifiant le circuit et supprimant les informations topographiques<B>...</B> The disadvantage of such an ion beam is to cause a large accumulation of electrical charges <B> to </ B> the surface of the integrated circuit on the non-conductive material portions, which causes many practical problems among which one can quote <B>: </ B> risk of deterioration of the layer of passivation <B>; ESD electrostatic discharges establishing conducting wells in the thickness of the circuit <B>; </ B> functional parameters of the circuit <B>; </ B> lateral shifting of the beam pushed by the surface charge preventing the automation of the successive operations and making the time necessary <B> to </ B> the realization of micro-transverse sections or lamellae in order to perform an analysis of the crystallographic characteristics by TEM ("electron microscopy transmission") imaging <B>; </ B> impossibility of producing quality images in contrast potential imaging, in particular for realizing test by applying electrical signals to the integrated circuit, and in particular on passivated circuits such as so-called "planar" circuits comprising an upper layer of passivation oxide planifying the circuit and removing the topographic information <B> ... </ B>

Pour résoudre ce problème, on utilise parfois un faisceau d'électrons de faible énergie dirigé vers la zone d'impact du faisceau d'ions pour neutraliser la charge électrique sur la surface du circuit intégré (technique dite du "FLOODGUN") comme décrit par exemple par US-4639301 ou par la publication "Electrical Biasing Voltage Contrast Imaging in a Foursed Ion Beam System", A.N. CANWBELL et al, ISTFA'95, 21 st International Symposium for Testing and Failure Analysis, <B>6-10</B> Nov. <B>1995, SANTA</B> CLARA, CALIFORNIA. US-4874947 propose aussi, dans un système SIMS, un canon<B>à</B> électrons orienté perpendiculairement au faisceau et dont le flux d'électrons est dévié vers le circuit par une électrode placée en sortie du canon, de sorte que les électrons bombardent la surface du circuit intégré au niveau de la zone d'impact du faisceau d'ions. Ces canons<B>à</B> électrons sont des équipements relativement lourds, encombrants et coûteux, ne pallient que partiellement au problème de l'accumulation des charges superficielles (lénergie et la densité de courant du faisceau d'électrons ne pouvant pas correspondre exactement<B>à</B> la charge superficielle<B>à</B> neutraliser qui varie selon le site d'impact des ions et la nature du matériau correspondant, de sorte que des ajustements manuels sont nécessaires<B>à</B> chaque nouvelle étape d'application du faisceau, ou même en cours d'usinage si la nature du matériau change), et empêchent l'utilisation d'un détecteur d'électrons secondaires et donc notamment la réalisation d'images par détection des électrons secondaires (ce qui impose une imagerie par détection des ions secondaires, beaucoup moins précise). To solve this problem, a low-energy electron beam directed towards the impact zone of the ion beam is sometimes used to neutralize the electric charge on the surface of the integrated circuit (so-called "FLOODGUN" technique) as described by for example, US-4639301 or "Electrical Biasing Voltage Contrast Imaging in a Fursed Ion Beam System", AN CANWBELL et al., ISTFA'95, 21 st International Symposium for Testing and Failure Analysis, <B> 6-10 </ B> Nov. 1995, SANTA CLARA, CALIFORNIA. US-4874947 also proposes, in a SIMS system, an electron gun oriented perpendicularly to the beam and whose electron flow is deflected towards the circuit by an electrode placed at the output of the barrel, so that the electrons bombard the surface of the integrated circuit at the impact zone of the ion beam. These guns <B> to </ B> electrons are relatively heavy equipment, bulky and expensive, only partially compensate for the problem of the accumulation of surface charges (the energy and the current density of the electron beam can not match exactly <B> to </ B> the superficial <B> to </ B> neutralize that varies depending on the ion impact site and the nature of the corresponding material, so manual adjustments are needed <B> to </ B> each new step of application of the beam, or even during machining if the nature of the material changes), and prevent the use of a secondary electron detector and therefore especially the production of images by detection of secondary electrons (which imposes imaging by secondary ion detection, much less precise).

Une autre technique connue consiste<B>à</B> faire préalablement un dépôt de couche antistatique sur la couche isolante de passivation du circuit intégré (comme décrit par exemple FR-2.755.703), ce qui nécessite une opération supplémentaire. Another known technique is to pre-deposit an antistatic layer on the insulating layer passivation of the integrated circuit (as described for example FR-2,755,703), which requires an additional operation.

Une autre solution connue a été proposée pour pallier le problème du décalage latéral du faisceau. Cette solution consiste<B>à</B> graver un motif (par exemple une croix)<B>à</B> la surface du circuit intégré, et<B>à</B> analyser l'image de ce motif et son évolution dans le temps par un procédé de reconnaissance d'image. Lorsque l'image du motif est modifiée ou perdue, on corrige manuellement la déviation du faisceau afin de retrouver l'image du motif. Cette solution nécessite l'usage d'un dispositif et d'un logiciel de reconnaissance d'image, et est lourde, complexe, coûteuse, et ne permet pas de pallier les autres problèmes sus-mentionnés résultant d'une accumulation des charges<B>à</B> la surface du circuit intégré. Elle nécessite en outre une intervention de modification du circuit intégré pour la réalisation du motif, ce qui peut avoir des conséquences sur ses caractéristiques fonctionnelles. Another known solution has been proposed to overcome the problem of side shift of the beam. This solution consists in <B> to </ B> engraving a pattern (for example a cross) <B> to the </ B> surface of the integrated circuit, and <B> to </ B> analyzing the image of this pattern and its evolution over time by an image recognition method. When the image of the pattern is changed or lost, the deflection of the beam is manually corrected to find the image of the pattern. This solution requires the use of an image recognition device and software, and is cumbersome, complex, expensive, and does not make it possible to overcome the other problems mentioned above resulting from an accumulation of charges <B > to </ B> the surface of the integrated circuit. It also requires an intervention of modification of the integrated circuit for the realization of the pattern, which may have consequences on its functional characteristics.

L'invention vise donc<B>à</B> pallier ces inconvénients en proposant un procédé et une installation de traitement<B>à</B> l'aide d'un faisceau de particules ayant les propriétés d'un faisceau d'ions (notamment permettant la réalisation de micro-usinages) sans présenter les inconvénients liés<B>à</B> l'accumulation de charges superficielle, et tout en évitant l'application d'un faisceau d'électrons sur la surface du substrat et la mise en #uvre d'opérations<B>de</B> préparation préalable du substrat. L'invention vise ainsi<B>à</B> résoudre de façon simple les problèmes pratiques sus-mentionnés liés<B>à</B> l'accumulation de charges superficielle sur le substrat. The object of the invention is therefore to overcome these drawbacks by proposing a method and a treatment facility using a beam of particles having the properties of a beam of light. ions (especially allowing the realization of micro-machining) without the disadvantages related to the accumulation of surface charges, and while avoiding the application of a beam of electrons on the surface of the surface. substrate and the implementation of <B> operations of </ B> prior preparation of the substrate. The object of the invention is thus to solve in a simple manner the above-mentioned practical problems related to the accumulation of surface charges on the substrate.

L'invention vise en particulier<B>à</B> autoriser une automatisation complète du traitement sans nécessiter d'intervention humaine pour chaque nouveau site du substrat sur lequel le faisceau est appliqué, ou<B>à</B> chaque changement de la nature du matériau recevant le faisceau. In particular, the object of the invention is to allow complete automation of the treatment without requiring human intervention for each new site of the substrate to which the beam is applied, or to each change. of the nature of the material receiving the beam.

L'invention vise plus particulièrement<B>à</B> permettre la réalisation d'images en contraste de potentiel de bonne qualité<B>-</B> notamment par détection des électrons secondaires et en appliquant des signaux électriques aux bornes d'entrée du circuit intégré<B>-, y</B> compris sur des circuits passivés tels que les circuits "planar". The object of the invention is more particularly to enable the realization of good-quality potential-contrast images, in particular by detecting secondary electrons and by applying electrical signals across the terminals. input of integrated circuit <B> -, y </ B> included on passivated circuits such as "planar" circuits.

L'invention vise aussi en particulier<B>à</B> éviter les phénomènes de décalages intempestifs d'un faisceau focalisé nuisant<B>à</B> la précision du traitement et empêchant son automatisation. The invention also aims, in particular, to avoid the phenomena of inadvertent shifts of a focused beam adversely affecting the precision of the processing and preventing its automation.

L'invention vise de surcroît<B>à</B> permettre d'atteindre ces buts de façon simple, économique et fiable. The invention aims moreover <B> to </ B> to achieve these goals simply, economically and reliably.

Pour ce faire, l'invention concerne une installation de traitement d'un substrat comprenant des moyens pour générer et orienter vers une surface du substrat au moins un faisceau d'ions, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens, dits moyens de neutralisation du faisceau, adaptés pour former et interposer, sur la trajectoire du faisceau d'ions, un nuage de particules neutralisantes de charge électrique opposée<B>à</B> celle des ions du faisceau d'ions, ce nuage de particules neutralisantes s'étendant<B>à</B> distance de la surface du substrat, ce nuage de particules neutralisantes étant adapté pour pouvoir être traversé par le faisceau d'ions qui est,<B>à</B> la sortie du nuage de particules neutralisantes, transformé en un faisceau au moins partiellement constitué de particules électriquement neutres bombardant la surface du substrat. To this end, the invention relates to a plant for treating a substrate comprising means for generating and directing at least one ion beam towards a surface of the substrate, characterized in that it comprises means, called neutralization means. of the beam, adapted to form and interpose, on the path of the ion beam, a cloud of neutralizing particles of opposite electric charge <B> to </ B> that of ions of the ion beam, this cloud of neutralizing particles s 'extending <B> to </ B> distance from the surface of the substrate, this cloud of neutralizing particles being adapted to be traversed by the ion beam which is, <B> to </ B> the output of the cloud of neutralizing particles, converted into a beam at least partially made of electrically neutral particles bombarding the surface of the substrate.

