JP2003524182A - 基板の断面の画像化装置 - Google Patents

基板の断面の画像化装置

Info

Publication number
JP2003524182A
JP2003524182A JP2001562183A JP2001562183A JP2003524182A JP 2003524182 A JP2003524182 A JP 2003524182A JP 2001562183 A JP2001562183 A JP 2001562183A JP 2001562183 A JP2001562183 A JP 2001562183A JP 2003524182 A JP2003524182 A JP 2003524182A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ion
cross
cylinder
process workpiece
axis
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
JP2001562183A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4932117B2 (ja
Inventor
スティーブ・バーガー
ローレンス・スキピオーニ
Original Assignee
エフ・イ−・アイ・カンパニー
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 エフ・イ−・アイ・カンパニー filed Critical エフ・イ−・アイ・カンパニー
Publication of JP2003524182A publication Critical patent/JP2003524182A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4932117B2 publication Critical patent/JP4932117B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/3002—Details
    • H01J37/3005—Observing the objects or the point of impact on the object
    • 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
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/305—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching
    • H01J37/3053—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching for evaporating or etching
    • H01J37/3056—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching for evaporating or etching for microworking, e.g. etching of gratings, trimming of electrical components

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)
  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)

Abstract

(57)【要約】 製造過程加工品の断面表面の画像を得る装置は、第１の軸に沿う方向に向けた成形ビームイオンプロジェクション円柱部を備えている。このイオンプロジェクション円柱部は開口の像を製造過程加工品表面上に投影し、これによって表面の一部に深溝を掘り断面表面を露出させる。イオンビームは断面表面で集束していないので、低輝度イオン源が使用できる。集束粒子ビーム円柱部、一般には走査型電子顕微鏡が第１の軸と選択された角度で交差する第２の軸に沿う方向に向けられている。この集束粒子ビーム円柱部は、イオンプロジェクション円柱部によって露出された断面表面を画像化するために使用される粒子ビームを発生する。

