JP2864347B2 - 自己マスク型fibミリング - Google Patents
自己マスク型fibミリングInfo
- Publication number
- JP2864347B2 JP2864347B2 JP6146569A JP14656994A JP2864347B2 JP 2864347 B2 JP2864347 B2 JP 2864347B2 JP 6146569 A JP6146569 A JP 6146569A JP 14656994 A JP14656994 A JP 14656994A JP 2864347 B2 JP2864347 B2 JP 2864347B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- milling
- image
- fib
- sample
- mask
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003801 milling Methods 0.000 title claims description 226
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 95
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 95
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 47
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 32
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 5
- BLIQUJLAJXRXSG-UHFFFAOYSA-N 1-benzyl-3-(trifluoromethyl)pyrrolidin-1-ium-3-carboxylate Chemical compound C1C(C(=O)O)(C(F)(F)F)CCN1CC1=CC=CC=C1 BLIQUJLAJXRXSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 55
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 53
- 239000000463 material Substances 0.000 description 24
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 9
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 8
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 5
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 5
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 101100269850 Caenorhabditis elegans mask-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000001004 secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
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
- H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
- B23K15/02—Control circuits therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/221—Ion beam deposition
-
- 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 or trimming of electrical components
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
- H01J2237/31732—Depositing thin layers on selected microareas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
- H01J2237/3174—Etching microareas
- H01J2237/31742—Etching microareas for repairing masks
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は荷電粒子ビーム処理技術
に関するものであって、更に詳細には、例えばフォーカ
ストイオンビーム(FIB)等のフォーカスさせた荷電
粒子ビームを使用して試料のミリングを制御する方法及
び装置に関するものである。
に関するものであって、更に詳細には、例えばフォーカ
ストイオンビーム(FIB)等のフォーカスさせた荷電
粒子ビームを使用して試料のミリングを制御する方法及
び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】3層乃至5層又はそれ以上の数のメタル
層を有するIC装置はますます一般的なものとなってい
る。平坦化させた装置の場合には、下側の存在する層は
隠れており且つ埋込導体を探し出すことは困難である。
パワープレーン即ち電力面は、ICの大きな区域をカバ
ーすることが可能であり、特にマイクロプロセサ等の進
歩し且つ高度に集積化した論理装置の場合にはそうであ
る。図1(a)は拡散領域110,120と、第一メタ
ル層M1と、第二メタル層M2と、第三メタル層M3
と、第四メタル層M4と、誘電体130と、パッシベー
ション140とを具備するシリコン基板100を有する
装置の一部を断面図(縮尺通りではない)で示してあ
る。層M4はパワープレーンであり、その下側には導体
即ち層M3,M2,M1が被覆された状態で存在してい
る。
層を有するIC装置はますます一般的なものとなってい
る。平坦化させた装置の場合には、下側の存在する層は
隠れており且つ埋込導体を探し出すことは困難である。
パワープレーン即ち電力面は、ICの大きな区域をカバ
ーすることが可能であり、特にマイクロプロセサ等の進
歩し且つ高度に集積化した論理装置の場合にはそうであ
る。図1(a)は拡散領域110,120と、第一メタ
ル層M1と、第二メタル層M2と、第三メタル層M3
と、第四メタル層M4と、誘電体130と、パッシベー
ション140とを具備するシリコン基板100を有する
装置の一部を断面図(縮尺通りではない)で示してあ
る。層M4はパワープレーンであり、その下側には導体
即ち層M3,M2,M1が被覆された状態で存在してい
る。
【0003】プロービング即ち探査(例えば、電子ビー
ムプローブ及び/又は機械的プローブにより)及び/又
は修復を行なうため(例えばFIB及び/又はレーザー
システムを使用して)低いレベルの信号導体を露出させ
るために上側の層のパワープレーン内に窓を刻設するこ
とが必要である場合が多々ある。メタル層へ到達するま
で下方向に孔をミリングによって形成し、そのメタル層
が所望の区域内において露出された場合にミリングを停
止することが所望される場合がある。図1(b)はパッ
シベーション140と層M4と誘電体130とを貫通し
て理想的な窓150(縮尺通りではない)を刻設し、図
1(a)の装置の導体160を露出させた状態を示して
いる。
ムプローブ及び/又は機械的プローブにより)及び/又
は修復を行なうため(例えばFIB及び/又はレーザー
システムを使用して)低いレベルの信号導体を露出させ
るために上側の層のパワープレーン内に窓を刻設するこ
とが必要である場合が多々ある。メタル層へ到達するま
で下方向に孔をミリングによって形成し、そのメタル層
が所望の区域内において露出された場合にミリングを停
止することが所望される場合がある。図1(b)はパッ
シベーション140と層M4と誘電体130とを貫通し
て理想的な窓150(縮尺通りではない)を刻設し、図
1(a)の装置の導体160を露出させた状態を示して
いる。
【0004】しばしば不均一な表面が形成されるが、こ
れらの目的のためにはFIBを使用することが一般的で
ある。異なる速度での優先的なエッチング乃至はミリン
グによって孔又はピットが形成される。このような孔又
はピットは表面トポグラフィにおけるエッジや、下側に
存在する層における不均一性や、ミリングしている物質
における結晶配向又はグレイン構成が異なることや、そ
の他のファクタによって発生される場合がある。そのよ
うな窓の内側即ち下側の表面は極めて粗いものとなり、
ある場合には、更なる処理又は修復を行なうことを制限
したり阻止する場合がある。装置製造プロセスごとの変
動及び装置ごとの変動が著しいものである場合がある。
タングステンのミリングは特に制御が困難である。何故
ならば、タングステンは他の物質よりもかなりゆっくり
とミリングされるものであり、且つ異なるグレイン配向
は異なる速度でミリングを行なうものと思われるからで
ある。オペレータが充分に熟練している場合には適切な
る窓をミリングすることが可能な場合が多いが、それで
あっても、ピッチング効果が激しく更なるミリング処理
を行なうことが困難となるか又は不可能となる場合があ
る。熟練したオペレータの場合には不均一なミリングに
対処することが可能な場合があるが(例えば、適宜試料
を傾斜させることによって)、熟練したオペレータに対
する必要性を取除くことが望ましい。
れらの目的のためにはFIBを使用することが一般的で
ある。異なる速度での優先的なエッチング乃至はミリン
グによって孔又はピットが形成される。このような孔又
はピットは表面トポグラフィにおけるエッジや、下側に
存在する層における不均一性や、ミリングしている物質
における結晶配向又はグレイン構成が異なることや、そ
の他のファクタによって発生される場合がある。そのよ
うな窓の内側即ち下側の表面は極めて粗いものとなり、
ある場合には、更なる処理又は修復を行なうことを制限
したり阻止する場合がある。装置製造プロセスごとの変
動及び装置ごとの変動が著しいものである場合がある。
タングステンのミリングは特に制御が困難である。何故
ならば、タングステンは他の物質よりもかなりゆっくり
とミリングされるものであり、且つ異なるグレイン配向
は異なる速度でミリングを行なうものと思われるからで
ある。オペレータが充分に熟練している場合には適切な
る窓をミリングすることが可能な場合が多いが、それで
あっても、ピッチング効果が激しく更なるミリング処理
を行なうことが困難となるか又は不可能となる場合があ
る。熟練したオペレータの場合には不均一なミリングに
対処することが可能な場合があるが(例えば、適宜試料
を傾斜させることによって)、熟練したオペレータに対
する必要性を取除くことが望ましい。
【0005】図1(c)はFIBミリングの場合に発生
することのある問題の1つの例を示している。パッシベ
ーション層140をミリングすると、ミリングされたパ
ッシベーション層140の表面170はピットが形成さ
れ且つ不均一なものとなる。図1(d)は層M4を介し
てFIBミリングを継続して行なった場合に得られる典
型的な結果を示している。窓180の底部においてメタ
ル即ち金属からなる層が貫通してミリングされ、誘電体
130が露出されている領域の間にメタルの島状部が形
成される。
することのある問題の1つの例を示している。パッシベ
ーション層140をミリングすると、ミリングされたパ
ッシベーション層140の表面170はピットが形成さ
れ且つ不均一なものとなる。図1(d)は層M4を介し
てFIBミリングを継続して行なった場合に得られる典
型的な結果を示している。窓180の底部においてメタ
ル即ち金属からなる層が貫通してミリングされ、誘電体
130が露出されている領域の間にメタルの島状部が形
成される。
【0006】図2は断面をとった装置の一部のFIB画
像である。この画像は物質と物質との間の遷移を強調す
るために実線で強調して示してある。図2においては、
シリコン基板210と、シリコン酸化物層215と、タ
ングステンからなる第二メタル層220と、タングステ
ン225及びアルミニウム230のサンドイッチとして
形成された第三メタル層と、シリコン酸化物層235
と、Si3 N4 パッシベーション240と、第二メタル
層及び第三メタル層の間のタングステンビア245,2
50,255と、シリコン酸化物領域260,265,
270,275が示されている。第三メタル層のアルミ
ニウム230及びタングステン225は凹凸であり不均
一な厚さを有しており、第二金属層からなる導体を露出
させるための理想的な窓をミリングするのに適したもの
ではない。
像である。この画像は物質と物質との間の遷移を強調す
るために実線で強調して示してある。図2においては、
シリコン基板210と、シリコン酸化物層215と、タ
ングステンからなる第二メタル層220と、タングステ
ン225及びアルミニウム230のサンドイッチとして
形成された第三メタル層と、シリコン酸化物層235
と、Si3 N4 パッシベーション240と、第二メタル
層及び第三メタル層の間のタングステンビア245,2
50,255と、シリコン酸化物領域260,265,
270,275が示されている。第三メタル層のアルミ
ニウム230及びタングステン225は凹凸であり不均
一な厚さを有しており、第二金属層からなる導体を露出
させるための理想的な窓をミリングするのに適したもの
ではない。
【0007】図3は約20×25ミクロンの窓300を
ミリングすることを開始するためにFIBを使用した後
の図2の装置のFIB画像を示している。パッシベーシ
ョン280は窓300を取囲む区域内に示されている。
窓内においては、明るい区域310はアルミニウムであ
り、より暗い灰色の区域320はタングステンであり、
最も暗い区域330は誘電体であり、FIBは第二金属
層を貫通して完全に切断している。この窓のエッジ即ち
端部は明るいライン340として示されている。
ミリングすることを開始するためにFIBを使用した後
の図2の装置のFIB画像を示している。パッシベーシ
ョン280は窓300を取囲む区域内に示されている。
窓内においては、明るい区域310はアルミニウムであ
り、より暗い灰色の区域320はタングステンであり、
最も暗い区域330は誘電体であり、FIBは第二金属
層を貫通して完全に切断している。この窓のエッジ即ち
端部は明るいライン340として示されている。
【0008】図4は窓300を更にFIBミリングを行
なった後の図3の装置のFIB画像を示している。窓の
端部及びミリングした表面をよりよく示すために装置を
傾斜して示している。パッシベーション層280のミリ
ングしなかった表面は粗雑となっており、図1(a)乃
至(d)に示した理想的な場合と異なっている。窓30
0内において、クレータ及びピットが(明るい)メタル
層の下側の(暗い)誘電体物質まで下方向へ延在してお
り、一方第三金属層の島状部はそのまま残存している。
窓300の端部及びクレータの周りの端部は明るく示さ
れている。エッジ即ち端部における優先的なミリングが
ミリングされた表面にピットを形成し且つ不均一なもの
とさせている。
なった後の図3の装置のFIB画像を示している。窓の
端部及びミリングした表面をよりよく示すために装置を
傾斜して示している。パッシベーション層280のミリ
ングしなかった表面は粗雑となっており、図1(a)乃
至(d)に示した理想的な場合と異なっている。窓30
0内において、クレータ及びピットが(明るい)メタル
層の下側の(暗い)誘電体物質まで下方向へ延在してお
り、一方第三金属層の島状部はそのまま残存している。
窓300の端部及びクレータの周りの端部は明るく示さ
れている。エッジ即ち端部における優先的なミリングが
ミリングされた表面にピットを形成し且つ不均一なもの
とさせている。
【0009】デバイス即ち装置の修復を行なう場合に、
導体を切断するためにFIBミリングを必要とする場合
がある。図14(a)は、下側に誘電体層1405を有
すると共に誘電体層1405及び第二メタルパワーバス
導体1410を被覆するパッシベーション層1415を
有するICの一部1400の理想的な概略断面(縮尺通
りではない)を示している。図14(a)は、更に、基
板1420、誘電体層1425及び第一メタル導体14
30を示している。図14(b)はほぼFIB画像に表
われるような態様でICの一部を示した平面図であり、
導体1410のエッジ即ち端部がライン1435及び1
440に沿っての画像におけるトポグラフィ即ち地形的
なコントラストとして示されている。導体1410を切
断することによってパワーバスを分離状態とさせること
が所望される場合には、FIBシステムのオペレータが
表示されているFIB画像上に「切断ボックス」を定義
し、ミリングされるべき領域の境界を確立する。このよ
うな「切断ボックス」は図14(b)において1445
として示してある。次いで、FIBミリングを制御して
「切断ボックス」の内部領域のみをミリングし、即ち、
図14(c)の断面に示した如く、スキャン限界145
5と1460との間においてFIB1450をスキャニ
ングさせる。
導体を切断するためにFIBミリングを必要とする場合
がある。図14(a)は、下側に誘電体層1405を有
すると共に誘電体層1405及び第二メタルパワーバス
導体1410を被覆するパッシベーション層1415を
有するICの一部1400の理想的な概略断面(縮尺通
りではない)を示している。図14(a)は、更に、基
板1420、誘電体層1425及び第一メタル導体14
30を示している。図14(b)はほぼFIB画像に表
われるような態様でICの一部を示した平面図であり、
導体1410のエッジ即ち端部がライン1435及び1
440に沿っての画像におけるトポグラフィ即ち地形的
なコントラストとして示されている。導体1410を切
断することによってパワーバスを分離状態とさせること
が所望される場合には、FIBシステムのオペレータが
表示されているFIB画像上に「切断ボックス」を定義
し、ミリングされるべき領域の境界を確立する。このよ
うな「切断ボックス」は図14(b)において1445
として示してある。次いで、FIBミリングを制御して
「切断ボックス」の内部領域のみをミリングし、即ち、
図14(c)の断面に示した如く、スキャン限界145
5と1460との間においてFIB1450をスキャニ
ングさせる。
【0010】このようなミリング処理の典型的な結果を
図14(c)に示してある。導体1410の端部におい
てのパッシベーション層1415におけるトポグラフィ
レリーフ即ち地形的な凹凸によって、優先的ミリングが
発生し、ミリングされた領域の各端部において深いピッ
ト1465,1470が形成され、一方導体1410は
未だにそれを貫通してミリングされていない。図14
(d)はFIB画像で表われるような態様で該ICの一
部を示した平面図であり、ミリングされた領域の端部は
ライン1475及び1480に沿ってのトポグラフィコ
ントラストとして示されており且つピット1450及び
1455の急峻な壁はトポグラフィコントラストとして
及び部分的に領域1485及び1490における物質コ
ントラストとして該画像内において示されている。この
ような態様で継続してミリングを行なうと、ピット14
50,1455が他の構成部分へ進行しICを損傷する
可能性がある。
図14(c)に示してある。導体1410の端部におい
てのパッシベーション層1415におけるトポグラフィ
レリーフ即ち地形的な凹凸によって、優先的ミリングが
発生し、ミリングされた領域の各端部において深いピッ
ト1465,1470が形成され、一方導体1410は
未だにそれを貫通してミリングされていない。図14
(d)はFIB画像で表われるような態様で該ICの一
部を示した平面図であり、ミリングされた領域の端部は
ライン1475及び1480に沿ってのトポグラフィコ
ントラストとして示されており且つピット1450及び
1455の急峻な壁はトポグラフィコントラストとして
及び部分的に領域1485及び1490における物質コ
ントラストとして該画像内において示されている。この
ような態様で継続してミリングを行なうと、ピット14
50,1455が他の構成部分へ進行しICを損傷する
可能性がある。
【0011】図15はこのような従来技術のFIBミリ
ング方法を使用してパワーバスを切断するためにミリン
グを行なったトレンチ即ち溝の実際的なFIB画像であ
る。該画像は、コントラストの特徴を強調して示すため
にインクラインで強調して示してある。領域1505及
び1510は導体の上側に存在するパッシベーション領
域である。ミリング形成したトレンチのエッジ即ち端部
はコントラスト区域1515及び1520として示され
ている。ミリング形成したトレンチの各端部には不所望
の深いピット1525及び1530が形成されている。
該トレンチの端部におけるピッティング即ちピット形成
の量を減少させるためにFIBシステムのオペレータに
よって使用されている技術ではミリングを開始し、次い
で該トレンチを包含する領域のコントラスト画像を採取
し、且つ検査し、次いで「切断ボックス」の境界を手作
業によって減少させて更なるミリング処理期間中にピッ
トが深くされることを回避する。このような導体切断処
理は時間がかかり、且つ得られる結果はオペレータの熟
練度に依存するものである。
ング方法を使用してパワーバスを切断するためにミリン
グを行なったトレンチ即ち溝の実際的なFIB画像であ
る。該画像は、コントラストの特徴を強調して示すため
にインクラインで強調して示してある。領域1505及
び1510は導体の上側に存在するパッシベーション領
域である。ミリング形成したトレンチのエッジ即ち端部
はコントラスト区域1515及び1520として示され
ている。ミリング形成したトレンチの各端部には不所望