L'invention s'étend aussi<B>à</B> un procédé de traitement d'un substrat dans lequel on génère et on oriente vers une surface d'un substrat, au moins un faisceau d'ions, caractérisé en ce qu'on forme et on interpose sur la tra ectoire du faisceau d'ions un nuage de particules neutralisantes de charge j électrique opposée<B>à</B> celle des ions du faisceau d'ions, ce nuage de particules neutralisantes s'étendant<B>à</B> distance de la surface du substrat, ce nuage de particules neutralisantes étant adapté pour pouvoir être traverse par le faisceau d'ions qui est,<B>à</B> la sortie du nuage de particules neutralisantes, transformé en un faisceau au moins partiellement constitué de particules électriquement neutres bombardant la surface du substrat. The invention also extends to a process for treating a substrate in which at least one ion beam is generated and oriented towards a surface of a substrate, characterized in that A cloud of neutralizing particles of opposite electric charge <B> is formed and interposed on the ion beam trajectories with that of the ions of the ion beam, this cloud of neutralizing particles extending <B> to </ B> distance from the surface of the substrate, this cloud of neutralizing particles being adapted to be able to be crossed by the ion beam which is, <B> to </ B> the output of the cloud of neutralizing particles , converted into a beam at least partially made of electrically neutral particles bombarding the surface of the substrate.

Ainsi, avec une installation et un procédé selon l'invention, les particules incidentes du faisceau n'ont pas ou peu d'influence électrique sur le substrat, contrairement<B>à</B> l'art antérieur dans lequel<B>il</B> était considéré que le faisceau devait nécessairement être formé d'ions incidents pour traiter le substrat, et dans lequel l'influence électrostatique de ces ions était ensuite neutralisée par un faisceau d'électrons orienté sur la surface. Autrement dit, dans l'invention, on empêche l'accumulation des charges superficielles sur le substrat alors que dans l'art antérieur on ne faisait qu'essayer de compenser ou d'annihiler la charge superficielle créée. Thus, with an installation and a method according to the invention, the incident particles of the beam have no or little electrical influence on the substrate, unlike <B> to </ B> the prior art in which <B> it was considered that the beam must necessarily be formed of incident ions to treat the substrate, and in which the electrostatic influence of these ions was then neutralized by a beam of electrons oriented on the surface. In other words, in the invention, it prevents the accumulation of surface charges on the substrate while in the prior art it was only trying to compensate or annihilate the surface charge created.

L'invention part du constat selon lequel, en fait, la présence d'ions chargés n'est pas indispensable pour traiter un substrat,<B>y</B> compris pour réaliser un micro-usinage tel q'un dépôt ou une gravure, les mêmes traitements pouvant être obtenus avec des particules neutres possédant la même énergie (supérieure<B>à</B> 20 keV <B>-</B> notamment de l'ordre de<B>30</B> keV <B>-).</B> Dans un procédé selon l'invention, les particules incidentes sont<B>à</B> l'origine des ions qui sont d'abord accélérés<B>à</B> une énergie Eac (supérieure<B>à</B> 20 keV <B>-</B> notamment de l'ordre de<B>30</B> keV <B>-)</B> puis neutralisés par passage dans un nuage de particules neutralisantes. En final, les particules incidentes sont donc des atomes ou des molécules neutres mais excités (l'énergie des particules neutralisantes ne correspondant pas exactement au niveau d'énergie nécessaire pour former l'atome ou la molécule correspondant) et accélérés avec la même énergie Eac que les ions d'origine. L'énergie des ces particules incidentes est donc élevée et permet, en fait, les traitements tels que les micro-usinages, les tests de qualité, l'analyse physico-chimique et l'imagerie en général, et ce sans présenter les inconvénients sus-cités d'un faisceau d'ions traditionnels. Le nuage de particules neutralisantes est formé d'un ensemble de particules neutralisantes de densité adaptée pour neutraliser le faisceau d'ions, et d'énergie aussi faible que possible, notamment possédant une énergie cinétique aussi faible que possible, de façon<B>à</B> traverser,<B>à</B> une vitesse aussi faible que possible, une zone traversée par le faisceau d'ions. The invention starts from the observation that, in fact, the presence of charged ions is not essential to treat a substrate, <B> y </ B> included to perform a micromachining such as a deposit or a etching, the same treatments that can be obtained with neutral particles having the same energy (greater than 20 keV <B> - </ B> in particular of the order of <B> 30 </ B> keV <B> -). </ B> In a method according to the invention, the incident particles are <B> to </ B> the origin of the ions which are first accelerated <B> to </ B> an energy Eac (upper <B> to </ B> 20 keV <B> - </ B> in particular of the order of <B> 30 </ B> keV <B> -) </ B> then neutralized by passage in a cloud of neutralizing particles. In the end, the incident particles are therefore neutral or excited atoms or molecules (the energy of the neutralizing particles not corresponding exactly to the level of energy necessary to form the corresponding atom or molecule) and accelerated with the same energy Eac. than the original ions. The energy of these incident particles is therefore high and allows, in fact, treatments such as micro-machining, quality testing, physico-chemical analysis and imaging in general, and this without the disadvantages above. -cities of a traditional ion beam. The cloud of neutralizing particles is formed of a set of neutralizing particles of density adapted to neutralize the ion beam, and energy as low as possible, in particular having a kinetic energy as low as possible, <B> to </ B> cross, <B> to </ B> a speed as low as possible, an area crossed by the ion beam.

Avantageusement et selon l'invention, on adapte la densité du nuage de particules neutralisantes en fonction du courant du faisceau d'ions pour neutraliser au moins sensiblement l'intégralité des ions du faisceau, de sorte que ce dernier est ensuite formé au moins sensiblement en totalité de particules neutres bombardant la surface du substrat. Advantageously and according to the invention, the density of the cloud of neutralizing particles is adapted as a function of the current of the ion beam to neutralize at least substantially all the ions of the beam, so that the latter is then formed at least substantially into all neutral particles bombarding the surface of the substrate.

L'invention permet en particulier de s'affranchir des phénomènes d'accumulation de charges superficielle et de leurs conséquences sus-mentionnées. En particulier, elle permet d'automatiser une succession d'opérations distinctes sur plusieurs zones différentes d'un même substrat, sans nécessiter d'intervention humaine, et avec une grand précision. Elle permet aussi la réalisation facile et rapide de micro-sections transversales et de préparations TEM. The invention makes it possible in particular to overcome phenomena of superficial charge accumulation and their consequences mentioned above. In particular, it makes it possible to automate a succession of distinct operations on several different zones of the same substrate, without requiring any human intervention, and with great precision. It also allows easy and fast realization of cross-sectional micro-sections and TEM preparations.

Rien n'empêche d'utiliser plusieurs faisceaux de particules simultanément ou successivement. Néanmoins, il fait partie des avantages de l'invention de ne nécessiter l'utilisation que d'un seul faisceau de particules dans l'installation. Nothing prevents the use of several beams of particles simultaneously or successively. Nevertheless, it is one of the advantages of the invention to require the use of only one particle beam in the installation.

Dans tout le texte, les termes "amont et "aval" sont utilisés par référence<B>à</B> la direction et au sens de déplacement des particules du faisceau. Avantageusement, un procédé selon l'invention est en outre caractérisé par l'une au moins des caractéristiques suivantes<B>:</B> <B>-</B> on détecte des particules secondaires de même nature que les particules neutralisantes<B>-</B> notamment<B>à</B> des fins d'imagerie<B>- à</B> l'aide de moyens de détection de particules secondaires disposés au voisinage de la surface du substrat<B>;</B> et on forme le nuage de particules neutralisantes<B>à</B> l'amont desdits moyens de détection, de sorte que ce nuage n'interfere ni avec lesdits moyens de détection, ni avec les particules secondaires<B>;</B> <B>-</B> on forme le nuage de particules neutralisantes entre une source de particules neutralisantes et une électrode d'attraction des particules neutralisantes que l'on dispose latéralement de part et d'autre de la trajectoire du faisceau d'ions,<B>à</B> l'amont et<B>à</B> distance de la surface du substrat<B>;</B> <B>-</B> on utilise un cache adapté pour protéger lesdits moyens de détection, des photons qui peuvent être émis par la source de particules neutralisantes, et/ou on utilise une source de particules neutralisantes incorporée dans une chambre noire de façon<B>à</B> minimiser l'émission de photons<B>;</B> <B>-</B> on associe la source de particules neutralisantes et l'électrode diamétralement<B>à</B> l'opposé l'une de l'autre,<B>à</B> un cylindre creux en matériau conducteur formant une cage de Faraday, que l'on dispose par rapport<B>à</B> la trajectoire du faisceau de façon que le faisceau traverse axialement le cylindre creux<B>;</B> on applique sur l'électrode un potentiel électrique le plus faible possible pour extraire les particules neutralisantes de la source de particules neutralisantes et les confiner dans le cylindre<B>;</B> on applique sur l'électrode un potentiel dont la valeur absolue est comprise entre<B>0, 1</B> V et<B>10</B> V<B>;</B> <B>-</B> on forme un faisceau d'ions dans une colonne qui comprend une sortie débouchant dans une chambre de traitement contenant le substrat, et on forme le nuage de particule neutralisantes dans la colonne, notamment immédiatement<B>à</B> l'amont de la sortie de la colonne<B>;</B> en variante, on forme le nuage de particules neutralisantes dans la chambre de traitement<B>;</B> les ions du faisceau d'ions étant des ions positifs, les particules neutralisantes sont des électrons adaptés pour interagir avec les ions du faisceau avant qu'ils n'atteignent la surface du substrat pour former des particules électriquement neutres bombardant la surface du substrat<B>;</B> <B>-</B> les ions du faisceau sont des ions monoatomiques <B>-</B> on focalise le faisceau ions, et donc le faisceau de particules électriquement neutres bombardant la surface du substrat, en une zone submicrométrique de la surface du substrat; <B>-</B> on focalise un faisceau de particules électriquement neutres sur au moins une portion de surface non conductrice du circuit intégré<B>;</B> <B>-</B> le traitement est un micro-usinage en présence d'au moins un gaz de micro-usinage, le faisceau de particules neutres présentant une énergie incidente supérieure de 20 keV <B>-</B> notamment de l'ordre de<B>30</B> keV <B>- ;</B> En outre, une installation selon l'invention est aussi avantageusement caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens adaptés<B>à</B> la mise en #uvre d'un procédé selon l'invention, notamment de l'une au moins des caractéristiques mentionnées ci-dessus. Throughout the text, the terms "upstream" and "downstream" are used by reference to the direction and direction of movement of the particles of the beam Advantageously, a method according to the invention is further characterized by at least one of the following characteristics <B>: </ B> <B> - </ B> secondary particles of the same nature as the neutralizing particles <B> - </ B> are detected, in particular <B> to < / B> imaging purposes <B> - to </ B> using secondary particle detection means disposed in the vicinity of the surface of the substrate <B>; </ B> and forming the particle cloud neutralizing <B> to </ B> the upstream of said detection means, so that this cloud does not interfere with said detection means, nor with the secondary particles <B>; </ B> <B> - < / B> the cloud of neutralizing particles is formed between a source of neutralizing particles and a neutralizing particles attraction electrode which is disposed laterally on either side the ion beam path, <B> to </ B> upstream and <B> to </ B> distance from the substrate surface <B> </ B> <B> - </ B a suitable mask is used to protect said detection means, photons that can be emitted by the source of neutralizing particles, and / or a source of neutralizing particles incorporated into a dark chamber is used in a manner <B> to </ B > minimize the emission of photons <B>; </ B> <B> - </ B> we associate the source of neutralizing particles and the electrode diametrically <B> to </ B> the opposite one of the other, <B> to </ B> a hollow cylinder of conductive material forming a Faraday cage, which is arranged in relation to the trajectory of the beam so that the beam passes axially the hollow cylinder <B>; </ B> the lowest possible electric potential is applied to the electrode in order to extract the neutralizing particles from the source of neutralizing particles and to confine them in the cylinder <B>; </ B> wall lights for the electrode a potential whose absolute value is between <B> 0, 1 </ B> V and <B> 10 </ B>; </ B> <B> - </ b> forming an ion beam in a column which comprises an outlet opening into a treatment chamber containing the substrate, and forming the cloud of neutralizing particles in the column, especially immediately <B> to </ B> the upstream of the output of the column <B>; </ B> alternatively, the cloud of neutralizing particles is formed in the treatment chamber <B>, the ions of the ion beam being positive ions, the particles Neutralizers are electrons adapted to interact with the beam's ions before they reach the surface of the substrate to form electrically neutral particles bombarding the surface of the substrate <B>; </ B> <B> - </ B> the beam ions are monoatomic ions <B> - </ B> we focus the ion beam, and thus the beam of electrically neutral particles bombarding the surface of the substrate, in a zone submicrometer of the surface of the substrate; <B> - </ B> a beam of electrically neutral particles is focused on at least one non-conductive surface portion of the integrated circuit <B>; </ B> <B> - </ B> the treatment is a micro machining in the presence of at least one micro-machining gas, the beam of neutral particles having an incident energy greater than 20 keV <B> - </ B> in particular of the order of <B> 30 </ B> keV In addition, an installation according to the invention is also advantageously characterized in that it comprises means adapted to the implementation of a method according to the invention. invention, in particular at least one of the features mentioned above.

