JP2003504616A - 二次イオンの収量を高める方法及び装置 - Google Patents

二次イオンの収量を高める方法及び装置

Info

Publication number
JP2003504616A
JP2003504616A JP2001509972A JP2001509972A JP2003504616A JP 2003504616 A JP2003504616 A JP 2003504616A JP 2001509972 A JP2001509972 A JP 2001509972A JP 2001509972 A JP2001509972 A JP 2001509972A JP 2003504616 A JP2003504616 A JP 2003504616A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
ion beam
water vapor
directing
ion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001509972A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4863593B2 (ja
Inventor
エル ジャーラック，ロバート
クリストマン，ロック
ユトラウト，マーク
Original Assignee
フェイ カンパニ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by フェイ カンパニ filed Critical フェイ カンパニ
Publication of JP2003504616A publication Critical patent/JP2003504616A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4863593B2 publication Critical patent/JP4863593B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/252—Tubes for spot-analysing by electron or ion beams; Microanalysers
    • H01J37/256—Tubes for spot-analysing by electron or ion beams; Microanalysers using scanning beams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/25—Tubes for localised analysis using electron or ion beams
    • H01J2237/2505—Tubes for localised analysis using electron or ion beams characterised by their application
    • H01J2237/2516—Secondary particles mass or energy spectrometry
    • H01J2237/2527—Ions [SIMS]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317—Processing objects on a microscale
    • H01J2237/3174—Etching microareas
    • H01J2237/31742—Etching microareas for repairing masks
    • H01J2237/31744—Etching microareas for repairing masks introducing gas in vicinity of workpiece
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/842—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure for carbon nanotubes or fullerenes
    • Y10S977/843—Gas phase catalytic growth, i.e. chemical vapor deposition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/88—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with arrangement, process, or apparatus for testing
    • Y10S977/881—Microscopy or spectroscopy, e.g. sem, tem
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/89—Deposition of materials, e.g. coating, cvd, or ald
    • Y10S977/891—Vapor phase deposition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/895—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure having step or means utilizing chemical property
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/902—Specified use of nanostructure
    • Y10S977/932—Specified use of nanostructure for electronic or optoelectronic application
    • Y10S977/949—Radiation emitter using nanostructure