の深いピット1525及び1530が形成されている。
該トレンチの端部におけるピッティング即ちピット形成
の量を減少させるためにFIBシステムのオペレータに
よって使用されている技術ではミリングを開始し、次い
で該トレンチを包含する領域のコントラスト画像を採取
し、且つ検査し、次いで「切断ボックス」の境界を手作
業によって減少させて更なるミリング処理期間中にピッ
トが深くされることを回避する。このような導体切断処
理は時間がかかり、且つ得られる結果はオペレータの熟
練度に依存するものである。
【0012】ミリングした表面の品質を改善するために
化学的に補助したイオンビームエッチング(CAIB
E)を使用することが可能である。CAIBEの場合に
は、イオンビームを付与すべき表面位置に向けて適宜の
化学物質からなるジェット即ち噴流を指向させる。然し
ながら、不均一な表面又は複合的な構成体のCIABE
では、ミリングした表面から突出する物質からなる「島
状部」が形成される場合がある。
化学的に補助したイオンビームエッチング(CAIB
E)を使用することが可能である。CAIBEの場合に
は、イオンビームを付与すべき表面位置に向けて適宜の
化学物質からなるジェット即ち噴流を指向させる。然し
ながら、不均一な表面又は複合的な構成体のCIABE
では、ミリングした表面から突出する物質からなる「島
状部」が形成される場合がある。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、例えばFI
B等の荷電粒子ビームでサンプル即ち試料をミリングし
た場合に発生する優先的ミリングを補償し、ミリングさ
れた表面の不均一性を最小とすることの可能な方法及び
装置を提供することを目的とする。
B等の荷電粒子ビームでサンプル即ち試料をミリングし
た場合に発生する優先的ミリングを補償し、ミリングさ
れた表面の不均一性を最小とすることの可能な方法及び
装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明方法及び装置は、
特に、IC装置のFIB修正及び修復に特に適してい
る。本発明の好適実施例によれば、ミリングされるべき
表面の画像を使用してFIBミリングを制御するために
使用するマスクデータを発生させる。
特に、IC装置のFIB修正及び修復に特に適してい
る。本発明の好適実施例によれば、ミリングされるべき
表面の画像を使用してFIBミリングを制御するために
使用するマスクデータを発生させる。
【0015】例えば、本発明に基づいてFIBシステム
を動作させて、上側の層のパワープレーンを貫通して窓
をミリングによって形成し被覆されていた層を露出させ
る。その窓は部分的にミリングを行なう。ミリングした
領域の画像(例えば、FIB画像又はSEM画像)を採
取し且つスレッシュホールド処理してマスク画像を形成
する。このマスク画像はパワープレーンがそれを貫通し
てミリングされている区域を、そうでない区域から区別
する。FIBを制御するためにそのマスク画像を使用し
てミリングを再開する。ミリングが完了するまでそのマ
スクを時折アップデートさせる。
を動作させて、上側の層のパワープレーンを貫通して窓
をミリングによって形成し被覆されていた層を露出させ
る。その窓は部分的にミリングを行なう。ミリングした
領域の画像(例えば、FIB画像又はSEM画像)を採
取し且つスレッシュホールド処理してマスク画像を形成
する。このマスク画像はパワープレーンがそれを貫通し
てミリングされている区域を、そうでない区域から区別
する。FIBを制御するためにそのマスク画像を使用し
てミリングを再開する。ミリングが完了するまでそのマ
スクを時折アップデートさせる。
【0016】
【実施例】本発明を実施するのに適したFIBシステム
は、アメリカ合衆国カリフォルニア州サンノゼのシュル
ンベルジェテクノロジーズインコーポレイテッドから市
販されているIDS7000FIBstationであ
る。このようなシステムについては、例えば、米国特許
第5,140,164号に記載されている。
は、アメリカ合衆国カリフォルニア州サンノゼのシュル
ンベルジェテクノロジーズインコーポレイテッドから市
販されているIDS7000FIBstationであ
る。このようなシステムについては、例えば、米国特許
第5,140,164号に記載されている。
【0017】図5はこのようなシステムを模式的に示し
ている。ポンプ504によって排気される真空室502
がFIBカラム506と、例えば修復すべきIC装置等
の試料510を保持する試料ステージ508と、検知器
512と、ガス注入器514とを取囲んでいる。カラム
506はイオン源516と、イオンビーム520のアラ
イメント及び偏向を制御するためのイオン・光学要素5
18とを有している。検知器512はシンチレータ52
2及びイオンビーム520が試料510に衝突する場合
に射出される二次電子526を検知するための光倍増管
524を有することが可能である。
ている。ポンプ504によって排気される真空室502
がFIBカラム506と、例えば修復すべきIC装置等
の試料510を保持する試料ステージ508と、検知器
512と、ガス注入器514とを取囲んでいる。カラム
506はイオン源516と、イオンビーム520のアラ
イメント及び偏向を制御するためのイオン・光学要素5
18とを有している。検知器512はシンチレータ52
2及びイオンビーム520が試料510に衝突する場合
に射出される二次電子526を検知するための光倍増管
524を有することが可能である。
【0018】このシステムは、プロセサユニット(CP
U)534と、モニタ536と、例えばキーボード及び
/又はマウス等の入力/出力(I/O)装置538とを
有するワークステーション530を有している。ワーク
ステーション530はバス540によって、制御CP
U、画像プロセサ、画像メモリからなるシステム制御ユ
ニット542へ接続されている。システム制御ユニット
542は、バス544を介して、真空ポンプ504を制
御するための真空ポンプ制御器546、ガス注入器51
4を制御するためのガス注入器制御器548、イオン源
516を制御するためのFIB高電圧制御器550、イ
オン光学要素518を制御するためのFIBアライメン
ト・偏向制御器552、検知器512からの検知器信号
を受取る画像エレクトロニクス554、試料510の位
置決めを行なうために試料ステージ508を制御する試
料ステージ制御器556と通信を行なう。システム制御
ユニット542は、好適には、画像エレクトロニクス5
54から画像情報を受取り、且つ、例えば以下に説明す
るように画像処理を行なった後に、ビーム制御情報をF
IBアライメント・偏向制御器552へ供給する。
U)534と、モニタ536と、例えばキーボード及び
/又はマウス等の入力/出力(I/O)装置538とを
有するワークステーション530を有している。ワーク
ステーション530はバス540によって、制御CP
U、画像プロセサ、画像メモリからなるシステム制御ユ
ニット542へ接続されている。システム制御ユニット
542は、バス544を介して、真空ポンプ504を制
御するための真空ポンプ制御器546、ガス注入器51
4を制御するためのガス注入器制御器548、イオン源
516を制御するためのFIB高電圧制御器550、イ
オン光学要素518を制御するためのFIBアライメン
ト・偏向制御器552、検知器512からの検知器信号
を受取る画像エレクトロニクス554、試料510の位
置決めを行なうために試料ステージ508を制御する試
料ステージ制御器556と通信を行なう。システム制御
ユニット542は、好適には、画像エレクトロニクス5
54から画像情報を受取り、且つ、例えば以下に説明す
るように画像処理を行なった後に、ビーム制御情報をF
IBアライメント・偏向制御器552へ供給する。
【0019】動作について説明すると、試料510を真
空室502内に配置させる。真空室502が排気されて
真空状態となる。システム制御ユニット542の制御下
において、試料の選択した領域においてFIB520を
スキャニングさせてスパッタリングによって物質をミリ
ングする。今日使用されている市販のシステムの場合に
は、ミリングは、通常、50pA乃至6nAの範囲内の
FIB電流で行なわれる。ある時間にわたってミリング
を行なった後に、好適には、FIB電流を減少させ、そ
のFIBで画像形成のためのスキャニングを行ない、二
次粒子検知器信号が検知器512によって画像エレクト
ロニクス554へ供給され、且つその結果得られる試料
510のFIB画像が採取され且つ画像メモリ内に格納
される。画像形成のためのFIB電流を減少させること
によって、FIBのスポットの寸法はより小さくなり、
従ってより良好な画像分解能が与えられる。FIB画像
の画素値をスレッシュホールド処理して、二進画像を形
成し、且つその二進画像を「マスク」として使用してそ
の後の時間期間においてのミリングに対してFIB52
0を制御する。具体的な仕様に依存してビーム電流を変
化させることによって画像オフセットが発生される場合
があり、それはアライメントによって補正される。
空室502内に配置させる。真空室502が排気されて
真空状態となる。システム制御ユニット542の制御下
において、試料の選択した領域においてFIB520を
スキャニングさせてスパッタリングによって物質をミリ
ングする。今日使用されている市販のシステムの場合に
は、ミリングは、通常、50pA乃至6nAの範囲内の
FIB電流で行なわれる。ある時間にわたってミリング
を行なった後に、好適には、FIB電流を減少させ、そ
のFIBで画像形成のためのスキャニングを行ない、二
次粒子検知器信号が検知器512によって画像エレクト
ロニクス554へ供給され、且つその結果得られる試料
510のFIB画像が採取され且つ画像メモリ内に格納
される。画像形成のためのFIB電流を減少させること
によって、FIBのスポットの寸法はより小さくなり、
従ってより良好な画像分解能が与えられる。FIB画像
の画素値をスレッシュホールド処理して、二進画像を形
成し、且つその二進画像を「マスク」として使用してそ
の後の時間期間においてのミリングに対してFIB52
0を制御する。具体的な仕様に依存してビーム電流を変
化させることによって画像オフセットが発生される場合
があり、それはアライメントによって補正される。
【0020】アライメントは、オフセット値を決定する
ために画像形成用(低)ビーム電流において得られた画
像をミリング(高)ビーム電流において得られた画像と
比較することによるか、又はシステムのキャリブレーシ
ョン即ち較正によって前もって決定されているオフセッ
トを与えることによって実施することが可能である。以
下に説明する実施例においては、画像形成用の電流とミ
リング用の電流との間でスイッチングを行なう場合に必
要に応じてアライメントが実施されるものと仮定する。
新たなFIB画像を採取し且つスレッシュホールド処理
を行なうことによって時折このマスクをアップデートさ
せることが可能である。画像をアップデートすること
は、プロセスを環境に対して適用的なものとさせ、従っ
てプロセスを閉ループプロセスとさせる。
ために画像形成用(低)ビーム電流において得られた画
像をミリング(高)ビーム電流において得られた画像と
比較することによるか、又はシステムのキャリブレーシ
ョン即ち較正によって前もって決定されているオフセッ
トを与えることによって実施することが可能である。以
下に説明する実施例においては、画像形成用の電流とミ
リング用の電流との間でスイッチングを行なう場合に必
要に応じてアライメントが実施されるものと仮定する。
新たなFIB画像を採取し且つスレッシュホールド処理
を行なうことによって時折このマスクをアップデートさ
せることが可能である。画像をアップデートすること
は、プロセスを環境に対して適用的なものとさせ、従っ
てプロセスを閉ループプロセスとさせる。
【0021】一例を図6(a)乃至(p)に示してあ
る。図6(a)はシリコン基板602と第一メタル(金
属)層M1の導体604と,第二メタル層M2の導体6
06と、第三メタル層M3の例えばパワープレーン又は
接地プレーン等のプレーン608と、誘電体610と、
パッシベーション612とを有する典型的なICの一部
600の理想的な概略断面(縮尺通りではない)を示し
ている。図6(b)はFIB画像に表われるようなIC
の一部を示した平面図であり、且つ点線で埋設されてい
る導体604及び606を示している。
る。図6(a)はシリコン基板602と第一メタル(金
属)層M1の導体604と,第二メタル層M2の導体6
06と、第三メタル層M3の例えばパワープレーン又は
接地プレーン等のプレーン608と、誘電体610と、
パッシベーション612とを有する典型的なICの一部
600の理想的な概略断面(縮尺通りではない)を示し
ている。図6(b)はFIB画像に表われるようなIC
の一部を示した平面図であり、且つ点線で埋設されてい
る導体604及び606を示している。
【0022】この例においては、層M3へのアクセスを
与えるためにパッシベーション612内に窓をミリング
によって形成するものである。図6(c)を参照する
と、その場合のミリングは、側壁622を有する窓62
0を形成する目的のために、スキャニング限界616と
618との間でICの領域にわたってFIB614をス
キャニングすることによって行なう。図6(d)はFI
B画像において表われるようなICの一部を示した平面
図であり、窓620は壁622に対応する明るい周辺端
部626によって取囲まれると共にパッシベーション6
12に対応するより暗い領域628によって取囲まれて
いるメタル608の明るい領域624として表われる。
典型的なFIB画像ディスプレイにおいては、メタルは
明るい領域として表われ、一方パッシベーション及び誘
電体は暗い領域として表われる。なお、図面で示す上で
の便宜上、メタルは斜線を付して示してあり、一方パッ
シベーション及び誘電体は黒点を付して示してある。
与えるためにパッシベーション612内に窓をミリング
によって形成するものである。図6(c)を参照する
と、その場合のミリングは、側壁622を有する窓62
0を形成する目的のために、スキャニング限界616と
618との間でICの領域にわたってFIB614をス
キャニングすることによって行なう。図6(d)はFI
B画像において表われるようなICの一部を示した平面
図であり、窓620は壁622に対応する明るい周辺端
部626によって取囲まれると共にパッシベーション6
12に対応するより暗い領域628によって取囲まれて
いるメタル608の明るい領域624として表われる。
典型的なFIB画像ディスプレイにおいては、メタルは
明るい領域として表われ、一方パッシベーション及び誘
電体は暗い領域として表われる。なお、図面で示す上で
の便宜上、メタルは斜線を付して示してあり、一方パッ
シベーション及び誘電体は黒点を付して示してある。
【0023】図6(e)はミリング操作の開始時を示し
ておりFIB614がスキャニング限界616と618
との間でスキャニングされてパッシベーション物質を取
除く。図6(f)は図6(e)に示した程度にミリング
を行なった後に採取したFIB画像において表われるよ
うなICの一部を示した平面図である。図6(f)にお
いて、窓区域632内に示されるパッシベーション及び
該窓区域の周りのパッシベーション634は暗い領域で
あるが、初期の窓の端部630はミリングした領域の周
辺部周りに明るいライン636として表われる。
ておりFIB614がスキャニング限界616と618
との間でスキャニングされてパッシベーション物質を取
除く。図6(f)は図6(e)に示した程度にミリング
を行なった後に採取したFIB画像において表われるよ
うなICの一部を示した平面図である。図6(f)にお
いて、窓区域632内に示されるパッシベーション及び
該窓区域の周りのパッシベーション634は暗い領域で
あるが、初期の窓の端部630はミリングした領域の周
辺部周りに明るいライン636として表われる。
【0024】図6(g)は継続してミリングを行なった
場合に得られる結果を示している。不均一なミリングに
よって1つ又はそれ以上の不規則的な区域638におい
てM3層が露出され、一方パッシベーション612は窓
区域のかなりの部分にわたって残存している。図6
(h)は、図6(g)に示した程度にミリングを行なっ
た後に採取したFIB画像において表われるようなIC
を一部を示した平面図である。図6(h)において、M
3層の露出された区域は明るいスポット640として表
われ、一方周りのパッシベーションは暗い領域642と
して表われる。端部630はミリングした領域の周辺部
周りに明るいライン636として表われる。図6(h)
のFIB画像は容易に格納することが可能であり、且つ
画素強度値をスレッシュホールド処理して格納した二進
画像を発生させることが可能である。図6(j)はこの
ような1つの画像を示している。図6(h)の明るいメ
タル区域640及び明るい端部区域636は、中実の黒
い区域644及び中実の黒いライン646へ夫々変換さ
れ、一方パッシベーション領域は白色となる。説明の便
宜上、図6(j)において、メタルは黒色として示して
あり且つパッシベーションは白色として示してある。画
素値を二進化する場合に、このような取決めと反対の取
決めを採用することも可能である。
場合に得られる結果を示している。不均一なミリングに
よって1つ又はそれ以上の不規則的な区域638におい
てM3層が露出され、一方パッシベーション612は窓
区域のかなりの部分にわたって残存している。図6
(h)は、図6(g)に示した程度にミリングを行なっ
た後に採取したFIB画像において表われるようなIC
を一部を示した平面図である。図6(h)において、M
3層の露出された区域は明るいスポット640として表
われ、一方周りのパッシベーションは暗い領域642と
して表われる。端部630はミリングした領域の周辺部
周りに明るいライン636として表われる。図6(h)
のFIB画像は容易に格納することが可能であり、且つ
画素強度値をスレッシュホールド処理して格納した二進
画像を発生させることが可能である。図6(j)はこの
ような1つの画像を示している。図6(h)の明るいメ
タル区域640及び明るい端部区域636は、中実の黒
い区域644及び中実の黒いライン646へ夫々変換さ
れ、一方パッシベーション領域は白色となる。説明の便
宜上、図6(j)において、メタルは黒色として示して
あり且つパッシベーションは白色として示してある。画
素値を二進化する場合に、このような取決めと反対の取
決めを採用することも可能である。
【0025】図6(i)は更なるミリングを制御するた
めのマスクとして図6(j)に示した二進化した画像デ
ータの使用を示している。その目的は、窓区域内の露出
されたメタルの更なるミリングを回避するか又は最小状
態に維持しながら、窓区域内のパッシベーションのFI
Bミリングを継続して行なうことである。図6(i)を
参照すると、その目的は、限界616と646との間及
び限界648と618との間でミリングを行ない、一方
限界646と648との間での更なるミリングを最小状
態とすることである。このことは、多数の方法のうちの
いずれかによって実現することが可能である。例えば、
FIB614は、限界616と618との間でスキャニ
ングを行なう場合に限界646と648との間ではブラ
ンク状態とさせることが可能である。一方、通常限界6
16と618との間でのミリングのために使用される比
較的遅いスキャニング速度を、限界640と648との
間においては著しく増加させることによってFIB61
4のスキャニング速度を変化させることが可能である。
ミリングパターンを選択的に変化させるこれらの方法及
びその他の方法については後に更に詳細に説明する。
めのマスクとして図6(j)に示した二進化した画像デ
ータの使用を示している。その目的は、窓区域内の露出
されたメタルの更なるミリングを回避するか又は最小状
態に維持しながら、窓区域内のパッシベーションのFI
Bミリングを継続して行なうことである。図6(i)を
参照すると、その目的は、限界616と646との間及
び限界648と618との間でミリングを行ない、一方
限界646と648との間での更なるミリングを最小状
態とすることである。このことは、多数の方法のうちの
いずれかによって実現することが可能である。例えば、
FIB614は、限界616と618との間でスキャニ
ングを行なう場合に限界646と648との間ではブラ
ンク状態とさせることが可能である。一方、通常限界6
16と618との間でのミリングのために使用される比
較的遅いスキャニング速度を、限界640と648との
間においては著しく増加させることによってFIB61
4のスキャニング速度を変化させることが可能である。
ミリングパターンを選択的に変化させるこれらの方法及
びその他の方法については後に更に詳細に説明する。
【0026】図6(k)は、図6(i)を参照して説明
した如く、選択的ミリングによって得られる結果を示し
ている。図6(l)は、図6(k)に示した程度にミリ
ングを行なった後に採取したものであってアップデート
したFIB画像内に表われるようなICを示している。
露出されたM3メタル区域650は、今や、前に露出さ
れたメタル区域638よりもかなり大きいが、その区域
は深く形成されるものではない。周りのパッシベーショ
ン652はより暗い領域654として表われる。端部6
56はミリングした領域の周辺部周りの明るいライン6
58として表われる。
した如く、選択的ミリングによって得られる結果を示し
ている。図6(l)は、図6(k)に示した程度にミリ
ングを行なった後に採取したものであってアップデート
したFIB画像内に表われるようなICを示している。
露出されたM3メタル区域650は、今や、前に露出さ
れたメタル区域638よりもかなり大きいが、その区域
は深く形成されるものではない。周りのパッシベーショ
ン652はより暗い領域654として表われる。端部6
56はミリングした領域の周辺部周りの明るいライン6
58として表われる。
【0027】図6(l)は、格納することが可能であ
り、且つ画素強度値をスレッシュホールド処理して格納
した二進画像を形成することが可能である。図6(m)