L'invention concerne aussi un procédé et une installation caractérisés en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après. The invention also relates to a method and an installation characterized in combination by all or some of the characteristics mentioned above or below.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaissent de la description suivante qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles<B>:</B> <B>-</B> la figure<B>1</B> est un schéma illustrant en coupe axiale les principaux éléments d'une première variante de réalisation d'une installation selon l'invention, <B>-</B> la figure 2 est un schéma similaire<B>à</B> la figure<B>1</B> illustrant une deuxième variante de réalisation d'une installation selon l'invention, la figure<B>3</B> est un schéma en perspective arrachée illustrant plus en détail un mode de réalisation des moyens de neutralisation du faisceau de l'installation de la figure 2, <B>-</B> la figure 4 est un schéma illustrant en coupe axiale un dispositif utilisé dans l'exemple donné ci-après. Other objects, features and advantages of the invention appear from the following description which refers to the appended figures in which <B>: </ B> <B> - </ B> Figure <B> 1 </ B is a diagram illustrating in axial section the main elements of a first variant embodiment of an installation according to the invention, FIG. 2 is a diagram similar to B / B. FIG. 1 illustrates a second variant embodiment of an installation according to the invention, FIG. 3 is a cut-away perspective diagram illustrating in more detail one embodiment of FIG. means for neutralizing the beam of the installation of FIG. 2, FIG. 4 is a diagram illustrating in axial section a device used in the example given below.

L'installation représentée figure<B>1</B> est une installation de correction des défauts de circuits intégrés par un faisceau d'ions focalisé (FIB) dont les principaux éléments constitutifs sont connus en eux-mêmes et ne sont donc ni décrits ni représentés en détail. Une telle installation est par exemple un système IDS P2X commercialisé par la Société SCHLUMBERGER (San Jose, CA 95110-1397, <B>USA).</B> D'autres installations semblables sont commercialisées par les sociétés FEI Company (Hillsboro, OR<B>97124-5830, USA)</B> et MICRION Corporation (Peabody, MA 01960-7990, <B>USA).</B> The installation shown in Figure <B> 1 </ B> is an installation for the correction of integrated circuit defects by a focused ion beam (FIB) whose main constituent elements are known per se and are therefore not described. neither represented in detail. Such an installation is for example an IDS P2X system marketed by SCHLUMBERGER (San Jose, CA 95110-1397, USA). Other similar facilities are marketed by FEI Company (Hillsboro, OR). <B> 97124-5830, USA) </ B> and MICRION Corporation (Peabody, MA 01960-7990, <B> USA). </ B>

Une telle installation comprend une colonne<B>1</B> de formation d'un faisceau d'ions positifs 42. Cette colonne<B>1</B> permet d'émettre des ions, de les accélérer avec l'énergie appropriée et de focaliser le faisceau. Elle comprend une chambre<B>à</B> vide 2 en forme de colonne adaptée pour délimiter une enceinte<B>3</B> close et associée<B>à</B> des moyens pour réaliser un vide poussé (de l'ordre de<B>10-8</B> Torr, soit<B>10-6</B> Pa) dans cette enceinte<B>3.</B> Les parois de la chambre<B>à</B> vide 2 sont conductrices (métalliques) et définissent le potentiel de masse de l'installation. Such an installation comprises a positive ion beam formation column 42. This column makes it possible to emit ions, to accelerate them with energy. appropriate and focus the beam. It comprises a chamber <B> to </ B> vacuum 2 column-shaped adapted to delimit a enclosure <B> 3 </ B> closed and associated <B> to </ B> means to achieve a high vacuum ( of the order of <B> 10-8 </ B> Torr, ie <B> 10-6 </ B> Pa) in this chamber <B> 3. </ B> The walls of the chamber <B> at empty 2 are conductive (metallic) and define the ground potential of the installation.

La colonne<B>1</B> comprend,<B>à</B> une extrémité, une source d'ions 4, par exemple un échantillon de gallium réchauffé par une tension continue issue d'un générateur<B>5</B> de tension électrique continue. The column <B> 1 </ B> comprises, <B> at </ B> one end, an ion source 4, for example a gallium sample heated by a DC voltage from a generator <B> 5 </ B> of DC voltage.

Les ions positifs sont extraits de la source 4 et accélérés par un dispositif extracteur/accélérateur comprenant au moins un générateur<B>6</B> délivrant une tension électrique continue d'accélération Uac de valeur fixe mais de préférence réglable, dont la borne négative est reliée aux parois de la chambre <B>à</B> vide 2 et dont la borne positive est reliée<B>à</B> une électrode d'accélération<B>7. A</B> l'aval de l'électrode d'accélération<B>7,</B> les ions du faisceau 42 sont émis avec une énergie correspondant<B>à</B> la tension d'accélération Uac, qui est supérieure<B>à</B> 20,5keV, par exemple de l'ordre de 30keV, ou 50keV, voire même plus, selon un faisceau d'axe<B>39.</B> The positive ions are extracted from the source 4 and accelerated by an extractor / accelerator device comprising at least one generator <B> 6 </ B> delivering a continuous acceleration voltage Uac of fixed value but preferably adjustable, whose terminal negative is connected to the walls of the chamber <B> to </ B> empty 2 and whose positive terminal is connected <B> to </ B> an accelerating electrode <B> 7. At the downstream of the acceleration electrode <B> 7, the ions of the beam 42 are emitted with a corresponding energy <B> at the acceleration voltage Uac, which is greater than 20.5keV, for example of the order of 30keV, or 50keV, or even more, according to a beam of axis <39>. </ b>

Un dispositif<B>8,</B> connu en soi, permet de focaliser, d'orienter et de commander le balayage du faisceau d'ions 42 émis vers une zone<B>à</B> traiter. Il comprend un ou plusieurs condenseurs et des moyens de déviations transversales du faisceau selon deux directions orthogonales transversales par rapport<B>à</B> l'axe <B>39</B> du faisceau (en X et en Y, l'axe<B>39</B> représentant les coordonnées en Z). Ce dispositif<B>8</B> est piloté ainsi que l'ensemble de l'installation par un système informatique (non représenté). A device <B> 8, </ B> known per se, makes it possible to focus, direct and control the scanning of the beam of ions 42 emitted towards a zone <B> to </ B> to process. It comprises one or more condensers and means of transverse deviations of the beam in two transverse orthogonal directions with respect to <B> to </ B> the axis <B> 39 </ B> of the beam (in X and in Y, axis <B> 39 </ B> representing the coordinates in Z). This device <B> 8 </ B> is controlled as well as the entire installation by a computer system (not shown).