Abstract

(57)【要約】 二次イオン質量分析計（ＳＩＭＳ）の感度は、一次集束イオンビームによってスパッタリングされる正の二次イオンの収量を高めるために水蒸気を使用することで増加される。水蒸気は、サンプルの近傍に位置決めされ二次イオンのコレクション場との干渉を減少させるために電気的にバイアスされる針を通じて注入される。感度は、正イオンとしてスパッタリングされる傾向にある特に金属に対して高められる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 ［技術分野］ 本発明は、材料特性の分野、特に、質量分光分析のために二次イオンの収量を
高めることに関する。
【０００２】 ［本発明の背景］ 集束イオンビーム（ＦＩＢ）システムは、非常に良い解像度で撮像、エッチン
グ、堆積、及び、分析するその能力のために半導体製造において幅広く使用され
る。二次イオン質量分析計（ＳＩＭＳ）は、サンプルの成分を決定するためにし
ばしばＦＩＢシステムと共に使用される方法である。ＳＩＭＳ処理では、イオン
ビームは、スパッタリング、つまり、エネルギー移動によって原子、分子、及び
、クラスタのような粒子をサンプルから物理的に放出させるために使用される。
これら放出された粒子の小さい割合は、イオン化、つまり、スパッタリング処理
中に一つ以上の電子を獲得又は損失され、それによって電気的に荷電される。こ
のような放出された荷電粒子は、集束イオンビーム中の一次イオンに対し二次イ
オンとして公知である。磁気及び／又は電界の組み合わせを含む質量分析計に二
次イオンを通すことにより、二次イオンの電荷対質量比を決定し、その成分を導
き出すことが可能となる。
【０００３】 理想的には、分析者は非常に少量の物質の存在を検出し試料上で物質がある正
確な場所を指示し得る。ＳＩＭＳの感度は、少量の物質を検出するその能力の尺
度である。現在の集積回路における特徴の寸法がしばしば０．１２ミクロンほど
と小さいため、非常に少量の汚染物が回路を破壊し得る。従って、正確な場所に
おける少量の汚染物を正確に特徴付け得ることは回路の欠陥の原因を決定し、回
路加工処理を特徴付けるために重要である。
【０００４】 材料の存在を検出するＳＩＭＳの能力は、分析される材料のタイプ、スパッタ
リングされる領域における材料の濃度、サンプルからスパッタリングされる材料
の総量、及び、確かめられる材料が検出不可能な中性粒子としてでなく検出可能
なイオンとして放出される可能性に依存する。しかしながら、試料からスパッタ
リングされる多くの粒子は、イオン化されず、荷電粒子を分離するために電界及
び／又は磁場を使用する質量分析計において分析され得ない。
【０００５】 粒子がイオンとして放出される可能性は、粒子の元素成分、試料上の粒子の周
りの化学的環境、及び、一次イオンビーン中のイオンのタイプに依存する。酸素
又はセシウムイオンの一次ビームは、十分な二次イオン収量でＳＩＭＳ分析のた
めに使用される。しかしながら、このようなビームは、１ミクロンよりも大きい
スポット寸法を有し液体金属源のイオンビームの非常に良い解像度を提供し得な
い。ガリウム液体金属イオン源（ＬＭＩＳ）の一次イオンカラムは、例えば、市
販のＦＩＢシステムに対して５ｎｍ乃至７ｎｍの横方向解像度を提供し得る。Ｆ
ＩＢシステムは、非常に精密に撮像、スパッタリング、及び、堆積するその能力
のため、半導体設計、処理発展、故障分析、及び、最近では欠陥の特徴づけのた
めに必要な分析道具として略世界的に受け入れられている。これらの適用法に賛
成しＦＩＢへのＳＩＭＳの追加は、サブミクロン、即ち、ミクロン以下の空間解
像度を有する元素分析を含むことへと道具の適用法を拡張する。
【０００６】 ガリウムビームのより小さいスポット寸法は、ビーム中でより少ないイオンを
必要とし、つまり、減少されたビーム電流を必要とし、検出のために利用できる
放出された粒子の合計数は従って減少される。更に、二次イオン収量、つまり、
ガリウム源から各一次イオンに対して放出される二次イオンは酸素の一次ビーム
に対して放出される二次イオンの数よりも１００倍少なくてもよい。従って、よ
り小さいガリウムビームは粒子が放出される位置を決定することに関してより正
確な精度を提供するが、放出されるイオンの合計数は減少され放出される粒子が
イオン化され検出される可能性は大きく減少される。従って、ＬＩＭＳと使用さ
れるＳＩＭＳは分析者が望むほど効果的でない。
【０００７】 二次イオン収量は、試料の化学的性質にも依存する。表面が酸化される場合、
スパッタリング処理中に生成される正イオンの割合が酸化されていない表面に対
するその数と比較して増加されることが公知である。多くの金属及び半導体は、
電子を一つ獲得するよりも一つ損失する傾向にあり、従って、負イオンよりも正
イオンになる可能性が高い。従って、酸化された表面からの金属及び半導体に対
するＳＩＭＳの感度は、増加される。従って、表面を酸化するために真空システ
ムの中に酸素をガスとして導入することが一般的となった。更に、二次イオン収
量を高めるために酸素をガスとして導入してもしなくても酸素のイオン一次ビー
ムを使用することが公知である。しかしながら、酸素イオンビームを使用するこ
とは、ＬＩＭＳを使用するために設計される大部分の現在のＦＩＢシステムでは
可能でなく、上述の通り、酸素の一次イオンビームは多くの適用法で便利である
空間解像度に欠ける。
【０００８】 ［本発明の要約］ 従って、本発明は、ＳＭＩＳシステムの感度を増加することを目的とする。
【０００９】 本発明は、ミクロン以下のスポット寸法のＬＭＩＳ ＦＩＢシステムと使用さ
れるＳＩＭＳシステムの感度を増加することを更なる目的とする。
【００１０】 本発明は、ＳＩＭＳを使用してミクロン以下の特徴の元素分析を容易化するこ
とを更に目的とする。
【００１１】 本発明は、ＳＩＭＳを使用して金属及び半導体材料の検出を高めることを目的
とする。
【００１２】 本発明は、安全な、無毒の媒介物を使用して二次イオン収量を増加することを
別の目的とする。
【００１３】 本発明は、ターゲットの表面上に媒介物を導入する一方で媒介物を装置に導入
することによって生じられる二次イオンのコレクション効率の減少における減少
を最少化することを更なる目的とする。
【００１４】 本発明は、媒介物を装置に導入することによって生じられる二次イオンの抽出
場の分裂を最少化することを更なる目的とする。
【００１５】 本発明は、高価なシステム変更を必要とすること無く既存のＬＭＩＳ ＦＩＢ
システムにおけるＳＩＭＳの感度を改善することを更なる目的とする。
【００１６】 本発明によると、ＳＭＩＳのためにスパッタリングされる領域における試料の
表面上に水が導入される。水の導入は、シリコン、アルミニウム、チタン、モリ
ブデン、及び、タングステンを含む多くの材料に対して二次イオン収量の著しい
向上を結果として招くことが分かる。
【００１７】 水は、一次ビームのターゲット点の近傍においてガスノズルを使用して導入さ
れることが好ましく、水分子は粒子がスパッタリングされる表面に付着する可能
性が高い。ノズルの表面に対して近傍におかれることが反対に二次イオン抽出場
に影響を与えコレクション効率を劣化させることを防止するためにノズルは電気
的にバイアスされてもよい。
【００１８】 本発明は、半導体及び他の工業において一般に使用される既存のＬＭＩＳ Ｆ
ＩＢシステムに対して改善されたＳＩＭＳ感度を提供する。二次イオン収量の向
上は、検出感度を著しく改善させ、それによってより小さい（サブ１００ｎｍ）
特徴の元素分析を容易化させる。
【００１９】 本発明の追加的な目的、利点、及び、新規特性は、本発明の詳細な説明及び図
面から明らかになる。
【００２０】 ［好ましい実施例の詳細な説明］ 本発明の好ましい実施例によるシステムは、ビームに衝突される試料表面の領
域の方向に水蒸気を注入するガス注入システムと、試料から放出される粒子を分
析する二次イオン質量分析計とを含む荷電粒子ビームシステムを有する。
【００２１】 本発明を実行する集束イオンビームシステムを概略的に示す図１を参照するに
、排気されたエンベロープ１０は、液体金属イオン表面１４が中におかれる上部
ネック部分１２と、抽出電極手段及び静電光学系を含む集束カラム１６とを有す
る。イオンビーム１８は、源１４からカラム１６及び２０として示される静電偏
向手段の間を通りサンプル２２に向けられ、サンプル２２は下部チャンバ２６内
の可動なＸ−Ｙ段２４上に位置決めされる半導体装置を典型的に有する。イオン
ビームを発生、集束、及び、方向付けるコンポーネントは、集合的にイオンビー
ム発生器２９として参照される。イオンポンプ２８がネック部分１２を排気する
ために使用される。チャンバ２６は、真空制御器３２の制御下でターボ分子及び
機械的ポンピングシステム３０を用いて排気される。
【００２２】 高電圧電源３４は、約３０ｋｅＶのイオンビーム１８を形成しこのイオンビー
ムを下向きに方向付けるために液体金属イオン源１４並びに集束カラム１６中の
適当な電極に接続される。パターン発生器３８によって設けられるラスタパター
ンのような指定のパターンに従って動作される偏向制御器及び増幅器３６は偏向
板２０に結合され、それによりビーム１８はサンプル２２の上表面上の対応する
パターンを追跡するために制御されてもよい。
【００２３】 源１４は、ガリウムの金属イオンビームを典型的に提供するが、インジウム又
はアルミニウムのような他の金属イオンも使用され得る。本発明は、酸素及びセ
シウムのような非金属イオンのビームとも使用され得る。液体金属イオン源は、
材料をエッチングして取り去る又は堆積のいずれかによって表面２２を変更、表
面２２を撮像、又は、以下に詳細に説明するように二次イオン質量分析計３９を
使用してサンプル２２中に存在する材料を分析するために、サンプル２２におい
てサブ０．１ミクロン幅のビームに集束されることができる。ガス注入システム
、ガスソース２６は、サンプル２２及びイオンビーム１８と相互作用させるため
にガスを注入する。図２は、イオンビーム発生器２９、ガスソース４６、及び、
ＳＩＭＳ３９の一部の拡大図でありサンプル２２の近傍における夫々の相対位置
を示す。
【００２４】 撮像用に二次放出を検出するために使用される電子増倍管４０は、ビデオ回路
及び増幅器４２に接続され、このビデオ回路及び増幅器４２は制御器３６からも
偏向信号を受信するビデオモニタ４４に対して駆動を供給する。排気されたエン
ベロープ１０は、集束イオンビームによって実施される動作の結果を見るために
使用され得、又は、電子ビーム処理を実施し得る走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）４
３を任意に含んでもよい。ＳＥＭ４３は、電子ビーム発生器４１と関連する電源
及び制御装置４５とを含む。ＳＥＭを含む好ましい集束イオンビームは、本発明
の譲受人であるＦＥＩ社からの
【００２５】
【外１】 モデルである。
【００２６】 好ましいガスソース４６は、ベローズ５２内の保持手段を介して上記ソースを
位置決めするために適合される並進装置４８によってチャンバ２６の側面に内向
きにおかれる。本発明の譲受人に譲受される“Gas Injection System”に対す
るRasmussenへの米国特許第５，４３５，８５０号は、ガス状の蒸気をサンプル