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は粒子ビームに関し、詳細に述べると粒子ビームを使用して半導体基板
の断面を画像化する装置と方法に関する。 背景 集積回路は半導体基板またはウェーハ内深くまで達した素子を組み込むことが
しばしばある。このような集積回路の製造においては、これらの素子の構造を定
期的に検査することが望ましい。大抵の場合、これは集積回路が形成されたウェ
ーハの断面を検査することによって達成される。
【０００１】 半導体基板の断面を検査する従来の方法として一般に、断面表面を露出させる
ために基板から材料を取り除く方法がある。この方法はこの後に画像化ビームに
よる断面表面の照射が続く。断面表面を露出する段階は一般に半導体基板の前面
を集束イオンビームで走査し深溝を掘ることによって達成される。この深溝の垂
直な壁は画像化ビームによって画像化される断面表面を形成する。
【０００２】 この画像化ビームは一般に走査用集束イオンビームによって露出される断面表
面を走査する粒子ビームである。この粒子ビームと断面表面との相互作用の結果
、荷電粒子が放出される。これらの荷電粒子は検出器で検出され、そのデータが
プロセッサに供給されて半導体基板の断面画像に変換される。
【０００３】 断面の画像を得る前記の方法の欠点は、集束イオンビームを使用して断面表面
が１点ずつ露光されることである。イオンビームは微小な点に集束されるので、
このイオン源は微小な区域に大きなイオン電流を与えられるものでなければなら
ない。「輝く」イオン源と呼ばれるこのようなイオン源は一般に、室温または室
温よりやや高い温度で液体である金属をイオン源として使用する。簡略のために
、このような金属を「液体金属」と呼ぶ。これらの液体金属のうちで、その沸点
が高いことからガリウムが一般に最も実用的であると考えられている。
【０００４】 残念ながら、ガリウムのような漂遊金属イオンを半導体製造プロセスに導入す
ることは極めて好ましくない。集束イオンビームへ露光した後に半導体基板上に
残った金属イオンはたとえ存在が微量であっても基板上に形成された他の回路を
拡散により汚染する可能性がある。この結果、ウェーハ断面の検査の後にウェー
ハ全体を廃棄することが日常的に行われている。
【０００５】 したがって、先行技術において基板上に漂遊金属イオンを付着させずに基板断
面を画像化する方法と装置を提供することが望まれている。 概要 本発明による装置は、基板を横切って集束イオンビームを走査する代わりに開
口の像を基板上に投影することによって基板上に深溝を掘る。これによってイオ
ン源は高輝度源でなければならないという制約が緩和され、液体金属源以外のイ
オン源の使用に対して門戸が開かれる。
【０００６】 さらに詳細に述べると、本発明を実施する装置では、開口のイオンビーム像を
製造過程加工品前面上に投影することによって画像化すべき断面表面が外に露出
される。この製造過程加工品は一般に半導体基板またはウェーハである。イオン
ビーム源は製造過程加工品の前面上に直接集束しないので、イオン源の輝度に関
する制約は著しく緩和される。特に本発明の原理を組み込んだ装置においては、
液体金属源以外のイオン源でイオンビームを発生することができる。漂遊金属イ
オンによる汚染の危険が減るので、本発明の装置は特に半導体ウェーハの断面画
像化に適している。
【０００７】 本発明による装置は、第１の軸に沿って伸張する成形ビームイオンプロジェク
ション円柱部を備えている。このイオンプロジェクション円柱部は製造過程加工
品に開口の像を照射し、これによって任意の倍率を含めイオンプロジェクション
円柱部によって投影されたような開口の寸法と形を有するこの加工品の一部を掘
り出す。この加工品の掘り出された部分の垂直な壁は、その後で集束粒子ビーム
円柱部が発生した集束粒子ビームによって照射される断面表面を形成する。集束
粒子ビーム円柱部は、第１の軸と所定の角度で交差する第２の軸に沿う方向に向
けられている。この所定の角度は装置の操作員が固定するかあるいは調整するか
そのどちらも可能である。
【０００８】 集束粒子ビーム円柱部は、集束粒子ビームが電子ビームである走査型電子顕微
鏡、あるいは集束粒子ビームがイオンビームである走査型集束イオンビーム円柱
部のどちらでも可能である。 成形ビームイオンプロジェクション円柱部のイオン源は輝度が相対的に低いイ
オン源を使用できる。このような輝度が低いイオン源は一般に１０００００ａｍ
ｐｓ／ｃｍ２／ステラジアンより低い輝度が特徴となっている。これらの輝度が
低いイオン源として、プラズマ源、または表面プラズマ源が可能である。しかし
ながら、このイオン源はガリウム源のような液体金属源でもよい。
【０００９】 成形ビームイオンプロジェクション円柱部は、掘るべき領域の形をした開口を
有するマスクを具備することができる。このマスクは一般にイオン源とウェーハ
表面の間に配置される。開口はどのような形でもよいが、画像化された断面表面
を容易に形成するために開口は少なくとも１つのまっすぐな縁を有することが好
ましい。
【００１０】 実際には、開口の縁は完全に滑らかにすることはできない。開口の縁における
不備点の影響を低減するために、本発明の装置はさらに任意選択のディザリング
処理装置を備える。このようなディザリング処理装置はマスクとウェーハ表面の
間に配置される偏向板を備える。これら偏向板上の電圧の時間による変化が、開
口の像を形成するイオンがウェーハ表面に行く途中で通過する電場の時間による
変化を引き起こす。イオンビームが通る、時間と共に変化する電場に応じてイオ
ンビームを周期的に移動することによって製造過程加工品前面上に投影された像
の位置が周期的に変化することになる。投影された像の位置を周期的に変化させ
ることによって開口の縁に関する不備点の影響が平均化される。
【００１１】 他の実施形態では、製造過程加工品支持物が、イオンビーム円柱部が発生した
イオンビームに対して選択可能な角度で製造過程加工品を保持する。この実施形
態において、装置は切削モードと画像化モードの間で切り替わる。切削モードで
は、製造過程加工品支持物は、製造過程加工品の前面がイオンビームに対して垂
直になるように製造過程加工品を保持する。その後イオンビーム円柱部が前面上
に開口の像を結像させ、投影された開口の寸法と形を有するこの加工品の部分を
掘り出す。この加工品の掘り出された部分の垂直な壁が断面表面を形成する。画
像化モードでは、製造過程加工品支持物が製造過程加工品をイオンビームに対し
てある角度で保持する。このモードでは、イオンビーム円柱部が断面表面に沿っ
て集束イオンビームを走査し、これによって断面表面の画像を形成する。 詳細な説明 図１に示すように、製造過程加工品１１の断面の画像を得る粒子ビーム装置１
０は、開口の像を製造過程加工品１１の前面１４上に投影するように構成された
