JP2014165174A5 - - Google Patents

Claims (63)

1. ターゲットに使用する１次イオン・ビームの源と、
   接地されるか、または負の高電圧にバイアスされることができるブースタ管を有し、前記ブースタ管が、第１のレンズの電極、第２のレンズの電極を有する集束イオン・ビーム・カラムと、
   １つまたは複数の静電偏向器であって、前記ブースタ管のバイアス電圧に関係づけられた１つまたは複数の静電偏向器と
   を備える装置。
2. 前記集束イオン・ビーム・カラムが、前記１次イオン・ビームの源と前記ブースタ管の間に少なくとも１つのレンズを含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記集束イオン・ビーム・カラムが、前記ブースタ管と前記ターゲットの間に少なくとも１つのレンズを含む、請求項１に記載の装置。
4. 前記ブースタ管が、ビーム電流測定用のファラデー・カップを含む、請求項１に記載の装置。
5. 前記ブースタ管が、２つのモード、すなわち接地することができる第１のモードと、前記ブースタ管が負の高電圧にバイアスされた第２のモードとを有する、請求項１に記載の装置。
6. 前記負の高電圧が０ｋＶから−５ｋＶの間である、請求項５に記載の装置。
7. 前記負の高電圧が−１ｋＶから−３ｋＶの間である、請求項６に記載の装置。
8. 集束イオン・ビームを使用してターゲットを画像化および処理する方法であって、
   イオン・カラムに沿ってターゲットに向かって移動するイオンを含む前記集束イオン・ビームを生成するステップであって、前記イオン・カラムは、それぞれが複数のレンズ要素からなる２つのレンズを含む、ステップと、
   前記集束イオン・ビームを導いて、接地されるか、または負の高電圧にバイアスされることができるブースタ管を含む前記イオン・ビーム・カラムの一部を通過させるステップであって、前記イオン・ビーム・カラムの一部が、前記２つのレンズのそれぞれの要素、ビーム画定絞り、および偏向器のうちの、全てではなく少なくとも１つを含む、ステップと
   を含む方法。
9. 前記負の高電圧が０ｋＶから−５ｋＶの間である、請求項８に記載の方法。
10. 前記負の高電圧が−１ｋＶから−３ｋＶの間である、請求項９に記載の方法。
11. 負の高電圧にバイアスされた前記イオン・ビーム・カラムの一部内でファラデー・カップを使用することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
12. 前記ブースタ管が、ビーム画定絞り、カラム分離弁およびビーム・ブランカをさらに備える、請求項１に記載の装置。
13. 前記１つまたは複数の静電偏向器が、１つまたは複数の静電走査偏向器を備える、請求項１に記載の装置。
14. 前記１つまたは複数の静電走査偏向器が、走査八極子を備える、請求項１に記載の装置。
15. 負の高電圧モジュールをさらに備え、前記ブースタ管が、前記負の高電圧モジュールを使用して負の高電圧にバイアスされる、請求項１に記載の装置。
16. 前記ブースタ管および前記第１のレンズの電極、前記第２のレンズの電極、ならびに前記ブースタ管の前記１つまたは複数の静電偏向器が、グランド電位から電気的に絶縁されている、請求項１に記載の装置。
17. ターゲットに使用する１次イオン・ビームの源と、
    接地されるか、または負の高電圧にバイアスされることができるブースタ管を有し、前記ブースタ管が、第１のレンズの電極、第２のレンズの電極、および静電偏向器を備える、集束イオン・ビーム・カラムと、
    負の高電圧モジュールと、
    を備え、前記ブースタ管が、前記負の高電圧モジュールを使用して負の高電圧にバイアスされる、装置。
18. 前記ブースタ管は、前記イオン・ビーム・カラムの構成要素をカプセル封入する管からなる、請求項１に記載の装置。
19. 前記ブースタ管は、前記イオン・ビーム・カラムの構成要素からなり、物理的な管からならない、請求項１に記載の装置。
20. 荷電粒子の源と、