はこのような画像を示している。図6(l)の明るいメ
タル区域650及び明るい端部区域658は、夫々、中
実の暗い区域660及び中実の黒いライン662へ変換
され、一方パッシベーション領域は白色となる。図6
(j)の場合と同じように、説明の便宜上、メタルは黒
色として示してあり且つパッシベーションは図6(n)
において白色として示してある。
り、且つ画素強度値をスレッシュホールド処理して格納
した二進画像を形成することが可能である。図6(m)
はこのような画像を示している。図6(l)の明るいメ
タル区域650及び明るい端部区域658は、夫々、中
実の暗い区域660及び中実の黒いライン662へ変換
され、一方パッシベーション領域は白色となる。図6
(j)の場合と同じように、説明の便宜上、メタルは黒
色として示してあり且つパッシベーションは図6(n)
において白色として示してある。
【0028】図6(m)は更なるミリングを制御するた
めにマスクとして図6(n)に表わした二進化画像デー
タを使用する状態を示している。この場合にも、その目
的は、露出したメタルの更なるミリングを回避するか又
は最小としながら、窓区域内のパッシベーションのFI
Bミリングを継続して行なうことである。図6(m)を
参照すると、限界664と666との間の更なるミリン
グを最小のものとしながら、限界616と664との間
及び限界666と618との間のミリングを行なう。そ
の結果、壁622を有する窓620が得られ、且つ図6
(o)に示した如く、露出されたM3メタルは比較的平
坦な中央領域を有している。図6(p)は、FIB画像
において表われるような図6(o)のICの一部を示し
た平面図であり、窓620は壁622に対応する明るい
周辺端部626によって取囲まれると共にパッシベーシ
ョン612に対応するより暗い領域628によって取囲
まれるメタル608の明るい領域624として表われ
る。
めにマスクとして図6(n)に表わした二進化画像デー
タを使用する状態を示している。この場合にも、その目
的は、露出したメタルの更なるミリングを回避するか又
は最小としながら、窓区域内のパッシベーションのFI
Bミリングを継続して行なうことである。図6(m)を
参照すると、限界664と666との間の更なるミリン
グを最小のものとしながら、限界616と664との間
及び限界666と618との間のミリングを行なう。そ
の結果、壁622を有する窓620が得られ、且つ図6
(o)に示した如く、露出されたM3メタルは比較的平
坦な中央領域を有している。図6(p)は、FIB画像
において表われるような図6(o)のICの一部を示し
た平面図であり、窓620は壁622に対応する明るい
周辺端部626によって取囲まれると共にパッシベーシ
ョン612に対応するより暗い領域628によって取囲
まれるメタル608の明るい領域624として表われ
る。
【0029】別の実施例を図7(a)乃至(p)に示し
てある。図7(a)は、シリコン基板702と、第一メ
タル層M1の導体704と、第二メタル層M2の導体7
06と、第三メタル層M3の例えばパワープレーン又は
接地プレーン等のプレーン708と、誘電体710と、
パッシベーション712とを有する典型的なICの一部
700の理想的な概略断面(縮尺通りではない)を示し
ている。図7(b)は、FIB画像において表われるよ
うなそのICの一部を示した平面図である。
てある。図7(a)は、シリコン基板702と、第一メ
タル層M1の導体704と、第二メタル層M2の導体7
06と、第三メタル層M3の例えばパワープレーン又は
接地プレーン等のプレーン708と、誘電体710と、
パッシベーション712とを有する典型的なICの一部
700の理想的な概略断面(縮尺通りではない)を示し
ている。図7(b)は、FIB画像において表われるよ
うなそのICの一部を示した平面図である。
【0030】この実施例においては、層M2及びM1の
導体へのアクセスを与えるためにパッシベーション71
2とM3メタル層708とを貫通して窓をミリングによ
って形成する。図7(c)は所望の窓720を示してお
り、且つ図7(d)はFIB画像において表われるよう
なその窓を示している。窓720は、壁722に対応す
る明るい周辺端部726によって取囲まれると共にパッ
シベーション712に対応するより暗い領域728によ
って取囲まれるメタルの明るい領域724として表われ
る。
導体へのアクセスを与えるためにパッシベーション71
2とM3メタル層708とを貫通して窓をミリングによ
って形成する。図7(c)は所望の窓720を示してお
り、且つ図7(d)はFIB画像において表われるよう
なその窓を示している。窓720は、壁722に対応す
る明るい周辺端部726によって取囲まれると共にパッ
シベーション712に対応するより暗い領域728によ
って取囲まれるメタルの明るい領域724として表われ
る。
【0031】図7(e)はミリング操作の開始時を示し
ており、FIB714は限界716と718との間でス
キャニングされてパッシベーション物質を除去する。図
7(f)は、図7(e)に示した程度にミリングを行な
った後に採取したFIB画像において表われるようなI
Cの一部を示した平面図である。その窓区域内における
パッシベーション732及び窓区域の周りのパッシベー
ション734は暗い領域である。初期の窓の端部730
は明るいライン736として表われる。
ており、FIB714は限界716と718との間でス
キャニングされてパッシベーション物質を除去する。図
7(f)は、図7(e)に示した程度にミリングを行な
った後に採取したFIB画像において表われるようなI
Cの一部を示した平面図である。その窓区域内における
パッシベーション732及び窓区域の周りのパッシベー
ション734は暗い領域である。初期の窓の端部730
は明るいライン736として表われる。
【0032】図7(g)は継続してミリングを行なうこ
とによって得られる結果を示している。不均一なミリン
グを行なう結果として、誘電体710は1つ又はそれ以
上の不規則的な区域738において露出され、一方M3
メタル層708は窓区域の殆どにわたって残存してい
る。図7(h)は、図7(g)に示した程度にミリング
を行なった後に採取したFIB画像において表われるよ
うなICの一部を示した平面図である。誘電体層の露出
した区域は暗いスポット740として表われ、一方周り
のM3メタルは明るい領域742として表われる。端部
730はミリングした領域の周辺部周りに明るいライン
736として表われる。
とによって得られる結果を示している。不均一なミリン
グを行なう結果として、誘電体710は1つ又はそれ以
上の不規則的な区域738において露出され、一方M3
メタル層708は窓区域の殆どにわたって残存してい
る。図7(h)は、図7(g)に示した程度にミリング
を行なった後に採取したFIB画像において表われるよ
うなICの一部を示した平面図である。誘電体層の露出
した区域は暗いスポット740として表われ、一方周り
のM3メタルは明るい領域742として表われる。端部
730はミリングした領域の周辺部周りに明るいライン
736として表われる。
【0033】図7(h)のFIB画像を格納し、且つ画
素強度値をスレッシュホールド処理して格納した二進画
像を発生させることが可能である。図7(j)はこのよ
うな画像を示しており、その場合に、図7(h)のパッ
シベーション区域740は中実の黒い区域744へ変換
されており、周りのメタル領域742は中実の白い区域
746へ変換されており、端部730は中実の白いライ
ン748へ変換されており、且つ窓の周りのパッシベー
ションは黒い区域へ変換されている。図7(i)は図7
(g)と同一であり、ミリングした構成体をスレッシュ
ホールド処理した画像図7(j)の特徴と比較すること
を可能としている。図7(j)において、メタル及び端
部は白色の領域として示してあり、且つパッシベーショ
ン及び誘電体は黒色の領域として示してある。尚、画素
値を二進化する場合にこれと反対の表記方法を採用する
ことも可能である。図7(l)は図7(j)の画像の修
正したものであり、その場合に、窓の明るい端部730
に対応するライン748は二進化画像からマスクされて
いる。
素強度値をスレッシュホールド処理して格納した二進画
像を発生させることが可能である。図7(j)はこのよ
うな画像を示しており、その場合に、図7(h)のパッ
シベーション区域740は中実の黒い区域744へ変換
されており、周りのメタル領域742は中実の白い区域
746へ変換されており、端部730は中実の白いライ
ン748へ変換されており、且つ窓の周りのパッシベー
ションは黒い区域へ変換されている。図7(i)は図7
(g)と同一であり、ミリングした構成体をスレッシュ
ホールド処理した画像図7(j)の特徴と比較すること
を可能としている。図7(j)において、メタル及び端
部は白色の領域として示してあり、且つパッシベーショ
ン及び誘電体は黒色の領域として示してある。尚、画素
値を二進化する場合にこれと反対の表記方法を採用する
ことも可能である。図7(l)は図7(j)の画像の修
正したものであり、その場合に、窓の明るい端部730
に対応するライン748は二進化画像からマスクされて
いる。
【0034】図7(k)は更なるミリングを制御するた
めのマスクとして図7(l)に示された二進化画像デー
タの使用状態を示している。その目的とするところは、
窓区域内の露出されている誘電体の更なるミリングを回
避するか又は最小状態に維持しながら、窓区域内のM3
メタルのFIBミリングを継続して行なうことである。
又、窓の端部における更なるミリングを回避することが
望ましい場合がある。図7(k)を参照すると、その目
的とするところは、限界754と756との間の更なる
ミリングを最小に維持しながら、限界752と754と
の間及び限界756と758との間のミリングを行なう
ことである。限界752及び758は、限界716及び
718の幾分内側に位置しており、窓の端部において更
なるミリングが行なわれることを回避するためである。
めのマスクとして図7(l)に示された二進化画像デー
タの使用状態を示している。その目的とするところは、
窓区域内の露出されている誘電体の更なるミリングを回
避するか又は最小状態に維持しながら、窓区域内のM3
メタルのFIBミリングを継続して行なうことである。
又、窓の端部における更なるミリングを回避することが
望ましい場合がある。図7(k)を参照すると、その目
的とするところは、限界754と756との間の更なる
ミリングを最小に維持しながら、限界752と754と
の間及び限界756と758との間のミリングを行なう
ことである。限界752及び758は、限界716及び
718の幾分内側に位置しており、窓の端部において更
なるミリングが行なわれることを回避するためである。
【0035】図7(m)は図7(k)を参照して説明し
た如く、選択的ミリングの結果として得られる状態を示
している。図7(n)は、図7(m)に示した程度にミ
リングを行なった後に採取したアップデートしたFIB
画像において表われるようなICの状態を示している。
露出された誘電体区域760は、この場合には、前に露
出された誘電体区域738よりもかなり大きく、且つ暗
い領域762として表われている。周りのM3メタル7
64は明るい領域766として表われている。端部76
8はミリングした領域の周辺部周りに明るいライン77
0として表われている。パッシベーションはより暗い領
域772として表われている。
た如く、選択的ミリングの結果として得られる状態を示
している。図7(n)は、図7(m)に示した程度にミ
リングを行なった後に採取したアップデートしたFIB
画像において表われるようなICの状態を示している。
露出された誘電体区域760は、この場合には、前に露
出された誘電体区域738よりもかなり大きく、且つ暗
い領域762として表われている。周りのM3メタル7
64は明るい領域766として表われている。端部76
8はミリングした領域の周辺部周りに明るいライン77
0として表われている。パッシベーションはより暗い領
域772として表われている。
【0036】図7(n)は格納することが可能であり、
画素強度値をスレッシュホールド処理して格納した二進
画像を発生することが可能である。図7(p)はこのよ
うな画像を示している。図7(n)の誘電体区域762
及びパッシベーション区域772は、夫々、中実の黒色
即ち真っ黒の区域774及び776へ変換されている。
図7(n)のメタルM3領域766は白色領域778と
なる。図7(n)のボーダーライン770は窓端部にお
いての更なるミリングを回避するために、領域776と
隣接した中実の黒色のラインへ変換される。
画素強度値をスレッシュホールド処理して格納した二進
画像を発生することが可能である。図7(p)はこのよ
うな画像を示している。図7(n)の誘電体区域762
及びパッシベーション区域772は、夫々、中実の黒色
即ち真っ黒の区域774及び776へ変換されている。
図7(n)のメタルM3領域766は白色領域778と
なる。図7(n)のボーダーライン770は窓端部にお
いての更なるミリングを回避するために、領域776と
隣接した中実の黒色のラインへ変換される。
【0037】図7(o)は、更なるミリングを制御する
ためのマスクとして、図7(p)に示した二進化画像デ
ータの使用状態を示している。この場合にも、その目的
とするところは、露出されたパッシベーションの更なる
ミリングを回避するか又は最小状態に維持しながら、窓
区域内のM3メタルのFIBミリングを継続して行なう
ことである。図7(o)を参照すると、限界780と7
82との間の更なるミリングを最小状態に維持しなが
ら、限界752と780との間及び限界782と758
との間においてミリングを行なう。その結果、図7
(c)に示したような窓720が得られる。
ためのマスクとして、図7(p)に示した二進化画像デ
ータの使用状態を示している。この場合にも、その目的
とするところは、露出されたパッシベーションの更なる
ミリングを回避するか又は最小状態に維持しながら、窓
区域内のM3メタルのFIBミリングを継続して行なう
ことである。図7(o)を参照すると、限界780と7
82との間の更なるミリングを最小状態に維持しなが
ら、限界752と780との間及び限界782と758
との間においてミリングを行なう。その結果、図7
(c)に示したような窓720が得られる。
【0038】更に別の実施例を図8(a)乃至(p)に
示してある。図8(a)は、シリコン基板802と、第
一メタル層M1の導体804と第二メタル層M2の導体
806と第三メタル層M3の例えばパワープレーン又は
接地プレーン等のプレーン808と誘電体層810及び
812と、パッシベーション814とを有する典型的な
ICの一部800の理想的な概略断面(縮尺通りではな
い)を示している。更に、製造期間中にIC構成体内に
トラップされた粒子816(例えば、タングステンから
なる)が存在している。図8(b)は、それがFIB画
像において表われるようなICの一部を示している。埋
設されている粒子816の位置は点線818で示してあ
り(然しながら、それはFIB画像において見ることは
できない)、一方パッシベーション814の隆起した区
域は819で示してある。
示してある。図8(a)は、シリコン基板802と、第
一メタル層M1の導体804と第二メタル層M2の導体
806と第三メタル層M3の例えばパワープレーン又は
接地プレーン等のプレーン808と誘電体層810及び
812と、パッシベーション814とを有する典型的な
ICの一部800の理想的な概略断面(縮尺通りではな
い)を示している。更に、製造期間中にIC構成体内に
トラップされた粒子816(例えば、タングステンから
なる)が存在している。図8(b)は、それがFIB画
像において表われるようなICの一部を示している。埋
設されている粒子816の位置は点線818で示してあ
り(然しながら、それはFIB画像において見ることは
できない)、一方パッシベーション814の隆起した区
域は819で示してある。
【0039】例えば製造プロセスにおける問題を診断す
る場合の助けとして、検査又は解析を行なうために粒子
816を露出させることが所望される。通常、その粒子
の組成は未知である。図8(c)は粒子816を露出さ
せるためにミリングによって形成されるような窓820
を示している。図8(d)は、例えば試料を構成する原
子又は分子化合物を互いに区別することが可能な画像等
の、粒子816とICの周囲構造との間の何等かのタイ
プのコントラストを有する画像において表われるような
窓820を示している。このようなコントラスト画像
は、例えば、二次イオン質量スペクトロスコピー(SI
MS)又はオージェ(Auger)又はEDX技術を使
用して発生させることが可能である。オージェ技術で
は、試料の表面において数kVの範囲内のエネルギを有
する電子を衝突させ、且つ跳ね返る電子(二次電子では
ない)のエネルギを解析するものである。跳ね返ってく
る電子のエネルギは、その電子が相互作用を行なう原子
の特性である。EDX技術では、構成体内の原子の電子
がより高い状態に励起されるように試料に電子を衝突さ
せる。これらの電子がより低い状態に落ち込む場合に、
その原子のX線特性が発生される。周りのIC構造と粒
子816(例えば、必ずしも原子を区別するものではな
い物質コントラスト画像)又は粒子816の輪郭(例え
ば、トポグラフィコントラスト画像)との間のコントラ
ストを与えるその他の画像形成技術を使用することも可
能である。どのような技術が使用されようとも、図8
(d)の画像は、中央円形領域822(例えば、タング
ステン)として粒子816、誘電体境界826(例え
ば、SiO2 )及び金属境界828(例えば、アルミニ
ウム)を有する矩形状の窓領域824(例えば、アルミ
ニウム)及び周りのパッシベーション830を示してい
る。このコントラスト画像は、タングステン粒子816
をミリングすることなしに、M3層をミリングによって
除去することを可能としている。
る場合の助けとして、検査又は解析を行なうために粒子
816を露出させることが所望される。通常、その粒子
の組成は未知である。図8(c)は粒子816を露出さ
せるためにミリングによって形成されるような窓820
を示している。図8(d)は、例えば試料を構成する原
子又は分子化合物を互いに区別することが可能な画像等
の、粒子816とICの周囲構造との間の何等かのタイ
プのコントラストを有する画像において表われるような
窓820を示している。このようなコントラスト画像
は、例えば、二次イオン質量スペクトロスコピー(SI
MS)又はオージェ(Auger)又はEDX技術を使
用して発生させることが可能である。オージェ技術で
は、試料の表面において数kVの範囲内のエネルギを有
する電子を衝突させ、且つ跳ね返る電子(二次電子では
ない)のエネルギを解析するものである。跳ね返ってく
る電子のエネルギは、その電子が相互作用を行なう原子
の特性である。EDX技術では、構成体内の原子の電子
がより高い状態に励起されるように試料に電子を衝突さ
せる。これらの電子がより低い状態に落ち込む場合に、
その原子のX線特性が発生される。周りのIC構造と粒
子816(例えば、必ずしも原子を区別するものではな
い物質コントラスト画像)又は粒子816の輪郭(例え
ば、トポグラフィコントラスト画像)との間のコントラ
ストを与えるその他の画像形成技術を使用することも可
能である。どのような技術が使用されようとも、図8
(d)の画像は、中央円形領域822(例えば、タング
ステン)として粒子816、誘電体境界826(例え
ば、SiO2 )及び金属境界828(例えば、アルミニ
ウム)を有する矩形状の窓領域824(例えば、アルミ
ニウム)及び周りのパッシベーション830を示してい
る。このコントラスト画像は、タングステン粒子816
をミリングすることなしに、M3層をミリングによって
除去することを可能としている。
【0040】図8(e)の断面に示した如く、スキャン
限界834と836との間でFIB832をスキャニン
グさせることによってミリングが開始される。図8
(f)の画像を参照すると、粒子816の上側に存在す
るM3メタル層808の一部838が露出され、一方パ
ッシベーション814は窓の残部840内及び窓の周り
において残存したままとなる。図8(g)の断面に示し
た如く、ミリングが継続して行なわれる。図8(h)の
画像を参照すると、誘電体物質812の円形領域842
が示されている。メタル808はパッシベーション84
6によって取囲まれている窓の残部844内に示されて
いる。図8(i)の断面に示される如く、更なるミリン
グが継続して行なわれる。図8(j)の画像を参照する
と誘電体領域842の中心において848で示される如
く、粒子816が見えるようになるとミリングが停止さ
れる。
限界834と836との間でFIB832をスキャニン
グさせることによってミリングが開始される。図8
(f)の画像を参照すると、粒子816の上側に存在す
るM3メタル層808の一部838が露出され、一方パ
ッシベーション814は窓の残部840内及び窓の周り
において残存したままとなる。図8(g)の断面に示し
た如く、ミリングが継続して行なわれる。図8(h)の
画像を参照すると、誘電体物質812の円形領域842
が示されている。メタル808はパッシベーション84
6によって取囲まれている窓の残部844内に示されて
いる。図8(i)の断面に示される如く、更なるミリン
グが継続して行なわれる。図8(j)の画像を参照する
と誘電体領域842の中心において848で示される如
く、粒子816が見えるようになるとミリングが停止さ
れる。
【0041】粒子816が見える領域内の画素を第一値
(例えば、黒)へ設定し且つ残りの画素を第二値(例え
ば、白)へ設定することによって図8(j)の画像を二
進化させる。次いで、その二進化画像をマスクとして使
用して、図8(k)に示した如くミリングを制御し、領
域848においての更なるミリングを回避する。即ち、
窓のミリングは限界834と850との間及び限界85
2と836との間においては継続して行ない、従って粒
子816は保存される。図8(l)の画像は、粒子81
6のより多くの部分が854において見えるようになっ