Le faisceau d'ions positifs 42 arrive<B>à</B> une extrémité 41 de la colonne<B>1</B> qui est opposée, selon l'axe<B>39</B> du faisceau,<B>à</B> la source d'ions 4, et est équipée d'une fenêtre guillotine<B>9,</B> formée d'une ouverture<B>29</B> pouvant laisser passer le faisceau, pouvant être ouverte ou refermée et obturée de façon étanche au vide par un écran<B>10</B> coulissant, mobile en translation et commandé par un dispositif motorisé<B>11.</B> The positive ion beam 42 arrives <B> at </ B> one end 41 of the column <B> 1 </ B> which is opposite, along the axis <B> 39 </ B> of the beam, < B> to </ B> the ion source 4, and is equipped with a sash window <B> 9, </ B> formed of an opening <B> 29 </ B> that can let through the beam, being able to be opened or closed and sealed in a vacuum-tight manner by a sliding <B> 10 </ B> screen, movable in translation and controlled by a motorized device <B> 11. </ B>

L'écran<B>10</B> comprend une lumière<B>28</B> qui laisse passer le faisceau 42 lorsqu'elle est en regard de l'ouverture<B>29,</B> et une portion pleine<B>30</B> d'obturation adaptée pour obturer l'ouverture<B>29</B> lorsqu'elle est en regard de cette ouverture<B>29.</B> The <B> 10 </ B> screen includes a light <B> 28 </ B> that passes the beam 42 when it is facing the opening <B> 29, </ B> and a portion a full shutter <b> 30 </ B> fit to close the opening <B> 29 </ B> when facing that opening <B> 29. </ B>

La fenêtre guillotine<B>9</B> formant la sortie de la colonne<B>1</B> débouche dans une deuxième chambre<B>à</B> vide 12 comprenant un porte-échantillon <B>13</B> apte<B>à</B> porter un substrat tel qu'un circuit intégré 14 placé sur le trajet du faisceau débouchant de la fenêtre guillotine<B>9</B> de la colonne<B>1,</B> c'est-à-dire au moins sensiblement centré sur l'axe<B>39</B> du faisceau. La deuxième chambre<B>à</B> vide 12 est adaptée pour délimiter une enceinte<B>15</B> close et est associée<B>à</B> des moyens pour réaliser un vide secondaire (de l'ordre de 10`5 Torr, soit 10-4 Pa) dans cette enceinte<B>15.</B> Les parois de la chambre<B>à</B> vide 12 sont conductrices (métalliques) et reliées au potentiel de masse, c'est-à-dire aux parois de la chambre<B>à</B> vide 2 de la colonne<B>1.</B> The sash window <B> 9 </ B> forming the output of the column <B> 1 </ B> opens into a second chamber <B> to </ B> empty 12 comprising a sample holder <B> 13 < / B> apt <B> to </ B> carry a substrate such as an integrated circuit 14 placed on the path of the beam emerging from the guillotine window <B> 9 </ B> of the column <B> 1, < At least substantially centered on the axis 39 of the beam. The second chamber <B> to </ B> empty 12 is adapted to delimit a closed enclosure <B> 15 </ B> and is associated <B> with </ B> means for making a secondary vacuum (of the order of 10`5 Torr, ie 10-4 Pa) in this chamber <B> 15. </ B> The walls of the chamber <B> to </ B> empty 12 are conductive (metallic) and connected to the potential of mass, that is to say the walls of the chamber <B> to </ B> empty 2 of the column <B> 1. </ B>

La deuxième chambre<B>à</B> vide 12 comprend une première ouverture<B>16</B> recevant l'extrémité 41 de la colonne<B>1</B> par l'intermédiaire de moyens d'étanchéité<B>17</B> préservant le vide dans l'enceinte<B>15.</B> Ces moyens d'étanchéité<B>17</B> sont adaptés pour autoriser les déplacements relatifs transversaux de la colonne<B>1</B> (en X et en Y) et éventuellement en tilt (rotation autour des directions transversales X et Y), et un dispositif motorisé micrométrique (non représenté) est prévu pour contrôler la position transversale de la colonne<B>1</B> dans l'ouverture<B>16.</B> The second empty chamber comprises a first opening receiving the end 41 of the column by means of sealing means. <B> 17 </ B> preserving the vacuum in the enclosure <B> 15. </ B> These <B> 17 </ B> sealing means are adapted to allow transverse relative displacements of the column <B > 1 </ B> (in X and Y) and optionally in tilt (rotation around the X and Y transverse directions), and a micrometric motorized device (not shown) is provided to control the transverse position of the column <B> 1 </ B> in the opening <B> 16. </ B>

La chambre<B>à</B> vide 12 comprend une deuxième ouverture <B>18,</B> opposée<B>à</B> la première ouverture<B>16</B> dans la direction axiale<B>39</B> du faisceau et de la colonne<B>1.</B> Cette deuxième ouverture<B>18</B> est obturée, par l'intermédiaire de moyens d'étanchéité<B>19,</B> par une plaque 20 qui est montée amovible par rapport<B>à</B> la chambre<B>à</B> vide 12. Cette plaque 20 constitue ainsi une paroi amovible de la chambre<B>à</B> vide 12. Elle porte le porte-échantillon <B>13.</B> Chamber <B> to </ B> void 12 includes a second opening <B> 18, </ B> opposite <B> to </ B> the first opening <B> 16 </ B> in the axial direction < B> 39 </ B> of beam and column <B> 1. </ B> This second opening <B> 18 </ B> is closed, by means of sealing means <B> 19, </ B> by a plate 20 which is removably mounted relative to the vacuum chamber 12. This plate thus constitutes a removable wall of the chamber <B> to </ b> </ B> empty 12. It carries the sample holder <B> 13. </ B>

Le porte-échantillon <B>13</B> est, dans l'exemple représenté, un support de circuit intégré, d'un type connu en soi, comprenant un corps en matière synthétique isolante globalement parallélépipédique, des connecteurs électriques femelles 40 adaptés pour recevoir des broches 22 du circuit intégré 14. Ces connecteurs électriques femelles 40 sont prolongés par des broches 21 de liaison électrique. Ces broches 21 traversent l'épaisseur de la plaque 20 tout en étant isolées électriquement de cette plaque 20. Pour ce faire, la plaque 20 est dotée de perçages traversant son épaisseur, remplis d'une matière isolante et étanche résistant au vide dans l'enceinte<B>15.</B> Chaque perçage est traversé par l'une des broches 21 du porte- échantillon<B>13.</B> Les broches 21 saillent des perçages,<B>à</B> l'extérieur de la plaque 20 et de l'enceinte<B>15</B> de façon<B>à</B> pouvoir être reliées électriquement<B>à</B> des dispositifs approprié. Les broches 22 de connexion du circuit intégré 14 sont engagées dans des connecteurs femelles 40 du porte- échantillon <B>13</B> et reliées électriquement via ces connecteurs femelles 40, aux broches 21 correspondantes du porte- échantillon<B>13</B> qui débouchent et sont accessibles de l'extérieur de la chambre<B>à</B> vide 12. Le porte- échantillon<B>13</B> est porté par la plaque 20 dont il est isolé électriquement. The sample holder <B> 13 </ B> is, in the example shown, an integrated circuit support, of a type known per se, comprising a generally parallelepipedic insulating plastic body, suitable female electrical connectors 40 to receive pins 22 of the integrated circuit 14. These female electrical connectors 40 are extended by pins 21 of electrical connection. These pins 21 pass through the thickness of the plate 20 while being electrically insulated from this plate 20. To this end, the plate 20 is provided with holes passing through its thickness, filled with a vacuum-resistant insulating and sealing material in the enclosure <B> 15. </ B> Each hole is traversed by one of the pins 21 of the sample holder <B> 13. </ B> The pins 21 project holes, <B> to </ B> l the outside of the plate 20 and the enclosure <B> 15 </ B> so <B> to </ B> can be electrically connected <B> to </ B> appropriate devices. The connection pins 22 of the integrated circuit 14 are engaged in female connectors 40 of the sample holder <B> 13 </ B> and electrically connected via these female connectors 40, to the corresponding pins 21 of the sample holder <B> 13 < / B> which open and are accessible from outside the room <B> to </ B> empty 12. The sample holder <B> 13 </ B> is carried by the plate 20 from which it is electrically isolated.

Le circuit intégré 14 est placé sur le porte-échantillon <B>13</B> et est disposé dans l'enceinte<B>15</B> avec sa surface libre<B>23,</B> du côté de sa couche isolante de passivation 24, orientée au moins sensiblement dans le plan transversal XY pour recevoir le faisceau issu de la colonne<B>1.</B> The integrated circuit 14 is placed on the sample holder <B> 13 </ B> and is disposed in the enclosure <B> 15 </ B> with its free surface <B> 23, </ B> on the its passivation insulating layer 24, oriented at least substantially in the transverse plane XY to receive the beam from the column <B> 1. </ B>

L'installation comprend aussi un détecteur<B>31</B> des électrons secondaires émis permettant d'obtenir une image microscopique par contraste de potentiel. Le détecteur<B>31</B> comprend une anode de détection<B>32</B> et une source<B>33</B> de tension électrique continue positive fixe, adaptée pour appliquer un potentiel électrique Vs positif fixe sur l'anode de détection<B>32.</B> The installation also includes a detector <B> 31 </ B> of secondary electrons emitted to obtain a microscopic image by potential contrast. The detector <B> 31 </ B> comprises a detection anode <B> 32 </ B> and a source <B> 33 </ B> of fixed positive DC voltage, adapted to apply a fixed positive voltage Vs. on the detection anode <B> 32. </ B>

Enfin, l'installation comprend aussi un ou plusieurs injecteur(s) de gaz<B>38,</B> relié(s) électriquement au potentiel de masse, qui permet, selon le gaz utilisé, d'effectuer des dépôts ou des gravures sélectives de couches métalliques ou d'oxydes. Un tel injecteur de gaz<B>38</B> est mobile (par exemple, parallèlement<B>à</B> l'axe<B>39</B> du faisceau comme représenté) pour être rapproché du circuit intégré 14 lors de l'injection du gaz, les mouvements étant commandés par un dispositif motorisé approprié connu en soi. Cet injecteur de gaz<B>38</B> est relié<B>à</B> des sources de gaz,<B>à</B> l'extérieur de l'enceinte<B>15,</B> de façon conventionnelle. Finally, the installation also includes one or more injector (s) of gas <B> 38, </ B> electrically connected to the ground potential, which allows, depending on the gas used, to make deposits or selective etching of metal layers or oxides. Such a gas injector <B> 38 </ B> is movable (for example, parallel <B> to </ B> the axis <B> 39 </ B> of the beam as shown) to be closer to the integrated circuit 14 during the injection of the gas, the movements being controlled by a suitable motorized device known per se. This gas injector <B> 38 </ B> is connected <B> to </ B> gas sources, <B> to </ B> outside the enclosure <B> 15, </ B > in a conventional way.

L'installation représentée figure<B>1</B> comprend,<B>à</B> l'intérieur de la colonne<B>1,</B> entre le dispositif<B>8</B> de focalisation, d'orientation et de commande du balayage du faisceau d'ions, et la sortie<B>9</B> de la colonne<B>1,</B> des moyens 44 de neutralisation du faisceau 42 adaptés pour être traversés par le faisceau 42 et pour que les ions du faisceau 42 soient neutralisés électriquement<B>à</B> la traversée de ces moyens 44, de sorte que le faisceau issu de ces moyens 44 est un faisceau 43 de particules neutres accélérées vers le circuit intégré 14. The shown installation figure <B> 1 </ B> includes, <B> to </ B> the inside of the <B> 1 column, </ B> between the <B> 8 </ B> device. focusing, directing and controlling the scanning of the ion beam, and the output <B> 9 </ B> of the column <B> 1, </ B> means 44 for neutralizing the beam 42 adapted to be traversed by the beam 42 and for the ions of the beam 42 to be electrically neutralized <B> to </ B> the crossing of these means 44, so that the beam from these means 44 is a beam 43 of neutral particles accelerated to the integrated circuit 14.