成形ビームイオンプロジェクション円柱部１２を備えている。プロジェクション
円柱部１２は、イオンビームが製造過程加工品１１の前面１４に対して垂直入射
になるようにその前面１４に垂直な第１の軸１８に沿う方向に向けられているこ
とが好ましい。
【００１２】 この装置１０は、第２の軸２２が第１の軸１８と選択された角度で交差するよ
うに第１の軸１８に対して傾斜した第２の軸２２に沿う方向に向けられた集束粒
子ビーム画像化円柱部２０をさらに備えている。選択された角度は９０度以外の
角度であり、３０度から６０度の間で選択されることが好ましい。しかしながら
、本発明は他の非直角の角度を含んでいる。
【００１３】 製造過程加工品１１は、プロセッサ２８によって与えられる指令に応じて移動
できる作業台２４上に据えられている。プロジェクション円柱部１２および画像
化円柱部２０に対しても指令を与えるプロセッサ２８は、ユーザ・インターフェ
ース３０を使用してプロセッサ２８と通信している操作員が制御している。ユー
ザ・インターフェース３０はキーボード型および／またはタッチ感応型表示画面
である。
【００１４】 図２にさらに詳細に示されるプロジェクション円柱部１２は、第１の軸１８と
同一線上にあり製造過程加工品１１の方向に向いたイオンビームを放出するイオ
ン源３２を備えている。製造過程加工品１１へ行く途中で、このイオンビームは
マスク３６内の開口３４を通過する。この開口３４の形がイオンビームによって
掘られる予定の製造過程加工品１１の領域の形を規定する。イオンビームはその
後製造過程加工品１１の前面１４上に開口の像を結像させるレンズ系３８を通過
する。好ましい実施形態においては、レンズ系３８のレンズの数と配置を選択し
て開口像の照度と拡大率を制御する。
【００１５】 製造過程加工品１１の掘られた部分の壁の鋭敏さはレンズ系３８がもたらす像
がぼやける程度に依存する。レンズ系３８が開口像を最適焦点位置に結像する場
合は、掘られた部分の縁が明瞭に規定されることになる。そうでない場合は、製
造過程加工品に投影されたようなイオン源の角度と製造過程加工品の最適焦点面
からのずれの程度との積によって近似される量だけ縁がぼけるようになる。最大
許容変位は一般に装置の焦点深度と呼ばれる。
【００１６】 マスク３６内に形成される開口３４の形状は矩形、三角形、円形、あるいはそ
の他任意の開口形状にすることができる。しかしながら、得られた製造過程加工
品１１の掘られた領域が、画像化円柱部２０によって画像化される断面表面を形
成する適当な長さの垂直壁を有するように開口３４は少なくとも１つのまっすぐ
な縁を備えることが好ましい。
【００１７】 イオン源３２は液体金属源が使用できるが、製造過程加工品１１の領域を掘る
ためにこのようなイオン源の輝度はもはや必要ではない。イオン電流が一定と仮
定すると、集束イオンビーム装置の要求輝度（ｉ）とプロジェクションビーム装
置の要求輝度（ｉｉ）の比は集束イオンビームで照射される面積とプロジェクシ
ョンビーム装置において投影された開口の面積の比に依存する。典型的な１００
ナノメートルの直径を持つ円の集束イオンビーム照射および典型的な１辺の長さ
が１０ミクロンの投影開口については、イオン源の要求輝度は１万分の１に低減
される。
【００１８】 プロジェクション装置のイオン源はこのような高輝度にする必要がないので、
プロジェクション円柱部を組み込んだ装置は選択範囲がより広範なイオン源が利
用できる。１つの好ましい実施形態において、イオン源３２は微量の金属イオン
も放出しない。このような好ましいイオン源として、プラズマ源、電界放出ガス
イオン源、または表面プラズマ源がある。輝度が低いイオン源は一般に１０００
ａｍｐｓ／ｃｍ２／ステラジアンより低い輝度が特徴となっている。
【００１９】 プロジェクション円柱部１２のイオン源の選択は、イオン源３２のエミッタン
スが基板の一領域を掘るのに適したイオン密度を与えるに足るだけの十分高いも
のでなければならないという要求によって制約されている。エミッタンスはイオ
ンビームの投影された面積とそのビームの光学面上の集束角度との積である。プ
ロジェクション装置のイオン源の要求エミッタンスは一般にプローブ装置の要求
エミッタンスより何桁も大きい。エミッタンスおよび輝度の概念についてのさら
に詳しい議論は、本明細書で参考文献に含めたＰ．ＨａｗｋｅｓおよびＥ．Ｋａ
ｓｐｅｒ著「Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｏｐｔｉｃｓ」
に見いだされる。
【００２０】 実際上、高エミッタンスの要件は点源の代わりに拡大したイオン源を設けるこ
とによって満たされる。本発明の実施に適した拡大源の例が「Ｄｅｖｅｌｏｐｍ
ｅｎｔ ｏｆ Ｉｏｎ Ｓｏｕｒｃｅｓ ｆｏｒ Ｉｏｎ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏ
ｎ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ」、Ｙ．Ｌｅｅ等、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａｃ
ｕｕｍ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｂ１４（６）、３９
４７（１９９６）に与えられている。
【００２１】 開口３４の形成における不備点のため、開口３４の縁は完全には滑らかになら
ない。開口３４の縁のどのような粗さについてもその影響を緩和するために、プ
ロジェクション円柱部１２は任意選択でディザリング処理装置４０を備え開口３
４の縁の粗さの影響を補正している。
【００２２】 例示したディザリング処理装置はレンズ系３８と製造過程加工品１１の間に配
置される偏向板４２ａ、ｂを備えている。これらの偏向板４２ａ、ｂは信号源４
４に接続され、この信号源が各偏向板の間に時間と共に変化する電場を供給する
。イオンは荷電した粒子なので、図３に示すように、電場が時間と共に変化する
ことによって製造過程加工品１１上に投影された像４５の動きが時間と共に変化
することになる。信号源４４が発生する信号の振幅と周波数を適当に選ぶことに
よって、開口３４の縁の不備点の影響を平滑化または平均化することができ、こ
れによって完全に滑らかな縁を有する開口をシミュレートしている。
【００２３】 偏向板４２ａ、ｂに印加する信号は、ディザリング処理動作の振幅が開口の縁
の粗さよりも大きくなるように選択された振幅を有することが好ましい。信号周
波数は製造過程加工品表面上に得られるくぼみがおおむね垂直な壁を有するよう
に選択される。信号発生器４４が発生する好ましい波形は前記の要件に一致した
振幅と周波数を有する三角波である。
【００２４】 図４は本発明による製造過程加工品の断面表面を画像化する方法４６を要約し
たものである。この方法は製造過程加工品上に開口の像を投影するステップ（ス
テップ４８）を含んでいる。この操作の結果製造過程加工品表面上に一定領域の