ているばかりか、M3メタル層808を介して誘電体8
12が見えるようになっている区域856,858,8
60が示されている。次いで、例えば限界834と86
2との間及び限界864と836との間において、図8
(m)に示した如く、継続してミリングを行なうための
マスクとして使用するために図8(l)の画像を二進化
する。図8(n)の画像は、誘電体領域868によって
取囲まれている粒子816を866で示しており、M3
メタルの周辺部を870で示しており、且つパッシベー
ション814を872で示してある。図8(n)は図8
(o)における如く、更なるミリングを制御するための
マスクとして使用するために二進化させる。図8(p)
の画像は、粒子816の更により多くの部分が見える状
態に874で示してあり、且つ更なるミリングを制御す
るためのマスクとして使用するために二進化することが
可能である。マスクを時々アップデートすることによっ
て、周囲の物質をミリングによって除去しながら粒子8
16を保存することが可能である。
(例えば、黒)へ設定し且つ残りの画素を第二値(例え
ば、白)へ設定することによって図8(j)の画像を二
進化させる。次いで、その二進化画像をマスクとして使
用して、図8(k)に示した如くミリングを制御し、領
域848においての更なるミリングを回避する。即ち、
窓のミリングは限界834と850との間及び限界85
2と836との間においては継続して行ない、従って粒
子816は保存される。図8(l)の画像は、粒子81
6のより多くの部分が854において見えるようになっ
ているばかりか、M3メタル層808を介して誘電体8
12が見えるようになっている区域856,858,8
60が示されている。次いで、例えば限界834と86
2との間及び限界864と836との間において、図8
(m)に示した如く、継続してミリングを行なうための
マスクとして使用するために図8(l)の画像を二進化
する。図8(n)の画像は、誘電体領域868によって
取囲まれている粒子816を866で示しており、M3
メタルの周辺部を870で示しており、且つパッシベー
ション814を872で示してある。図8(n)は図8
(o)における如く、更なるミリングを制御するための
マスクとして使用するために二進化させる。図8(p)
の画像は、粒子816の更により多くの部分が見える状
態に874で示してあり、且つ更なるミリングを制御す
るためのマスクとして使用するために二進化することが
可能である。マスクを時々アップデートすることによっ
て、周囲の物質をミリングによって除去しながら粒子8
16を保存することが可能である。
【0042】図9は図5のシステムを修正したシステム
900を示しており、同一の部品には同一の参照番号を
付してある。修正した部分は、二次イオン質量分析検知
器902を付加しており、該検知器の出力信号は画像エ
レクトロニクス554へ供給される。検知器902から
の信号は、試料510の物質を区別することを可能とし
ており、且つ元素を区別するような態様でサンプルの画
像を発生するために使用される。このような画像は、例
えば図8(a)乃至8(p)の実施例における如く、タ
ングステンのミリングを最小状態に維持しながらアルミ
ニウムと誘電体とを選択的にミリングする場合のような
特定の物質の選択的ミリングを行なうためのマスクを用
意するために使用することが可能である。
900を示しており、同一の部品には同一の参照番号を
付してある。修正した部分は、二次イオン質量分析検知
器902を付加しており、該検知器の出力信号は画像エ
レクトロニクス554へ供給される。検知器902から
の信号は、試料510の物質を区別することを可能とし
ており、且つ元素を区別するような態様でサンプルの画
像を発生するために使用される。このような画像は、例
えば図8(a)乃至8(p)の実施例における如く、タ
ングステンのミリングを最小状態に維持しながらアルミ
ニウムと誘電体とを選択的にミリングする場合のような
特定の物質の選択的ミリングを行なうためのマスクを用
意するために使用することが可能である。
【0043】図10は、オージェ又はEDX技術を使用
して試料510の画像形成を行なうための構成を有する
図5のシステムの更に修正したシステム1000を示し
ている。電子・光学カラム1005が試料510に対し
て電子ビーム1010を指向させる。カラム1005
は、供給源1015及びアライメント/偏向コイル10
20を有している。Eビームエネルギは、SEM高電圧
制御器1025によって制御され、一方、Eビームアラ
イメント及び偏向はSEMアライメント・偏向制御器1
030によって制御される。制御器1025及び103
0は、システム制御ユニット542と通信を行なう。検
知器1035は、試料510から跳ね返ってくる電子の
エネルギを検知し且つ解析するため(オージェ技術が使
用される)、又は試料510の原子から発生するX線を
検知するため(EDX技術が使用される場合)に設けら
れている。いずれの場合においても、検知器1035
は、試料510の基本的な構成物質を区別することを可
能とする信号を供給する。その信号はその試料の画像を
発生するために使用される。その基本的な画像は、例え
ば、図8(a)乃至(p)の実施例における如く、選択
的ミリングを行なうためのマスクを作成するために使用
される。
して試料510の画像形成を行なうための構成を有する
図5のシステムの更に修正したシステム1000を示し
ている。電子・光学カラム1005が試料510に対し
て電子ビーム1010を指向させる。カラム1005
は、供給源1015及びアライメント/偏向コイル10
20を有している。Eビームエネルギは、SEM高電圧
制御器1025によって制御され、一方、Eビームアラ
イメント及び偏向はSEMアライメント・偏向制御器1
030によって制御される。制御器1025及び103
0は、システム制御ユニット542と通信を行なう。検
知器1035は、試料510から跳ね返ってくる電子の
エネルギを検知し且つ解析するため(オージェ技術が使
用される)、又は試料510の原子から発生するX線を
検知するため(EDX技術が使用される場合)に設けら
れている。いずれの場合においても、検知器1035
は、試料510の基本的な構成物質を区別することを可
能とする信号を供給する。その信号はその試料の画像を
発生するために使用される。その基本的な画像は、例え
ば、図8(a)乃至(p)の実施例における如く、選択
的ミリングを行なうためのマスクを作成するために使用
される。
【0044】図11乃至図13は、例えば図5のシステ
ムのようなFIBシステムで選択的ミリングを行なうた
めのFIB電流を制御するためのマスクを使用する幾つ
かの可能な方法を概略的に示している。尚、同一の構成
要素には同一の参照番号を付してある。FIB520
は、FIBカラム506によって試料510へ指向され
る。イオン供給源516からのイオンは、夫々レンズ電
圧供給源1190及び1195の制御下にある第一イオ
ン光学レンズ1105及び第二イオン光学レンズ111
0によってフォーカス即ち合焦される。8極子1115
の偏向要素が、X偏向制御器1120及びY偏向制御器
1125によって供給される偏向電圧に応答してFIB
を偏向させる。これらの偏向電圧は、例えばシステム制
御ユニット542における画像メモリ1140内に格納
されているXアドレス値1130及び、アドレス値11
35によって決定される。制御CPU1145が、Xア
ドレス値及びYアドレス値を収容するカウンタをインク
リメントさせて試料510上においてFIB520のス
キャニングを実行させる。従来のFIBミリングにおけ
る如く、ミリングすべき物質のタイプ及び区域、及び所
望の精度及び分解能に基づいて、ユーザによって公称の
FIBミリング電流及びラスタ速度が選択される。
ムのようなFIBシステムで選択的ミリングを行なうた
めのFIB電流を制御するためのマスクを使用する幾つ
かの可能な方法を概略的に示している。尚、同一の構成
要素には同一の参照番号を付してある。FIB520
は、FIBカラム506によって試料510へ指向され
る。イオン供給源516からのイオンは、夫々レンズ電
圧供給源1190及び1195の制御下にある第一イオ
ン光学レンズ1105及び第二イオン光学レンズ111
0によってフォーカス即ち合焦される。8極子1115
の偏向要素が、X偏向制御器1120及びY偏向制御器
1125によって供給される偏向電圧に応答してFIB
を偏向させる。これらの偏向電圧は、例えばシステム制
御ユニット542における画像メモリ1140内に格納
されているXアドレス値1130及び、アドレス値11
35によって決定される。制御CPU1145が、Xア
ドレス値及びYアドレス値を収容するカウンタをインク
リメントさせて試料510上においてFIB520のス
キャニングを実行させる。従来のFIBミリングにおけ
る如く、ミリングすべき物質のタイプ及び区域、及び所
望の精度及び分解能に基づいて、ユーザによって公称の
FIBミリング電流及びラスタ速度が選択される。
【0045】画像を採取するために、FIB電流を適宜
のレベルへ設定し、FIB520を試料510にわたっ
てスキャニングし、且つ信号検知器512が検知器信号
を発生する。この検知器信号は、アナログ・デジタル変
換器1155によって変換され且つFIB画像を記述す
る1組のデータ1160として画像メモリ1140内に
格納される。このFIB画像は、モニタ536のFIB
画像窓1165内に表示させることが可能である。(F
IB画像の代わりに元素レベルのコントラスト画像を発
生させるために、図9における如くSIMS検知器90
2を置換させるか、又は図10におけるようにEDX又
はオージェ検知器1035を置換させることが可能であ
る。説明の便宜上、図11乃至13は、FIB画像を発
生するための二次粒子検知器を使用するものと仮定して
いる。)格納されたFIB画像データ1160の個別的
な画素値をスレッシュホールド処理し、且つ画像メモリ
1140内に格納する。格納した1組のデータ1170
は、このFIB画像データ1160からマスク画像を定
義する1組のデータ1175を発生する場合に実行され
るべき操作を記述する。画像メモリ1140はマスク画
像を定義するデータ1175を格納する。例えば窓の端
部又は選択的ミリングが行なわれることを回避すべきそ
の他の区域をマスキングすること等の、マスク画像を発
生する場合にその他の処理を実施することも可能であ
る。マスク画像データ1175は、更なるミリングを制
御するために使用され、且つモニタ536のマスク画像
窓1180内に表示させることが可能である。
のレベルへ設定し、FIB520を試料510にわたっ
てスキャニングし、且つ信号検知器512が検知器信号
を発生する。この検知器信号は、アナログ・デジタル変
換器1155によって変換され且つFIB画像を記述す
る1組のデータ1160として画像メモリ1140内に
格納される。このFIB画像は、モニタ536のFIB
画像窓1165内に表示させることが可能である。(F
IB画像の代わりに元素レベルのコントラスト画像を発
生させるために、図9における如くSIMS検知器90
2を置換させるか、又は図10におけるようにEDX又
はオージェ検知器1035を置換させることが可能であ
る。説明の便宜上、図11乃至13は、FIB画像を発
生するための二次粒子検知器を使用するものと仮定して
いる。)格納されたFIB画像データ1160の個別的
な画素値をスレッシュホールド処理し、且つ画像メモリ
1140内に格納する。格納した1組のデータ1170
は、このFIB画像データ1160からマスク画像を定
義する1組のデータ1175を発生する場合に実行され
るべき操作を記述する。画像メモリ1140はマスク画
像を定義するデータ1175を格納する。例えば窓の端
部又は選択的ミリングが行なわれることを回避すべきそ
の他の区域をマスキングすること等の、マスク画像を発
生する場合にその他の処理を実施することも可能であ
る。マスク画像データ1175は、更なるミリングを制
御するために使用され、且つモニタ536のマスク画像
窓1180内に表示させることが可能である。
【0046】実効的なFIBミリング電流を制御するた
めにそのマスク画像データを種々の態様で使用すること
が可能である。その1つの態様を図11に示してある。
各XYアドレスにおけるマスク画像データ1175の二
進値は、FIB電流制御器1150への入力信号として
使用され、該制御器はビームブランカ1185へブラン
キング信号を供給する。そのビームは、FIB520が
ミリングされるべき試料510のXY領域上をスキャニ
ングする場合にはブランクせずに実効的FIBミリング
電流を高レベルに維持し、且つミリングを最小とすべき
XY領域上をスキャニングする場合にはブランキングを
行なって実効的FIBミリング電流を減少させたレベル
に維持する。
めにそのマスク画像データを種々の態様で使用すること
が可能である。その1つの態様を図11に示してある。
各XYアドレスにおけるマスク画像データ1175の二
進値は、FIB電流制御器1150への入力信号として
使用され、該制御器はビームブランカ1185へブラン
キング信号を供給する。そのビームは、FIB520が
ミリングされるべき試料510のXY領域上をスキャニ
ングする場合にはブランクせずに実効的FIBミリング
電流を高レベルに維持し、且つミリングを最小とすべき
XY領域上をスキャニングする場合にはブランキングを
行なって実効的FIBミリング電流を減少させたレベル
に維持する。
【0047】マスク画像データで実効的FIBミリング
電流を制御する別の方法を図12に示してある。各XY
アドレスにおけるマスク画像データ1175の二進値を
FIB電流制御器1150への入力信号として使用し、
それは第一レンズ電圧供給源1190及び第二レンズ電
圧供給源1195への制御信号を供給する。FIB52
0の実効的ミリング電流は、第一及び第二イオン・光学
レンズ1105及び1110の特性を調節することによ
って制御され、例えばビーム制限用アパーチャ1285
と相対的にイオン・光学レンズ対の共役点をシフトさせ
ることによって制御される。実効的FIBミリング電流
は、FIB520がミリングされるべき試料510のX
Y領域にわたってスキャニングされる場合に高レベルに
維持され、且つミリングを最小とすべきXY領域にわた
ってビームがスキャニングされる場合には減少される。
電流を制御する別の方法を図12に示してある。各XY
アドレスにおけるマスク画像データ1175の二進値を
FIB電流制御器1150への入力信号として使用し、
それは第一レンズ電圧供給源1190及び第二レンズ電
圧供給源1195への制御信号を供給する。FIB52
0の実効的ミリング電流は、第一及び第二イオン・光学
レンズ1105及び1110の特性を調節することによ
って制御され、例えばビーム制限用アパーチャ1285
と相対的にイオン・光学レンズ対の共役点をシフトさせ
ることによって制御される。実効的FIBミリング電流
は、FIB520がミリングされるべき試料510のX
Y領域にわたってスキャニングされる場合に高レベルに
維持され、且つミリングを最小とすべきXY領域にわた
ってビームがスキャニングされる場合には減少される。
【0048】図13はマスク画像データで実効的FIB
ミリング電流を制御する別の好適な態様を示している。
各XYアドレスにおけるマスク画像データ1175の二
進値がFIB電流制御器1250への入力信号として使
用され、それは、X偏向制御器1120及びY偏向制御
器1125への制御信号を与える。FIB電流は一定に
維持され、一方FIB520のスキャニング速度は、ミ
リングされるべきXY領域にわたってはより長い滞在時
間を与え(従ってより高いミリング速度)、一方ミリン
グを最小とすべきXY領域にわたっては短い滞在時間
(即ち低下されたミリング速度)を与えるように調節さ
れる。従って、マスク画像データ1175の二進値は、
各XYアドレスにおいてのドエル即ち滞在時間を制御す
ることによってミリングの割合即ち速度を制御する。
ミリング電流を制御する別の好適な態様を示している。
各XYアドレスにおけるマスク画像データ1175の二
進値がFIB電流制御器1250への入力信号として使
用され、それは、X偏向制御器1120及びY偏向制御
器1125への制御信号を与える。FIB電流は一定に
維持され、一方FIB520のスキャニング速度は、ミ
リングされるべきXY領域にわたってはより長い滞在時
間を与え(従ってより高いミリング速度)、一方ミリン
グを最小とすべきXY領域にわたっては短い滞在時間
(即ち低下されたミリング速度)を与えるように調節さ
れる。従って、マスク画像データ1175の二進値は、
各XYアドレスにおいてのドエル即ち滞在時間を制御す
ることによってミリングの割合即ち速度を制御する。
【0049】自己マスク型ミリングの好適な方法は以下
の如くに要約することが可能である。
の如くに要約することが可能である。
【0050】(1)サンプル即ち試料を真空室内に配置
し、真空室を排気させ、該試料上にFIBをスキャニン
グさせ、且つミリングされるべき試料の領域を識別す
る。
し、真空室を排気させ、該試料上にFIBをスキャニン
グさせ、且つミリングされるべき試料の領域を識別す
る。
【0051】(2)試料内に窓を定義し、FIBでのミ
リングを開始する。
リングを開始する。
【0052】(3)以下の条件が充足される場合にはミ
リングを手動的に又は自動的に停止する。
リングを手動的に又は自動的に停止する。
【0053】(a)所望の端点への推定時間が経過した
か、(b)コントラスト画像において誘電体下側のメタ
ルが見え始めるか(例えば、メタルを露出させるために
コンタクト又はプローブ孔を刻設すべき箇所におい
て)、(c)コントラスト画像においてメタル下側の誘
電体が表われ初めるか(例えば、メタルラインを切断す
べき箇所、又は上側のメタル層を貫通して窓を刻設すべ
き箇所において)、(d)孔の縁が露出されるか、
(e)コントラスト画像において優先的ミリングによっ
て発生される表面トポグラフィが見えるようになるか、
(f)コントラスト画像がマスク型ミリングのために有
用なその他のグレースケール即ち中間調情報を提示する
か、のいずれかである。
か、(b)コントラスト画像において誘電体下側のメタ
ルが見え始めるか(例えば、メタルを露出させるために
コンタクト又はプローブ孔を刻設すべき箇所におい
て)、(c)コントラスト画像においてメタル下側の誘
電体が表われ初めるか(例えば、メタルラインを切断す
べき箇所、又は上側のメタル層を貫通して窓を刻設すべ
き箇所において)、(d)孔の縁が露出されるか、
(e)コントラスト画像において優先的ミリングによっ
て発生される表面トポグラフィが見えるようになるか、
(f)コントラスト画像がマスク型ミリングのために有
用なその他のグレースケール即ち中間調情報を提示する
か、のいずれかである。
【0054】(4)試料のコントラスト画像を定義する
データを採取する。
データを採取する。
【0055】(5)マスク画像データを発生させるため
にコントラスト画像データを処理する。
にコントラスト画像データを処理する。
【0056】(a)コントラスト画像データへスレッシ
ュホールド値を適用してマスク画像データを発生する。
ュホールド値を適用してマスク画像データを発生する。
【0057】(b)(オプション)例えばトポグラフィ
特徴(例えば、ミリングした窓の傾斜端部)に起因して
強調されるマスク画像区域をマスクすることによってマ
スク画像データを修正する。
特徴(例えば、ミリングした窓の傾斜端部)に起因して
強調されるマスク画像区域をマスクすることによってマ
スク画像データを修正する。
【0058】(c)FIB変調のためにマスク画像のマ
ッピングを決定する(例えば、メタル層を露出させるた
めに、マスク画像の暗い区域によって表わされる誘電体
のみをミリングすること;メタル層内に窓を刻設するた
めに、マスク画像の明るい区域によって表わされるメタ
ルのみをミリングすること;ぎざぎざの区域を奇麗にす
るために、特定の領域のみをミリングすること)。
ッピングを決定する(例えば、メタル層を露出させるた
めに、マスク画像の暗い区域によって表わされる誘電体
のみをミリングすること;メタル層内に窓を刻設するた
めに、マスク画像の明るい区域によって表わされるメタ
ルのみをミリングすること;ぎざぎざの区域を奇麗にす
るために、特定の領域のみをミリングすること)。
【0059】(6)(必要に応じ)画像採取のためのよ
うにミリング用の異なるビーム電流を使用することから
発生するオフセットを補償するためにマスクデータをミ
リング電流におけるビーム位置と整合させるか、又はそ
の逆。
うにミリング用の異なるビーム電流を使用することから
発生するオフセットを補償するためにマスクデータをミ
リング電流におけるビーム位置と整合させるか、又はそ
の逆。
【0060】(7)マスク画像データを使用して実効的
FIBミリング電流を制御する。
FIBミリング電流を制御する。
【0061】(a)(オプション)FIBラスタ制御バ
ッファへマスク画像データをコピーする。
ッファへマスク画像データをコピーする。
【0062】(b)FIBラスタ制御バッファの出力を
FIB強度又は電流又はスキャニング制御器へ供給する
(例えば、ビームブランキングによって、アパーチャと
相対的な共役点シフトによって、又はラスタスキャン速
度を変化させることによって、ビーム電流を制御す
る)。
FIB強度又は電流又はスキャニング制御器へ供給する
(例えば、ビームブランキングによって、アパーチャと
相対的な共役点シフトによって、又はラスタスキャン速
度を変化させることによって、ビーム電流を制御す
る)。
【0063】(8)マスク画像を使用して実効的FIB
ミリング強度を制御しながら、画定した区域にわたって
FIBのラスタスキャニングを行なうことによってミリ
ングを再開する。
ミリング強度を制御しながら、画定した区域にわたって
FIBのラスタスキャニングを行なうことによってミリ
ングを再開する。
【0064】(9)ミリングが完了するまでステップ
(3)乃至(8)を繰返し行なう。例えば、メタル層を
露出させる場合には、ミリングした領域が全て明るい領
域となる場合に所望の結果が達成される。誘電体層を露
