JP5259035B2 - 成形され、低密度な集束イオンビーム - Google Patents
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Description
Claims (20)
- ターゲット上に材料を堆積させるために又はターゲットから材料を除去するために集束イオンビームを用いる方法において、
イオンソースからイオンを抽出する抽出工程と、
該イオンを、ターゲット面において、成形されていないガウス形状のビームより低い平均電流密度を有する非ガウス形状の成形イオンビームへ成形する工程であって、該イオンにアパーチャを通過させる工程と、該ターゲット表面において均一な電流密度を生成するように該イオンビームを前記ターゲット表面を越えた焦点面で集束させる工程とを有するイオンビーム成形工程と、
ターゲットを備える提供工程と、
作動物質のジェットを該ターゲットへ向けて方向付けるジェット案内工程と、
ビーム内のイオンが該ターゲット上に材料を堆積させるための又は該ターゲットから材料を除去するための該作動物質の反応を誘発するように、該イオンビームを該ターゲットへ向けて方向付けるイオンビーム案内工程と、を有することを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法であって、該イオンにアパーチャを通過させる工程及び該イオンビームを前記ターゲット表面を越えた焦点面で集束させる工程は、
該イオンを非成形ビームより大きい電流を有するビームへ成形するため、該作動物質を使い果たすことなく、非成形ビームより素早く材料を堆積若しくは除去する、ことを含むことを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法であって、
前記非ガウス形状の成形イオンビームは、前記ターゲット面において、電流密度プロファイルが、非成形ビームと同様のエッジ解像度を有する幾何学的特徴を有するため、非成形ビームによって生成されたと同等に微細な特徴を前記ターゲット上に生成する、ことを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法であって、
前記集束イオンビームを成形する工程は、該イオンビームの形に対応したパターンをターゲットにおいてエッチング若しくは堆積し、次いで、該イオンビームに該パターンを段階的に繰り返させる、ことを含むことを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法であって、
前記イオンビーム成形工程は、真っ直ぐなエッジをイオンのパスにおけるビーム中心近くに配置するため、ターゲット面において高エッジ解像度を有する真っ直ぐなエッジを有する成形イオンビームを成形し、ターゲット上に真っ直ぐなエッジを有する特徴を生成する、ことを含むことを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法であって、
前記ジェット案内工程は、前駆気体を方向付けることを含み、
該イオンビームによって誘発された前記反応は、導電性物質若しくは絶縁物質の堆積を含む、ことを特徴とする方法。
- ターゲット面に配置されたターゲットを照射する集束イオンビーム・システムにおいて、
真空システムと、
ターゲット上に衝突するためのイオンビームを生成するため、該真空システムに配置されているイオンビーム・カラムであって、集束カラム電極、ビームブランキング電極、走査電極、及びアパーチャを有し、該イオンに該アパーチャを通過させ、かつ該ターゲット表面において均一な電流密度を生成するように該イオンビームを前記ターゲット表面を越えた焦点面で集束させることによって非成形ビームより低い平均電流密度を有する非ガウス形状の成形イオンビームを生成する、イオンビーム・カラムと、
二次電子若しくはイオン検知及び画像化システムと、
気体ジェットを該成形イオンビームのターゲット上の衝突点へ向けて方向付ける気体噴射システムと、
該ターゲット上のエリアをエッチングする又は該エリア上へ材料をデポジットさせる反応が該ターゲットへ接着した気体によって開始させられるように、該エリアを照射するように該成形イオンビームを制御するコントローラと、を有することを特徴とするシステム。
- 請求項7記載の集束イオンビーム・システムであって、
低電流密度は、該ターゲット面において、該成形ビーム全体にわたり均一であることを特徴とするシステム。
- 請求項7記載の集束イオンビーム・システムであって、
該成形ビームは、該ターゲット面における電流密度プロファイルによって特徴付けられ、
該電流密度プロファイルは、高エッジ解像度を有する少なくとも1つの幾何学的特徴を表す、ことを特徴とするシステム。
- 請求項7記載の集束イオンビーム・システムであって、
前記気体噴射システムは、導電性物質若しくは絶縁物質を堆積させる前駆気体を有することを特徴とするシステム。
- 請求項7記載の集束イオンビーム・システムであって、
該ビームのパスの中心近くに配置された真っ直ぐなエッジを更に有するため、ターゲット面において色収差及び球面収差による影響を受けない高解像度を有する真っ直ぐなエッジを有するイオンビームを形成する、ことを特徴とするシステム。
- 請求項7記載の集束イオンビーム・システムであって、
前記イオンビーム・カラムは、色収差を制限することを特徴とするシステム。
- 請求項7記載の集束イオンビーム・システムであって、
前記イオンビーム・カラムは、1以上の真っ直ぐなエッジを有し、少なくとも1つのシャープに規定されたエッジを有するビームを生成するアパーチャを含むことを特徴とするシステム。
- 請求項7記載の集束イオンビーム・システムであって、
前記アパーチャは、真っ直ぐなエッジを有し、
該ターゲット上の該画像のエッジ解像度の色収差部分は、該真っ直ぐなアパーチャ・エッジの該ビーム光軸からの最短距離に反比例する、ことを特徴とするシステム。
- 成形イオンビームを生成する方法において、
イオンソースからイオンを発する工程と、
該発せられたイオンからイオンビームを形成する工程と、
該イオンビームにアパーチャを通過させる工程と、
ターゲット面において、該イオンビームが該焦点面において有する直径よりも大きい直径と、非成形ビームから低下していないエッジ解像度と、該ターゲット面での均一な電流密度と、対応する非成形ビームの電流密度から減少した、該ターゲット面での電流密度を有するビームを生成するために、該イオンビームを、該ターゲット面を越えた焦点面上に集束させる工程と、を有することを特徴とする方法。
- 請求項15記載の方法であって、
前記アパーチャは、長方形であることを特徴とする方法。
- 請求項16記載の方法であって、
前記アパーチャは、
該ビームの中心近くに配置されたナイフ・エッジを有し、
よって、色収差及び球面収差による影響を受けない高解像度を有する真っ直ぐなエッジを該ターゲット面において有するイオンビームを形成する、ことを特徴とする方法。
- 請求項15記載の方法であって、
前記成形イオンビームを集束させる工程は、該イオン・カラムの色収差によって制限されることを特徴とする方法。
- 成形イオンビームを生成する装置において、
光軸に沿ったイオンビームを形成するためのイオンを提供するイオンソースと、
該イオンソースの後に配置され、該イオンビームを制限するアパーチャと、
該イオンビームのターゲット面における電流密度が均一となり、かつ非成形ビームの前記ターゲット面での電流密度よりも低くなるように、該イオンビームを、該ターゲット面を超えた交点へ集光させるレンズと、を有することを特徴とする装置。
- 請求項19記載の装置であって、
前記アパーチャは、前記光軸近くにおいて真っ直ぐなエッジを有し、収差を低減することを特徴とする装置。
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