くぼみができる。このくぼみ領域は後で画像化円柱部によって画像化される断面
表面を形成する垂直壁を有する。任意選択として、ディザリング処理サブ装置が
、製造過程加工品上の投影開口の位置をディザリング処理することによって開口
のでこぼこな縁の影響を平滑化する（ステップ５０）。
【００２５】 適切な露光時間の後で、イオンビームを止める（ステップ５２）。露光時間は
イオン源の特性、基板の性質、およびくほみ領域の所期深さに依存する。適切な
露光時間は計算か、既知の方法の使用か、あるいは経験によって決定される。 プロジェクション円柱部によって露出された断面表面は次に画像化円柱部が供
給する集束粒子ビームによって走査される（ステップ５４）。集束粒子ビームは
イオンビームが使用できるが、イオンビームの分解能は電子ビームの分解能より
著しく低い。画像化円柱部は製造過程加工品の掘削には使用しないので、イオン
ビームを使用することはなんら利益がない。したがって、好ましい実施形態では
、製造過程加工品を画像化する集束粒子ビームとしては走査型電子顕微鏡が提供
する電子ビームが使用される。
【００２６】 図５に示される本発明の第２の実施形態において、イオンビーム円柱部は製造
過程加工品表面を掘削するプロジェクションモードと製造過程加工品の断面を画
像化する画像化モードの間で切り替え可能である。プロジェクションモードでは
、イオンビーム円柱部６２が開口像を製造過程加工品６４上に投影し、これによ
ってその前面の一部を掘削し、画像化するために断面表面を露出する。製造過程
加工品表面の掘削に関連する詳細は、第１の実施形態の装置１０のプロジェクシ
ョン円柱部１２に関してこれまで説明したことと同一であり、ここで説明を繰り
返す必要はない。
【００２７】 第２の実施形態の装置６０においては、製造過程加工品６４は傾斜した作業台
６６の上に据えられている。操作員がプロセッサ７０に結合したユーザ・インタ
ーフェース７２を使用して与えた指令に応じて、作業台６６およびイオンビーム
円柱部６２の両方につながるプロセッサ７０がこれらの構成要素を制御している
。
【００２８】 操作時は、図５に示すようにイオンビーム円柱部６２は最初プロジェクション
モードで運転され、そこでは製造過程加工品６４の表面がイオンビーム円柱部６
２の円柱軸７４に対して垂直になるように傾斜作業台６６が製造過程加工品を保
持している。このプロジェクションモードの間、図１および２に示すプロジェク
ション円柱部１２に関して上に説明したのと同じやり方でイオンビーム円柱部６
２が製造過程加工品６４上に開口像を投影している。この結果製造過程加工品の
断面表面が露出することになる。
【００２９】 断面表面の形成に続いて、図６に示すように、イオンビーム円柱部６２は画像
化モードで運転される。画像化モードの間、傾斜作業台６６がイオンビーム円柱
部６２の円柱軸７４に対してある角度で製造過程加工品６４の表面を保持してい
る。このように傾斜することによって断面表面はイオンビーム円柱部６２が発生
した集束イオンビームに露光される。したがって、第２の実施形態では、イオン
ビーム円柱部６２は製造過程加工品６４上へ開口像を投影するモードと、製造過
程加工品上で集束粒子ビームを走査するモードの間で切り替えが可能である。前
者の操作モードは製造過程加工品の一領域を掘るのに十分適しているが、画像の
形成に使用することは簡単にはできない。後者の操作モードは画像化に十分適し
ているが、掘削するには多少不足している。
【００３０】 図７は図５および６に示される装置を使用して製造過程加工品の断面表面を画
像化する方法７６の各段階を要約したものである。製造過程加工品はその前面が
イオンビームに対して垂直になるような方向に向けられる（ステップ７８）。そ
の後製造過程加工品上に開口像が投影される（ステップ８０）。この操作の結果
製造過程加工品表面上にある領域のくぼみができる。このくぼみ領域は後で画像
化円柱部によって画像化される断面表面を形成する垂直壁を有する。開口の縁が
完全には滑らかでない範囲に対して、ディザリング処理サブ装置が製造過程加工
品上の投影開口の位置をディザリング処理し（ステップ８２）、これによってど
のような開口の縁のでこぼこの影響も平均化される。
【００３１】 適切な露光時間の後で、イオンビームを止める（ステップ８４）。露光時間は
イオン源の特性、基板の性質、およびくほみ領域の所期深さに依存する。適切な
露光時間は計算か、既知の方法の使用か、あるいは経験によって決定される。 断面表面が一旦プロジェクション円柱部によって露出されると、製造過程加工
品はその前面がイオンビームとある角度で交差するように向きを変えられる（ス
テップ８６）。次にイオンビームが断面表面上に集束され、所期の断面表面画像
を形成するためにその表面に沿って走査される（ステップ８８）。
【００３２】 このように、本発明が上に記載の目的を効果的に達成することがわかるであろ
う。本発明の範囲を逸脱することなく上記の構成である一定の変更を行うことが
可能であるので、上記の説明または添付図面に含まれる事項はすべて例証として
説明したものでありこれに限定するつもりで説明したものではない。
【００３３】 また以下の請求項は本明細書で説明した本発明の包括的かつ具体的なすべての
特徴および言葉で表すとその範囲内に入ると言うことができる本発明の範囲のす
べての記述を網羅しようとするものであることも理解されるだろう。以上この発
明を説明してきたが、新規なものとして請求しまた特許証によって保護されるも
のは以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
本発明の前記およびその他の目的、特徴および利点は以下の説明および添付図
で明白になるだろう。
【図１】 本発明を組み込んだ断面画像化装置の第１の実施形態の概略説明図である。
【図２】 開口の像を製造過程加工品上に投影する図１のイオンビーム円柱部の図である
。
【図３】 図２に示されるイオンビーム円柱部によって投影されるような製造過程加工品
上の開口を示す図である。
【図４】 図３に示す製造過程加工品断面の画像化時に図１の装置が従う工程を示す工程
の流れ図である。
【図５】 製造過程加工品の表面がイオンビームに対して垂直である切削モードで動作す
る断面画像化装置の第２の実施形態を示す図である。
【図６】 製造過程加工品の表面がイオンビームに対して傾斜している画像化モードで動
作される図５の装置を示す図である。
【図７】 製造過程加工品断面の画像化時に図５および６の装置が従う工程を示す工程の
流れ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G001 AA03 AA05 BA07 CA03 CA04 GA01 GA06 HA09 HA13 KA01 LA11 RA10 SA01 4M106 AA10 BA03 CA51 DH60