出させる場合には、全てが暗い領域となる場合に所望の
結果が得られる。ぎざぎざの端部を奇麗にする場合に
は、ユーザによって決定された所望のレベルへ減少され
た場合に所望の結果が得られる。従って、優先的ミリン
グは補償され、表面孔及びピッティング等が誇張される
ことを防止する。
(3)乃至(8)を繰返し行なう。例えば、メタル層を
露出させる場合には、ミリングした領域が全て明るい領
域となる場合に所望の結果が達成される。誘電体層を露
出させる場合には、全てが暗い領域となる場合に所望の
結果が得られる。ぎざぎざの端部を奇麗にする場合に
は、ユーザによって決定された所望のレベルへ減少され
た場合に所望の結果が得られる。従って、優先的ミリン
グは補償され、表面孔及びピッティング等が誇張される
ことを防止する。
【0065】選択的ミリング用のマスク又はマスクデー
タを使用していつ準備を行ない且つ開始するかを決定す
るために多様な方法を使用することが可能である。例え
ば、オペレータは、経験及び/又は公称の層厚さ及びミ
リング速度及び/又は採取した試料の画像の視覚的検査
に依存することが可能である。通常のFIBエンドポイ
ント即ち端点検知技術を使用することも可能であり、例
えば、二次粒子カウントにおける変化をモニタすること
が可能である。SIMS又はオージェ又はEDS検知技
術を使用する場合には、原子組成における変化をモニタ
することによってある層が一部露出されたことを検知す
ることが可能である。
タを使用していつ準備を行ない且つ開始するかを決定す
るために多様な方法を使用することが可能である。例え
ば、オペレータは、経験及び/又は公称の層厚さ及びミ
リング速度及び/又は採取した試料の画像の視覚的検査
に依存することが可能である。通常のFIBエンドポイ
ント即ち端点検知技術を使用することも可能であり、例
えば、二次粒子カウントにおける変化をモニタすること
が可能である。SIMS又はオージェ又はEDS検知技
術を使用する場合には、原子組成における変化をモニタ
することによってある層が一部露出されたことを検知す
ることが可能である。
【0066】上述した如く、マスクをアップデートし且
つそれを閉ループプロセスにおいてミリングされている
変化する表面へ適合させるために時折新たな画像を採取
することが可能である。該マスクはミリングされる構成
体の関数としてアップデートすることが可能であり、例
えば、複数個の層が順次ミリングされる場合に、各層が
露出される毎に該マスクをアップデートすることが可能
である。ミリングされる区域、ミリング速度、ビーム電
流等に依存して、該マスクは、ミリ秒から数十秒又は数
百秒の範囲の周期でアップデートさせることが可能であ
る。
つそれを閉ループプロセスにおいてミリングされている
変化する表面へ適合させるために時折新たな画像を採取
することが可能である。該マスクはミリングされる構成
体の関数としてアップデートすることが可能であり、例
えば、複数個の層が順次ミリングされる場合に、各層が
露出される毎に該マスクをアップデートすることが可能
である。ミリングされる区域、ミリング速度、ビーム電
流等に依存して、該マスクは、ミリ秒から数十秒又は数
百秒の範囲の周期でアップデートさせることが可能であ
る。
【0067】所望によりミリングが進行するにしたがい
継続的にマスクをアップデートすることが可能である。
例えば、FIBが所定の区域にわたってラスタされる毎
に二次粒子信号を回収し且つ解析し、且つ該マスク又は
該マスクの一部を発生するか又はアップデートするため
に使用することが可能である。ミリング期間中に採取さ
れるデータは一度に1つのフレーム、又は一度に1つの
ライン、又は一度に1つの点のいずれかで、マスクをア
ップデートするために使用することが可能である。
継続的にマスクをアップデートすることが可能である。
例えば、FIBが所定の区域にわたってラスタされる毎
に二次粒子信号を回収し且つ解析し、且つ該マスク又は
該マスクの一部を発生するか又はアップデートするため
に使用することが可能である。ミリング期間中に採取さ
れるデータは一度に1つのフレーム、又は一度に1つの
ライン、又は一度に1つの点のいずれかで、マスクをア
ップデートするために使用することが可能である。
【0068】インターレースしたラインの組でミリング
される区域にわたってFIBをラスタスキャニングさせ
ることが可能である。例えば、最初の通過期間中に、F
IBは高電流に設定され且つミリングを行なうための奇
数番のライン上を低スキャニング速度でスキャニングさ
せ、且つ2番目の通過期間中に、FIBを低い電流に設
定し且つ画像採取に対しての偶数番のライン上をより高
いスキャニング速度でスキャニングさせる。3番目のパ
ス即ち通過期間中に、FIBを低電流に設定し且つ画像
採取用の奇数番のライン上を高いスキャニング速度でス
キャニングさせ、且つ4番目のパス即ち通過期間中に、
FIBを高電流に設定し且つミリング用の偶数番のライ
ン上を低いスキャニング速度でスキャニングさせる。こ
のような態様でビーム電流及びスキャニング速度を変化
させることによって、ミリングが進行するにしたがいマ
スクのアップデートをほぼ継続的に行なうことが可能で
ある。マスクを発生するために使用されるコントラスト
画像は、所定数のパス即ち通過回数からの画素毎の「ロ
ーリング」平均を使用することによって用意し且つアッ
プデートさせることが可能である。この意味において、
画素は表示された画像内の位置に対応することは必要で
はないが、好適には、FIBカラムへの与えられた組の
偏向電圧から発生するFIBのXYスキャン位置に対応
するものである。
される区域にわたってFIBをラスタスキャニングさせ
ることが可能である。例えば、最初の通過期間中に、F
IBは高電流に設定され且つミリングを行なうための奇
数番のライン上を低スキャニング速度でスキャニングさ
せ、且つ2番目の通過期間中に、FIBを低い電流に設
定し且つ画像採取に対しての偶数番のライン上をより高
いスキャニング速度でスキャニングさせる。3番目のパ
ス即ち通過期間中に、FIBを低電流に設定し且つ画像
採取用の奇数番のライン上を高いスキャニング速度でス
キャニングさせ、且つ4番目のパス即ち通過期間中に、
FIBを高電流に設定し且つミリング用の偶数番のライ
ン上を低いスキャニング速度でスキャニングさせる。こ
のような態様でビーム電流及びスキャニング速度を変化
させることによって、ミリングが進行するにしたがいマ
スクのアップデートをほぼ継続的に行なうことが可能で
ある。マスクを発生するために使用されるコントラスト
画像は、所定数のパス即ち通過回数からの画素毎の「ロ
ーリング」平均を使用することによって用意し且つアッ
プデートさせることが可能である。この意味において、
画素は表示された画像内の位置に対応することは必要で
はないが、好適には、FIBカラムへの与えられた組の
偏向電圧から発生するFIBのXYスキャン位置に対応
するものである。
【0069】図11乃至13における如く、マスク画像
は、1組のマスク画像データ1175として用意され且
つ格納されることを必要とするものではない。その代わ
りにミリングが行なわれている場合に実効的FIBミリ
ング電流を制御するためのマスクデータ信号を発生する
ために、コントラスト画像は適宜必要に応じて処理する
ことが可能である。例えば、コントラスト画像の各XY
位置における画素値をメモリから逐次的に読取り且つそ
の画素値をスレッシュホールド処理して二進(又はグレ
イレベル即ち中間調レベル)の値を発生し、その値を使
用してそのXY位置における実効的FIBミリング電流
を制御する。
は、1組のマスク画像データ1175として用意され且
つ格納されることを必要とするものではない。その代わ
りにミリングが行なわれている場合に実効的FIBミリ
ング電流を制御するためのマスクデータ信号を発生する
ために、コントラスト画像は適宜必要に応じて処理する
ことが可能である。例えば、コントラスト画像の各XY
位置における画素値をメモリから逐次的に読取り且つそ
の画素値をスレッシュホールド処理して二進(又はグレ
イレベル即ち中間調レベル)の値を発生し、その値を使
用してそのXY位置における実効的FIBミリング電流
を制御する。
【0070】マスク画像を形成するコントラスト画像を
得るために、検知器512からの二次粒子信号の代わり
にステージ電流を使用することが可能である。ステージ
電流は、ミリング期間中に試料ステージから接地への測
定した電流の流れであり、それは一次イオン電流+二次
電子電流+二次イオン電流の和である。一次電流は固定
されており且つ二次イオン電流は無視可能なものであ
り、従ってステージ電流は主に二次電子電流によって変
化する。
得るために、検知器512からの二次粒子信号の代わり
にステージ電流を使用することが可能である。ステージ
電流は、ミリング期間中に試料ステージから接地への測
定した電流の流れであり、それは一次イオン電流+二次
電子電流+二次イオン電流の和である。一次電流は固定
されており且つ二次イオン電流は無視可能なものであ
り、従ってステージ電流は主に二次電子電流によって変
化する。
【0071】本明細書に記載した技術は、誘電体の上の
メタル(例えば、メタルパワープレーン)を区別するた
めばかりではなく、メタル上の誘電体、誘電体上の誘電
体、メタル上のメタル、及びその他のコントラストを区
別するために使用することが可能である。本明細書にお
いては、「コントラスト画像」という用語は、物質のコ
ントラスト、トポグラフィのコントラスト及び/又は電
圧のコントラストを表わす任意の画像を包含するものと
して使用されている。界面においての異なる物質のコン
トラストは、本発明に基づいてマスクデータによってミ
リングを制御する場合に特に有用である。「コントラス
ト画像」という用語は、FIB画像、例えばSIMS,
オージェ又はEDX画像等の元素レベルでのコントラス
ト画像(例えば、特定の元素又は元素の組合わせが存在
するか又は存在しない場合にのみミリングが発生すべき
場合)、SEM画像、及び/又は光学的画像等を包含す
るものである。光学的画像の分解能は、約1ミクロン以
下の特徴を区別するためには不適切な場合がある。「F
IB画像」という用語は、FIBの助けを借りて発生さ
れた画像を意味するものであるが、それは二次イオン画
像又は二次電子画像等をも包含するものであってそれら
のみに制限されるべきものではない。
メタル(例えば、メタルパワープレーン)を区別するた
めばかりではなく、メタル上の誘電体、誘電体上の誘電
体、メタル上のメタル、及びその他のコントラストを区
別するために使用することが可能である。本明細書にお
いては、「コントラスト画像」という用語は、物質のコ
ントラスト、トポグラフィのコントラスト及び/又は電
圧のコントラストを表わす任意の画像を包含するものと
して使用されている。界面においての異なる物質のコン
トラストは、本発明に基づいてマスクデータによってミ
リングを制御する場合に特に有用である。「コントラス
ト画像」という用語は、FIB画像、例えばSIMS,
オージェ又はEDX画像等の元素レベルでのコントラス
ト画像(例えば、特定の元素又は元素の組合わせが存在
するか又は存在しない場合にのみミリングが発生すべき
場合)、SEM画像、及び/又は光学的画像等を包含す
るものである。光学的画像の分解能は、約1ミクロン以
下の特徴を区別するためには不適切な場合がある。「F
IB画像」という用語は、FIBの助けを借りて発生さ
れた画像を意味するものであるが、それは二次イオン画
像又は二次電子画像等をも包含するものであってそれら
のみに制限されるべきものではない。
【0072】元素レベルでのコントラスト画像(例え
ば、SIMS,EDX,オージェ又はその他の技術によ
って発生される画像)は、特定の元素、元素の組合わ
せ、又は選択した組合わせにおいての元素の特定の比を
ミリングで除去するために本発明に基づいて使用するこ
とが可能である。例えば、MOSトランジスタのドレイ
ン又はソース領域等の特定のドープ濃度を有する体積部
分をFIBで除去するためのマスクデータを用意するた
めに元素レベルのコントラスト画像を使用することが可
能である。逆に特定の元素、元素の組合わせ又は元素の
比以外の物質をFIBで除去するためのマスクデータを
用意するために元素レベルのコントラスト画像を使用す
ることが可能である。
ば、SIMS,EDX,オージェ又はその他の技術によ
って発生される画像)は、特定の元素、元素の組合わ
せ、又は選択した組合わせにおいての元素の特定の比を
ミリングで除去するために本発明に基づいて使用するこ
とが可能である。例えば、MOSトランジスタのドレイ
ン又はソース領域等の特定のドープ濃度を有する体積部
分をFIBで除去するためのマスクデータを用意するた
めに元素レベルのコントラスト画像を使用することが可
能である。逆に特定の元素、元素の組合わせ又は元素の
比以外の物質をFIBで除去するためのマスクデータを
用意するために元素レベルのコントラスト画像を使用す
ることが可能である。
【0073】ある画像形成条件下(典型的には、10-6
Torrより高い真空で好適には10-7Torrであっ
て且つ低いビームラスタ速度)において、試料のグレイ
ン構造を示すコントラスト画像を得ることが可能であ
る。このようなコントラストは、チャンネリングコント
ラストとも呼ばれる。このような画像は、本発明技術を
使用して特定のグレイン配向を選択的にミリングさせる
ことを可能とするマスクデータを発生するために使用す
ることが可能である。
Torrより高い真空で好適には10-7Torrであっ
て且つ低いビームラスタ速度)において、試料のグレイ
ン構造を示すコントラスト画像を得ることが可能であ
る。このようなコントラストは、チャンネリングコント
ラストとも呼ばれる。このような画像は、本発明技術を
使用して特定のグレイン配向を選択的にミリングさせる
ことを可能とするマスクデータを発生するために使用す
ることが可能である。
【0074】採取したコントラスト画像又は画像マスク
は、ミリングプロセス期間中に時間と共に又はビーム電
流における変化と共に発生することのある画像シフトを
補償するために使用することが可能である。メモリ内の
与えられたXY座標位置に対して試料上にFIBが衝突
する実際の位置は幾つかの理由によってドリフトする場
合がある。試料の最も最近のコントラスト画像又は画像
マスクを該試料の前に採取したコントラスト画像又は画
像マスクと比較することによって、それらの画像の間の
オフセットを決定し且つこのドリフトを補正するために
使用することが可能である。従って、ミリングの精度が
向上される。尚、1993年3月15日付で出願した米
国特許出願第08/031,547号(発明者:リチャ
ードディーンバーナード)は、IC装置の画像間のオフ
セットを決定する方法に付いて説明している。該方法
は、例えば試料のコントラスト画像とその試料のマスク
画像との間のような異なった種類の画像間のオフセット
を決定するために使用することも可能である。
は、ミリングプロセス期間中に時間と共に又はビーム電
流における変化と共に発生することのある画像シフトを
補償するために使用することが可能である。メモリ内の
与えられたXY座標位置に対して試料上にFIBが衝突
する実際の位置は幾つかの理由によってドリフトする場
合がある。試料の最も最近のコントラスト画像又は画像
マスクを該試料の前に採取したコントラスト画像又は画
像マスクと比較することによって、それらの画像の間の
オフセットを決定し且つこのドリフトを補正するために
使用することが可能である。従って、ミリングの精度が
向上される。尚、1993年3月15日付で出願した米
国特許出願第08/031,547号(発明者:リチャ
ードディーンバーナード)は、IC装置の画像間のオフ
セットを決定する方法に付いて説明している。該方法
は、例えば試料のコントラスト画像とその試料のマスク
画像との間のような異なった種類の画像間のオフセット
を決定するために使用することも可能である。
【0075】上述した如く、採取した画像をスレッシュ
ホールド処理することによって二値化し、マスクしたミ
リングプロセスに対するオン/オフマップの形態でマス
クを形成する。FIBの実効的ミリング強度を制御する
ためにグレイレベル即ち中間調を使用することも可能で
ある(二進レベルの代わりに)。即ち、実効的FIBミ
リング電流は、例えば、FIBをブランキングさせる
か、又はマスクデータのグレイレベルの関数としてFI
Bのラスタスキャン速度を変化させること等によって制
御することが可能である。更に、FIBは、ミリングさ
れるべき特定の位置又は1組の位置に対してベクトル付
けさせることが可能である。二進マップを形成するため
に使用されるスレッシュホールドはユーザが定義するこ
とが可能であるのと同じく、画像のグレイレベルと実効
的FIBミリング強度との間のマッピングはユーザが定
義することが可能であり且つリニアなものである必要は
ない。
ホールド処理することによって二値化し、マスクしたミ
リングプロセスに対するオン/オフマップの形態でマス
クを形成する。FIBの実効的ミリング強度を制御する
ためにグレイレベル即ち中間調を使用することも可能で
ある(二進レベルの代わりに)。即ち、実効的FIBミ
リング電流は、例えば、FIBをブランキングさせる
か、又はマスクデータのグレイレベルの関数としてFI
Bのラスタスキャン速度を変化させること等によって制
御することが可能である。更に、FIBは、ミリングさ
れるべき特定の位置又は1組の位置に対してベクトル付
けさせることが可能である。二進マップを形成するため
に使用されるスレッシュホールドはユーザが定義するこ
とが可能であるのと同じく、画像のグレイレベルと実効
的FIBミリング強度との間のマッピングはユーザが定
義することが可能であり且つリニアなものである必要は
ない。
【0076】その他のマスクデータを派生する方法も可
能である。例えば、トポグラフィコントラスト画像はト
ポグラフィ特徴の端部のみを示す場合があり、従って、
マスク又はマスクデータを用意する場合に、エッジ即ち
端部によって定義される区域を「充填」することが望ま
しい場合がある。これらの端部が1つの特徴の周囲を定
義する場合には、マスクデータを用意する前に、その特
徴を充填するためにコントラスト画像を編集することが
可能である。
能である。例えば、トポグラフィコントラスト画像はト
ポグラフィ特徴の端部のみを示す場合があり、従って、
マスク又はマスクデータを用意する場合に、エッジ即ち
端部によって定義される区域を「充填」することが望ま
しい場合がある。これらの端部が1つの特徴の周囲を定
義する場合には、マスクデータを用意する前に、その特
徴を充填するためにコントラスト画像を編集することが
可能である。
【0077】1例を図16(a)乃至(f)に示してあ
る。これは、導体1410(図14(a))をFIBミ
リングによって切断すべき場合である。「切断ボック
ス」1445の境界を確立し(図14(b))、尚その
場合に、表示されているFIB画像の上に切断ボックス
を定義することによって確立する。「切断ボックス」境
界内に存在するFIB画像の部分をマスクを用意するた
めの開始点としてとる。「切断ボックス」によって定義
された区域全体をミリングすることは望ましいことでは
なく、導体1410とオーバーラップする「切断ボック
ス」の領域にわたってのみミリングを行なう。即ち、ミ
リングが行なわれるべき領域は、トポグラフィコントラ
ストライン1435と1440との間に存在する「切断
ボックス」の中央部分によって定義される。図16
(c)に示される最初のマスク1605は、コントラス
トライン1435と1440との間の領域を充填させる
ことによって「切断ボックス」1445内に存在する図
14(b)のFIB画像の部分から用意される。図16
(a)の断面に示した如く、次いで、FIB1610を
スキャニングして限界1615と1620との間のミリ
ングを行なう。導体1410の端部、例えば位置162
5及び1630においてのピッティングは、該マスクを
使用することによって制限される。
る。これは、導体1410(図14(a))をFIBミ
リングによって切断すべき場合である。「切断ボック
ス」1445の境界を確立し(図14(b))、尚その
場合に、表示されているFIB画像の上に切断ボックス
を定義することによって確立する。「切断ボックス」境
界内に存在するFIB画像の部分をマスクを用意するた
めの開始点としてとる。「切断ボックス」によって定義
された区域全体をミリングすることは望ましいことでは
なく、導体1410とオーバーラップする「切断ボック
ス」の領域にわたってのみミリングを行なう。即ち、ミ
リングが行なわれるべき領域は、トポグラフィコントラ
ストライン1435と1440との間に存在する「切断
ボックス」の中央部分によって定義される。図16
(c)に示される最初のマスク1605は、コントラス
トライン1435と1440との間の領域を充填させる
ことによって「切断ボックス」1445内に存在する図
14(b)のFIB画像の部分から用意される。図16
(a)の断面に示した如く、次いで、FIB1610を
スキャニングして限界1615と1620との間のミリ
ングを行なう。導体1410の端部、例えば位置162
5及び1630においてのピッティングは、該マスクを
使用することによって制限される。
【0078】ある時間の間ミリングを行なった後に、図
16(b)に示した如く、あらたなるFIB画像を採取
する。ミリングされたトレンチ即ち溝は上側及び下側の
トポグラフィコントラストライン1635及び1640
として該画像内に表われ、又多分、外側トポグラフィコ
ントラストライン1645及び1650、明確に定義さ
れたコントラストライン1655及び1660が導体1
410の露出された端部に表われる(トポグラフィコン
トラストと物質コントラストとの結合した結果とし
て)。図16(f)に示した新たなミリングマスク16
65が、コントラストライン1655と1660との間
の領域を充填することによって「切断ボックス」144
5内に存在する図16(b)のFIB画像の部分から用
意される。マスク1665を使用してFIBミリングを
再開し、新たなスキャニング限界1670及び1675
を画定する。最適なミリング精度とするためには、ミリ