２２の方向に導入及び方向付ける装置を開示する。図３を参照するに、ガスソー
ス４６は貯蔵器５０を有し、この貯蔵器内で水蒸気源９４が受容される。水蒸気
源９４は、他の汚染物を排気されたエンベロープ１０の中に導入すること無く水
蒸気を放出する硫酸マグネシウムのような吸湿性の塩の粒剤を典型的に有する。
貯蔵器５０の下端部にはガスを基板２２に方向付ける小さいオリフィスを含む毛
細管を有する針５６形状のノズルが設けられる。針５６は、約０．５ｍｍの内径
を有し、典型的にサンプル２２から約１００ｍｍのところに位置決めされる。針
５６は、ロック取付け部１００によって貯蔵器５０のねじが切ってある下端部に
取り付けられる。針５６を電気的に隔離するためには、ロック取付け部１００は
【００２７】
【外２】 のような電気的絶縁材料から成り、針５６はガスソース４６の金属部分と接触さ
れない。
【００２８】 貯蔵器５０の上フランジ７６は、密閉チャンバ７８の周辺に固定され、この密
閉チャンバの最後は支持管８０から垂れ下がる。支持管８０は、ベローズ５２の
下端部並びにベローズ内の位置決め機構（図示せず）にねじで取り付けられる。
貯蔵器５０は、針５６の長手軸方向に延長され中央の円筒形の路８４が設けられ
る固体の金属ブロックを有し、この路を通じてガスが皮下針に伝えられる。下端
部において長手軸方向の路８４は８６で狭くされ、路８４から針５６までのガス
の流れを調整するために、バルブプランジャ９０の先細り状の端と協働するＯリ
ングのバルブシール部８８を受容する肩部を形成する。プランジャ９０は、アク
チュエータ９８の下端部におかれ、アクチュエータは路８４内に同軸上に配置さ
れ路を通じて延在するロッドを有する。アクチュエータ９８の外径は、ガスの伝
播用チャネルを形成するために路８４の内径よりも小さい。
【００２９】 貯蔵器５０中の中央路８４の周りには、円筒形の路８４に平行であり実質的に
この路を囲む関係にある複数の細長い円筒形のチャンバ９２が配置され、各チャ
ンバ９２は、水蒸気源材料９４を受容するために適合される長手軸方向のボアを
貯蔵器ブロック５０中に有する。貯蔵器の上端部９６は密閉チャンバ７８に対し
て開けられ、この密閉チャンバにおいて貯蔵器チャンバの中で発生される水蒸気
が中央路８４に連通される。
【００３０】 中央ロッド延長部１３８は、アクチュエータ９８の端により１４０においてね
じ込み可能に係合され、膜１２２の中央はフランジ１３４と中央ロッド延長部１
３８のヘッド部１４２の間に密閉式に配置される。金属ベローズ１７４は、支持
管８０内の気圧から膜１２２の上の領域１２６を分離する。ベローズ１７４は、
リング１７０と１７６の間に延在され、リング１７０はスペーサリング部材１２
０と熱シンク１１０の間でロックされる一方でリンク１７６はシンク１１０の空
洞１８４の端の最も近くで中央ロッド延長部１３８の上端部に固定され、シンク
内ではロッド１５０として摺動されプランジャ９０及びＯリング８８を有するバ
ルブを開閉するためにばね１５４の附勢に対して動かされる。
【００３１】 膜１２２は、密閉チャンバ７８の上壁及びチャンバ２６に排出される領域１２
６の低壁を画成する。アクチュエータ９８は、周辺で保持される膜１２２を中央
で係合するために放射状のフランジ１３４をチャンバ７８内に有する一方でアク
チュエータの部分１３６が膜１２２中の中央アパーチャを通り中央ロッド延長部
１３８のヘッド端内の窪みへ入る。アクチュエータ９８は、中央ロッド延長部１
３８中のはめ合いねじを係合するために適合されるねじが切ってある部分１４０
を有する。
【００３２】 中央ロッド延長部１３８は、動作ロッド１５０の下端部においてねじ１４とは
めあわされる上内部ねじが切ってある部分１４４を具備する。ロッド１５０は、
図１中のベローズ５２の中の位置決め機構内手段又はそれ以外の制御下で線形な
動きを受容するために適合される。熱シンク１１０中の上空洞１５２は、中央ロ
ッド延長分及びアクチュエータを含む取り付けられる部分がガスの流れを閉める
ためにプランジャ９０をＯリング８８に対して閉める方向に通常附勢されるよう
、熱シンクと中央ロッド延長部１３８の上端部の間で動作されるばね１５４を収
容する。しかしながら、ロッド１５０が（図示しない手段によって）上向きに引
き上げられるとき、バルブは中央ロッド延長部１３８及びリング１７６が熱シン
ク１１０中の低窪み１８４内で摺動されると開けられる。膜１２２は、アクチュ
エータの動きと共に曲げられる。
【００３３】 熱シンク１１０の上端部分１５８は、減少された円筒形の径を有し、その周り
で図示しない手段によって電流が提供されるバンドヒータ１５９を受容し、ヒー
タは収縮バンド１６０によって覆われ定位置で保たれる。サーミスタ１６２は、
熱シンクの部分１５８内に埋め込まれ、電流がバンドヒータ１５９に供給される
とサーミスタ１６２は貯蔵器５０及びその中の材料を加熱するために所望の上げ
られたレベルで熱シンクの温度を調整する制御回路にフィードバックを提供する
。従ってヒータ及び制御はチャンバ２６の真空領域外に便利におかれ電気的フィ
ードスルーを除去するが、発生される熱は真空壁を介して貯蔵器に伝達される。
【００３４】 ガス注入システム４６は、筐体を形成し、その中でガスを発生させガスを含む
エンクロージャを提供し、エンクロージャはチャンバ９２及び貯蔵器５０の中央
路８４並びにシール部材１０２の下端部によって囲われる密閉チャンバ７８を含
む。気密性のエンクロージャは、シール部材１０２とスペーサリング部材１２０
の間でその周辺においてクランプされる柔軟なゴム膜を追加的に有する一方で、
前述の通りアクチュエータのフランジ１３４と中央ロッド延長部１３８のヘッド
１４２の間でアクチュエータ９８に対して密閉関係で中央でクランプされる。
【００３５】 貯蔵器５０内の吸湿化合物から水を昇華する所望の温度に貯蔵器５０があると
き、バルブ５８は、バルブプランジャ４０を開けその位置を調整するために装置
の外側からアクチュエータのロッド１５０を引き抜くことで開けられてもよい一
方でノズル５６は図４に拡大され図５に更に拡大して示すようにサンプルの所望
領域の方向に向けられる。路８４と針５６の間に位置決めされるアパーチャ１６
３は水蒸気の流れを制限する。出願人は、水蒸気が硫酸マグネシウムの粒剤から
室温で昇華されアパーチャ１６３が約２５ｍｍの径を有する場合に水蒸気の適切
な流れが維持されることが分かった。水蒸気は、チャンバ中のバックグランド圧
力を約５×１０−５ミリバールにさせる。
【００３６】 図４は、以下に説明するようにバイアス電圧を提供するために針５６に取り付
けられる導線１６４を示す。導線１６４は、シール１６５を手段として下部チャ
ンバ２６の壁を通じて調節可能な電圧源１６６まで延在される。ベローズ５２は
、チャンバ２６内の真空に影響を与えること無くサンプルに対する針組立体及び
貯蔵器の動きを収容する。ガスフラックスを確立するために、貯蔵器は所定の温
度まで加熱される。動作される温度の範囲は、吸湿性材料及びその含水量に依存
し、加熱は室温より上の温度の場合要求されなくてもよい。
【００３７】 別のタイプの水蒸気伝達システムは、T.J.Stark他“H2O Enhanced Focued
Ion Beam Micromachining”J.Vacuum Science and Technology B，13(6),
pp.2565-69（Nov／Dec,1995）に記載される。このシステムでは、水蒸気はチャ
ンバ２６の外側にある貯蔵器から流れ出、針バルブによって制御される。針５６
への入口におけるガス圧力は、Granville-Philipsの対流ゲージを使用してモニ
タされ得る。針バルブは、一回の実行において約５×１０−５ミリバールである
適切なバックグランド圧力をチャンバ中で維持するために調節される。
【００３８】 別のタイプのガス伝達システムは、“Gas Delivery For Ion Beam Depos
ition and Etching”にKirch他への米国特許第５，１４９，９７４号に記載さ
れる。このガス伝達システムは、試料の上に位置決めされイオンビームと同軸上
にあるシリンダの中にガスを導入する。シリンダは、イオンビームを出入りさせ
るアパーチャを有し、ガスは底のアパーチャを通じて試料の表面に広げられる。
シリンダは、検出するために二次粒子をシリンダから偏向させるよう電気又は磁
場を適用する偏向手段を含んでもよい。
【００３９】 加熱されてもよい段２４の上にサンプル２２を挿入し、貯蔵器５０に配水する
ためにドア６０が開けられる。ドアは、貯蔵器５０の中の温度が実質的に室温の
上である場合に開けられ得ないよう連動される。６２において概略的に示される
ゲートバルブは、イオン源及び集束カラム装置を密封するためにドア６０が開け
られ得る前に閉じられる。ガス蒸気源４６のヒータと共に真空制御システムは、
サンプル２２をスパッタリングするために基板２２の方向に向けられるようにチ
ャンバ中のガス蒸気のフラックスを確立するために適当な蒸気圧力状態を提供す
るよう動作される。
【００４０】 高電圧電源は、イオンビーム１８を励起し集束するためにイオンビームカラム
１６中の電極に適当な加速電圧を供給する。イオンビームは、濃縮された水蒸気
が上に付着されるサンプルを当てると水蒸気とサンプル２２の間で反応を開始し
、サンプル２２をスパッタエッチングするエネルギーを提供する。
【００４１】 偏向制御器及び増幅器３６は、所望のパターンにイオンビームを偏向させるが
、イオンビームの偏向はサンプル２２をエッチングするのに十分に遅い速度であ
る。偏向の速さ、ループ時間等への考慮は当業者に理解される。
【００４２】 上述の通り、真空システムはチャンバ２６内で約１×１０−６トルと約５×１
０−４トルの間の真空を提供する。ガス蒸気の放出により、チャンバのバックグ
ランド圧力は好適に約１０−５トルである。実施例では、ガスソース４６は針５
６の毛細管を介して１平方センチメートル当たり毎秒約１×１０１６乃至１×１
０１７の分子のガスフラックスを提供する温度に加熱される一方で金属イオン源
及び集束カラムはラスタされた領域内で１平方センチメートル当たり毎秒約１×
１０１３乃至１×１０１５の荷電粒子のフラックスを発生させるために適切に制
御される。約０．１トルの圧力がサンプル表面の近傍で得られる一方でチャンバ
の圧力は約８×１０−５トル以下のままである。試料における正確な水圧は重要
でなく、圧力及び流れのパラメータは二次イオンの数が所望のレベルに増加され
るまで水蒸気の流れを増加させることで全ての特定の実行に対して容易に決定さ
れ得る。システム中の水蒸気の量はバックグランドの真空を許容できないレベル
まで下げること無く二次イオン収量を高めるのに十分でなくてはならない。当業
者は、全ての特定の適用に対して適当な圧力及びガスの流れを容易に決定し得る
。
【００４３】 動作において、本発明によるシステムは、二次イオン質量分析計即ちＳＩＭＳ
を実行するために有利的に使用され、集束一次イオンビーム１８によって衝撃さ
れるサンプルは元素の含量のために分析される。ＳＩＭＳは、本出願の譲受人で
あるＦＥＩ社からのシステムを含み多くの集束ビームシステムに対して付属品と
して入手できる。ＳＩＭＳは、例えば、ABB Extrel，Pittsburgh，Pennsylvani
aからも単独に入手できる。サンプル２２は、段２４上に配置される一方で水分