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の軸に沿う方向に向けられ、製造過程加工品上に断面を
    形成するために前記製造過程加工品に照射する成形ビームイオンプロジェクショ
    ン円柱部と、 前記第１の軸と所定の角度で交差する第２の軸に沿う方向に向けられ、前記断
    面を照射する集束粒子ビームを発生する集束粒子ビーム円柱部とを備えている、
    製造過程加工品の断面の画像化装置。
  2. 【請求項２】 前記集束粒子ビーム円柱部が走査型電子顕微鏡を含む請求項
    １に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記集束粒子ビーム円柱部が集束イオンビーム円柱部を含む
    請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記成形ビームイオンプロジェクション円柱部が輝度の低い
    イオン源を備える請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記イオン源の輝度が１０００００ａｍｐｓ／ｃｍ２／ステ
    ラジアンより低い請求項４に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記イオン源の輝度が１００００ａｍｐｓ／ｃｍ２／ステラ
    ジアンより低い請求項５に記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記イオン源が、プラズマ源、電界放出ガスイオン源、表面
    プラズマ源、および液体金属源からなる群から選択される請求項４に記載の装置
    。
  8. 【請求項８】 前記成形ビームイオンプロジェクション円柱部が、 イオンビームを発生するイオン源と、 マスクを通して形成される開口を有し、前記イオン源と前記製造過程加工品の
    間に配置されるイオン阻止マスクとを備える請求項１に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記成形ビームイオンプロジェクション円柱部がさらに、 前記イオン阻止マスクと前記製造過程加工品の間に配置される偏向板と、 前記偏向板上に電荷を印加するために前記偏向板に接続される電圧源とを備え
    る請求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記電圧源が、時間と共に変化する電荷を前記偏向板上に
    印加する信号発生器を備える請求項９に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記イオン阻止マスクが、少なくとも１つのまっすぐな縁
    を有する開口を投影するために少なくとも１つのまっすぐな縁を備える請求項８
    に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記所定の角度がほぼ３０度から６０度の間にある請求項
    １に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前面を有する製造過程加工品の断面を画像化する装置であ
    って、 開口像が前記製造過程加工品上に投影される切削モードと集束イオンビームが
    前記製造過程加工品を照射する画像化モードの間で切り替えが可能であり、円柱
    部軸に沿う方向に向けられているイオンビームプロジェクション円柱部と、 製造過程加工品支持物が前記円柱部軸に対して第１の角度で前記前面を保持す
    る切削位置と、前記支持物が前記円柱部軸に対して第２の角度で前記前面を保持
    する画像化位置とを有する製造過程加工品支持物とを備える画像化装置。
  14. 【請求項１４】 前記円柱部軸と前記前面がほぼ垂直になるように前記第１
    の角度が選択される請求項１３に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記第２の角度がほぼ３０度から６０度の間にある請求項
    １３に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 第１の軸に沿って製造過程加工品上に開口のイオンビーム
    像を投影することによって前記製造過程加工品の断面表面を露出するステップと
    、 前記第１の軸と所定の角度で交差する第２の軸に沿う方向に向けられた集束粒
    子ビームで前記断面表面を照射するステップとを含む製造過程加工品の断面を画
    像化する方法。
  17. 【請求項１７】 前記断面を露出するステップが、輝度が低いイオン源が発
    生したイオンによって前記製造過程加工品を照射するステップを含む請求項１６
    に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 輝度が１０００００ａｍｐｓ／ｃｍ２／ステラジアンより
    低い前記イオン源を選択するステップをさらに含む請求項１７に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 輝度が１００００ａｍｐｓ／ｃｍ２／ステラジアンより低
    い前記イオン源を選択するステップをさらに含む請求項１８に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記露出するステップが、前記開口のイオンビーム画像を
    ディザリング処理するステップをさらに含む請求項１６に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記ディザリング処理のステップが、周期的な波形の前記
    イオンビーム画像を偏向するステップを含む請求項２０に記載の方法。
JP2001562183A 2000-02-25 2001-02-14 基板の断面の画像化装置 Expired - Fee Related JP4932117B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/513,826 2000-02-25
US09/513,826 US6727500B1 (en) 2000-02-25 2000-02-25 System for imaging a cross-section of a substrate
PCT/US2001/040108 WO2001063266A2 (en) 2000-02-25 2001-02-14 System for imaging a cross-section of a substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003524182A true JP2003524182A (ja) 2003-08-12
JP4932117B2 JP4932117B2 (ja) 2012-05-16