ングプロセス期間中に時々ミリングマスク(又はマスク
の代わりにマスクデータ)をアップデートすることが望
ましい。
16(b)に示した如く、あらたなるFIB画像を採取
する。ミリングされたトレンチ即ち溝は上側及び下側の
トポグラフィコントラストライン1635及び1640
として該画像内に表われ、又多分、外側トポグラフィコ
ントラストライン1645及び1650、明確に定義さ
れたコントラストライン1655及び1660が導体1
410の露出された端部に表われる(トポグラフィコン
トラストと物質コントラストとの結合した結果とし
て)。図16(f)に示した新たなミリングマスク16
65が、コントラストライン1655と1660との間
の領域を充填することによって「切断ボックス」144
5内に存在する図16(b)のFIB画像の部分から用
意される。マスク1665を使用してFIBミリングを
再開し、新たなスキャニング限界1670及び1675
を画定する。最適なミリング精度とするためには、ミリ
ングプロセス期間中に時々ミリングマスク(又はマスク
の代わりにマスクデータ)をアップデートすることが望
ましい。
【0079】当業者にとって明らかな如く、マスク16
05を用意するためのコントラストライン1435と1
440との間の領域を充填する操作及びマスク1665
を用意するためにコントラストライン1655と166
0との間の領域を充填する操作は、従来の画像編集技術
を使用して手動的に又は自動的に行なうことが可能であ
る。画素毎に画像を編集する能力、又は選択した境界ラ
インによって定義される領域を充填する能力等の多様な
編集能力を与えるコンピュータ化した画像処理及び表示
システムは公知である。マスクアップデート処理は、例
えば、マスクに対する境界線として使用すべき画像コン
トラストラインに対して予め設定した境界線コントラス
トレベルを定義することによって自動化することが可能
である。例えば図16(b)のようなFIB画像を採取
すると、適宜予め設定したコントラストレベルが、マス
ク1655に対する境界としてコントラストライン16
55及び1660の自動的な選択を行なうことを可能と
する。マスクデータ準備を自動化するのに有用な画像処
理技術は、例えば、D. Ballard etal.
著「コンピュータビジョン(COMPUTER VIS
ION)」、プレンティスホール出版社、ISBN0−
13−165316(特に「輪郭追従(Contour
Following)」に関するサブセクション4.
6)及びJ. Russ著「画像処理ハンドブック(T
HE IMAGE PROCESSING HANDB
OOK)」、CRCプレス出版社、ISBN0−849
3−4233−3(特に、「二進画像処理(Proce
ssing BinaryImages)」に関する第
6章)等のテキストに記載されている。
05を用意するためのコントラストライン1435と1
440との間の領域を充填する操作及びマスク1665
を用意するためにコントラストライン1655と166
0との間の領域を充填する操作は、従来の画像編集技術
を使用して手動的に又は自動的に行なうことが可能であ
る。画素毎に画像を編集する能力、又は選択した境界ラ
インによって定義される領域を充填する能力等の多様な
編集能力を与えるコンピュータ化した画像処理及び表示
システムは公知である。マスクアップデート処理は、例
えば、マスクに対する境界線として使用すべき画像コン
トラストラインに対して予め設定した境界線コントラス
トレベルを定義することによって自動化することが可能
である。例えば図16(b)のようなFIB画像を採取
すると、適宜予め設定したコントラストレベルが、マス
ク1655に対する境界としてコントラストライン16
55及び1660の自動的な選択を行なうことを可能と
する。マスクデータ準備を自動化するのに有用な画像処
理技術は、例えば、D. Ballard etal.
著「コンピュータビジョン(COMPUTER VIS
ION)」、プレンティスホール出版社、ISBN0−
13−165316(特に「輪郭追従(Contour
Following)」に関するサブセクション4.
6)及びJ. Russ著「画像処理ハンドブック(T
HE IMAGE PROCESSING HANDB
OOK)」、CRCプレス出版社、ISBN0−849
3−4233−3(特に、「二進画像処理(Proce
ssing BinaryImages)」に関する第
6章)等のテキストに記載されている。
【0080】本発明の自己マスク型ミリング技術は、例
えば、米国特許第5,055,696号に記載される如
く、エンハンスト及び/又は差動型FIBエッチングに
対する1つ又はそれ以上の化学物質の使用と結合させる
ことが可能である。同様に、本発明の自己マスク型ミリ
ング技術は、電子ビーム化学誘起型エッチングにおいて
使用することが可能であり、その場合に、適宜の1つ又
はそれ以上の化学物質の存在下においてエッチングを行
なうためにFIBの代わりに電子ビームが使用される。
えば、米国特許第5,055,696号に記載される如
く、エンハンスト及び/又は差動型FIBエッチングに
対する1つ又はそれ以上の化学物質の使用と結合させる
ことが可能である。同様に、本発明の自己マスク型ミリ
ング技術は、電子ビーム化学誘起型エッチングにおいて
使用することが可能であり、その場合に、適宜の1つ又
はそれ以上の化学物質の存在下においてエッチングを行
なうためにFIBの代わりに電子ビームが使用される。
【0081】装置上に層を付着形成するための適宜の化
学物質と結合してFIB(例えば、シリコンイオンビー
ム)又はその他の粒子ビームを使用することは公知であ
る。例えば、H Komano et al.「日本の
応用物理ジャーナル(Japanese JOURNA
L OF APPLIED PHYSICS)」、Vo
l.28,No.11(1989年11月)、2372
−2375頁を参照するとよい。本発明の自己マスク型
技術は、例えば絶縁体層等の一貫した層を付設するため
に使用することが可能である。この場合には、絶縁層が
手が加えられないままであることを決定するために物質
コントラスト画像が使用される。
学物質と結合してFIB(例えば、シリコンイオンビー
ム)又はその他の粒子ビームを使用することは公知であ
る。例えば、H Komano et al.「日本の
応用物理ジャーナル(Japanese JOURNA
L OF APPLIED PHYSICS)」、Vo
l.28,No.11(1989年11月)、2372
−2375頁を参照するとよい。本発明の自己マスク型
技術は、例えば絶縁体層等の一貫した層を付設するため
に使用することが可能である。この場合には、絶縁層が
手が加えられないままであることを決定するために物質
コントラスト画像が使用される。
【0082】上述した例においては、マスク又はマスク
データを用意するために使用されるコントラスト画像
は、処理中の試料の表面に対して実質的に垂直な面から
取られたものとして示されている。トポグラフィコント
ラストの解釈を助けるために、試料の表面に対してその
他の角度において(例えば、SEMの場合表面に対して
45度)画像を採取するために画像形成システムを使用
することも可能である。例えば、図4の画像は、試料の
表面に対して垂直以外の面から採取されており、且つ良
好なるトポグラフィコントラストを提供している。この
ような垂直でない画像からの情報は、マスクデータを形
成するため又は処理するために使用することが可能であ
る。デバッグ及び/又は欠陥解析を容易なものとするた
めに、ICの全部又は一部をデパッシベーション即ち脱
パッシベーション処理を行なうことが所望される場合が
ある。公知の技術では、例えば米国特許第4,961,
812号及び第4,980,019号に記載されるよう
に、ICをグローバルに即ち全体的にデパッシベーショ
ンを行なうために反応性イオンエッチング(RIE)を
使用する。これらの技術は多数の欠点を有している。こ
れらの技術は複雑であり且つオペレータに依存するもの
であって、熟練したオペレータを必要とし且つ注意深く
特性付けたプロセスを必要とする。RIEグローバルデ
パッシベーションは、全体的なICに対する誘電定数を
変化させ、従って回路のタイミング特性を変化させる。
このことはIC欠陥をマスクする場合がある。RIEグ
ローバルデパッシベーションは、時々、製造期間中に誘
電体内に捕獲された粒子を除去し、関心のある欠陥を取
除くか又はマスクする。RIEグローバルデパッシベー
ションは、更に、比較的遅く、典型的なマイクロプロセ
サの場合には90分乃至2時間を必要とする。
データを用意するために使用されるコントラスト画像
は、処理中の試料の表面に対して実質的に垂直な面から
取られたものとして示されている。トポグラフィコント
ラストの解釈を助けるために、試料の表面に対してその
他の角度において(例えば、SEMの場合表面に対して
45度)画像を採取するために画像形成システムを使用
することも可能である。例えば、図4の画像は、試料の
表面に対して垂直以外の面から採取されており、且つ良
好なるトポグラフィコントラストを提供している。この
ような垂直でない画像からの情報は、マスクデータを形
成するため又は処理するために使用することが可能であ
る。デバッグ及び/又は欠陥解析を容易なものとするた
めに、ICの全部又は一部をデパッシベーション即ち脱
パッシベーション処理を行なうことが所望される場合が
ある。公知の技術では、例えば米国特許第4,961,
812号及び第4,980,019号に記載されるよう
に、ICをグローバルに即ち全体的にデパッシベーショ
ンを行なうために反応性イオンエッチング(RIE)を
使用する。これらの技術は多数の欠点を有している。こ
れらの技術は複雑であり且つオペレータに依存するもの
であって、熟練したオペレータを必要とし且つ注意深く
特性付けたプロセスを必要とする。RIEグローバルデ
パッシベーションは、全体的なICに対する誘電定数を
変化させ、従って回路のタイミング特性を変化させる。
このことはIC欠陥をマスクする場合がある。RIEグ
ローバルデパッシベーションは、時々、製造期間中に誘
電体内に捕獲された粒子を除去し、関心のある欠陥を取
除くか又はマスクする。RIEグローバルデパッシベー
ションは、更に、比較的遅く、典型的なマイクロプロセ
サの場合には90分乃至2時間を必要とする。
【0083】装置表面近くにハロゲンをベースとしたガ
スを注入させることによってFIBミリングを加速させ
ることが知られている。そのプロセスの特定の特性は、
注入されるガス及びミリングされる物質のタイプに依存
する。利点としては、物質の除去が加速されること、物
質依存性のミリング速度によって物質選択性ミリングを
行なうことが可能であること、及び再付着が減少される
ので奇麗な切断面及びより高いアスペクト比の孔及び側
壁を形成することが可能であること等である。二弗化キ
セノン即ちXeF2 は、SiO2 及びSi3 N4 等のI
Cにおいてしばしば使用される誘電体物質のFIBによ
る除去を加速させるガスの一例である。アルミニウム信
号線の場合と比較して、3:1乃至10:1の差動的物
質除去速度が容易に達成される。
スを注入させることによってFIBミリングを加速させ
ることが知られている。そのプロセスの特定の特性は、
注入されるガス及びミリングされる物質のタイプに依存
する。利点としては、物質の除去が加速されること、物
質依存性のミリング速度によって物質選択性ミリングを
行なうことが可能であること、及び再付着が減少される
ので奇麗な切断面及びより高いアスペクト比の孔及び側
壁を形成することが可能であること等である。二弗化キ
セノン即ちXeF2 は、SiO2 及びSi3 N4 等のI
Cにおいてしばしば使用される誘電体物質のFIBによ
る除去を加速させるガスの一例である。アルミニウム信
号線の場合と比較して、3:1乃至10:1の差動的物
質除去速度が容易に達成される。
【0084】この物質選択性特性は、電子ビームプロー
ブ信号の信頼性を改善するためにIC信号線の局所的デ
パッシベーションにとって有用なものである。XeF2
でのFIBミリングプロセス期間中に、物質除去速度
は、アルミニウム/メタル導体が露出される区域におい
てはより低い。ミリングが継続して行なわれると、より
多くの誘電体が除去され、導体が下側に存在する誘電体
をイオンビームから「マスク」するために形成される誘
電体の「台地」上にアルミニウム導体が残存される。例
えば、図17は、第四メタル導体1715、第三メタル
導体1720及び1725、第二メタル導体1730,
1735,1740,1745及び第一メタル導体17
50,1755を露出させるために、CAIBEプロセ
スにおいてXeF2 を使用する誘電体優先的FIBミリ
ングによって局所的にデパッシベーションされた多層装
置における「窓」1710を示したFIB画像である。
ブ信号の信頼性を改善するためにIC信号線の局所的デ
パッシベーションにとって有用なものである。XeF2
でのFIBミリングプロセス期間中に、物質除去速度
は、アルミニウム/メタル導体が露出される区域におい
てはより低い。ミリングが継続して行なわれると、より
多くの誘電体が除去され、導体が下側に存在する誘電体
をイオンビームから「マスク」するために形成される誘
電体の「台地」上にアルミニウム導体が残存される。例
えば、図17は、第四メタル導体1715、第三メタル
導体1720及び1725、第二メタル導体1730,
1735,1740,1745及び第一メタル導体17
50,1755を露出させるために、CAIBEプロセ
スにおいてXeF2 を使用する誘電体優先的FIBミリ
ングによって局所的にデパッシベーションされた多層装
置における「窓」1710を示したFIB画像である。
【0085】このデパッシベーションプロセスは、誘電
体及びパッシベーション物質としてSiO2 及びSi3
N4 を使用する一層及び二層メタル装置に対して良好に
作用する。然しながら、三層及び四層のメタル装置の場
合には、下側の層から誘電体を除去するのに必要な長引
くFIB露光によって上側のレベルの露出された導体が
損傷されたり切断されたりする場合がある。図17は、
例えば、1760及び1765の位置において第三メタ
ル導体1720及び1725が夫々損傷されていること
を示している。例えばポリイミド等のゆっくりとミリン
グされる誘電体物質の場合にも損傷が発生する場合があ
る。図18は、XeF2 補助型FIBエッチングプロセ
スにおいてポリイミドパッシベーション1825のミリ
ング速度が遅いために過剰なエッチングが成されること
によって、装置の上側のレベルの導体1810,181
5,1820が幅狭とされている例を示したFIB画像
である。
体及びパッシベーション物質としてSiO2 及びSi3
N4 を使用する一層及び二層メタル装置に対して良好に
作用する。然しながら、三層及び四層のメタル装置の場
合には、下側の層から誘電体を除去するのに必要な長引
くFIB露光によって上側のレベルの露出された導体が
損傷されたり切断されたりする場合がある。図17は、
例えば、1760及び1765の位置において第三メタ
ル導体1720及び1725が夫々損傷されていること
を示している。例えばポリイミド等のゆっくりとミリン
グされる誘電体物質の場合にも損傷が発生する場合があ
る。図18は、XeF2 補助型FIBエッチングプロセ
スにおいてポリイミドパッシベーション1825のミリ
ング速度が遅いために過剰なエッチングが成されること
によって、装置の上側のレベルの導体1810,181
5,1820が幅狭とされている例を示したFIB画像
である。
【0086】本発明に基づく自己マスク型FIBミリン
グは、特に選択した局所領域からのパッシベーション除
去によって発生される損傷を減少させるために使用する
ことが可能である。本発明によれば、物質が次第に露出
される場合に、メタルのミリングに対抗して選択するた
めにFIBによって発生される適用性マスクを使用す
る。本発明に基づく自己マスク型FIBミリングを使用
する局所的デパッシベーションは以下の利点を有してい
る。即ち、操作がオペレータの熟練度とは実質的に独立
しており、予め特性化を行なうことが必要でないか殆ど
必要でなく、パッシベーション内に埋設された粒子を除
去する可能性が実質的に減少され、且つIC全体によっ
て見られる誘電体の誘電定数は著しく変化されることは
ない。
グは、特に選択した局所領域からのパッシベーション除
去によって発生される損傷を減少させるために使用する
ことが可能である。本発明によれば、物質が次第に露出
される場合に、メタルのミリングに対抗して選択するた
めにFIBによって発生される適用性マスクを使用す
る。本発明に基づく自己マスク型FIBミリングを使用
する局所的デパッシベーションは以下の利点を有してい
る。即ち、操作がオペレータの熟練度とは実質的に独立
しており、予め特性化を行なうことが必要でないか殆ど
必要でなく、パッシベーション内に埋設された粒子を除
去する可能性が実質的に減少され、且つIC全体によっ
て見られる誘電体の誘電定数は著しく変化されることは
ない。
【0087】自己マスク型ミリングによるデパッシベー
ションは、誘電体優先的ガスの助けを借りて又は助けを
借りることなしに実施することが可能である。自己マス
ク型FIBミリング自体で導体を露出させるために有効
なものであるが、物質選択性ガスを使用するCAIBE
と結合した自己マスク型ミリングを使用することは多数
の利点を有している。即ち、導体間でのリーク電流を誘
起させることのある物質再付着が減少され、特に深いパ
ッシベーションのミリングを行なう場合に端点検知が簡
単化され、導体を密集させて経路付けを行なう込み入っ
た区域においての下側のレベルの導体を露出させること
を簡単化するためにより高いアスペクト比を達成するこ
とが可能であり、且つミリングはより迅速に進行する。
ションは、誘電体優先的ガスの助けを借りて又は助けを
借りることなしに実施することが可能である。自己マス
ク型FIBミリング自体で導体を露出させるために有効
なものであるが、物質選択性ガスを使用するCAIBE
と結合した自己マスク型ミリングを使用することは多数
の利点を有している。即ち、導体間でのリーク電流を誘
起させることのある物質再付着が減少され、特に深いパ
ッシベーションのミリングを行なう場合に端点検知が簡
単化され、導体を密集させて経路付けを行なう込み入っ
た区域においての下側のレベルの導体を露出させること
を簡単化するためにより高いアスペクト比を達成するこ
とが可能であり、且つミリングはより迅速に進行する。
【0088】図19(a)乃至(o)は、本発明に基づ
くICの局所的デパッシベーションのためのプロセスの
一例を示している。図19(a)は、陰線を付けた矩形
1900によって表わされる典型的なFIB画像を示し
ており、オーバーレイはパッシベーション層1912の
下側の埋設導体1902,1904,1906,190
8,1910の輪郭を示しており、且つビア1914が
導体1908と1910とを接続している。図19
(b)は最初のマスク(プロセスを開始するためのゼロ
マスク即ちマスク無し)を表わす白色の矩形1916を
示している。後のステップにおいて、FIB画像をスレ
ッシュホールド処理することによってマスクが発生され
る。図19(c)は図19(a)のライン19(c)−
19(c)に沿ってとった断面である。
くICの局所的デパッシベーションのためのプロセスの
一例を示している。図19(a)は、陰線を付けた矩形
1900によって表わされる典型的なFIB画像を示し
ており、オーバーレイはパッシベーション層1912の
下側の埋設導体1902,1904,1906,190
8,1910の輪郭を示しており、且つビア1914が
導体1908と1910とを接続している。図19
(b)は最初のマスク(プロセスを開始するためのゼロ
マスク即ちマスク無し)を表わす白色の矩形1916を
示している。後のステップにおいて、FIB画像をスレ
ッシュホールド処理することによってマスクが発生され
る。図19(c)は図19(a)のライン19(c)−
19(c)に沿ってとった断面である。
【0089】FIBミリング(XeF2 を使用するか又
は使用せずに)を実施して、図19(a)のFIB画像
に示した領域を局所的にデパッシベーションさせる。図
19(d)はその結果得られるFIB画像1918を示
しており、その場合に、アルミニウムの導体1902が
露出される。図19(f)は図19(d)のライン19
f−19fに沿ってとった断面である。図19(e)に
示した如く、暗いマスキング区域1920が発生され
(図19(f)のFIB画像をスレッシュホールド処理
し且つ反転させることにより、且つその後のミリング期
間中にマスク1924を使用して露出したメタル導体1
902のミリングを回避する。
は使用せずに)を実施して、図19(a)のFIB画像
に示した領域を局所的にデパッシベーションさせる。図
19(d)はその結果得られるFIB画像1918を示
しており、その場合に、アルミニウムの導体1902が
露出される。図19(f)は図19(d)のライン19
f−19fに沿ってとった断面である。図19(e)に
示した如く、暗いマスキング区域1920が発生され
(図19(f)のFIB画像をスレッシュホールド処理
し且つ反転させることにより、且つその後のミリング期
間中にマスク1924を使用して露出したメタル導体1
902のミリングを回避する。
【0090】FIBミリング(XeF2 を使用するか又
は使用せずに)を、図19(e)のマスクを使用して継
続して行なう。図19(g)は、その結果得られるFI
B画像1926を示しており、その場合に、第二層メタ
ルが露出されて導体1904及び1908を露出させ
る。図19(i)は図19(g)のライン19i−19
iに沿ってとった断面である。メタル導体1904及び
1908が露出されると、図19(g)のFIB画像を
使用して、露出されたメタル導体1902,1904,
1908のミリングを回避する更なるミリングのために
図19(h)における如くマスク1928を形成する。
マスク1928の領域1930は、更なるミリングの期
間中にマスクされるべき部分であり、一方領域1932