Ces moyens 44 de neutralisation du faisceau comprennent un cylindre de révolution 45 creux de matériau conducteur, par exemple en aluminium ou en cuivre, formant une cage de Faraday, traversé axialement par le faisceau 42, dont l'axe<B>39</B> coïncide avec l'axe de symétrie du cyclindre 42. These means 44 for neutralizing the beam comprise a cylinder 45 of hollow revolution of conductive material, for example aluminum or copper, forming a Faraday cage, traversed axially by the beam 42, whose axis <B> 39 </ B > coincides with the axis of symmetry of the cylinder 42.

Une source d'électrons 46 est fixée en partie médiane du cylindre 45 de façon<B>à</B> émettre transversalement (radialement par rapport<B>à</B> l'axe <B>39</B> du faisceau 42) des électrons dans le cylindre 45. An electron source 46 is fixed in the middle portion of the cylinder 45 so as to transmit transversely (radially to the axis <B> 39 </ B>) beam 42) electrons in the cylinder 45.

Cette source d'électrons 46 est par exemple formée d'un filament 47 de matériau conducteur tel que du tungstène placé dans une chambre 48 close,<B>à</B> parois métalliques, dotée d'un orifice 49 de sortie des électrons. Cette on ice 49 est orienté vers l'axe<B>39</B> du faisceau 42 et débouche dans le cylindre 45. This source of electrons 46 is for example formed of a filament 47 of conductive material such as tungsten placed in a closed chamber 48, with metal walls, provided with an orifice 49 for the exit of electrons . This ice 49 is oriented towards the axis <B> 39 </ B> of the beam 42 and opens into the cylinder 45.

Le filament 47 est chauffé par une source de courant<B>50<I>à</I></B> laquelle<B>il</B> est relié. Cette source de courant<B>50</B> est disposée<B>à</B> l'extérieur de la colonne<B>1,</B> et est alimentée en énergie électrique et commandée de façon<B>à</B> permettre l'ajustement de l'intensité du courant électrique qu'elle délivre au filament 47, qui correspond au flux d'électrons émis par ce filament 47. The filament 47 is heated by a current source <B> 50 <I> to </ I> </ B> where <B> it </ B> is connected. This current source <B> 50 </ B> is arranged <B> outside the column <B> 1, </ B> and is supplied with electrical energy and controlled in a <B> to </ B> allow the adjustment of the intensity of the electric current that it delivers to the filament 47, which corresponds to the flow of electrons emitted by this filament 47.

<B>A</B> l'opposé diamétralement de la source d'électrons 46, une anode<B>51</B> est fixée au cylindre 45 dont elle traverse la paroi par l'intermédiaire d'un isolant<B>52</B> empêchant toute liaison électrique entre l'anode<B>51</B> et cette paroi du cylindre 45. L'anode<B>51</B> présente donc une portion<B>à</B> l'intérieur du cylindre 45, diamétralement opposée<B>à</B> l'orifice 49, attirant les électrons issus de l'orifice 49. <B> A </ B> the diametrically opposite of the electron source 46, an anode <B> 51 </ B> is attached to the cylinder 45 which it passes through the wall through an insulator <B > 52 </ B> preventing any electrical connection between the anode <B> 51 </ B> and this wall of the cylinder 45. The anode <B> 51 </ B> thus has a portion <B> to </ B> the inside of the cylinder 45, diametrically opposite <B> to </ B> the orifice 49, attracting the electrons coming from the orifice 49.

L'anode<B>51</B> est alimentée et polarisée par une source de tension<B>53</B> disposée<B>à</B> l'extérieur de la colonne<B>1</B> fournissant une tension ajustable comprise entre<B>0J</B> et<B>10</B> V. Les parois métalliques de la source d'électrons 46 et du cylindre 45 sont reliées<B>à</B> la masse (paroi de la colonne<B>1).</B> Anode <B> 51 </ B> is energized and biased by a voltage source <B> 53 </ B> arranged <B> to </ B> outside the <B> 1 </ B column > supplying an adjustable voltage between <B> 0J </ B> and <B> 10 </ B> V. The metal walls of the electron source 46 and the cylinder 45 are connected <B> to </ B> the mass (column wall <B> 1). </ B>

Un nuage d'électrons 54 est ainsi formé et confiné dans le cylindre 45, entre l'orifice 49 et l'anode<B>5 1.</B> La densité (ou le courant) de ce nuage d'électrons 54 dépend de la valeur du courant électrique circulant dans le filament 47. L'énergie et la vitesse de ces électrons dépendent de la valeur de la tension appliquée sur l'anode<B>51.</B> La vitesse des électrons n'est pas nulle de façon<B>à</B> assurer un débit d'électrons de neutralisation suffisant pour neutraliser les ions du faisceau 42. En pratique, la tension de l'anode<B>51</B> peut être faible, de l'ordre de IV (correspondant<B>à</B> une énergie des électrons de l'ordre de leV). Le courant du filament 47 (et donc la densité du nuage d'électrons) est ajusté en fonction du courant du faisceau 42 de façon<B>à</B> pouvoir neutraliser les ions du faisceau 42. Plus le courant du faisceau 42 est grand, plus le courant d'alimentation du filament 47 est grand. A cloud of electrons 54 is thus formed and confined in the cylinder 45, between the orifice 49 and the anode <B> 5 1. </ B> The density (or the current) of this cloud of electrons 54 depends of the value of the electric current flowing in the filament 47. The energy and the velocity of these electrons depend on the value of the voltage applied on the anode <B> 51. </ B> The speed of the electrons is not no way to ensure a neutralization electron flow rate sufficient to neutralize the ions of the beam 42. In practice, the anode voltage <B> 51 </ B> may be low, the order of IV (corresponding <B> to </ B> an energy of the electrons of the order of leV). The current of the filament 47 (and thus the density of the electron cloud) is adjusted as a function of the current of the beam 42 so as to be able to neutralize the ions of the beam 42. The beam current 42 is higher. large, the higher the supply current of filament 47 is large.

<B>A</B> la sortie du cylindre 45, le faisceau est formé d'un faisceau 43 de particules électriquement neutres constituées d'ions positifs accélérés et neutralisés par des électrons, c'est-à-dire en pratique d'atomes de gallium excités. C'est ce faisceau 43 qui bombarde le circuit intégré 14 (ou autre substrat) placé sur le porte-échantillon <B>13.</B> <B> A </ B> the output of the cylinder 45, the beam is formed of a beam 43 of electrically neutral particles consisting of positive ions accelerated and neutralized by electrons, that is to say in practice. gallium atoms excited. It is this beam 43 which bombards the integrated circuit 14 (or other substrate) placed on the sample holder <B> 13. </ B>

Cette première variante présente l'avantage de neutraliser le faisceau 42 dans la colonne<B>1</B> dans laquelle règne un vide poussé, et d'isoler les moyens 44 de neutralisation du faisceau par rapport<B>à</B> la chambre de traitement 12 et aux dispositifs et accessoires qu'elle renferme. En particulier, les moyens 44 de neutralisation ne perturbent pas le détecteur<B>31</B> des électrons secondaires qui est isolé des électrons et des photons émis par la source d'électrons 46. De même, les moyens 44 de neutralisation ne sont pas perturbés par les électrodes ou champs électriques dans la chambre de traitement 12. Cette première variante nécessite cependant de pouvoir modifier la colonne<B>1,</B> lors de sa fabrication. This first variant has the advantage of neutralizing the beam 42 in the column <B> 1 </ B> in which a high vacuum prevails, and of isolating the means 44 of neutralization of the beam relative <B> to </ B the treatment chamber 12 and the devices and accessories it contains. In particular, the neutralization means 44 do not disturb the secondary electron detector 31, which is isolated from the electrons and photons emitted by the electron source 46. Similarly, the neutralization means 44 are not disturbed by the electrodes or electric fields in the processing chamber 12. This first variant however requires to be able to modify the column <B> 1, </ B> during its manufacture.

La figure 2 représente une deuxième variante de réalisation qui diffère de la précédente par le fait que les moyens 44 de neutralisation sont incorporés dans la chambre de traitement 12, immédiatement<B>à</B> l'aval de la sortie <B>9</B> de la colonne<B>1, à</B> la distance la plus grande possible du porte-échantillon <B>13.</B> Cette variante présente l'avantage de pouvoir être réalisée par simple modification des installations existantes, en incorporant ces moyens 44 de neutralisation dans la chambre de traitement 12, ce qui est relativement aisé. Pour éviter que les photons émis par la source d'électrons 46 ne perturbent le détecteur <B>31,</B> ce dernier est revêtu d'un cache<B>55</B> de matériau réfléchissant ou absorbant la lumière, par exemple une feuille d'aluminium ou une plaque métallique noire. L'installation et le procédé selon l'invention décrits ci- dessus en référence aux figures peuvent faire l'objet de nombreuses autres variantes et applications. FIG. 2 represents a second embodiment variant which differs from the previous embodiment in that the neutralization means 44 are incorporated in the treatment chamber 12, immediately <B> to </ B> downstream of the outlet <B> 9 </ B> in column <B> 1, to </ B> the largest possible distance from the sample holder <B> 13. </ B> This variant has the advantage that it can be achieved by simple modification. existing facilities, incorporating these means of neutralization in the treatment chamber 12, which is relatively easy. To prevent the photons emitted by the electron source 46 from disturbing the detector <B> 31, the latter is covered with a cover <B> 55 </ B> of material reflecting or absorbing the light, for example an aluminum foil or a black metal plate. The installation and method according to the invention described above with reference to the figures can be the subject of many other variants and applications.

Ainsi, si le faisceau d'ions 42 est avantageusement formé d'ions positifs monoatomiques tels que des ions gallium Ga+, il peut tout aussi bien, en variante, être formé d'ions négatifs. Dans cette variante, les particules neutralisantes sont des ions positifs tels que des protons (les moyens de neutralisation comprenant alors une source gazeuse<B>à</B> ionisation de champ fournissant des protons).<B>A</B> titre d'exemples d'autres sources d'ions monoatomiques, on peut citer le nickel, l'antimoine, le phosphore, l'or, le béryllium, le silicium, le palladium, le bore et l'arsenic. Les ions du faisceau peuvent aussi être des ions moléculaires tels que des molécules H2+. Thus, if the ion beam 42 is advantageously formed of monoatomic positive ions such as gallium ions Ga +, it may equally well, alternatively, be formed of negative ions. In this variant, the neutralizing particles are positive ions such as protons (the neutralization means then comprising a gaseous source <B> to </ B> field ionization providing protons). <B> A </ B> titre examples of other sources of monoatomic ions include nickel, antimony, phosphorus, gold, beryllium, silicon, palladium, boron and arsenic. The beam ions can also be molecular ions such as H2 + molecules.