Family

ID=24044803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001562183A Expired - Fee Related JP4932117B2 (ja) 2000-02-25 2001-02-14 基板の断面の画像化装置

Country Status (6)

Country Link
US (2) US6727500B1 (ja)
EP (1) EP1266392B1 (ja)
JP (1) JP4932117B2 (ja)
DE (1) DE60141744D1 (ja)
TW (1) TWI220533B (ja)
WO (1) WO2001063266A2 (ja)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
US6977386B2 (en) * 2001-01-19 2005-12-20 Fei Company Angular aperture shaped beam system and method
JP2003302743A (ja) * 2002-04-12 2003-10-24 Dainippon Printing Co Ltd フォトマスクの検査方法
EP1501115B1 (en) 2003-07-14 2009-07-01 FEI Company Dual beam system
US7786451B2 (en) * 2003-10-16 2010-08-31 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US9159527B2 (en) * 2003-10-16 2015-10-13 Carl Zeiss Microscopy, Llc Systems and methods for a gas field ionization source
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
US20050211896A1 (en) * 2004-03-23 2005-09-29 International Business Machines Corporation Pt coating initiated by indirect electron beam for resist contact hole metrology
US7459377B2 (en) * 2004-06-08 2008-12-02 Panasonic Corporation Method for dividing substrate
US7315367B2 (en) * 2004-06-17 2008-01-01 International Business Machines Corporation Defining a pattern on a substrate
JP2006079846A (ja) * 2004-09-07 2006-03-23 Canon Inc 試料の断面評価装置及び試料の断面評価方法
US7176681B2 (en) * 2005-03-08 2007-02-13 Siemens Power Generation, Inc. Inspection of composite components using magnetic resonance imaging
JP2006252995A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Jeol Ltd 荷電粒子ビーム装置
JP5127148B2 (ja) * 2006-03-16 2013-01-23 株式会社日立ハイテクノロジーズ イオンビーム加工装置
US7804068B2 (en) * 2006-11-15 2010-09-28 Alis Corporation Determining dopant information
US20110163068A1 (en) * 2008-01-09 2011-07-07 Mark Utlaut Multibeam System
WO2009114230A2 (en) * 2008-03-07 2009-09-17 Carl Zeiss Smt, Inc. Reducing particle implantation
US8384029B2 (en) 2008-06-20 2013-02-26 Carl Zeiss Nts, Llc Cross-section systems and methods
EP2228817B1 (en) * 2009-03-09 2012-07-18 IMS Nanofabrication AG Global point spreading function in multi-beam patterning
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
WO2012155267A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-22 Fibics Incorporated Microscopy imaging method and system
US8563966B2 (en) * 2011-12-30 2013-10-22 Khalifa University of Science, Technology & Research (KUSTAR) Nano metal particles based tunneling field effect transistor and nano-switch
JP6429780B2 (ja) * 2012-10-05 2018-11-28 エフ・イ−・アイ・カンパニー 多次元構造体アクセス
US10617401B2 (en) 2014-11-14 2020-04-14 Ziteo, Inc. Systems for localization of targets inside a body