を含む硫酸マグネシウムの粒剤はるつぼ５０の中に配置され、その後、チャンバ
２６が閉じられ排気されイオンビーム１８が発生されサンプルに向けられるよう
ゲート６２が開けられる。サンプルは、良く理解される方法において段２４の動
きによって位置決めされ得る。針５６は、水蒸気が関心領域の方向に向けられ得
るよう位置決めされる。使用される水蒸気源材料に依存して、十分な水蒸気が室
温で材料から導き出されてもよく、又は、るつぼ５０が水蒸気を生成するために
素子５４によって加熱されてもよい。水蒸気が生成されると、バルブ５８は水蒸
気を逃がすために開けられる。パターン発生器３８は、良く理解される方法にお
いてサンプル２２の特定の領域に対応するラスタパターン中のイオンビーム１８
を偏向させるためにモニタ４４上でプログラムされ得る。
【００４４】 集束イオンビームを機能させるために区分２６中で十分な真空を維持する間に
サンプル２２の表面に付着される水分子を十分に提供するために、針５６は好ま
しくは、１００ｍｍ内と試料２２の非常に近傍に位置決めされる。金属針５６を
試料２２の近傍に位置決めすることは、二次イオンを収集するために使用される
電界と干渉するといった不利な点を有し、結果としてコレクション効率が減少さ
れる。針５６を電気的にバイアスするために導線１６４（図４）を使用すること
によってコレクション場との干渉は著しく減少され得る。使用される好ましいバ
イアス電圧は、針５６の位置及び二次イオンの収集光学の構造と変化される。正
確なバイアス電圧は、二次イオンの数が最大化されるまでバイアス電圧を変化さ
せることで容易に決定され得る。
【００４５】 水蒸気がサンプル２２に向けられると水がサンプル表面上に吸収される。集束
イオンビームがサンプルの表面を走査すると、水と上記表面の材料の間で化学反
応が行なわれることを可能にするためにエネルギーが提供され、反応の生成物が
除去又はスパッタリングされて除かれる。
【００４６】 本発明による装置を概略的に示す図６を参照するに、抽出及び移動光学２７０
が一次イオンビーム１８の衝突により、サンプル２２において生成される二次イ
オンを収集するためにイオンビームカラムに対して位置決めされる。移動光学は
二次イオンを四極子質量分析計２７２に向ける。
【００４７】 質量分析計２７２に向けられる集合二次イオンは、分析され得るようイオンス
トリームを集束するために最初にレンズ（図示せず）を通される。集束されたイ
オンストリームは、質力分析計２７２を通り、イオン検出器２９２に向けられる
。イオン検出器２９２は、分析結果を計算し収集するコンピュータを含む電子シ
ステムに結合されるのに適当な信号にイオンを変換する。イオン検出器２９２は
、質量分析計からイオンを受信する電子増倍管を適切に有し、電子増倍管におい
て結果として生成される電子は適当な出力信号を提供する。四極子質力分析計及
びイオン検出器の詳細な構成及び動作は周知であり当業者に理解される。
【００４８】 本発明によると、分析のために生成される二次イオンの量は、源４６からの水
蒸気の導入により大きく増加され、それによって分析の感度及び正確さを高める
一方で１０ｎｍ未満の横方向解像度を提供するＬＭＩＳが使用される。イオンの
著しく増加された生成は、Ｏ２に対するＨ２Ｏの増加された付着及び中性からイ
オンを含むスパッタリング試料の高められた変換の結果であることを仮定する。
外部ガスの給排水は必要なく、同じシステムが分析並びにサンプルを機械加工す
るために使用され得る。機械加工は、特定の埋め込み層の化学的性質が調査され
るべきとき分析と共に有利的に使用され得、これは、イオンビームが最初に所望
の層を機械加工するために最初に使用され得るからである。
【００４９】 図７は、集束イオンビームによって３つの異なる条件下でスパッタリングされ
たアルミニウムサンプルから一定期間内に検出される異なる質量の正イオンの数
を示す。線４００は、水蒸気注入が無くガス注入針５６がサンプルの近傍から除
去されて検出される異なる質量のイオンの数又はカウントを示す。線４０４は、
水蒸気の注入が無くガス注入針５６がサンプルの近傍に位置決めされ電気的にバ
イアスされて検出される異なる質量のイオンの数を示す。線４００及び４０４に
対するイオンをカウントする間のバックグランド真空圧力は約５．５×１０−７ ミリバールである。線４０８は、水蒸気が注入されバイアス電圧が注入針５６に
印加され検出される異なる質量のイオンの数を示す。水蒸気の注入がある場合の
バックグランド真空圧力は約３．３×１０−５ミリバールである。水蒸気注入が
ある場合における一定期間中にカウントされるイオンの合計数は５６６であり、
水蒸気注入が無く針が注入されバイアスされカウントされるイオンの合計数は５
４であり、水蒸気注入が無く針が除去されカウントされるイオンの合計数は３４
である。
【００５０】 図８は、図７に類似するがサンプルは主にシリコンを有する。線４１２は、水
蒸気注入が無くガス注入針５６がサンプルの近傍から除去されて検出される異な
る質量のイオンの数又はカウントを示す。線４１６は、水蒸気の注入が無くガス
注入針５６がサンプルの近傍に位置決めされ電気的にバイアスされて検出される
異なる質量のイオンの数を示す。線４１２及び４１６に対するイオンをカウント
する間のバックグランド真空圧力は約５．５×１０−７ミリバールである。線４
１８は、水蒸気が注入されバイアス電圧が注入針５６に印加され検出される異な
る質量のイオンの数を示す。水蒸気の注入がある場合のバックグランド真空圧力
は約３．３×１０−５ミリバールである。水蒸気注入がある場合における一定期
間中にカウントされるイオンの合計数は２９１であり、水蒸気注入が無く針が注
入されバイアスされカウントされるイオンの合計数は８であり、水蒸気注入が無
く針が除去されカウントされるイオンの合計数は１１である。
【００５１】 図９は、図７及び図８に類似するがサンプルは主にチタンを有する。線４２２
は、水蒸気注入が無くガス注入針５６がサンプルの近傍から除去されて検出され
る異なる質量のイオンの数又はカウントを示す。線４２６は、水蒸気の注入が無
くガス注入針５６がサンプルの近傍に位置決めされ電気的にバイアスされて検出
される異なる質量のイオンの数を示す。線４２２及び４２６に対するイオンをカ
ウントする間のバックグランド真空圧力は約５．５×１０−７ミリバールである
。線４２８は、水蒸気が注入されバイアス電圧が注入針５６に印加され検出され
る異なる質量のイオンの数を示す。水蒸気の注入がある場合のバックグランド真
空圧力は約３．３×１０−５ミリバールである。水蒸気注入がある場合における
一定期間中にカウントされるイオンの合計数は２５０であり、水蒸気注入が無く
針が注入されバイアスされカウントされるイオンの合計数は６であり、水蒸気注
入が無く針が除去されカウントされるイオンの合計数は１０である。
【００５２】 図６、図７、及び、図８は、検出される正の二次イオンの数が水蒸気の注入と
共に大きく増加されることを示す。水（Ｈ２Ｏ）は、酸素を含み、サンプルの表
面を効果的に酸化されると考えられる。ある材料上では、水は、水が酸素よりも
表面により効果的に付着し、それによって放出された材料との反応の可能性を増
加させるため、酸素よりも二次イオン収量を高める。他の化合物、特にＨ２Ｏ２ のような酸素を含む化合物も正の二次イオンの収量を増加するために便利である
。
【００５３】 水蒸気の導入及びイオン衝撃は、同時である必要はない。著しい向上は、水を
堆積し水源の針５６を二次イオン抽出場から引き出した後、ＳＭＩＳ分析をする
ことで実現される。
【００５４】 水蒸気の使用は、ボロン、炭素、ナトリウム、カリウム、カルシウム、ニッケ
ル、鉄、クロム、タンタル、銅、ヒ素、モリブデン、タングステン、及び、リン
のイオン収量も増加させる。表１は、試験された幾つかの材料に対するイオン収
量が増加された倍数を示す。
【００５５】
【表１】 本発明は、特に半導体の欠陥分析のために使用される。本発明は、表面又は埋
め込まれたいずれかである、汚染物の粒子並びに他の残留物の元素の含量及び不
純物並びに欠陥を識別するために使用され得る。特徴的大きさの半分又は三分の
一の寸法の粒子は、回路を破壊し得る。０．１８ミクロンのオーダの特徴では、
０．０６ミクロンほどの小さい粒子が集積回路を壊し得る。液体金属イオンビー
ムの高い精度は、本発明の高められたイオン収量と組み合わされて非常に小さい
汚染物の元素の含量が決定されることを可能にさせ、処理のエンジニアは汚染源
を追跡し処理の収量を増加し得る。良く集束されたガリウムビームは、故障した
時点で回路を露出させるために処理層の中をミリング又は通り、故障の原因を分
析するためにＳＩＭＳを使用し得る。
【００５６】 ガス注入システムは、多くの既存のＬＭＩＳ ＦＩＢシステムで利用可能であ
り、本発明は、ミクロン以下の元素のＳＩＭＳ分析に対して変更すること無くこ
のようなシステムの使用を可能にさせる。ガス注入システムを有しないＦＩＢシ
ステムに対して、一つが容易に追加され得る。当然のことながら、本発明は、デ
ュプラズマトロンのような異なるイオン源、及び、酸素、アルゴン、窒素等のよ
うな他の試料の一次イオンを使用するＦＩＢにまだ適用可能である。磁場質量分
析器及び飛行時間分析器のような他のタイプの質量分析器も使用され得る。当業
者は、検出用にイオン化粒子を除去するためにレーザ又はフィールドイオン化の
ような他の手段を使用する分析システムに本発明が適用可能であることを理解す
る。
【００５７】 上述の実施例は、例示に過ぎず、当業者は添付の特許請求の範囲に記載する本
発明の範囲から逸脱すること無く変更され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に従ってイオンをスパッタするために使用される集束イオンビームシス
テムの略図である。
【図２】 図１の集束イオンビームシステムの成分のサンプルの近傍における相対位置を
示す拡大部分図である。
【図３】 図１のＦＩＢシステムの中の基板の方向に水蒸気を注入するために使用される
ガス封じ込め装置の部分断面図である。
【図４】 図１のガス注入システムの除去された部分的な拡大図である。
【図５】 図４のガス注入のノズルの拡大された側面図である。
【図６】 図１の集束イオンビームと共に使用される四極子質量分析計の略図である。
【図７】 本発明を使用し、及び、本発明を使用すること無くアルミニウムサンプルから
検出される二次イオンの数のグラフである。
【図８】 本発明を使用し、及び、本発明を使用すること無くシリコンサンプルから検出
される二次イオンの数のグラフである。
【図９】 本発明を使用し、及び、本発明を使用すること無くチタンサンプルから検出さ
れる二次イオンの数のグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｊ 37/252 Ｈ０１Ｊ 37/252 Ｂ 49/14 49/14 (72)発明者 ユトラウト，マーク オランダ国，5656 アーアー アインドー フェン，プロフ・ホルストラーン ６ Ｆターム(参考） 2G001 AA05 BA06 CA05 DA01 GA01 GA02 GA04 GA06 GA08 GA09 GA13 JA03 JA14 KA01 PA07 PA11 RA03 RA04 5C030 DF04 5C033 QQ02 QQ09 5C038 GG05