    前記荷電粒子を荷電粒子ビームに集束するよう構成される荷電粒子ビーム集束カラムであって、ターゲットの表面にわたって前記荷電粒子ビームを走査するよう構成される静電走査偏向器を、前記荷電粒子ビーム集束カラムの中間部分の構成要素が備える、荷電粒子ビーム集束カラムと、
    前記構成部品に浮動バイアス電圧を印加することにより前記表面の前記荷電粒子ビームのスポット・サイズを低減させるように構成される電圧モジュールと、
    を備える、荷電粒子ビーム・システム。
21. 前記電圧モジュールは、前記中間部分と前記ターゲットとの間の電位差を増すことにより前記荷電粒子ビームのスポット・サイズを低減させるように構成される、請求項２０に記載の荷電粒子ビーム・システム。
22. 前記荷電粒子の源から延びて前記荷電粒子ビーム集束カラムの全長を通過する光軸をさらに備え、前記荷電粒子ビーム集束カラムが、前記光軸に沿って、前記静電走査偏向器の下流に配置されたレンズをさらに備える、請求項２０に記載の荷電粒子ビーム・システム。
23. 前記荷電粒子ビーム集束カラムが集束イオン・ビーム・カラムであり、前記荷電粒子ビームが集束イオン・ビームであり、前記浮動バイアス電圧が負電圧を含む、請求項２０に記載の荷電粒子ビーム・システム。
24. 前記浮動バイアス電圧が、０ｋＶと−５ｋＶの間の負電圧を含む、請求項２３に記載の荷電粒子ビーム・システム。
25. 前記負電圧が、−１ｋＶから−３ｋＶまでの範囲にある、請求項２４に記載の荷電粒子ビーム・システム。
26. 前記静電走査偏向器が、走査八極子を含む、請求項２３に記載の荷電粒子ビーム・システム。
27. 前記荷電粒子の源が電子源を含む、請求項２０に記載の荷電粒子ビーム・システム。
28. 荷電粒子の源と、
    前記源からの前記荷電粒子を含む荷電粒子ビームをターゲット上に導くよう構成される荷電粒子ビーム・カラムであって、前記ターゲットの表面にわたって前記荷電粒子ビームを走査するよう構成される静電走査偏向器を含むブースタ管を、前記荷電粒子ビーム・カラムの中間部分が備える、荷電粒子ビーム・カラムと、
    前記荷電粒子ビームが、前記源から前記ターゲットまで延びる光軸に沿って、前記荷電粒子カラムの全長を通過し、前記ブースタ管に浮動バイアス電圧を印加することにより、前記荷電粒子ビームのスポット・サイズを低減させるように構成される電圧モジュールと、
    を備える、荷電粒子ビーム・システム。
29. 前記荷電粒子ビームが前記表面においてよりも前記中間部分の内部においてより高い運動エネルギーで移動するよう、前記ブースタ管に浮動バイアス電圧を印加することにより前記表面の前記荷電粒子ビームのスポット・サイズを低減させるように、前記電圧モジュールが構成される、請求項２８に記載の荷電粒子ビーム・システム。
30. 前記荷電粒子ビーム・カラムが、前記源から前記ターゲットまで延びる光軸に沿って、前記静電走査偏向器の下流に配置されたレンズをさらに備える、請求項２８に記載の荷電粒子ビーム・システム。
31. 前記荷電粒子ビーム・カラムが集束イオン・ビーム・カラムであり、前記荷電粒子ビームが集束イオン・ビームであり、前記浮動バイアス電圧を前記ブースタ管に印加することが負電圧を前記ブースタ管に印加することを含む、請求項２８に記載の荷電粒子ビーム・システム。
32. 前記ブースタ管は前記荷電粒子ビーム・カラムの中間構成要素をカプセル封入し、前記静電走査偏向器は前記中間構成要素の１つである、請求項２８に記載の荷電粒子ビーム・システム。
33. 前記ブースタ管が前記中間構成要素をグランド電位から電気的に絶縁する、請求項３２に記載の荷電粒子ビーム・システム。
34. 前記ブースタ管の材料が前記中間構成要素をグランド電位から電気的に絶縁する、請求項３３に記載の荷電粒子ビーム・システム。
35. 前記ブースタ管および前記荷電粒子ビーム・カラムの他の構成要素がグランド電位から電気的に絶縁されている、請求項２８に記載の荷電粒子ビーム・システム。
36. 前記ブースタ管は、前記荷電粒子ビーム・カラムの構成要素からなり、物理的な管からならない、請求項２８に記載の荷電粒子ビーム・システム。
37. 荷電粒子ビームを使用してターゲットを画像化および／または処理する方法であって、
    荷電粒子の源からターゲットに向かって延びる荷電粒子ビーム・カラムの光軸に沿って荷電粒子ビームを導くステップと、
    前記荷電粒子ビーム・カラムの中間部分の構成要素に浮動バイアス電圧を印加することにより、前記ターゲット上の前記荷電粒子ビームのスポット・サイズを低減させるステップであって、前記構成要素が、前記ターゲットの表面にわたって前記荷電粒子ビームを走査するよう構成される静電走査偏向器を備える、ステップと
    を含む方法。
38. 前記ターゲット上の前記荷電粒子ビームのスポット・サイズを低減させるステップは、前記荷電粒子ビームが前記表面においてよりも前記中間部分の内部においてより高い運動エネルギーで移動するよう、前記構成要素に浮動バイアス電圧を印加するステップを含む、請求項３７に記載の方法。
39. 前記荷電粒子ビーム・カラムは、前記光軸に沿って、前記静電走査偏向器の下流に配置されたレンズを備えており、前記静電走査偏向器と前記レンズを通過させて前記荷電粒子ビームを導くステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
40. 前記荷電粒子ビーム・カラムが集束イオン・ビーム・カラムを含み、前記荷電粒子ビームが集束イオン・ビームであり、前記浮動バイアス電圧が０ｋＶと−５ｋＶの間の負電圧を含む、請求項３８に記載の方法。
41. 前記負電圧が、−１ｋＶから−３ｋＶまでの範囲にある、請求項３９に記載の方法。
42. 荷電粒子の源と、
    荷電粒子ビームを集束し前記源からターゲットまで延びる経路に沿って導くよう構成される荷電粒子ビーム・カラムであって、中間部分、前記ターゲットの表面の複数の点に前記荷電粒子ビームを導くよう構成される前記中間部分に位置する静電走査偏向器、および前記光軸に沿って前記静電走査偏向器の下流に配置されたレンズを備える、荷電粒子ビーム・カラムと、
    前記中間部分に浮動バイアス電圧を印加することにより前記中間部分と前記ターゲットの間の電位差を増すよう構成される電圧モジュールであって、前記電位差を増すことが、前記ターゲット上の前記ビームのスポット・サイズを低減させる電圧モジュールと、
    を備える、荷電粒子ビーム・システム。
43. 荷電粒子の源と、
    荷電粒子を荷電粒子ビームに集束するよう構成される荷電粒子ビーム集束カラムであって、前記荷電粒子ビーム集束カラムの中間部分の構成要素が、ターゲットの表面にわたって前記荷電粒子ビームを走査するよう構成される静電走査偏向器を備える、荷電粒子ビーム集束カラムと、
    前記荷電粒子ビームを前記表面においてよりも前記中間部分の内部においてより高い運動エネルギーで移動させるよう、前記構成要素に浮動バイアス電圧を印加するように構成される電圧モジュールと、
    を備え、前記構成要素が、前記静電走査偏向器を包囲するブースタ管を含む、荷電粒子ビーム・システム。
44. 前記浮動バイアス電圧は、前記中間部分と前記ターゲットとの間の電位差を増す浮動バイアス電圧である、請求項４３に記載の荷電粒子ビーム・システム。
45. 前記荷電粒子の源から延びて前記荷電粒子ビーム集束カラムの全長を通過する光軸をさらに備え、前記荷電粒子ビーム集束カラムが、前記光軸に沿って、前記静電走査偏向器の下流に配置されたレンズをさらに備える、請求項４３に記載の荷電粒子ビーム・システム。
46. 前記荷電粒子ビーム集束カラムが集束イオン・ビーム・カラムであり、前記荷電粒子ビームが集束イオン・ビームであり、前記浮動バイアス電圧が負電圧を含む、請求項４３に記載の荷電粒子ビーム・システム。
47. 前記浮動バイアス電圧が、−１ｋＶから−３ｋＶの間の負電圧を含む、請求項４６に記載の荷電粒子ビーム・システム。
48. 前記静電走査偏向器が、走査八極子を含む、請求項４６に記載の荷電粒子ビーム・システム。
49. 前記浮動バイアス電圧がグランド電位より高電位の電圧を含む、請求項４３に記載の荷電粒子ビーム・システム。
50. 前記荷電粒子の源が電子の源を含む、請求項４３に記載の荷電粒子ビーム・システム。
51. 荷電粒子の源と、
    前記源からの前記荷電粒子を含む荷電粒子ビームをターゲット上に導くよう構成される荷電粒子ビーム・カラムであって、前記ターゲットの表面にわたって前記荷電粒子ビームを走査するよう構成される静電走査偏向器を含むブースタ管を、前記荷電粒子ビーム・カラムの中間部分が備える、荷電粒子ビーム・カラムと、
