JP2012178347A5

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Publication number: JP2012178347A5
Application number: JP2012031773A
Authority: JP
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2015-06-11
Anticipated expiration: 2032-02-16

Claims

イオン・カラムおよび複数のビーム画定絞りを備える集束イオン・ビーム・システムを使用して、１つまたは複数の基準マークを関心領域の近くに含むターゲット内の構造をミリングする方法であって、
第１の電流を有するイオン・ビームを生成するための第１のビーム画定絞りを選択するステップと、
前記第１の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ集束させるように、前記イオン・カラム内の電極電圧を設定するステップと、
前記第１の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ導くステップと、
前記イオン・カラムの軸に対する前記基準マークの位置を決定するために、前記第１の電流を有する前記イオン・ビームを前記基準マークに亘って走査するステップと、
前記第１の電流よりも大きい第２の電流を有するイオン・ビームを生成するための第２のビーム画定絞りを選択するステップと、
前記イオン・カラム内の前記電極電圧を再設定せずに、前記第２の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ導くステップと、
前記第２の電流を有する前記イオン・ビームを所定のパターンに従って偏向させて、前記関心領域においてミリング工程を実行するステップであり、このビーム偏向が、前記第１の電流を有する前記イオン・ビームによって決定した前記イオン・カラムの軸に対する前記基準マークの位置を考慮して行われるステップと
を含む方法。
前記第１の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ集束させるように、前記イオン・カラム内の電極電圧を設定するステップが、銃レンズおよび主レンズ上の電圧を設定することを含み、
前記イオン・カラム内の前記電極電圧を再設定せずに、前記第２の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ導くステップが、前記銃レンズおよび前記主レンズ上の電圧を再設定せずに、前記第２の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ導くことを含む、請求項１に記載の方法。
前記第１の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ集束させるように、前記イオン・カラム内の電極電圧を設定するステップが、前記第１の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ集束させるように、前記電極電圧を最適化することを含む、請求項１または２に記載の方法。
前記第１の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ集束させるように、前記イオン・カラム内の電極電圧を設定するステップが、前記第２の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ集束させるように、前記電極電圧を最適化することを含む、請求項１または２に記載の方法。
前記第１の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ集束させるように、前記イオン・カラム内の電極電圧を設定するステップが、前記第１のビーム確定絞りと前記第２のビーム確定絞りとの中間のサイズを有する絞りに対して、前記電極電圧を最適化することを含む、請求項１または２に記載の方法。
前記第１の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ集束させるように、前記イオン・カラム内の電極電圧を設定するステップが、前記第１のビーム確定絞りまたは前記第２のビーム確定絞りに対して前記ビームを最適化しないように、前記電極電圧を設定することを含む、請求項１または２に記載の方法。
前記第２の電流を有する前記イオン・ビームを所定のパターンに従って偏向させて前記関心領域においてミリング工程を実行した後に、前記第１の電流を有する前記イオン・ビームを生成するための前記第１のビーム画定絞りを再び選択して、前記ターゲットを画像化するステップをさらに含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
前記第１のビーム電流よりも小さい第３の電流を有するイオン・ビームを生成するための第３のビーム画定絞りを選択するステップと、
前記第３の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ集束させるように、前記イオン・カラム内の前記電極電圧を設定するステップと、
前記第３の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ導くステップと、
前記イオン・カラムの軸に対する前記基準マークの位置を決定するために、前記第３の電流を有する前記イオン・ビームを前記基準マークに亘って走査するステップであり、前記第３の電流を有する前記イオン・ビームの前記位置決定が、前記第１の電流を有する前記イオン・ビームの前記位置決定よりも正確なステップと、
前記第３の電流よりも大きく、前記第１の電流よりも小さい第４の電流を有するイオン・ビームを生成するための第４のビーム画定絞りを選択するステップと、
前記イオン・カラム内の前記電極電圧を再設定せずに、前記第４の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ導くステップと、
前記第４の電流を有する前記イオン・ビームを所定のパターンに従って偏向させて、前記関心領域において微細ミリング工程を実行するステップであり、このビーム偏向が、前記第３の電流を有する前記イオン・ビームによって決定した前記イオン・カラムの軸に対する前記基準マークの位置を考慮して行われるステップと
をさらに含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