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 分析されるべきサンプルを密閉されたチャンバ内に位置決め
    する段階と、 上記チャンバ内に水蒸気を供給する段階と、 イオンビームを発生する段階と、 上記サンプルの表面の少なくとも一部から二次イオンをスパッタリングさせる
    ために上記イオンビームを上記表面に方向付ける段階と、 上記サンプルの上記表面から上記二次イオンを受容する段階と、 上記二次イオンを質量分析器に方向付ける段階とを有する、二次イオン質量分
    析方法。
  2. 【請求項２】 上記二次イオンを上記質量分析器に方向付ける段階は正のイ
    オンを上記質量分析器に方向付けることを含む請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 上記水蒸気は上記チャンバ内で吸湿性の材料が加熱されるこ
    とにより上記チャンバ内に設けられる請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 上記水蒸気は上記チャンバの外側にある貯蔵器から提供され
    る請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 上記チャンバ内に上記水蒸気を供給する段階は注入針を通じ
    て上記表面の方向に上記水蒸気を方向付けることを含む請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 上記注入針を通じて上記水蒸気を方向付けることは上記注入
    針を電気的にバイアスすることを含む請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】 上記二次イオンの検出を最適化するために上記針をバイアス
    することを含み上記注入針を電気的にバイアスする請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 上記イオンビームは液体金属イオン源を使用して発生される
    請求項１記載の方法。
  9. 【請求項９】 上記液体金属はガリウムを有する請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 上記表面に上記イオンビームを方向付ける段階は、上記サ
    ンプルの質量スペクトル又は上記サンプル中に存在する材料の深さのプロフィー
    ルを決定するために、画成された領域内に存在する材料をマップするよう上記イ
    オンビームをパターンで方向付けることを含む請求項１記載の方法。
  11. 【請求項１１】 上記チャンバの内部を低圧力で維持するために上記チャン
    バを実質的に排気することを含む請求項１記載の方法。
  12. 【請求項１２】 集束イオンビームシステムの略気密性のチャンバ内の段上
    にサンプルを位置決めする段階と、 上記サンプルを形成する材料と水蒸気の間で反応を可能にさせるよう、分析が
    望まれる上記サンプルの領域に上記水蒸気又は過酸化水素を方向付ける段階と、 集束イオンビームを発生させ二次イオンを発生させるために上記サンプルの上
    記領域に上記イオンビームを方向付ける段階と、 上記サンプルの上記領域の元素構成を決定するために上記二次イオンを分析す
    る段階とを有する、上記サンプルを分析する方法。
  13. 【請求項１３】 上記分析段階の前に、分析が望まれるレベルより上の材料
    を除去するために上記イオンビームを用いてスパッタリングすることで上記サン
    プルを機械加工する段階を含む請求項１２記載の方法。
  14. 【請求項１４】 イオンビームによって衝突されるサンプルの材料の二次イ
    オン収量を増加させる方法であって、 上記イオンビームを上記サンプル材料上の場所に方向付ける段階と、 上記場所において水蒸気を方向付ける一方で元素分析のために二次イオン収量
    を高めるよう上記イオンビームが上記場所に入射される段階とを有する方法。
  15. 【請求項１５】 上記イオンビームは液体金属イオン源からの集束イオンビ
    ームである請求項１４記載の方法。
  16. 【請求項１６】 上記イオンビームによってスパッタリングされる粒子の質
    量を分析することを含む請求項１４記載の方法。
  17. 【請求項１７】 上記サンプルの所望の深さにおいて分析されるべき材料を
    露出させる目的のために上記質量分析の前に上記イオンビームを用いて上記サン
    プル材料をミリングすることを含む請求項１６記載の方法。
  18. 【請求項１８】 サンプルに対して二次イオン質量分析を実施する装置であ
    って、 上記サンプルにイオンビームを方向付けるイオン源と、 上記イオンビームの衝突領域において上記サンプルに水蒸気を方向付ける水蒸
    気源と、 上記サンプルからの二次イオンを分析する質量分析器とを有し、 上記水蒸気が付着される蒸気サンプルに上記イオンビームを方向付ける一方で
    上記質量分析器における分析のために二次の正イオンを集合するために構成され
    る装置。
  19. 【請求項１９】 上記質量分析器手段は、四極子質量分析器、磁場質量分析
    器、又は、飛行時間分析器を有する請求項１８記載の装置。
  20. 【請求項２０】 上記水蒸気源は電気的にバイアスされた針を含む請求項１
    ８記載の装置
  21. 【請求項２１】 上記水蒸気源は吸湿性の材料を含む貯蔵器を有する請求項
    １８記載の装置。
JP2001509972A 1999-07-09 2000-07-05 二次イオンの収量を高める方法及び装置 Expired - Fee Related JP4863593B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/350,718 1999-07-09
US09/350,718 US6414307B1 (en) 1999-07-09 1999-07-09 Method and apparatus for enhancing yield of secondary ions
PCT/EP2000/006364 WO2001004611A2 (en) 1999-07-09 2000-07-05 Method and apparatus for enhancing yield of secondary ions