L'invention est avantageusement applicable pour réaliser la correction de défauts des circuits intégrés après leur fabrication en effectuant des micro-usinages (dépôts de piste métallique, gravures dans des couches de matériau diélectrique, coupure d'une piste métallique<B>... ).</B> Le faisceau de particules 43 a alors une énergie supérieure<B>à</B> 20 keV et est focalisé sur une zone submicrométrique du circuit intégré 14 en présence d'un gaz approprié de micro- usinage injecté par l'injecteur<B>38.</B> L'invention permet alors d'automatiser les opérations puisqu'aucun décalage intempestif du faisceau n'est<B>à</B> craindre. The invention is advantageously applicable to perform the correction of defects of the integrated circuits after their manufacture by performing micro-machining (deposits of metal track, etchings in layers of dielectric material, cutting a metal track <B> ... The particle beam 43 then has a higher energy <B> than 20 keV and is focused on a submicron area of the integrated circuit 14 in the presence of a suitable micromachining gas injected by the injector <B> 38. </ B> The invention then makes it possible to automate operations since no inadvertent shifting of the beam is <B> to </ B> fear.

L'invention est aussi applicable pour faciliter la préparation de micro-sections de pistes de circuits intégrés, par exemple pour la réalisation de lamelles ultrafines (préparations TEM). The invention is also applicable to facilitate the preparation of micro-sections of integrated circuit tracks, for example for the production of ultrafine slats (TEM preparations).

L'invention est aussi applicable pour le micro-usinage de précision de microsystèmes (micro-actionneurs, microcapteurs, microvannes, micropompes, micromoteurs, microturbines <B>... )</B> dans des couches de matériaux diélectriques, semi-conducteurs ou conducteurs empilées<B>à</B> la façon des circuits intégrés. Plus généralement, l'invention permet d'appliquer avec précision un faisceau de particules neutres pouvant avoir une énergie incidente élevée, notamment supérieure<B>à</B> 20 keV, sur tout échantillon, artificiel ou d'origine naturelle, de matériau quelconque, même isolant, sans nécessiter un réglage manuel de la position du faisceau ni risquer une détérioration de l'échantillon sous l'effet d'une accumulation de charges superficielles. The invention is also applicable for precision micro-machining of microsystems (micro-actuators, microsensors, microvalves, micropumps, micromotors, microturbines <B> ...) </ B> in layers of dielectric materials, semiconductors or drivers stacked <B> to </ B> the way of integrated circuits. More generally, the invention makes it possible to accurately apply a beam of neutral particles capable of having a high incident energy, in particular greater than 20 keV, over any sample, artificial or of natural origin, of material any, even insulating, without requiring a manual adjustment of the position of the beam or risk of deterioration of the sample under the effect of an accumulation of surface charges.

L'invention est aussi applicable lorsque le faisceau n'est pas finement focalisé sur le substrat, comme c'est le cas par exemple dans l'analyse SIMS, en permettant néanmoins un ciblage précis de la zone d'analyse recevant le faisceau. The invention is also applicable when the beam is not finely focused on the substrate, as is the case for example in the SIMS analysis, nevertheless allowing precise targeting of the analysis zone receiving the beam.

<U>EXEMPLE:</U> On a réalisé un essai avec une installation conforme<B>à</B> la figure 2, comprenant un appareil IDS P2X (SCHLUMBERGER, <B>USA)</B> comprenant un faisceau 42 de gallium accéléré<B>à 30</B> keV avec un courant de faisceau de<B>50</B> pA, comme représenté figure 4. Le cylindre 45 avait un diamètre de<B>1</B> cm et une hauteur de 2 cm.<B>Il</B> est<B>à</B> noter que ces dimensions peuvent bien sûr être considérablement réduites. <U> EXAMPLE: </ U> A test was carried out with a <B> compliant installation </ B> in FIG. 2, comprising an IDS P2X apparatus (SCHLUMBERGER, <B> USA) </ B> comprising a beam Accelerated gallium 42 <B> at 30 </ B> keV with a beam current of <B> 50 </ b> pA, as shown in FIG. 4. Cylinder 45 had a diameter of <B> 1 </ B> cm and a height of 2 cm. <B> It </ B> is <B> to </ B> note that these dimensions can of course be considerably reduced.

Le substrat est remplacé par une chambre creuse close<B>56</B> métallique recevant le faisceau de particules neutres 43 par un orifice 54 de dimension correspondant aussi précisément que possible<B>à</B> la largeur du faisceau 43, par exemple de l'ordre de<B>1</B> gin. Le fond de la chambre<B>56</B> est connecté électriquement (par l'intermédiaire de la plaque 20 et du porte-échantillon <B>13</B> non représentés figure 4)<B>à</B> un pico-ampèremètre <B>57</B> qui permet de mesurer le courant électrique du faisceau 43. The substrate is replaced by a closed metal hollow chamber receiving the neutral particle beam 43 through an orifice 54 of dimension corresponding as closely as possible to the width of the beam 43. for example, in the order of <b> 1 </ b> gin. The bottom of the chamber <B> 56 </ B> is electrically connected (via the plate 20 and the sample holder <B> 13 </ B> not shown in FIG. 4) <B> to </ B> > a pico-ammeter <B> 57 </ B> which makes it possible to measure the electric current of the beam 43.

Lorsque l'on coupe la source de courant<B>50</B> et la source de tension<B>53,</B> on mesure un courant de l'ordre de<B>50</B> pA sur le pico-ampèremètre en l'absence de nuage électrique, le faisceau 42 n'est pas neutralisé. When cutting the current source <B> 50 </ B> and the voltage source <B> 53, </ B> is measured a current of the order of <B> 50 </ B> pA on the pico-ammeter in the absence of electric cloud, the beam 42 is not neutralized.

En appliquant une tension de IV sur l'anode<B>51,</B> on augmente progressivement le courant dans le filament 47. Pour une valeur de l'ordre de<B>2A,</B> on constate que le faisceau 43 présente un courant nul (non détectable avec le pico-ampèremètre <B>57).</B> De surcroît, en plaçant un substrat formé d'un circuit intégré passivé sur le porte-échantillon <B>13,</B> on vérifie qu'avec les valeurs mentionnées ci-dessus, aucun décalage latéral du faisceau 43 n'apparaît plus. By applying a voltage of IV on the anode <B> 51, </ B> the current in the filament 47 is progressively increased. For a value of the order of <B> 2A, </ B>, it is found that the beam 43 has a zero current (not detectable with the pico-ammeter <B> 57). </ B> Moreover, by placing a substrate formed of a passivated integrated circuit on the sample holder <B> 13, </ B> it is verified that with the values mentioned above, no lateral offset beam 43 no longer appears.

Il est<B>à</B> noter que la valeur du courant appliqué au filament 47 par la source de courant<B>50</B> peut être asservie sur un signal de mesure du courant du faisceau 43 par un automatisme bien connu qui ajuste cette valeur du courant du filament 47 pour annuler le courant de faisceau 43. Ce dernier est mesuré par un dispositif connu de mesure du courant de faisceau 43 (par exemple tel que celui utilisé dans les colonnes des appareils FIB du commerce) interposé sur la trajectoire du faisceau 43 en laissant passer ce faisceau 43 jusqu'au substrat 14.It is noted that the value of the current applied to the filament 47 by the current source <B> 50 </ B> can be slaved to a signal for measuring the current of the beam 43 by a good automatism. known that adjusts this value of the current of the filament 47 to cancel the beam current 43. The latter is measured by a known device for measuring the beam current 43 (for example as used in the columns of commercial FIB devices) interposed on the path of the beam 43 by passing this beam 43 to the substrate 14.

Claims (1)

<B>REVENDICATIONS</B> <B>I/ -</B> Installation de traitement d'un substrat (14) comprenant des moyens<B>(1)</B> pour générer et orienter vers une surface<B>(23)</B> du substrat (14) au moins un faisceau d'ions (42), caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens, dits moyens (44) de neutralisation du faisceau, adaptés pour former et interposer, sur la trajectoire du faisceau d'ions (42), un nuage (54) de particules neutralisantes de charge électrique opposée<B>à</B> celle des ions du faisceau d'ions (42), ce nuage (54) de particules neutralisantes s'étendant<B>à</B> distance de la surface<B>(23)</B> du substrat (14), ce nuage (54) de particules neutralisantes étant adapté pour pouvoir être traversé par le faisceau d'ions (42) qui est,<B>à</B> la sortie du nuage (54) de particules neutralisantes, transformé en un faisceau (43) au moins partiellement constitué de particules électriquement neutres bombardant la surface<B>(23)</B> du substrat (14). 2/<B>-</B> Installation selon la revendication<B>1,</B> comprenant des moyens<B>(31)</B> disposés au voisinage de la surface<B>(23)</B> du substrat (14), de détection des particules secondaires de même nature que les particules neutralisantes<B>-</B> notamment<B>à</B> des fins d'imagerie<B>-,</B> caractérisée en ce que les moyens (44) de neutralisation du faisceau sont disposés<B>à</B> l'amont desdits moyens <B>(31)</B> de détection, de sorte que le nuage (54) de particules neutralisantes n'interfère ni avec lesdits moyens<B>(3 1) de</B> détection, ni avec les particules secondaires. <B>Y -</B> Installation selon l'une des revendications<B>1</B> ou 2, caractérisée en ce que les moyens (44) de neutralisation du faisceau comportent une source (46) de particules neutralisantes et une électrode<B>(5 1)</B> d'attraction des particules neutralisantes, cette source (46) et cette électrode<B>(51)</B> étant disposées latéralement de part et d'autre de la trajectoire du faisceau d'ions (42),<B>à</B> l'amont et<B>à</B> distance de la surface<B>(23)</B> du substrat (14). 4/<B>-</B> Installation selon les revendications 2 et<B>3,</B> caractérisée en ce qu'elle comporte un cache<B>(55)</B> adapté pour protéger lesdits moyens<B>(3 1)</B> de détection, des photons qui peuvent être émis par la source (46) de particules neutralisantes. <B>5/ -</B> Installation selon l'une des revendications<B>3</B> ou 4, caractérisée en ce que la source (46) de particules neutralisantes est incorporée dans une chambre (48) noire de façon<B>à</B> minimiser l'émission de photons. <B>6/ -</B> Installation selon l'une des revendications<B>3 à<I>5,</I></B> caractérisée en que la source (46) de particules neutralisantes et l'électrode<B>(51)</B> sont associées diamétralement<B>à</B> l'opposé l'une de l'autre,<B>à</B> un cylindre (45) creux en matériau conducteur formant une cage de Faraday, ce cylindre (45) étant disposé par rapport<B>à</B> la trajectoire du faisceau (42) de façon que le faisceau (42) le traverse axialement. <B>V -</B> Installation selon l'une des revendications<B>3 à 6,</B> caractérisée en ce qu'elle comprend une source de tension<B>(53)</B> apte<B>à</B> appliquer sur l'électrode<B>(5 1)</B> un potentiel le plus faible possible pour extraire les particules neutralisantes de la source (46) de particules neutralisantes et les confiner dans le cylindre (45). <B>8/ -</B> Installation selon la revendication<B>7,</B> caractérisée en ce que la source de tension<B>(53)</B> est adaptée pour appliquer sur l'électrode<B>(5 1)</B> un potentiel dont la valeur absolue est comprise entre<B>0, 1</B> V et<B>10</B> V. <B>9/ -</B> Installation selon l'une des revendications<B>1 à 8</B> comportant une colonne<B>(1)</B> apte<B>à</B> former un faisceau d'ions (42), qui comprend une sortie<B>(9)</B> débouchant dans une chambre de traitement (12) contenant le substrat (14), caractérisée en ce que les moyens (44) de neutralisation du faisceau sont disposés dans la colonne<B>(1).</B> <B>10/ -</B> Installation selon la revendication<B>9,</B> caractérisée en ce que les moyens (44) de neutralisation du faisceau (42) sont disposés immédiatement<B>à</B> l'amont de la sortie<B>(9)</B> de la colonne<B>(1).</B> <B>1 l/ -</B> Installation selon l'une des revendications<B>1 à 8</B> comportant une colonne<B>(1)</B> apte<B>à</B> former un faisceau d'ions (42), qui comprend une sortie<B>(9)</B> débouchant dans une chambre de traitement (12) contenant le substrat (14), caractérisée en ce que les moyens (44) de neutralisation du faisceau (42) sont disposés dans la chambre de traitement (12). 12/<B>-</B> Installation selon l'une des revendications<B>1 à 11,</B> caractérisée en ce que les ions du faisceau d'ions (42) sont des ions positifs et en ce que les particules neutralisantes sont des électrons adaptés pour interagir avec les ions du faisceau (42) avant qu'ils n'atteignent la surface<B>(23)</B> du substrat (14) pour former des particules électriquement neutres bombardant la surface<B>(23)</B> du substrat (14). <B>13/ -</B> Installation selon l'une des revendications<B>1 à</B> 12, caractérisée en ce que les ions du faisceau (42) sont des ions monoatomiques. 14/<B>-</B> Installation selon l'une des revendications<B>1 à 13,</B> caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens<B>(8)</B> pour focaliser le faisceau d'ions (42), et donc le faisceau (43) de particules électriquement neutres bombardant la surface<B>(23)</B> du substrat (14), en une zone submicrométrique de la surface<B>(23)</B> du substrat (14). <B><I>151</I> -</B> Installation selon l'une des revendications<B>1 à</B> 14, caractérisée en ce qu'elle est adaptée pour réaliser un traitement de micro-usinage en présence d'au moins un gaz de micro-usinage, et comprend des moyens<B>(38)</B> d'injection d'au moins un gaz de micro-usinage et des moyens<B>(6, 7)</B> pour donner au faisceau (43) de particules électriquement neutres une énergie incidente supérieure<B>à</B> 20 keV <B>-</B> notamment de l'ordre de<B>30</B> keV <B>-.</B> <B>16/ -</B> Procédé de traitement d'un substrat (14) dans lequel on génère et on oriente vers une surface<B>(23)</B> d'un substrat (14), au moins un faisceau d'ions (42), caractérisé en ce qu'on forme et on interpose sur la trajectoire du faisceau d'ions (42) un nuage (54) de particules neutralisantes de charge électrique opposée<B>à</B> celle des ions du faisceau d'ions (42), ce nuage (54) de particules neutralisantes s'étendant<B>à</B> distance de la surface<B>(23)</B> du substrat (14), ce nuage (54) de particules neutralisantes étant adapté pour pouvoir être traversé par le faisceau d'ions (42) qui est,<B>à</B> la sortie du nuage (54) de particules neutralisantes, transformé en un faisceau (43) au moins partiellement constitué de particules électriquement neutres bombardant la surface<B>(23)</B> du substrat (14). <B>17/ -</B> Procédé selon la revendication<B>16,</B> dans lequel on détecte des particules secondaires de même nature que les particules neutralisantes<B>-</B> notamment<B>à</B> des fins d'imagerie<B>- à</B> l'aide de moyens<B>(3 1)</B> de détection de particules secondaires disposés au voisinage de la surface<B>(23)</B> du substrat (14), caractérisé en ce qu'on forme -le nuage (54) de particules neutralisantes<B>à</B> l'amont desdits moyens<B>(3 1)</B> de détection, de sorte que ce nuage (54) n'interfère ni avec lesdits moyens<B>(3 1)</B> de détection, ni avec les particules secondaires. <B>18/ -</B>Procédé selon l'une des revendications<B>16</B> ou<B>17,</B> caractérisé en ce que l'on forme le nuage (54) de particules neutralisantes entre une source (46) de particules neutralisantes et une électrode<B>(5 1)</B> d'attraction des particules neutralisantes que l'on dispose latéralement de part et d'autre de la trajectoire du faisceau d'ions (42),<B>à</B> l'amont et<B>à</B> distance de la surface<B>(23)</B> du substrat (14). <B>19/ -</B> Procédé selon les revendications<B>17</B> et<B>18,</B> caractérisé en ce qu'on utilise un cache<B>(55)</B> adapté pour protéger lesdits moyens<B>(3 1)</B> de détection, des photons qui peuvent être émis par la source (46) de particules neutralisantes. 20/<B>-</B> Procédé selon l'une des revendications<B>18</B> ou<B>19,</B> caractérisé en ce qu'on utilise une source (46) de particules neutralisantes incorporée dans une chambre (48) noire de façon<B>à</B> minimiser l'émission de photons. 21/- Procédé selon l'une des revendications<B>18 à</B> 20, caractérisé en ce qu'on associe la source (46) de particules neutralisantes et l'électrode<B>(5 1)</B> diamétralement<B>à</B> l'opposé l'une de l'autre,<B>à</B> un cylindre (45) creux en matériau conducteur formant une cage de Faraday, que l'on dispose par rapport<B>à</B> la trajectoire du faisceau (42) de façon que le faisceau (42) traverse axialement le cylindre (45) creux. 22/<B>-</B> Procédé selon la revendication 2<B>1,</B> caractérisé en ce qu'on applique sur l'électrode<B>(5 1)</B> un potentiel électrique le plus faible possible pour extraire les particules neutralisantes de la source (46) de particules neutralisantes et les confiner dans le cylindre (45). <B>23/ -</B> Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'on applique sur l'électrode (21) un potentiel dont la valeur absolue est comprise entre<B>0, 1</B> V et<B>10</B> V. 24/<B>-</B> Procédé selon l'une des revendications<B>16 à 23</B> dans lequel on forme un faisceau d'ions (42) dans une colonne<B>(1)</B> qui comprend une sortie<B>(9)</B> débouchant dans -une chambre de traitement (12) contenant le substrat (14), caractérisé en ce qu'on forme le nuage (54) de particule neutralisantes dans la colonne<B>(1).</B> <B>25/ -</B> Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce qu'on forme le nuage (54) de particules neutralisantes immédiatement<B>à</B> l'amont de la sortie<B>(9)</B> de la colonne<B>(1).</B> <B>26/ -</B> Procédé selon l'une des revendications<B>16 à 23</B> dans lequel on forme un faisceau d'ions (42) dans une colonne<B>(1)</B> qui comprend une sortie<B>(9)</B> débouchant dans une chambre de traitement (12) contenant le substrat (14), caractérisé en ce qu'on forme le nuage (54) de particules neutralisantes dans la chambre de traitement (12). <B>27/ -</B> Procédé selon l'une des revendications<B>16 à 26,</B> caractérisé en ce que les ions du faisceau d'ions (42) sont des ions positifs et en ce que les particules neutralisantes sont des électrons adaptés pour interagir avec les ions du faisceau (42) avant qu'ils n'atteignent la surface<B>(23)</B> du substrat (14) pour former des particules électriquement neutres bombardant la surface<B>(23)</B> du substrat<B>( 1</B>4). <B>28/ -</B> Procédé selon l'une des revendications<B>16 à</B> 27# caractérisé en ce que les ions du faisceau (42) sont des ions monoatomiques. <B>29/ -</B> Procédé selon l'une des revendications<B>16 à 28></B> caractérisé en ce qu'on focalise le faisceau (42) d'ions, et donc le faisceau (43) de particules électriquement neutres bombardant la surface<B>(23)</B> du substrat (14), en une zone submicrométrique de la surface<B>(23)</B> du substrat (14). <B>30/ -</B> Procédé selon l'une des revendications<B>16 à 29,</B> caractérisé en ce que le substrat (14) étant un circuit intégré (14), on focalise un faisceau (43) de particules électriquement neutres sur au moins une portion de surface non conductrice du circuit intégré (14). <B>31/ -</B>Procédé selon l'une des revendications<B>16 à 30></B> caractérisé en ce que le traitement est un micro-unisage en présence d'au moins un gaz de micro-usinage, le faisceau (43) de particules électriquement neutres présentant une énergie incidente supérieure<B>à</B> 20 keV <B>-</B> notamment de l'ordre de <B>30</B> keV <B>-.