前記第４の電流を有する前記イオン・ビームを所定のパターンに従って偏向させて前記関心領域において前記微細ミリング工程を実行した後に、前記第３の電流を有する前記イオン・ビームを生成するための前記第３のビーム画定絞りを再び選択して、前記ターゲットを画像化するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
第１のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、前記複数の絞りのうちの第１の絞りを前記イオン・カラムの軸上に機械的に移動させるステップを含み、
第２のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、前記複数の絞りのうちの第２の絞りを前記イオン・カラムの軸上に機械的に移動させるステップを含む、
請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
第１のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、前記複数の絞りのうちの第１の絞りを前記イオン・カラムの軸上に機械的に移動させるステップを含み、
第２のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、前記複数の絞りのうちの第２の絞りを前記イオン・カラムの軸上に機械的に移動させるステップを含み、
第３のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、前記複数の絞りのうちの第３の絞りを前記イオン・カラムの軸上に機械的に移動させるステップを含み、
第４のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、前記複数の絞りのうちの第４の絞りを前記イオン・カラムの軸上に機械的に移動させるステップを含む、
請求項８に記載の方法。
前記複数のビーム画定絞りの上方に第１の偏向器を配置するステップと、
前記複数のビーム画定絞りの下方に第２の偏向器を配置するステップと
をさらに含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
第１のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、
前記イオン・ビームを、前記複数のビーム画定絞りのうちの第１の絞り上へ偏向させるように、前記第１の偏向器を作動させるステップと、
前記イオン・ビームを、前記イオン・カラムの軸上へ、かつ、前記イオン・カラムの軸に対して平行に偏向させるように、前記第２の偏向器を作動させるステップと
を含み、
第２のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、
前記イオン・ビームを、前記複数のビーム画定絞りのうちの第２の絞り上へ偏向させるように、前記第１の偏向器を作動させるステップと、
前記イオン・ビームを、前記イオン・カラムの軸上へ、かつ、前記イオン・カラムの軸に対して平行に偏向させるように、前記第２の偏向器を作動させるステップと
を含む、請求項１２に記載の方法。
前記複数のビーム画定絞りの上方に第１の偏向器を配置するステップと、
前記複数のビーム画定絞りの下方に第２の偏向器を配置するステップと
をさらに含む、請求項８に記載の方法。
第１のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、
前記イオン・ビームを、前記複数のビーム画定絞りのうちの第１の絞り上へ偏向させるように、前記第１の偏向器を作動させるステップと、
前記イオン・ビームを、前記イオン・カラムの軸上へ、かつ、前記イオン・カラムの軸に対して平行に偏向させるように、前記第２の偏向器を作動させるステップと
を含み、
第２のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、
前記イオン・ビームを、前記複数のビーム画定絞りのうちの第２の絞り上へ偏向させるように、前記第１の偏向器を作動させるステップと、
前記イオン・ビームを、前記イオン・カラムの軸上へ、かつ、前記イオン・カラムの軸に対して平行に偏向させるように、前記第２の偏向器を作動させるステップと
を含み、
第３のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、
前記イオン・ビームを、前記複数のビーム画定絞りのうちの第３の絞り上へ偏向させるように、前記第１の偏向器を作動させるステップと、
前記イオン・ビームを、前記イオン・カラムの軸上へ、かつ、前記イオン・カラムの軸に対して平行に偏向させるように、前記第２の偏向器を作動させるステップと
を含み、
第４のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、
前記イオン・ビームを、前記複数のビーム画定絞りのうちの第４の絞り上へ偏向させるように、前記第１の偏向器を作動させるステップと、
前記イオン・ビームを、前記イオン・カラムの軸上へ、かつ、前記イオン・カラムの軸に対して平行に偏向させるように、前記第２の偏向器を作動させるステップと
を含む、請求項１４に記載の方法。
前記ミリング工程の後に実行されるイオン・ビーム研磨工程をさらに含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
前記微細ミリング工程の後に実行されるイオン・ビーム研磨工程をさらに含む、請求項８に記載の方法。
イオン・カラムおよび複数のビーム画定絞りを備える集束イオン・ビーム・システムを使用して、１つまたは複数の基準マークを関心領域の近くに含むターゲット内の構造をバルク・ミリングし、微細ミリングする方法であって、
第１の電流を有するイオン・ビームを生成するための第１のビーム画定絞りを選択するステップと、
前記第１の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ集束させるように、前記イオン・カラム内の電極電圧を設定するステップと、
前記第１の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ導くステップと、
前記イオン・カラムの軸に対する前記基準マークの位置を決定するために、前記第１の電流を有する前記イオン・ビームを前記基準マークに亘って走査するステップと、
前記第１の電流よりも大きい第２の電流を有するイオン・ビームを生成するための第２のビーム画定絞りを選択するステップと、
前記イオン・カラム内の前記電極電圧を再設定せずに、前記第２の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ導くステップと、