はミリングが行なわれるべき部分である。
は使用せずに)を、図19(e)のマスクを使用して継
続して行なう。図19(g)は、その結果得られるFI
B画像1926を示しており、その場合に、第二層メタ
ルが露出されて導体1904及び1908を露出させ
る。図19(i)は図19(g)のライン19i−19
iに沿ってとった断面である。メタル導体1904及び
1908が露出されると、図19(g)のFIB画像を
使用して、露出されたメタル導体1902,1904,
1908のミリングを回避する更なるミリングのために
図19(h)における如くマスク1928を形成する。
マスク1928の領域1930は、更なるミリングの期
間中にマスクされるべき部分であり、一方領域1932
はミリングが行なわれるべき部分である。
【0091】関心のあるすべてのメタル層が露出される
までこのプロセスを継続して行なう。例えば、図19
(h)のマスクを使用してFIBミリング(XeF2 を
使用するか又は使用せずに)を継続して行なう。図19
(j)は、その結果得られるFIB画像1934を示し
ており、その場合には、第三メタル層が露出されて導体
1910を露出させる。図19(l)は図19(j)の
ライン19l−19lに沿ってとった断面である。メタ
ル導体1910が露出されると、図19(j)のFIB
画像を使用して、露出されたメタル導体1902,19
04,1908,1910のミリングを回避する更なる
ミリングのための図19(k)におけるようなマスク1
936を形成する。マスク1936の領域1938は更
なるミリング期間中にマスクされるべき部分であり、一
方領域1940はミリングされるべき部分である。
までこのプロセスを継続して行なう。例えば、図19
(h)のマスクを使用してFIBミリング(XeF2 を
使用するか又は使用せずに)を継続して行なう。図19
(j)は、その結果得られるFIB画像1934を示し
ており、その場合には、第三メタル層が露出されて導体
1910を露出させる。図19(l)は図19(j)の
ライン19l−19lに沿ってとった断面である。メタ
ル導体1910が露出されると、図19(j)のFIB
画像を使用して、露出されたメタル導体1902,19
04,1908,1910のミリングを回避する更なる
ミリングのための図19(k)におけるようなマスク1
936を形成する。マスク1936の領域1938は更
なるミリング期間中にマスクされるべき部分であり、一
方領域1940はミリングされるべき部分である。
【0092】図19(k)のマスクを使用してFIBミ
リング(XeF2 を使用するか又は使用せずに)を継続
して行なう。図19(m)はその結果得られるFIB画
像1942を示しており、その場合に、第四メタル層が
露出されて導体1906を露出させる。図19(o)は
図19(m)のライン19o−19oに沿って取った断
面である。メタル導体1906が露出されると、露出さ
れたメタル導体1902,1904,1908,191
0,1906のミリングを回避しながら更なるミリング
を行なうべき場合には、図19(n)におけるようなマ
スク1944を形成するために図19(j)のFIB画
像を使用することが可能である。この場合には、マスク
1944の領域1946が更なるミリング期間中にマス
クされ、一方領域1948はミリングされる。
リング(XeF2 を使用するか又は使用せずに)を継続
して行なう。図19(m)はその結果得られるFIB画
像1942を示しており、その場合に、第四メタル層が
露出されて導体1906を露出させる。図19(o)は
図19(m)のライン19o−19oに沿って取った断
面である。メタル導体1906が露出されると、露出さ
れたメタル導体1902,1904,1908,191
0,1906のミリングを回避しながら更なるミリング
を行なうべき場合には、図19(n)におけるようなマ
スク1944を形成するために図19(j)のFIB画
像を使用することが可能である。この場合には、マスク
1944の領域1946が更なるミリング期間中にマス
クされ、一方領域1948はミリングされる。
【0093】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。
【図1】 (a)乃至(d)は従来技術に基づいてサン
プル即ち試料のFIBミリングを行なう場合の典型的な
問題を示した各概略図。
プル即ち試料のFIBミリングを行なう場合の典型的な
問題を示した各概略図。
【図2】 メタル即ち金属で被覆し断面をとった装置の
一部を示したFIB画像の説明図。
一部を示したFIB画像の説明図。
【図3】 窓のミリングを回避するためにFIBを使用
した後の図2の装置のFIB画像を示した説明図。
した後の図2の装置のFIB画像を示した説明図。
【図4】 更なるFIBミリングの後の図3の装置のF
IB画像を示した説明図。
IB画像を示した説明図。
【図5】 FIBシステムを示した概略図。
【図6】 (a)乃至(p)は本発明の好適実施例に基
づく自己マスク型FIBミリング方法の各段階における
状態を示した概略図。
づく自己マスク型FIBミリング方法の各段階における
状態を示した概略図。
【図7】 (a)乃至(p)は本発明の別の好適実施例
に基づく自己マスク型FIBミリング方法の各段階にお
ける状態を示した概略図。
に基づく自己マスク型FIBミリング方法の各段階にお
ける状態を示した概略図。
【図8】 (a)乃至(p)は本発明の更に別の好適実
施例に基づく自己マスク型FIBミリング方法の各段階
における状態を示した概略図。
施例に基づく自己マスク型FIBミリング方法の各段階
における状態を示した概略図。
【図9】 SIMS画像形成手段を有するFIBシステ
ムを示した概略図。
ムを示した概略図。
【図10】 オージェ又はEDX画像形成手段を有する
FIBシステムを示した概略図。
FIBシステムを示した概略図。
【図11】 本発明に基づいて自己マスク型ミリングを
実施する1つの態様を示したFIBシステムの一部の概
略図。
実施する1つの態様を示したFIBシステムの一部の概
略図。
【図12】 本発明に基づいて自己マスク型ミリングを
実施する1つの態様を示したFIBシステムの一部の概
略図。
実施する1つの態様を示したFIBシステムの一部の概
略図。
【図13】 本発明に基づいて自己マスク型ミリングを
実施する1つの態様を示したFIBシステムの一部の概
略図。
実施する1つの態様を示したFIBシステムの一部の概
略図。
【図14】 (a)乃至(d)は従来技術に基づいてパ
ワーバスを分離状態とさせるためのFIBミリング操作
の各段階を示した概略図。
ワーバスを分離状態とさせるためのFIBミリング操作
の各段階を示した概略図。
【図15】 従来のFIBミリング方法を使用してパワ
ーバスを切断するためにミリングしたトレンチのFIB
画像を示した説明図。
ーバスを切断するためにミリングしたトレンチのFIB
画像を示した説明図。
【図16】 (a)乃至(f)は本発明に基づいてパワ
ーバスを分離状態とするための自己マスク型FIBミリ
ング方法の各段階における状態を示した概略図。
ーバスを分離状態とするための自己マスク型FIBミリ
ング方法の各段階における状態を示した概略図。
【図17】 誘電体優先的FIBミリングによって局所
的にデパッシベーションされた多層装置における「窓」
を示したFIB画像の説明図。
的にデパッシベーションされた多層装置における「窓」
を示したFIB画像の説明図。
【図18】 ポリイミドパッシベーションの低いミリン
グ速度によって発生する過剰エッチングによってICの
上側のレベルの導体が幅狭とされた例を示したFIB画
像の説明図。
グ速度によって発生する過剰エッチングによってICの
上側のレベルの導体が幅狭とされた例を示したFIB画
像の説明図。
【図19】 (a)乃至(o)は本発明に基づくICの
局所的デパッシベーションのための自己マスク型FIB
ミリング方法の各段階における状態を示した概略図。
局所的デパッシベーションのための自己マスク型FIB
ミリング方法の各段階における状態を示した概略図。
502 真空室 504 ポンプ 506 FIBカラム 508 試料ステージ 510 試料 512 検知器 514 ガス注入器 516 イオン供給源 518 イオン光学要素 520 イオンビーム 522 シンチレータ 524 光倍増管 530 ワークステーション 532 CPU 534 モニタ 538 入力/出力装置 540 バス 542 システム制御ユニット 546 真空ポンプ制御器 548 ガス注入器制御器 550 FIB高電圧制御器 552 FIBアライメント・偏向制御器 554 画像エレクトロニクス 556 試料ステージ制御器
フロントページの続き (72)発明者 ダグラス マスナゲッティ アメリカ合衆国, カリフォルニア 95115, サン ノゼ, ドライスデー ル ドライブ 5641 (72)発明者 ホンギュ シーメン アメリカ合衆国, カリフォルニア 95135, サン ノゼ, バーミリオン コート 3121 (56)参考文献 特開 平4−363851(JP,A) 特開 平1−137547(JP,A) 特開 平4−98747(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01J 37/30 - 37/31 H01J 37/147 H01L 21/66
Claims (10)
- 【請求項1】試料ミリング装置において、 (a)偏向制御器に応答してミリングすべき試料上をフ
ォーカスさせた粒子ビームをスキャニングさせるフォー
カスト粒子ビームカラム、 (b)前記試料の状態を検知する検知器、 (c)前記検知器に応答し、前記試料のコントラスト画
像であってミリングを第1の割合で実施すべき第1区域
を表す第1画像部分とミリングをスキップするか又は前
記第1の割合よりも低い第2の割合で実施すべき第2画
像部分とを有するコントラスト画像を表すデータを与え
る画像エレクトロニクス、 (d)前記コントラスト画像を表すデータに従って前記
フォーカスさせた粒子ビーム が 前記試料をミリングする
ことを制御するミリング制御器、 を有することを特徴とする試料ミリング装置。 - 【請求項2】請求項1において、前記ミリング制御器
が、夫々、前記第2及び第1区域に対するビーム位置の
関数として、前記データに応答して、前記フォーカスさ
せた粒子ビームをブランキング及びアンプランキングさ
せるブランカを有することを特徴とする試料ミリング装
置。 - 【請求項3】請求項1において、前記フォーカスさせた
粒子ビームがFIBであることを特徴とする試料ミリン
グ装置。 - 【請求項4】請求項3において、前記フォーカスト粒子
ビームカラムが前記ミリング制御器に応答して,前記F
IBが前記試料上をスキャニングされる場合に前記FI
Bの実効ミリング電流を変調させ、且つ前記ミリング制
御器が前記第1及び第2区域に対するFIB位置の関数
として前期データで前記FIBの実効ミリング電流を変
調させることを特徴とする試料ミリング装置。 - 【請求項5】請求項3において、前記フォーカスト粒子
ビームカラムが一対のイオン・光学レンズを有してお
り、共役点及びアパーチャが前記レンズ間に位置されて
おり、前記レンズは前記ミリング制御器に応答して前記
アパーチャと相対的な前記レンズの共役点を変化させ、
且つ前記ミリング制御器は前記データに応答して前記第
1及び第2区域に対するFIB位置の関数として前記ア
パーチャと相対的な前記レンズの共役点をシフトさせる
ことを特徴とする試料ミリング装置。 - 【請求項6】請求項1において、前記偏向制御器が前記
ミリング制御器に応答して前記第1及び第2区域に対す
るビーム位置の関数として前記ビームのスキャニング速
度を変調させることを特徴とする試料ミリング装置。 - 【請求項7】請求項1乃至6の内のいずれか1項におい
て、更に、金属のミリング速度に対して表面からのパッ
シベーション及び誘電体のミリング速度を優先的に向上
させるために前記表面に化学物質を導入する手段を有す
ることを特徴とする試料ミリング装置。 - 【請求項8】請求項7において、前記化学物質が二弗化
キセノン(XeF2)を有していることを特徴とする試
料ミリング装置。 - 【請求項9】試料ミリング装置において、 試料の表面から物質をミリングするために前記表面上に
フォーカスさせた粒子ビームをスキャニングさせる手
段、 前記表面の画像を表す一組のデータを用意する手段であ
って、前記画像が更にミリングされるべき区域を表す第
1画像部分と更なるミリングを最小とすべき区域を表す
第2画像部分とを有しており且つ(a)前記表面のコン
トラスト画像を画定する第1組のピクセルデータであっ
て前記画像の各XY位置に対する夫々の強度値を有する
ピクセルデータを採取し、且つ(b)前記強度値をスレ
ッシュホールド処理して前記画像の各XY位置に対して
二値又はグレイレベル値を有するマスク画像を画定する
一組のデータを発生させることによって一組のデータを
用意する手段、 マスク画像を画定する前記一組のデータに依存して前記
表面の各XY位置における前記ビームの実効ミリング速
度を制御することによって選択的に前記第1画像部分で
表される区域を更にミリングし一方前記第2画像部分で
表される区域の更なるミリングを少なくとも減少させる
べく前記フォーカスさせた粒子ビームを制御する手段、 を有することを特徴とする試料ミリング装置。 - 【請求項10】請求項9において、前記表面がミリング
されるに従い発生する変化に対して前記表面のミリング
を適合させるために前記表面の画像を表す前記一組のデ
ータをアップデートさせることを特徴とする試料ミリン
グ装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US8453293A | 1993-06-28 | 1993-06-28 | |
US84532 | 1993-06-28 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10099592A Division JPH10321180A (ja) | 1993-06-28 | 1998-04-10 | 自己マスク型fibミリング |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07176287A JPH07176287A (ja) | 1995-07-14 |
JP2864347B2 true JP2864347B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=22185548
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6146569A Expired - Fee Related JP2864347B2 (ja) | 1993-06-28 | 1994-06-28 | 自己マスク型fibミリング |
JP10099592A Pending JPH10321180A (ja) | 1993-06-28 | 1998-04-10 | 自己マスク型fibミリング |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10099592A Pending JPH10321180A (ja) | 1993-06-28 | 1998-04-10 | 自己マスク型fibミリング |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5616921A (ja) |
JP (2) | JP2864347B2 (ja) |
DE (1) | DE4421517A1 (ja) |
FR (1) | FR2708786B1 (ja) |
Families Citing this family (59)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5825035A (en) * | 1993-03-10 | 1998-10-20 | Hitachi, Ltd. | Processing method and apparatus using focused ion beam generating means |
US5916424A (en) * | 1996-04-19 | 1999-06-29 | Micrion Corporation | Thin film magnetic recording heads and systems and methods for manufacturing the same |
JP3544438B2 (ja) * | 1996-09-30 | 2004-07-21 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | イオンビームによる加工装置 |
US5956565A (en) * | 1996-11-14 | 1999-09-21 | Matsushita Electronics Corporation | Analysis apparatus and analysis methods for semiconductor devices |
US5840630A (en) * | 1996-12-20 | 1998-11-24 | Schlumberger Technologies Inc. | FBI etching enhanced with 1,2 di-iodo-ethane |
JPH117608A (ja) | 1997-04-25 | 1999-01-12 | Fujitsu Ltd | 磁気ヘッド及びその製造方法 |
US6332962B1 (en) | 1997-06-13 | 2001-12-25 | Micrion Corporation | Thin-film magnetic recording head manufacture using selective imaging |
PL331114A1 (en) * | 1998-01-28 | 1999-08-02 | Chipworks | Method of analysing an integrated circuit, method of visualising an integrated circuit and method of analysing at last a portion of integrated circuit |
EP1051536B1 (en) * | 1998-02-06 | 2003-07-30 | Richardson Technologies Inc | Method for deposition of three- dimensional object |
EP1319733A3 (en) * | 1998-02-06 | 2003-07-23 | Richardson Technologies Inc | Method and apparatus for deposition of three-dimensional object |
US6031229A (en) * | 1998-05-20 | 2000-02-29 | Schlumberger Technologies, Inc. | Automatic sequencing of FIB operations |
US6262430B1 (en) * | 1998-07-30 | 2001-07-17 | Advanced Micro Devices, Inc. | Integrated system for frontside navigation and access of multi-layer integrated circuits |
US6069079A (en) * | 1998-09-04 | 2000-05-30 | Advanced Micro Devices, Inc. | Exposure of desired node in a multi-layer integrated circuit using FIB and RIE |
US6268608B1 (en) * | 1998-10-09 | 2001-07-31 | Fei Company | Method and apparatus for selective in-situ etching of inter dielectric layers |
US6269533B2 (en) * | 1999-02-23 | 2001-08-07 | Advanced Research Corporation | Method of making a patterned magnetic recording head |
US20030093894A1 (en) * | 1999-02-23 | 2003-05-22 | Dugas Matthew P. | Double layer patterning and technique for making a magnetic recording head |
US7773340B2 (en) * | 1999-02-23 | 2010-08-10 | Advanced Research Corporation | Patterned magnetic recording head having a gap pattern with substantially elliptical or substantially diamond-shaped termination pattern |
US6496328B1 (en) | 1999-12-30 | 2002-12-17 | Advanced Research Corporation | Low inductance, ferrite sub-gap substrate structure for surface film magnetic recording heads |
FR2805925B1 (fr) * | 2000-03-01 | 2004-10-22 | X Ion | Procede de controle de l'uniformite de traitement d'une surface par un faisceau de particules et equipement de mise en oeuvre |