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011210846A Division JP5449286B2 (ja) 1999-07-09 2011-09-27 二次イオンの収量を高める方法及び装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003504616A true JP2003504616A (ja) 2003-02-04
JP4863593B2 JP4863593B2 (ja) 2012-01-25

Family

ID=23377894

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001509972A Expired - Fee Related JP4863593B2 (ja) 1999-07-09 2000-07-05 二次イオンの収量を高める方法及び装置
JP2011210846A Expired - Fee Related JP5449286B2 (ja) 1999-07-09 2011-09-27 二次イオンの収量を高める方法及び装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011210846A Expired - Fee Related JP5449286B2 (ja) 1999-07-09 2011-09-27 二次イオンの収量を高める方法及び装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6414307B1 (ja)
EP (1) EP1185857B1 (ja)
JP (2) JP4863593B2 (ja)
DE (1) DE60036376T2 (ja)
WO (1) WO2001004611A2 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005038853A (ja) * 2003-07-14 2005-02-10 Fei Co 二重ビーム装置
JP2007257816A (ja) * 2006-02-22 2007-10-04 Tdk Corp 磁気記録媒体の製造方法
JP2009517844A (ja) * 2005-12-02 2009-04-30 アリス コーポレーション イオン源、システム及び方法
US7740903B2 (en) 2006-02-22 2010-06-22 Tdk Corporation Method for manufacturing magnetic recording medium
JP2013197594A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Fei Co 複数ガス注入システム
WO2014010443A1 (en) * 2012-07-12 2014-01-16 Canon Kabushiki Kaisha Mass spectrometer and mass image analyzing system
JP2014211325A (ja) * 2013-04-17 2014-11-13 新日鐵住金株式会社 水素分布観察装置及び水素分布観察方法