前記第２の電流を有する前記イオン・ビームを所定のパターンに従って偏向させて、前記関心領域においてバルク・ミリング工程を実行するステップであり、このビーム偏向が、前記第１の電流を有する前記イオン・ビームによって決定した前記イオン・カラムの軸に対する前記基準マークの位置を考慮して行われるステップと、
前記バルク・ミリング工程が完了したかどうかを判断し、前記バルク・ミリング工程が完了していない場合に、第１のビーム画定絞りを選択する前記ステップに戻るステップと、
前記第１のビーム電流よりも小さい第３の電流を有するイオン・ビームを生成するための第３のビーム画定絞りを選択するステップと、
前記第３の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ集束させるように、前記イオン・カラム内の前記電極電圧を設定するステップと、
前記第３の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ導くステップと、
前記イオン・カラムの軸に対する前記基準マークの位置を決定するために、前記第３の電流を有する前記イオン・ビームを前記基準マークに亘って走査するステップであり、前記第３の電流を有する前記イオン・ビームの前記位置決定が、前記第１の電流を有する前記イオン・ビームの前記位置決定よりも正確なステップと、
前記第３の電流よりも大きく、前記第１の電流よりも小さい第４の電流を有するイオン・ビームを生成するための第４のビーム画定絞りを選択するステップと、
前記イオン・カラム内の前記電極電圧を再設定せずに、前記第４の電流を有する前記イオン・ビームを前記ターゲット上へ導くステップと、
前記第４の電流を有する前記イオン・ビームを所定のパターンに従って偏向させて、前記関心領域において微細ミリング工程を実行するステップであり、このビーム偏向が、前記第３の電流を有する前記イオン・ビームによって決定した前記イオン・カラムの軸に対する前記基準マークの位置を考慮して行われるステップと、
前記微細ミリング工程が完了したかどうかを判断し、前記微細ミリング工程が完了していない場合に、前記第３のビーム画定絞りを選択する前記ステップに戻るステップと
を含む方法。
第１のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、前記複数の絞りのうちの第１の絞りを前記イオン・カラムの軸上に機械的に移動させるステップを含み、
第２のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、前記複数の絞りのうちの第２の絞りを前記イオン・カラムの軸上に機械的に移動させるステップを含み、
第３のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、前記複数の絞りのうちの第３の絞りを前記イオン・カラムの軸上に機械的に移動させるステップを含み、
第４のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、前記複数の絞りのうちの第４の絞りを前記イオン・カラムの軸上に機械的に移動させるステップを含む、
請求項１８に記載の方法。
前記複数のビーム画定絞りの上方に第１の偏向器を配置するステップと、
前記複数のビーム画定絞りの下方に第２の偏向器を配置するステップと
をさらに含む、請求項１８に記載の方法。
第１のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、
前記イオン・ビームを、前記複数のビーム画定絞りのうちの第１の絞り上へ偏向させるように、前記第１の偏向器を作動させるステップと、
前記イオン・ビームを、前記イオン・カラムの軸上へ、かつ、前記イオン・カラムの軸に対して平行に偏向させるように、前記第２の偏向器を作動させるステップと
を含み、
第２のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、
前記イオン・ビームを、前記複数のビーム画定絞りのうちの第２の絞り上へ偏向させるように、前記第１の偏向器を作動させるステップと、
前記イオン・ビームを、前記イオン・カラムの軸上へ、かつ、前記イオン・カラムの軸に対して平行に偏向させるように、前記第２の偏向器を作動させるステップと
を含み、
第３のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、
前記イオン・ビームを、前記複数のビーム画定絞りのうちの第３の絞り上へ偏向させるように、前記第１の偏向器を作動させるステップと、
前記イオン・ビームを、前記イオン・カラムの軸上へ、かつ、前記イオン・カラムの軸に対して平行に偏向させるように、前記第２の偏向器を作動させるステップと
を含み、
第４のビーム画定絞りを選択する前記ステップが、
前記イオン・ビームを、前記複数のビーム画定絞りのうちの第４の絞り上へ偏向させるように、前記第１の偏向器を作動させるステップと、
前記イオン・ビームを、前記イオン・カラムの軸上へ、かつ、前記イオン・カラムの軸に対して平行に偏向させるように、前記第２の偏向器を作動させるステップと
を含む、請求項２０に記載の方法。
前記微細ミリング工程の後に実行されるイオン・ビーム研磨工程をさらに含む、請求項１８から２０のいずれか一項に記載の方法。
保護層の付着ステップをさらに含み、前記付着ステップが前記ミリング工程の前に実行される、請求項１から２２のいずれか一項に記載の方法。
保護層の付着ステップをさらに含み、前記付着ステップが前記バルク・ミリング工程の前に実行される、請求項１８に記載の方法。
粒子源と、複数のビーム画定絞りと、少なくとも１つの集束レンズとを有する荷電粒子ビーム・システムを動作させる方法であって、
前記荷電粒子源から荷電粒子を引き出すステップと、
前記荷電粒子をビームに形成するステップと、
第１の直径を有する第１のビーム画定絞りを通過するように前記荷電粒子ビームを導くステップであり、前記第１のビーム画定絞りを出た前記荷電粒子ビームが第１の電流を有するステップと、
ターゲット表面のスポットに前記荷電粒子を収束させるように、前記集束レンズを調整するステップと、
前記第１の直径とは異なる第２の直径を有する第２のビーム画定絞りを通過するように前記荷電粒子ビームを導くステップであり、前記第２のビーム画定絞りを出た前記荷電粒子ビームが第２の電流を有するステップと、
前記集束レンズの集束強度を変更せずに、前記荷電粒子を、前記集束レンズを通過するように導くステップと
を含む方法。
前記集束レンズの集束強度を変更せずに、前記荷電粒子を、前記集束レンズを通過するように導くステップが、前記ビームを再整列させることなく、前記荷電粒子を、前記集束レンズを通過するように導くステップを含む、請求項２５に記載の方法。