JP2014202756A - 微小構造材診断用サンプルの製造方法および製造用構造体とそのサンプル - Google Patents
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Abstract
Description
ビームのガウシアン状プロファイルをフラット・トップ形状に変える部材である。
ここでこれら図面には下記が図示される。
Claims (18)
- 基材(1)から基礎構造(3)を、前記基材(1)に高エネルギビームとしてのレーザビームを照射することによって分離し、その分離された基礎構造(3)が被支持構造(4)と支持構造(5)とを含むようにする工程であって、前記被支持構造(4)は前記支持構造(5)によって支持され、前記支持構造(5)は治具(6)によって保持されるように構成されている工程と、
前記被支持構造(4)を少なくとも部分的に、その表面を前記又は別のレーザビーム(2)で薄化する工程と
を有する、微小構造材診断用サンプル(P)の製造方法。 - 前記被支持構造(4)のレーザビームによる薄化の後、当該レーザビーム薄化において前記レーザビーム(2)の切断入射によって既に薄化された前記被支持構造(4)の一部又は複数の部分を更に薄化するために、薄化後処理が行われる、
ここで、前記薄化後処理は、イオンビームエッチングによって、および/又は、前記レーザビーム(2)の切断入射によって、既に薄化された前記被支持構造(4)の前記単数又は複数の部分をイオンビームによって照射することで行われる、請求項1に記載の方法。 - 前記被支持構造(4)のレーザビームによる薄化の後、当該レーザビームによる薄化の後で、前記薄化後処理は、前記被支持構造(4)の二つの対向する側面(4c,4d)に形成され互いに対向する二つの通路構造(7a−1,7a−2,7b−1,7b−2・・・)間に残る、単数又は複数の残存部分(8a,8b・・・)を更に薄化するために行われる、
および/又は、
前記イオンビームは、下記の少なくとも1つ、好ましくは、全部、の切断において既に薄化されている前記被支持構造(4)の前記部分に対して照射される、
集束された又はブロードなイオンビームとして、および/又は
グレイジング入射によって、および/又は
前記被支持構造(4)の基材の平面(1a)と前記イオンビームの主ビーム軸心との間のグレイジング角β>0°、好ましくは、β≧2°で≦15°、好ましくは、β=4°である、請求項1又は2に記載の方法。 - 前記被支持構造(4)の前記薄化は、前記レーザビーム(2)を前記被支持構造(4)に対して、入射レーザビーム(2)の境界領域(2b,2b’)によって、前記被支持構造(4)が、当該被支持構造(4)の基材平面(1a)に対して平行な方向にカット、好ましくは、グレイジング、されるように、照射することによって行われ、
好ましくは、前記レーザビーム(2)の主ビーム軸心(2a)は、前記レーザビーム(2)の広がり角度2αの半分によって、および/又は、角度α>0°、好ましくは、α≧5°でα≦20°、好ましくは、α≧8°でα≦12°、好ましくは、α=10°で、前記被支持構造(4)の基材平面(1a)に対して傾斜される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。 - 前記被支持構造(4)の前記薄化は、レーザビームによる材料除去によって、少なくとも1つ、好ましくは複数の、通路構造(7a,7b・・・)を、前記被支持構造(4)の表面に、好ましくは、前記被支持構造(4)の側面および/又は前面(4e,4f)の少なくとも一つに、好ましくは、前記被支持構造(4)の二つの対向する側面(4c,4d)の両方に、互いに平行に、形成されることによって、行われ、
好ましくは、前記通路構造(7a,7b・・・)の長手方向(D)は、前記被支持構造(4)の長手延出(L)に対して垂直にアラインメントされている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 - 前記被支持構造(4)の長手延出(L)に沿って見て、複数の通路構造(7a,7b・・・)が、前記被支持構造(4)の表面に、好ましくは、前記被支持構造(4)の側面の少なくとも一つに、好ましくは、前記被支持構造(4)の二つの対向する側面(4c,4d)の両方に、互いに平行かつ離間して、形成され、