    前記荷電粒子ビームが、前記源から前記ターゲットまで延びる光軸に沿って、前記荷電粒子カラムの全長を通過し、前記荷電粒子ビームを、前記表面においてよりも前記中間部分の内部においてより高い運動エネルギーで移動させるよう、前記ブースタ管に浮動バイアス電圧を印加するように構成される電圧モジュールと、
    を備え、前記ブースタ管が前記静電走査偏向器を包囲する荷電粒子ビーム・システム。
52. 前記荷電粒子ビーム・カラムが、前記源から前記ターゲットまで延びる光軸に沿って、前記静電走査偏向器の下流に配置されたレンズをさらに備える、請求項５１に記載の荷電粒子ビーム・システム。
53. 前記荷電粒子ビーム・カラムが、集束イオン・ビーム・カラムであり、前記荷電粒子ビームが集束イオン・ビームであり、前記浮動バイアス電圧を前記ブースタ管に印加することが負電圧を前記ブースタ管に印加することを含む、請求項５１に記載の荷電粒子ビーム・システム。
54. 前記ブースタ管は前記荷電粒子ビーム・カラムの中間構成要素をカプセル封入し、前記静電走査偏向器は前記中間構成要素の１つである、請求項５１に記載の荷電粒子ビーム・システム。
55. 前記ブースタ管が前記中間構成要素をグランド電位から電気的に絶縁する、請求項５４に記載の荷電粒子ビーム・システム。
56. 前記ブースタ管の材料が前記中間構成要素をグランド電位から電気的に絶縁する、請求項５５に記載の荷電粒子ビーム・システム。
57. 前記ブースタ管および前記荷電粒子ビーム・カラムの他の構成要素がグランド電位から電気的に絶縁されている、請求項５１に記載の荷電粒子ビーム・システム。
58. 荷電粒子ビームを使用してターゲットを画像化および／または処理する方法であって、
    荷電粒子の源からターゲットに向かって延びる荷電粒子ビーム・カラムの光軸に沿って荷電粒子ビームを導くステップと、
    前記荷電粒子ビームを、前記ターゲットの表面においてよりも前記荷電粒子ビーム・カラムの中間部分の内部においてより高い運動エネルギーで移動させるよう、前記中間部分の構成要素に浮動バイアス電圧を印加するステップであって、前記構成要素が、前記表面にわたって前記荷電粒子ビームを走査するよう構成される静電走査偏向器を備える、ステップと、
    を含み、前記構成要素が、前記静電走査偏向器を包囲するブースタ管を含む、方法。
59. 前記荷電粒子ビーム・カラムの前記中間部分の前記構成要素に前記浮動バイアス電圧を印加するステップが、前記荷電粒子ビームを、前記ターゲットの前記表面においてよりも前記中間部分の内部においてより高い運動エネルギーで移動させる、請求項５８に記載の方法。
60. 前記荷電粒子ビーム・カラムは、前記光軸に沿って、前記静電走査偏向器の下流に配置されたレンズを備えており、前記静電走査偏向器と前記レンズを通過させて前記荷電粒子ビームを導くステップをさらに含む、請求項５８に記載の方法。
61. 前記荷電粒子ビーム・カラムが集束イオン・ビーム・カラムを含み、前記荷電粒子ビームが集束イオン・ビームであり、前記浮動バイアス電圧が０ｋＶと−５ｋＶの間の負電圧を含む、請求項５９に記載の方法。
62. 前記浮動バイアス電圧がグランド電位より高い高電位の電圧を含む、請求項６０に記載の方法。
63. 荷電粒子の源と、
    荷電粒子ビームを集束し前記源からターゲットまで延びる経路に沿って導くよう構成される荷電粒子ビーム・カラムであって、中間部分、前記ターゲットの表面の複数の点に前記荷電粒子ビームを導くよう構成される前記中間部分に位置する静電走査偏向器、および前記経路に沿って前記静電走査偏向器の下流に配置されたレンズを備える、荷電粒子ビーム・カラムと、
    前記中間部分と前記ターゲットの間の電位差を増すよう、前記中間部分に浮動バイアス電圧を印加するように構成され、前記荷電粒子ビームを、前記表面においてよりも前記中間部分の内部においてより高い運動エネルギーで移動させる、電圧モジュールと、
    を備え、前記中間部分が、前記静電走査偏向器を包囲するブースタ管を含む、荷電粒子ビーム・システム。