Families Citing this family (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6414307B1 (en) * 1999-07-09 2002-07-02 Fei Company Method and apparatus for enhancing yield of secondary ions
EP1210723B1 (en) * 2000-01-21 2009-03-18 Fei Company Shaped and low density focused ion beams
FR2806527B1 (fr) 2000-03-20 2002-10-25 Schlumberger Technologies Inc Colonne a focalisation simultanee d'un faisceau de particules et d'un faisceau optique
US7246111B1 (en) 2000-06-30 2007-07-17 Ncr Corporation Capturing database system information
US6738756B1 (en) 2000-06-30 2004-05-18 Ncr Corporation Analysis method and apparatus for a parallel system
US7185000B1 (en) * 2000-06-30 2007-02-27 Ncr Corp. Method and apparatus for presenting query plans
US6514866B2 (en) * 2001-01-12 2003-02-04 North Carolina State University Chemically enhanced focused ion beam micro-machining of copper
US6977386B2 (en) * 2001-01-19 2005-12-20 Fei Company Angular aperture shaped beam system and method
US6670610B2 (en) * 2001-11-26 2003-12-30 Applied Materials, Inc. System and method for directing a miller
US7279046B2 (en) * 2002-03-27 2007-10-09 Nanoink, Inc. Method and apparatus for aligning patterns on a substrate
US7015463B2 (en) * 2002-04-10 2006-03-21 The Johns Hopkins University Miniaturized sample scanning mass analyzer
US8202440B1 (en) 2002-08-27 2012-06-19 Kla-Tencor Corporation Methods and apparatus for electron beam assisted etching at low temperatures
JP4205992B2 (ja) * 2003-06-19 2009-01-07 株式会社日立ハイテクノロジーズ イオンビームによる試料加工方法、イオンビーム加工装置、イオンビーム加工システム、及びそれを用いた電子部品の製造方法
US7414243B2 (en) * 2005-06-07 2008-08-19 Alis Corporation Transmission ion microscope
US7518122B2 (en) 2003-10-16 2009-04-14 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7557358B2 (en) 2003-10-16 2009-07-07 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7786452B2 (en) * 2003-10-16 2010-08-31 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US8110814B2 (en) 2003-10-16 2012-02-07 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7321118B2 (en) * 2005-06-07 2008-01-22 Alis Corporation Scanning transmission ion microscope
US9159527B2 (en) * 2003-10-16 2015-10-13 Carl Zeiss Microscopy, Llc Systems and methods for a gas field ionization source
US7485873B2 (en) * 2003-10-16 2009-02-03 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7504639B2 (en) * 2003-10-16 2009-03-17 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7368727B2 (en) * 2003-10-16 2008-05-06 Alis Technology Corporation Atomic level ion source and method of manufacture and operation
US7557359B2 (en) * 2003-10-16 2009-07-07 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7495232B2 (en) * 2003-10-16 2009-02-24 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7511280B2 (en) * 2003-10-16 2009-03-31 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7786451B2 (en) * 2003-10-16 2010-08-31 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7511279B2 (en) * 2003-10-16 2009-03-31 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7521693B2 (en) * 2003-10-16 2009-04-21 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7554097B2 (en) * 2003-10-16 2009-06-30 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7557361B2 (en) * 2003-10-16 2009-07-07 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7601953B2 (en) * 2006-03-20 2009-10-13 Alis Corporation Systems and methods for a gas field ion microscope
US7488952B2 (en) * 2003-10-16 2009-02-10 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7557360B2 (en) * 2003-10-16 2009-07-07 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7554096B2 (en) * 2003-10-16 2009-06-30 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7659109B2 (en) * 2004-05-17 2010-02-09 Applied Biosystems, Llc Pasting edge heater
EP1774538A4 (en) * 2004-07-29 2012-06-06 Omniprobe Inc MULTIPLE ELEMENT GAS INJECTION SYSTEM FOR CHARGED PARTICLE BEAM INSTRUMENTS
JP4300168B2 (ja) * 2004-09-10 2009-07-22 株式会社日立ハイテクノロジーズ 集束イオンビーム装置、及びそれに用いる絞り
DE102004049518B3 (de) * 2004-10-11 2006-02-02 Infineon Technologies Ag Verfahren zum tiefenaufgelösten Charakterisieren einer Schicht eines Trägers
US7388218B2 (en) * 2005-04-04 2008-06-17 Fei Company Subsurface imaging using an electron beam
WO2006116752A2 (en) * 2005-04-28 2006-11-02 The Regents Of The University Of California Compositions comprising nanostructures for cell, tissue and artificial organ growth, and methods for making and using same
JP4845468B2 (ja) 2005-10-06 2011-12-28 オリンパス株式会社 観察装置
US20070116373A1 (en) * 2005-11-23 2007-05-24 Sonosite, Inc. Multi-resolution adaptive filtering
JP5425475B2 (ja) * 2006-02-02 2014-02-26 シーイービーティー・カンパニー・リミティッド 電子カラム用真空度差維持器具
WO2007109666A2 (en) * 2006-03-20 2007-09-27 Alis Corporation Systems and methods for a helium ion pump
US7804068B2 (en) * 2006-11-15 2010-09-28 Alis Corporation Determining dopant information
DE102008009640A1 (de) * 2008-02-18 2009-08-27 Carl Zeiss Nts Gmbh Prozessierungssystem
DE102008042179B9 (de) * 2008-09-17 2013-10-10 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Verfahren zur Analyse einer Probe
US9244793B1 (en) 2008-11-04 2016-01-26 Teradata Us, Inc. Using target database system statistics in emulation
JP5702552B2 (ja) * 2009-05-28 2015-04-15 エフ イー アイ カンパニＦｅｉ Ｃｏｍｐａｎｙ デュアルビームシステムの制御方法
US20110085968A1 (en) * 2009-10-13 2011-04-14 The Regents Of The University Of California Articles comprising nano-materials for geometry-guided stem cell differentiation and enhanced bone growth
DE102010001349B9 (de) 2010-01-28 2014-08-28 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Vorrichtung zum Fokussieren sowie zum Speichern von Ionen
DE102010001347A1 (de) 2010-01-28 2011-08-18 Carl Zeiss NTS GmbH, 73447 Vorrichtung zur Übertragung von Energie und/oder zum Transport eines Ions sowie Teilchenstrahlgerät mit einer solchen Vorrichtung
KR101161956B1 (ko) * 2010-05-03 2012-07-04 삼성전기주식회사 화학성분 분석 방법 및 화학성분 분석 장치
CN102095619B (zh) * 2010-12-23 2012-11-28 中国原子能科学研究院 一种以阿皮松为载体的擦拭样品微粒的回收方法
US9245722B2 (en) * 2013-09-16 2016-01-26 Georgia Tech Research Corporation SMS probe and SEM imaging system and methods of use
WO2015085577A1 (zh) * 2013-12-13 2015-06-18 中国科学院地质与地球物理研究所 使用二次离子质谱仪分析气体样品的系统和方法
EP3251143A1 (en) * 2015-01-27 2017-12-06 Nanoscope Services Limited Charged particle instruments
EP3477682B1 (en) * 2017-10-30 2020-03-11 FEI Company Improved sims secondary ion mass spectrometry technique
US11440151B2 (en) 2019-06-07 2022-09-13 Applied Materials Israel Ltd. Milling a multi-layered object
US10971618B2 (en) 2019-08-02 2021-04-06 Applied Materials Israel Ltd. Generating milled structural elements with a flat upper surface
US11276557B2 (en) 2019-09-17 2022-03-15 Applied Materials Israel Ltd. Forming a vertical surface
DE102020112220B9 (de) * 2020-05-06 2022-05-25 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Teilchenstrahlgerät zum Abtragen mindestens eines Materials von einer Materialeinheit und Anordnen des Materials an einem Objekt
CN112863979B (zh) * 2021-01-14 2022-02-08 西安交通大学 一种微纳尺度离子束外束引出装置
CN113035674A (zh) * 2021-02-07 2021-06-25 上海精测半导体技术有限公司 一种多气源气体注射装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06347997A (ja) * 1992-11-02 1994-12-22 Toshiba Corp 構造体の欠陥修正方法
JPH10223168A (ja) * 1997-02-12 1998-08-21 Hitachi Ltd 試料分析装置
JPH10282025A (ja) * 1997-04-11 1998-10-23 Sony Corp ２次イオン質量分析方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH036914Y2 (ja) * 1985-09-10 1991-02-21
WO1989004052A1 (en) 1987-10-22 1989-05-05 Oxford Instruments Limited Exposing substrates to ion beams
JP2650930B2 (ja) 1987-11-24 1997-09-10 株式会社日立製作所 超格子構作の素子製作方法
US4874947A (en) * 1988-02-26 1989-10-17 Micrion Corporation Focused ion beam imaging and process control
JPH0710403Y2 (ja) * 1988-03-03 1995-03-08 東洋リビング株式会社 中湿庫
US5087815A (en) * 1989-11-08 1992-02-11 Schultz J Albert High resolution mass spectrometry of recoiled ions for isotopic and trace elemental analysis
JP2763172B2 (ja) 1990-03-19 1998-06-11 株式会社神戸製鋼所 ダイヤモンド薄膜のエッチング方法
DE69130909T2 (de) 1990-06-26 1999-06-24 Fujitsu Ltd Plasmabehandlungsverfahren eines Resists unter Verwendung von Wasserstoffgas
US5149974A (en) * 1990-10-29 1992-09-22 International Business Machines Corporation Gas delivery for ion beam deposition and etching
US5188705A (en) 1991-04-15 1993-02-23 Fei Company Method of semiconductor device manufacture
WO1994013010A1 (en) * 1991-04-15 1994-06-09 Fei Company Process of shaping features of semiconductor devices
US5272338A (en) * 1992-05-21 1993-12-21 The Pennsylvania Research Corporation Molecular imaging system
JP3153391B2 (ja) 1993-07-07 2001-04-09 株式会社日立製作所 集束イオンビーム装置
US5435850A (en) 1993-09-17 1995-07-25 Fei Company Gas injection system
WO1996000803A1 (en) 1994-06-28 1996-01-11 Fei Company Charged particle deposition of electrically insulating films
JP3455306B2 (ja) * 1994-10-24 2003-10-14 三菱電機株式会社 異物分析装置及び半導体製造制御装置並びに異物分析方法及び半導体製造制御方法
US5958799A (en) * 1995-04-13 1999-09-28 North Carolina State University Method for water vapor enhanced charged-particle-beam machining
US5798529A (en) * 1996-05-28 1998-08-25 International Business Machines Corporation Focused ion beam metrology
JP3081990B2 (ja) 1996-06-20 2000-08-28 セイコーインスツルメンツ株式会社 イオンビーム加工装置
JP3739573B2 (ja) * 1998-07-27 2006-01-25 エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 フォトマスクの欠陥修正方法及びそれに用いる装置
US6414307B1 (en) * 1999-07-09 2002-07-02 Fei Company Method and apparatus for enhancing yield of secondary ions