好ましくは、複数の通路構造(7a,7b・・・)がこのようにして前記被支持構造(4)の前記二つの対向する側面(4c,4d)に形成される時、これら二つの対向側面(4c,4d)の一つ(4c)に形成される各通路構造(7a−1,7b−1・・・)に対して、別の通路構造(7a−2,7b−2)が、前記被支持構造(4)の前記基材平面(1a)に対して対称に、前記二つの対向側面(4c,4d)の他方(4d)に形成される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。 - 前記複数の通路構造(7a,7b・・・)が前記被支持構造(4)の前記単数又は複数の側面に形成される時、これら複数の通路構造(7a,7b・・・)の少なくとも一つは、前記各通路構造の長手方向(D)から見て、前記被支持構造(4)の全長(幅w)に沿っては形成されず、好ましくは、前記被支持構造(4)の端部(4a,4b)に隣接して形成される前記二つの対向する側面(4c,4d)の両方の通路構造(7a,7b・・・)が前記被支持構造(4)の全長(幅w)に沿っては形成されず、
および/又は、
前記複数の通路構造(7a,7b・・・)が前記被支持構造(4)の前記単数又は複数の側面に形成される時、複数の通路構造が、各通路構造の長手方向(D)に沿って見て、当該被支持構造(4)の両前面(4e,4f)から出現する、好ましくは、前記被支持構造(4)の一方の前面(4e)からと他方の前面(4f)とから交互に出現するように形成される、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。 - 前記基材平面(1a)に対して垂直な前記基材(1)の厚み、および/又は、前記被支持構造(4)の前記基材平面(1a)に対して垂直な当該被支持構造(4)の厚み(d)は、それらの限界値を含めて、50μm〜500μm、好ましくは、100μm〜250μm、好ましくは、150μm、であり、
および/又は、
前記基材(1)は平面平行に研磨されたプレートであり、
および/又は、
前記被支持構造(4)の前記幅(w)、即ち、前記被支持構造(4)の、その長手延出(L)に対して垂直かつその厚み(d)に対して垂直な寸法は、それらの限界値を含めて、100μm〜2500μm、好ましくは、200μm〜1000μm、好ましくは、500μm、である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。 - 前記レーザによる薄化において、好ましくは、前記被支持構造(4)の二つの対向する側面(4c,4d)に形成された二つの通路構造(7a−1,7a−2,7b−1,7b−2,...)間に前記レーザビームによる薄化の後に残る、単数又は複数の残存部分を、カット、好ましくはグレイジング、前記レーザビーム(2)の入射、によって薄化される前記被支持構造(4)の部分(単数又は複数)は、限界値を含めて、0.5μm〜50μm、好ましくは、5μm〜20μmの、前記被支持構造(4)の前記基材平面(1a)に対して垂直な、最小厚み(dmin)を有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記基礎構造(3)の前記基材からの分離後に、前記レーザビームによる薄化中に、カット、好ましくはグレイジング、前記被支持構造(4)に対する前記レーザビーム(2)の入射、を実現するために、前記レーザビーム(2)は、それが前記被支持構造(4)に対して照射される前に、および/又は、x−y−zテーブル、又はスキャニングステージ、によって前記被支持構造が、前記入射レーザビーム(2)に対して移動される前に、集束光学装置(9)によって集束される、および/又は、ガルバノメータスキャナ(10)によって偏向され、
および/又は、
前記基礎構造(3)の前記基材からの分離後、前記基礎構造(3)の前記支持構造(5)は、前記治具(6)によって、保持、好ましくはクランプされ、後者は、好ましくは、第1軸心(R)回りで傾動可能、および/又は、第2軸心(T)回りで傾動可能であり、そして、前記レーザビームによる薄化において前記支持構造構造(4)に対する前記レーザビーム(2)の、カット、好ましくはグレイジング、入射、を実現するために、前記支持構造(5)は、前記治具(6)によって、前記レーザビーム(2)に対して位置決めされる、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。 - 前記基礎構造(3)の分離を以下のようにして行う、まず、当該基礎構造(3)を保持フレーム(1F)から完全に分離するために前記保持ベース(単数又は複数)を破壊する前に、まだ前記基礎構造(3)を保持フレーム(1F)に接続している少なくとも1つ、好ましくは、複数の保持ベース(51a, 51b)を除いて、前記基礎構造(3)をすべての面において前記保持フレーム(1F)から分離する、
ここで、前記保持フレーム(1F)は前記基材(1)であるか、もしくは、当該基材(1)の一部、特に、前記基材(1)から既に分離された基材(1)の一部、である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。 - 高エネルギビーム(2)としてのレーザビームを放射する少なくとも1つのビーム放射ユニット(11)としてのレーザと、
前記レーザ(11)の光路に位置するとともに、基材(1)をレーザビーム(2,2’)によって、被支持構造(4)と支持構造(5)とを含む基礎構造(3)が前記基材(1)から分離可能であるように、照射するように構成されたビーム形成装置(12)であって、ここで、前記被支持構造(4)は前記支持構造(5)によって支持され、前記支持構造(5)は、治具(6)によって保持されるように構成されているビーム形成装置(12)と、
前記基礎構造(3)の前記支持構造(5)を保持するとともに、後者を前記レーザビーム(2,2’’)に対して少なくとも1つの所定の姿勢で配置するように構成された前記治具(6)と
を有する微小構造材診断用サンプル(P)を製造するための構造体であって、
ここで、前記光学装置(12)および/又は前記治具(6)は、前記レーザビーム(2,2’’)および/又は前記保持された基礎構造(3)を互いに対して、前記被支持構造(4)が、その表面を前記レーザビーム(2,2’’)によってカットすることによって少なくとも部分的に薄化可能であるように、移動させるように構成されている、構造体。 - 前記構造体は、更に、前記被支持構造(4)のレーザビームによる薄化の後で、当該レーザビーム薄化において前記レーザビーム(2)の切断入射によって既に薄化されている前記被支持構造(4)の単数又は複数の部分を、イオンビームエッチングによって、および/又は、前記レーザビーム(2)の切断入射によって既に薄化されている前記被支持構造(4)の前記単数又は複数の部分をイオンビームによって照射することによって、更に薄化するために、薄化後処理を行うように構成されている、請求項12に記載の構造体。
- 前記治具(6)は、更に、前記基材(1)を、前記基礎構造(3)を前記基材(1)から分離するためのその照射(2’)中に、前記基材(1)を保持、好ましくは、クランプ、するようにも構成され、
又は、
前記構造体は、前記基材(1)を、前記基礎構造(3)を前記基材(1)から分離するためのその照射(2’)中に、前記基材(1)を保持、好ましくは、クランプ、するように構成された第2の治具(13)を有する、請求項12又は13に記載の構造体。 - 前記構造体は、イオンエッチングシステム、好ましくは、真空作動式イオンエッチングシステム、又は、サンプルを集束イオンビーム又は広いイオンビームによって処理するように構成された処理システム、の一部として構成され、
又は、
前記構造体は独立装置(stand−alone device)として構成されている、請求項13又は14に記載の構造体。 - 請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法および/又は請求項12〜15のいずれか1項に記載の構造によって製造されることを特徴とする微小構造材診断用サンプル(P)。
- 被支持構造(4)と支持構造(5)とを含む基礎構造(3)を備え、ここで、前記被支持構造(4)は、前記支持構造(5)によって支持され、前記支持構造(5)は治具(6)によって保持されるように構成され、
前記被支持構造(4)は、複数の通路構造(7a,7b・・・)を前記被支持構造(4)の表面に、これら通路構造(7a,7b・・・)の長手方向(D)が前記被支持構造(4)の長手延出(L)に対して垂直にアラインメントされるように、形成することによって少なくとも部分的に、薄化される、微小構造材診断用サンプル(P)。 - 前記被支持構造(4)の前記薄化部分(単数又は複数)、好ましくは、前記薄化後に、前記被支持構造(4)の二つの対向する側面(4c,4d)に形成され互いに対向する二つの通路構造(7a,7a−2,7b−1,7b−2・・・)間に残存した単数又は複数の残存部分(8a,8b・・・)は、限界値を含めて、0.5μm〜50μm、好ましくは、5μm〜20μmの、前記被支持構造(4)の前記基材平面(1a)に対して垂直な、最小厚み(dmin)を有する、請求項17に記載の微小構造材診断用サンプル(P)。
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