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59160941A (ja) * 1984-02-17 1984-09-11 Hitachi Ltd イオン源
JPS62188127A (ja) * 1987-02-20 1987-08-17 Hitachi Ltd イオン源
JPH02152155A (ja) * 1988-12-01 1990-06-12 Seiko Instr Inc ミクロ断面の加工・観察方法
JPH05182628A (ja) * 1991-03-29 1993-07-23 Shimadzu Corp 集束イオンビーム装置
JPH09162098A (ja) * 1995-12-06 1997-06-20 Hitachi Ltd イオンビーム加工方法および装置
JPH10223574A (ja) * 1997-02-12 1998-08-21 Hitachi Ltd 加工観察装置
JPH10261566A (ja) * 1997-03-18 1998-09-29 Toshiba Corp ビーム電流測定用貫通孔の製造方法
WO1999005506A1 (en) * 1997-07-22 1999-02-04 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for preparing samples

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3699334A (en) * 1969-06-16 1972-10-17 Kollsman Instr Corp Apparatus using a beam of positive ions for controlled erosion of surfaces
USRE33193E (en) * 1981-09-30 1990-04-03 Hitachi, Ltd. Ion beam processing apparatus and method of correcting mask defects
JPS59168652A (ja) 1983-03-16 1984-09-22 Hitachi Ltd 素子修正方法及びその装置
JPS6169125A (ja) 1984-08-06 1986-04-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 荷電ビ−ム露光装置
US4634871A (en) 1985-01-14 1987-01-06 Hughes Aircraft Company Method and apparatus for spot shaping and blanking a focused beam
US4661709A (en) 1985-06-28 1987-04-28 Control Data Corporation Modular all-electrostatic electron-optical column and assembly of said columns into an array and method of manufacture
US4694178A (en) 1985-06-28 1987-09-15 Control Data Corporation Multiple channel electron beam optical column lithography system and method of operation
JPS62281349A (ja) 1986-05-29 1987-12-07 Seiko Instr & Electronics Ltd 金属パタ−ン膜の形成方法及びその装置
NL8602090A (nl) 1986-08-18 1988-03-16 Philips Nv Werkwijze voor het tot stand brengen van een signaalweg tussen ten minste twee apparaten en stelsel van ten minste twee apparaten voor het realiseren van de werkwijze.
NL8602176A (nl) 1986-08-27 1988-03-16 Philips Nv Ionen bundel apparaat voor nabewerking van patronen.
AT391771B (de) 1987-03-05 1990-11-26 Ims Ionen Mikrofab Syst Einrichtung zur verkleinernden oder 1 : 1 ionenprojektionslithographie
US4874460A (en) 1987-11-16 1989-10-17 Seiko Instruments Inc. Method and apparatus for modifying patterned film
DE68920281T2 (de) 1988-10-31 1995-05-11 Fujitsu Ltd Vorrichtung und Verfahren zur Lithographie mittels eines Strahls geladener Teilchen.
DE3910054A1 (de) 1989-03-28 1990-10-11 Siemens Ag Ionenimplantationsanlage
US5093572A (en) * 1989-11-02 1992-03-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Scanning electron microscope for observation of cross section and method of observing cross section employing the same
US4994711A (en) * 1989-12-22 1991-02-19 Hughes Aircraft Company High brightness solid electrolyte ion source
US5149974A (en) 1990-10-29 1992-09-22 International Business Machines Corporation Gas delivery for ion beam deposition and etching
WO1994013010A1 (en) 1991-04-15 1994-06-09 Fei Company Process of shaping features of semiconductor devices
US5188705A (en) 1991-04-15 1993-02-23 Fei Company Method of semiconductor device manufacture
JP2774884B2 (ja) * 1991-08-22 1998-07-09 株式会社日立製作所 試料の分離方法及びこの分離方法で得た分離試料の分析方法
JP3117836B2 (ja) * 1993-03-02 2000-12-18 セイコーインスツルメンツ株式会社 集束イオンビーム装置
US5345850A (en) * 1993-08-09 1994-09-13 S-B Power Tool Company Belt tensioning device for band saws
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
US5587568A (en) * 1995-05-19 1996-12-24 Itt Corporation Interlock switch
US5825038A (en) * 1996-11-26 1998-10-20 Eaton Corporation Large area uniform ion beam formation
US6011269A (en) 1998-04-10 2000-01-04 Etec Systems, Inc. Shaped shadow projection for an electron beam column
US5945677A (en) 1998-04-10 1999-08-31 The Regents Of The University Of California Focused ion beam system
US6455863B1 (en) 1999-06-09 2002-09-24 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for forming a charged particle beam of arbitrary shape
AU2002357037A1 (en) * 2001-11-30 2003-06-17 The Trustees Of Boston College Coated carbon nanotube array electrodes