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06347997A (ja) * 1992-11-02 1994-12-22 Toshiba Corp 構造体の欠陥修正方法
JPH10223168A (ja) * 1997-02-12 1998-08-21 Hitachi Ltd 試料分析装置
JPH10282025A (ja) * 1997-04-11 1998-10-23 Sony Corp ２次イオン質量分析方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005038853A (ja) * 2003-07-14 2005-02-10 Fei Co 二重ビーム装置
JP2011210740A (ja) * 2003-07-14 2011-10-20 Fei Co 二重ビーム装置
JP2009517844A (ja) * 2005-12-02 2009-04-30 アリス コーポレーション イオン源、システム及び方法
JP2007257816A (ja) * 2006-02-22 2007-10-04 Tdk Corp 磁気記録媒体の製造方法
US7740903B2 (en) 2006-02-22 2010-06-22 Tdk Corporation Method for manufacturing magnetic recording medium
JP4626611B2 (ja) * 2006-02-22 2011-02-09 Ｔｄｋ株式会社 磁気記録媒体の製造方法
JP2013197594A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Fei Co 複数ガス注入システム
US9728375B2 (en) 2012-03-21 2017-08-08 Fei Company Multiple gas injection system
WO2014010443A1 (en) * 2012-07-12 2014-01-16 Canon Kabushiki Kaisha Mass spectrometer and mass image analyzing system
JP2014032954A (ja) * 2012-07-12 2014-02-20 Canon Inc 質量分析装置
US9627177B2 (en) 2012-07-12 2017-04-18 Canon Kabushiki Kaisha Mass spectrometer and mass image analyzing system
JP2014211325A (ja) * 2013-04-17 2014-11-13 新日鐵住金株式会社 水素分布観察装置及び水素分布観察方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1185857B1 (en) 2007-09-12
JP5449286B2 (ja) 2014-03-19
US6414307B1 (en) 2002-07-02
WO2001004611A3 (en) 2001-12-13
JP4863593B2 (ja) 2012-01-25
WO2001004611A2 (en) 2001-01-18
EP1185857A2 (en) 2002-03-13
JP2012008145A (ja) 2012-01-12
DE60036376D1 (de) 2007-10-25
DE60036376T2 (de) 2008-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4863593B2 (ja) 二次イオンの収量を高める方法及び装置
US5376791A (en) Secondary ion mass spectometry system
US6268608B1 (en) Method and apparatus for selective in-situ etching of inter dielectric layers
EP1491654B1 (en) Proximity CVD deposition
US7589328B2 (en) Gas field ION source for multiple applications
US10304658B2 (en) Electron beam-induced etching
US6730237B2 (en) Focused ion beam process for removal of copper
US9206504B2 (en) Low energy ion milling or deposition
US20170200589A1 (en) Charged particle beam-induced etching
EP1048071B1 (en) Integrated circuit rewiring using gas-assisted focused ion beam (fib) etching
JP3305553B2 (ja) 高速原子線源
EP3096343B1 (en) Method of imaging a sample with charged particle beam using an imaging gas
JP3155570B2 (ja) 収束イオンビーム質量分析方法及び収束イオンビーム質量分析複合装置
Maydell et al. A SIMS instrument with electron and ion induced Auger electron detection
JPS6134844A (ja) 中性微細ビ−ムの照射装置
JP2000329716A (ja) オージェ電子分光装置および深さ方向分析方法
JPS6335399Y2 (ja)
JP2001242106A (ja) オージェ電子分光装置およびオージェ電子分光分析法
JP2004347566A (ja) Ａｅｓ分析方法及び分析装置
JPH045826A (ja) 半導体の加工方法及び加工装置
JPH0745227A (ja) 荷電粒子応用分析装置及び荷電粒子応用描画装置
Gnaser In situ ion implantation for quantification in secondary-ion mass spectrometry
Gnaser In-situ-Ionenimplantation für quantitative Bestimmungen in der Sekundärionen-Massenspektrometrie

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070703

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100628

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100706

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101006

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101130

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110324

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20110329

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110628

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110927

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111025

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111108

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141118

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4863593

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees