JP2016195111A - プロセス・ガスおよび冷却された表面を使用した荷電粒子ビーム処理 - Google Patents
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Abstract
Description
加工物の表面にプロセス・ガスを供給することと、
加工物の表面に向かって荷電粒子ビームを導くことと、
冷却された表面を処理室内に供給することと
を含み、冷却された表面の温度が、処理室から汚染物を除去するのには十分だが、プロセス・ガスを凝縮させるのには不十分な低温である
方法を提供する。
荷電粒子の源と、
荷電粒子を集束させる集束カラムと、
試料をガス環境中に閉じ込める処理室と、
処理室にプロセス・ガスを供給するガス源と、
処理室と集束カラムの間にあって、集束カラム内の圧力を処理室内の圧力よりも低く維持する少なくとも1つの圧力制限開口と、
処理室内のクライオトラップ表面を冷却する冷却器と
を備え、冷却されたクライオトラップ表面が、処理室環境から汚染物を凝縮させて、汚染物が試料の表面に吸着することを防ぐ
装置を提供する。
ガス源と処理室の間のガス管路と、
ガス管路内に配置された第2のクライオトラップ表面と
をさらに備える。
荷電粒子の源と、
荷電粒子を集束させる集束カラムと、
試料をガス環境中に閉じ込める処理室と、
加工物に向かってプロセス・ガスを導くガス源と、
処理室内のクライオトラップ表面を冷却する冷却器と、
荷電粒子ビーム装置を制御する制御装置と
を備え、制御装置が、加工物に向かってプロセス・ガスを導き、同時にクライオトラップを冷却するように構成されており、冷却されたクライオトラップ表面が、処理室環境から汚染物を凝縮させて、汚染物が試料の表面に吸着することを防ぐ
装置を提供する。
112 ガス管路コールド・トラップ
114 冷却器
116 試料室コールド・トラップ
118 冷却器
126 試料
128 真空室
130 荷電粒子カラム
146 試料ステージ
160 制御装置
162 メモリ
164 表示装置
Claims (32)
- 加工物を処理室内で荷電粒子ビーム処理する方法であって、
前記加工物の表面にプロセス・ガスを供給することと、
前記加工物の表面に向かって荷電粒子ビームを導くことと、
冷却された表面を前記処理室内に供給することと
を含み、前記冷却された表面の温度が、前記処理室から汚染物を除去するのには十分だが、前記プロセス・ガスを凝縮させるのには不十分な低温である
方法。 - 冷却された表面を前記処理室内に供給することが、前記プロセス・ガスの凝縮温度よりも摂氏30度未満だけ高い温度を有する表面を供給することを含む、請求項1に記載の方法。
- 冷却された表面を前記処理室内に供給することが、前記試料から熱的に分離された冷却された表面を供給することを含む、請求項1または2に記載の方法。
- プロセス・ガスを供給することが、前記荷電粒子ビームの存在下で前記加工物をエッチングしないプロセス・ガスを供給することを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- プロセス・ガスを供給することが、前記荷電粒子ビームの存在下で前記加工物の表面と反応しないが、ガス・カスケード増幅画像化において使用するのに十分な程度にイオン化可能である画像化ガスを供給することを含む、請求項4に記載の方法。
- プロセス・ガスを供給することが、付着前駆体ガスを供給することを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- プロセス・ガスを供給することが、エッチング前駆体ガスを供給することを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記プロセス・ガスが、O2、N2O、H2、NH3、Cl2、HCl、NF3、Ar、He、Ne、Kr、XeまたはN2を含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記冷却された表面の温度が−55℃よりも低い、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 冷却された表面を前記処理室内に供給することが、前記冷却された表面と熱接触した液体窒素の流れを制御することによって、前記冷却された表面の温度を制御することを含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記加工物の表面にプロセス・ガスを供給することが、前記加工物の表面にプロセス・ガスの噴流を導くことを含み、前記処理室内のバックグラウンド圧力が10−7パスカルから10−2パスカルの間である、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記加工物の表面に向かって荷電粒子ビームを導くことが、荷電粒子ビーム光学カラムを通して荷電粒子ビームを導くことを含み、前記加工物の表面にプロセス・ガスを