US6751516B1 (en) | 2000-08-10 | 2004-06-15 | Richardson Technologies, Inc. | Method and system for direct writing, editing and transmitting a three dimensional part and imaging systems therefor |
US6649919B2 (en) | 2000-09-20 | 2003-11-18 | Fei Company | Real time monitoring simultaneous imaging and exposure in charged particle beam systems |
US6621081B2 (en) | 2001-01-10 | 2003-09-16 | International Business Machines Corporation | Method of pole tip sample preparation using FIB |
US6514866B2 (en) * | 2001-01-12 | 2003-02-04 | North Carolina State University | Chemically enhanced focused ion beam micro-machining of copper |
AU2002336400A1 (en) | 2001-08-27 | 2003-03-10 | Nptest, Inc. | Process for charged particle beam micro-machining of copper |
US6670610B2 (en) * | 2001-11-26 | 2003-12-30 | Applied Materials, Inc. | System and method for directing a miller |
US20050103272A1 (en) | 2002-02-25 | 2005-05-19 | Leo Elektronenmikroskopie Gmbh | Material processing system and method |
DE10208043B4 (de) * | 2002-02-25 | 2011-01-13 | Carl Zeiss Nts Gmbh | Materialbearbeitungssystem und Materialbearbeitungsverfahren |
US7029595B1 (en) * | 2002-08-21 | 2006-04-18 | Advanced Micro Devices, Inc. | Selective etch for uniform metal trace exposure and milling using focused ion beam system |
US6958248B1 (en) * | 2003-02-28 | 2005-10-25 | Credence Systems Corporation | Method and apparatus for the improvement of material/voltage contrast |
US7060196B2 (en) * | 2003-10-03 | 2006-06-13 | Credence Systems Corporation | FIB milling of copper over organic dielectrics |
US8144424B2 (en) | 2003-12-19 | 2012-03-27 | Dugas Matthew P | Timing-based servo verify head and magnetic media made therewith |
US7283317B2 (en) * | 2004-01-30 | 2007-10-16 | Advanced Research Corporation | Apparatuses and methods for pre-erasing during manufacture of magnetic tape |
US20100321824A1 (en) * | 2004-02-18 | 2010-12-23 | Dugas Matthew P | Magnetic recording head having secondary sub-gaps |
US7049157B2 (en) * | 2004-03-11 | 2006-05-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Calibration standard for critical dimension verification of sub-tenth micron integrated circuit technology |
US7450341B2 (en) * | 2004-05-04 | 2008-11-11 | Advanced Research Corporation | Intergrated thin film subgap subpole structure for arbitrary gap pattern magnetic recording heads and method of making the same |
US7115426B2 (en) * | 2004-08-05 | 2006-10-03 | Credence Systems Corporation | Method and apparatus for addressing thickness variations of a trench floor formed in a semiconductor substrate |
JP4664041B2 (ja) * | 2004-10-27 | 2011-04-06 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子ビーム装置及び試料作製方法 |
GB2434248B (en) * | 2006-01-12 | 2010-04-14 | Zeiss Carl Smt Ltd | Charged particle beam device |
US7535000B2 (en) * | 2006-05-23 | 2009-05-19 | Dcg Systems, Inc. | Method and system for identifying events in FIB |
DE102006043895B9 (de) | 2006-09-19 | 2012-02-09 | Carl Zeiss Nts Gmbh | Elektronenmikroskop zum Inspizieren und Bearbeiten eines Objekts mit miniaturisierten Strukturen |
DE102007054073A1 (de) * | 2007-11-13 | 2009-05-14 | Carl Zeiss Nts Gmbh | System und Verfahren zum Bearbeiten eines Objekts |
WO2009094516A1 (en) * | 2008-01-23 | 2009-07-30 | Advanced Research Corporation | Recording heads with embedded tape guides and magnetic media made by such recording heads |
US20090227095A1 (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-10 | Nicholas Bateman | Counterdoping for solar cells |
WO2009121073A1 (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | Advanced Research Corporation | Thin film planar arbitrary gap pattern magnetic head |
EP2124244B1 (en) * | 2008-05-21 | 2011-08-03 | ICT, Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Ultra high precision measurement tool with control loop |
JP2010025848A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 断面観察方法 |
WO2010051546A2 (en) * | 2008-10-31 | 2010-05-06 | Fei Company | Measurement and endpointing of sample thickness |
US8536526B2 (en) * | 2008-12-29 | 2013-09-17 | International Business Machines Corporation | Methods of operating a nanoprober to electrically probe a device structure of an integrated circuit |
US8767331B2 (en) * | 2009-07-31 | 2014-07-01 | Advanced Research Corporation | Erase drive system and methods of erasure for tape data cartridge |
JP5409685B2 (ja) * | 2011-03-31 | 2014-02-05 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | イオンビーム装置および加工方法 |
GB201308436D0 (en) * | 2013-05-10 | 2013-06-19 | Oxford Instr Nanotechnology Tools Ltd | Metrology for preparation of thin samples |
JP6210493B2 (ja) * | 2014-03-14 | 2017-10-11 | 日本電子株式会社 | 荷電粒子ビーム照射装置及び荷電粒子ビーム照射方法 |
KR102301793B1 (ko) * | 2014-12-18 | 2021-09-14 | 삼성전자주식회사 | 이미지 생성 방법 및 이를 수행하기 위한 이미징 시스템 |
WO2020150814A1 (en) | 2019-01-22 | 2020-07-30 | Techinsights Inc. | Ion beam delayering system and method, and endpoint monitoring system and method therefor |
US11440151B2 (en) | 2019-06-07 | 2022-09-13 | Applied Materials Israel Ltd. | Milling a multi-layered object |
US10971618B2 (en) | 2019-08-02 | 2021-04-06 | Applied Materials Israel Ltd. | Generating milled structural elements with a flat upper surface |
US11276557B2 (en) | 2019-09-17 | 2022-03-15 | Applied Materials Israel Ltd. | Forming a vertical surface |
US11315754B2 (en) * | 2020-04-27 | 2022-04-26 | Applied Materials Israel Ltd. | Adaptive geometry for optimal focused ion beam etching |
US11636997B2 (en) * | 2020-07-01 | 2023-04-25 | Applied Materials Israel Ltd. | Uniform milling of adjacent materials using parallel scanning fib |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS532599B2 (ja) * | 1972-10-30 | 1978-01-30 | ||
US3787720A (en) * | 1973-03-28 | 1974-01-22 | Hughes Aircraft Co | Semiconductor vidicon and process for fabricating same |
JPS5856332A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-04 | Hitachi Ltd | マスクの欠陥修正方法 |
EP0199585B1 (en) * | 1985-04-23 | 1990-07-04 | Seiko Instruments Inc. | Apparatus for depositing electrically conductive and/or electrically insulating material on a workpiece |
AT386297B (de) * | 1985-09-11 | 1988-07-25 | Ims Ionen Mikrofab Syst | Ionenstrahlgeraet und verfahren zur ausfuehrung von aenderungen, insbes. reparaturen an substraten unter verwendung eines ionenstrahlgeraetes |
US4717681A (en) * | 1986-05-19 | 1988-01-05 | Texas Instruments Incorporated | Method of making a heterojunction bipolar transistor with SIPOS |
EP0265245A3 (en) * | 1986-10-21 | 1992-07-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of erasable recording and reading of information |
US5035787A (en) * | 1987-07-22 | 1991-07-30 | Microbeam, Inc. | Method for repairing semiconductor masks and reticles |
JPH01154064A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-06-16 | Fujitsu Ltd | 微細パターンの形成方法 |
JP2569139B2 (ja) * | 1988-08-24 | 1997-01-08 | 株式会社日立製作所 | イオンビーム加工方法 |
JPH0262039A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-01 | Hitachi Ltd | 多層素子の微細加工方法およびその装置 |
US5140164A (en) * | 1991-01-14 | 1992-08-18 | Schlumberger Technologies, Inc. | Ic modification with focused ion beam system |
US5439763A (en) * | 1991-03-19 | 1995-08-08 | Hitachi, Ltd. | Optical mask and method of correcting the same |
-
1994
- 1994-06-20 DE DE4421517A patent/DE4421517A1/de not_active Ceased
- 1994-06-28 FR FR9407913A patent/FR2708786B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1994-06-28 JP JP6146569A patent/JP2864347B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-06-30 US US08/268,790 patent/US5616921A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-04-10 JP JP10099592A patent/JPH10321180A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4421517A1 (de) | 1995-01-05 |
FR2708786B1 (fr) | 1996-08-09 |
US5616921A (en) | 1997-04-01 |
JPH10321180A (ja) | 1998-12-04 |
JPH07176287A (ja) | 1995-07-14 |
FR2708786A1 (fr) | 1995-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2864347B2 (ja) | 自己マスク型fibミリング | |
KR100653499B1 (ko) | 저전압 입자빔을 이용한 반도체 조사용 전압 콘트라스트방법 및 장치 | |
JP5873227B2 (ja) | デコレーションを用いたスライス・アンド・ビュー | |
JP3805565B2 (ja) | 電子線画像に基づく検査または計測方法およびその装置 | |
US11062879B2 (en) | Face-on, gas-assisted etching for plan-view lamellae preparation | |
US7427753B2 (en) | Method of cross-section milling with focused ion beam (FIB) device | |
US20050082476A1 (en) | Electron beam inspection method and apparatus and semiconductor manufacturing method and its manufacturing line utilizing the same | |
US20090194690A1 (en) | Inspection Method And Inspection System Using Charged Particle Beam | |
US20120080597A1 (en) | Apparatus and method to inspect defect of semiconductor device | |
JP2000314710A (ja) | 回路パターンの検査方法及び検査装置 | |
US20070158560A1 (en) | Charged particle beam system, semiconductor inspection system, and method of machining sample | |
US7218126B2 (en) | Inspection method and apparatus for circuit pattern | |
US6177670B1 (en) | Method of observing secondary ion image by focused ion beam | |
KR100542741B1 (ko) | 전자빔 검사 장치 및 이의 동작 상태 검사 방법 | |
EP0320292B1 (en) | A process for forming a pattern | |
JPH10116872A (ja) | 半導体の製造方法及び検査方法並びにそのための装置 | |
KR20060070003A (ko) | 반도체 기판의 결함 검출 방법 | |
JP2001118537A (ja) | ビーム走査形検査装置 | |
JPH07105321B2 (ja) | イオンビ−ム加工方法およびその装置 | |
JPH10221046A (ja) | 走査型荷電粒子顕微鏡 | |
JP2887407B2 (ja) | 集束イオンビームによる試料観察方法 | |
US6894294B2 (en) | System and method for reducing charged particle contamination | |
Marchman et al. | Conductance-atomic force microscope characterization of focused ion beam chip repair processes | |
Buysse et al. | Particle Detection By Low Voltage SEM | |
Chang | Submicron defect detection by SEMSpec: an e-beam wafer inspection system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
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 |