</B><B> CLAIMS </ B> <B> I / - </ B> Substrate processing plant (14) having means <B> (1) </ B> for generating and orienting to a surface <B > (23) </ B> of the substrate (14) at least one ion beam (42), characterized in that it comprises means, said means (44) for neutralizing the beam, adapted to form and interpose, on the trajectory of the ion beam (42), a cloud (54) of neutralizing particles of opposite electric charge <B> to </ B> that of ions of the ion beam (42), this cloud (54) of neutralizing particles extending <B> at </ B> distance from the surface <B> (23) </ B> of the substrate (14), this cloud (54) of neutralizing particles being adapted to be traversed by the beam of ions (42) which is, <B> to </ B> the output of the cloud (54) of neutralizing particles, transformed into a beam (43) at least partially constituted by electrically neutral particles bombarding the surface <B> ( 23) </ B> of the substrate (14). 2 / <B> - </ B> Installation according to claim <B> 1, </ B> comprising means <B> (31) </ B> arranged in the vicinity of the surface <B> (23) </ B> of the substrate (14) for detecting secondary particles of the same nature as the neutralizing particles <B> - </ B> in particular <B> for </ B> for imaging purposes <B> -, </ B characterized in that the means (44) for neutralizing the beam are arranged <B> at </ B> upstream of said detection means <B> (31) </ B>, so that the cloud (54) Neutralizing particles does not interfere with either said <B> (3 1) detection means, or with the secondary particles. <B> Y - </ B> Installation according to one of claims <B> 1 </ B> or 2, characterized in that the means (44) for neutralizing the beam comprise a source (46) of neutralizing particles and an electrode <B> (5 1) </ B> for attracting the neutralizing particles, this source (46) and this electrode <B> (51) </ B> being disposed laterally on either side of the trajectory ion beam (42), <B> to </ B> upstream and <B> to </ B> distance from surface <B> (23) </ B> of substrate (14). 4 / <B> - </ B> Installation according to claims 2 and <B> 3, </ B> characterized in that it comprises a cache <B> (55) </ B> adapted to protect said means < B> (3 1) </ B> detection, photons that can be emitted by the source (46) of neutralizing particles. <B> 5 / - </ B> Installation according to one of claims <B> 3 </ B> or 4, characterized in that the source (46) of neutralizing particles is incorporated in a chamber (48) black of <B> way to </ B> minimize the emission of photons. <B> 6 / - </ B> Installation according to one of claims <B> 3 to <I> 5, </ I> </ B> characterized in that the source (46) of neutralizing particles and the electrode <B> (51) </ B> are associated diametrically <B> to </ B> the opposite of each other, <B> to </ B> a hollow cylinder (45) made of conductive material forming a Faraday cage, this cylinder (45) being arranged relative to the trajectory of the beam (42) so that the beam passes through it axially. <B> V - </ B> Installation according to one of claims <B> 3 to 6, </ B> characterized in that it comprises a voltage source <B> (53) </ B> fit < B> to </ B> apply on the electrode <B> (5 1) </ B> a lowest possible potential to extract the neutralizing particles from the source (46) of neutralizing particles and confine them in the cylinder ( 45). <B> 8 / - </ B> Installation according to claim <B> 7, </ B> characterized in that the voltage source <B> (53) </ B> is adapted to apply on the electrode < B> (5 1) </ B> a potential whose absolute value is between <B> 0, 1 </ B> V and <B> 10 </ B> V. <B> 9 / - </ B > Installation according to one of claims <B> 1 to 8 </ B> comprising a column <B> (1) </ B> apt <B> to </ B> form an ion beam (42), which comprises an output <B> (9) </ B> opening into a processing chamber (12) containing the substrate (14), characterized in that the means (44) for neutralizing the beam are arranged in the column <B > (1). </ B> <B> 10 / - </ B> Installation according to claim <B> 9, </ B> characterized in that the means (44) for neutralizing the beam (42) are arranged immediately <B> to </ B> upstream of the <B> (9) </ B> output of the <B> (1) column. <B> 1 l / - </ B> Installation according to one of the claims <B> 1 to 8 </ B> comprising a column <B> (1) </ B> adapted <B> to </ B> form a riddle ion generator (42), which comprises a <B> (9) </ B> outlet opening into a treatment chamber (12) containing the substrate (14), characterized in that the means (44) for neutralizing the beam (42) are arranged in the treatment chamber (12). 12 / <B> - </ B> Installation according to one of claims <B> 1 to 11, </ B> characterized in that the ions of the ion beam (42) are positive ions and in that the neutralizing particles are electrons adapted to interact with the beam ions (42) before they reach the <B> surface (23) </ B> of the substrate (14) to form electrically neutral particles bombarding the surface <B> (23) </ B> of the substrate (14). <B> 13 / - </ B> Installation according to one of claims <B> 1 to </ B> 12, characterized in that the ions of the beam (42) are monoatomic ions. 14 / <B> - </ B> Installation according to one of claims <B> 1 to 13, </ B> characterized in that it comprises means <B> (8) </ B> to focus the ion beam (42), and thus the beam (43) of electrically neutral particles bombarding the <B> surface (23) </ B> of the substrate (14), into a submicron area of the <B> surface (23). ) </ B> of the substrate (14). <B> <I> 151 </ I> - </ B> Installation according to one of claims <B> 1 to </ B> 14, characterized in that it is adapted to perform a micromachining treatment in the presence of at least one micromachining gas, and comprises means <B> (38) </ B> for injecting at least one micromachining gas and means <B> (6, 7 ) To give the beam (43) of electrically neutral particles an incident energy greater than 20 keV <B> - </ B> in particular of the order of <B> 30 </ B> keV <B> -. </ B> <B> 16 / - </ B> Process for treating a substrate (14) in which a surface <B> (23) is generated and oriented </ B> of a substrate (14), at least one ion beam (42), characterized in that a cloud (54) of neutralizing particles is formed and interposed on the path of the ion beam (42) of opposite electric charge <B> to </ B> that of the ions of the ion beam (42), this cloud (54) of neutralizing particles extending <B> to </ B> distance from the surface <B> (23) </ B> ubstrat (14), this cloud (54) of neutralizing particles being adapted to be traversed by the ion beam (42) which is, <B> to </ B> the output of the cloud (54) of neutralizing particles, transformed into a beam (43) at least partially made of electrically neutral particles bombarding the surface <B> (23) </ B> of the substrate (14). <B> 17 / - </ B> The process according to claim 16, wherein secondary particles of the same nature as the <B> - </ B> neutralizing particles, in particular <B>, are detected. </ B> imaging purposes <B> - to </ B> using means <B> (3 1) </ B> of secondary particle detection arranged in the vicinity of the surface <B> (23) ) Of the substrate (14), characterized in that the cloud (54) of neutralizing particles <B> is formed upstream of said means <B> (3 1) </ B > detection, so that this cloud (54) does not interfere with said means <B> (3 1) </ B> detection, or with the secondary particles. <B> 18 / - </ B> Method according to one of claims <B> 16 </ B> or <B> 17, </ B> characterized in that one forms the cloud (54) of particles neutralizing between a source (46) of neutralizing particles and an <B> (5 1) </ B> attraction electrode of neutralizing particles that are disposed laterally on either side of the path of the ion beam (42), <B> to </ B> the upstream and <B> to </ B> distance from the <B> surface (23) </ B> of the substrate (14). <B> 19 / - </ B> Method according to claims <B> 17 </ B> and <B> 18, </ B> characterized in that a cache <B> (55) </ B > adapted to protect said detection means <B> (3 1) </ B>, photons that can be emitted by the source (46) of neutralizing particles. 20 / <B> - </ B> Method according to one of claims <B> 18 </ B> or <B> 19, </ B> characterized in that a source (46) of neutralizing particles is used embedded in a black chamber (48) so as to minimize the emission of photons. 21 / - Method according to one of claims <B> 18 to </ B> 20, characterized in that associates the source (46) of neutralizing particles and the electrode <B> (5 1) </ B > diametrically <B> to </ B> the opposite of each other, <B> to </ B> a hollow cylinder (45) made of conductive material forming a Faraday cage, which is available by ratio <B> to </ B> the beam path (42) so that the beam (42) passes axially through the hollow cylinder (45). 22 / <B> - </ B> Method according to claim 2 <B> 1, </ B>, characterized in that an electric potential is applied to the <B> electrode (5 1) </ B> weaker possible to extract the neutralizing particles from the source (46) of neutralizing particles and confine them in the cylinder (45). <B> 23 / - </ B> Method according to claim 22, characterized in that a potential is applied to the electrode (21) whose absolute value is between <B> 0, 1 </ B> V and <B> 10 </ B> V. 24 / <B> - </ B> Method according to one of claims <B> 16 to 23 </ B> in which an ion beam is formed (42) in a column <B> (1) </ B> which comprises an outlet <B> (9) </ B> opening into a treatment chamber (12) containing the substrate (14), characterized in that forms the cloud (54) of neutralizing particles in the column <B> (1). </ B> <B> 25 / - </ B> The method of claim 24, characterized by forming the cloud (54 ) of neutralizing particles immediately <B> to </ B> upstream of the <B> (9) </ B> output of column <B> (1). </ B> <B> 26 / - < Method according to one of claims <B> 16 to 23 </ B> in which an ion beam (42) is formed in a column <B> (1) </ B> which comprises an output < B> (9) </ B> opening into a treatment chamber (12) containing the substrate (14), characterized in that the cloud (54) of neutralizing particles is formed in the treatment chamber (12). <B> 27 / - </ B> Method according to one of claims <B> 16 to 26, </ B> characterized in that the ions of the ion beam (42) are positive ions and in that the neutralizing particles are electrons adapted to interact with the beam ions (42) before they reach the <B> surface (23) </ B> of the substrate (14) to form electrically neutral particles bombarding the surface <B> (23) </ B> of the <B> substrate (1 </ B> 4). <B> 28 / - </ B> Method according to one of claims <B> 16 to </ B> 27 # characterized in that the ions of the beam (42) are monoatomic ions. <B> 29 / - </ B> Method according to one of claims <B> 16 to 28> </ B> characterized in that it focuses the beam (42) of ions, and therefore the beam (43) ) of electrically neutral particles bombarding the surface <B> (23) </ B> of the substrate (14), in a submicron area of the <B> surface (23) </ B> of the substrate (14). <B> 30 / - </ B> Method according to one of claims <B> 16 to 29, </ B> characterized in that the substrate (14) being an integrated circuit (14), a beam is focused ( 43) electrically neutral particles on at least a non-conductive surface portion of the integrated circuit (14). <B> 31 / - </ B> Method according to one of claims <B> 16 to 30> </ B> characterized in that the treatment is a micro-uniage in the presence of at least one micro-gas machining, the beam (43) of electrically neutral particles having an incident energy greater than 20 keV <B> - </ B> in particular of the order of <B> 30 </ B> keV < B> -. </ B>
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