供給することが、前記加工物を、10−1パスカルから104パスカルの間の圧力に維持された処理室内に保持することを含み、前記室が、前記処理室から前記荷電粒子ビーム光学カラムへのガス流を限定する圧力制限開口を含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記加工物の表面にプロセス・ガスを供給することが、10−1パスカルから104パスカルの間の圧力に維持された環境セルを備える処理室内に前記加工物を保持することを含み、前記環境セルが、荷電粒子ビーム・システムの試料室内に配置され、圧力制限開口によって前記試料室から分離された、請求項1から10および12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記加工物の表面にプロセス・ガスを供給することが、ガス管路を通してガス源からプロセス・ガスを供給することを含み、前記方法が、前記ガス管路内に第2の冷却された表面を供給することをさらに含み、前記第2の冷却された表面が、前記ガス管路から汚染物を除去するのには十分だが、前記プロセス・ガスを凝縮させるのには不十分な低温である、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の冷却された表面の温度が−200℃から5℃の間である、請求項14に記載の方法。
- ガス・カスケード増幅を使用して前記加工物の画像を形成することをさらに含む、請求項1から15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記加工物の表面にプロセス・ガスを供給することが、電子と反応すると分解して、前記加工物の表面に材料を付着させるか、または前記加工物の表面から材料をエッチングする分子からなるガスを供給することを含む、請求項1から3および5から16のいずれか一項に記載の方法。
- 試料を処理する荷電粒子ビーム装置であって、
荷電粒子の源と、
前記荷電粒子を集束させる集束カラムと、
試料をガス環境中に閉じ込める処理室と、
前記処理室にプロセス・ガスを供給するガス源と、
前記処理室と前記集束カラムの間にあって、前記集束カラム内の圧力を前記処理室内の圧力よりも低く維持する少なくとも1つの圧力制限開口と、
前記処理室内のクライオトラップ表面を冷却する冷却器と
を備え、冷却された前記クライオトラップ表面が、前記処理室の環境から汚染物を凝縮させて、前記汚染物が前記試料の表面に吸着することを防ぐ
装置。 - 試料真空室を含み、前記処理室が、前記試料室内に配置された環境セルを備え、前記環境セルと前記試料室の間に少なくとも1つの圧力制限開口が配置された、請求項18に記載の装置。
- 前記集束カラムから真空分離可能な試料真空室を含み、前記処理室が前記試料室を備える、請求項18に記載の装置。
- 前記試料室が、シンチレータ光電子増倍管検出器を含む、請求項20に記載の装置。
- 前記試料室が固体検出器を含む、請求項20または21に記載の装置。
- 前記試料室が、電子後方散乱回折パターンを発生させるために使用される検出器を含む、請求項20から22のいずれか一項に記載の装置。
- 前記試料室がX線検出器を含む、請求項20から23のいずれか一項に記載の装置。
- 前記試料室が、ガス・カスケード増幅検出器を含む環境制御型走査電子顕微鏡試料真空室である、請求項20から24のいずれか一項に記載の装置。
- 前記冷却器が液体窒素の源を備える、請求項18から25のいずれか一項に記載の装置。
- 前記冷却器が熱電気式冷却器を備える、請求項18から25のいずれかに一項記載の装置。
- 前記ガス源が、荷電粒子ビームの存在下で炭素をエッチングしない画像化ガスの源を備える、請求項18から27のいずれか一項に記載の装置。
- 前記ガス源が、O2、N2O、H2、NH3、Cl2、HCI、NF3、Ar、He、Ne、Kr、XeまたはN2の源を備える、請求項18から28のいずれか一項に記載の装置。
- 前記ガス源と前記処理室の間のガス管路と、
前記ガス管路内に配置された第2のクライオトラップ表面と
をさらに備える、請求項18から29のいずれか一項に記載の装置。 - 前記第2のクライオトラップ表面を冷却する第2の冷却器をさらに備える、請求項30に記載の装置。
- 試料を処理する荷電粒子ビーム装置であって、
荷電粒子の源と、
前記荷電粒子を集束させる集束カラムと、
試料をガス環境中に閉じ込める処理室と、
前記加工物に向かってプロセス・ガスを導くガス源と、
前記処理室内のクライオトラップ表面を冷却する冷却器と、
前記荷電粒子ビーム装置を制御する制御装置と
を備え、前記制御装置が、前記加工物に向かってプロセス・ガスを導き、同時に前記クライオトラップを冷却するように構成されており、冷却された前記クライオトラップ表面が、前記処理室環境から汚染物を凝縮させて、前記汚染物が前記試料の表面に吸着することを防ぐ
装置。
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