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59160941A (ja) * 1984-02-17 1984-09-11 Hitachi Ltd イオン源
JPS62188127A (ja) * 1987-02-20 1987-08-17 Hitachi Ltd イオン源
JPH02152155A (ja) * 1988-12-01 1990-06-12 Seiko Instr Inc ミクロ断面の加工・観察方法
JPH05182628A (ja) * 1991-03-29 1993-07-23 Shimadzu Corp 集束イオンビーム装置
JPH09162098A (ja) * 1995-12-06 1997-06-20 Hitachi Ltd イオンビーム加工方法および装置
JPH10223574A (ja) * 1997-02-12 1998-08-21 Hitachi Ltd 加工観察装置
JPH10261566A (ja) * 1997-03-18 1998-09-29 Toshiba Corp ビーム電流測定用貫通孔の製造方法
WO1999005506A1 (en) * 1997-07-22 1999-02-04 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for preparing samples

Also Published As

Publication number Publication date
EP1266392B1 (en) 2010-04-07
US6727500B1 (en) 2004-04-27
EP1266392A2 (en) 2002-12-18
WO2001063266A2 (en) 2001-08-30
DE60141744D1 (ja) 2010-05-20
JP4932117B2 (ja) 2012-05-16
US20040065826A1 (en) 2004-04-08
WO2001063266A3 (en) 2002-04-18
US6838668B2 (en) 2005-01-04
TWI220533B (en) 2004-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4932117B2 (ja) 基板の断面の画像化装置
JP5539294B2 (ja) 低電圧粒子ビームを用いた半導体検査用の電圧コントラスト方法及び装置
JP3457875B2 (ja) Ｆｉｂ−ｓｅｍ装置における試料断面観察方法およびｆｉｂ−ｓｅｍ装置
JPH10223574A (ja) 加工観察装置
TW201830149A (zh) 多帶電粒子束描繪裝置及多帶電粒子束描繪方法
JP2005114578A (ja) 試料作製方法および試料作製装置ならびに試料観察装置
JP2926132B1 (ja) 集束イオンビームによる二次イオン像観察方法
US4924104A (en) Ion beam apparatus and method of modifying substrate
US20230113702A1 (en) Method and apparatus for processing a lithographic mask
JP2004132956A (ja) Ｓｅｍを利用するアンダカットの測定方法
US20080302979A1 (en) Working Method by Focused Ion Beam and Focused Ion Beam Working Apparatus
WO2019168106A1 (ja) 薄片試料作製装置および薄片試料作製方法
JP4845452B2 (ja) 試料観察方法、及び荷電粒子線装置
EP1052678B1 (en) Lithography tool with electron gun
JPH0512851B2 (ja)
US6146797A (en) Focused ion beam lithography method with sample inspection through oblique angle tilt
JP2672808B2 (ja) イオンビーム加工装置
JP2992682B2 (ja) 集積回路の断面観察方法
JPH06134583A (ja) イオンビーム加工装置
WO2023084773A1 (ja) 荷電粒子ビーム装置、及び荷電粒子ビーム装置の制御方法
JP3820427B2 (ja) 集束イオンビーム装置
JP6814109B2 (ja) 微細構造体の加工方法、および微細構造体の加工装置
JP2887407B2 (ja) 集束イオンビームによる試料観察方法
US7060397B2 (en) EPL mask processing method and device thereof
JP2006250630A (ja) 光電子顕微鏡

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100623

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100918

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100929

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20101022

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20101029

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110201

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110428

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110511

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110526

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110602

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110630

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110707

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110725

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: 20120131

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: 20120215

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150224

Year of fee payment: 3

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