JP5820552B2 - 集束イオン・ビーム・システムおよびそのビーム品質を改善する方法 - Google Patents
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Description
ークよりも大きいイオンのうちの0.5%未満のイオンの通過を阻止するエネルギー・フィルタを含む。エネルギー・フィルタの好ましい実施形態は、ビームのピーク・エネルギーに関して対称でないエネルギー範囲内のエネルギーを有するイオンを通過させ、このエネルギー範囲は、エネルギー・ピークの下側よりも、エネルギー・ピークの上側へより長く延びる。
102 円
402 ガウス・エネルギー分布を仮定した中心ビームのスポット径
404 長い低エネルギー・テールによるスポット・サイズ
500 デュアル・ビーム・システム
502 走査型電子顕微鏡カラム
504 イオン・ビーム・カラム
506 高域エネルギー・フィルタ
510 排気されたエンベロープ
514 イオン源
516 抽出光学部品
518 第1のレンズ
520 ビーム・ブランカ
522 可変開口
526 ビーム走査偏向器
528 最終レンズ
530 ワークピース
532 可動X−Yステージ
534 下部真空室
540 ガス噴射器
542 処理ガス源
544 2次粒子検出器
546 ビデオ・モニタ
550 コントローラ
600 高域フィルタ
602 偏向器
604 偏向器
606 偏向器
608 偏向器
610 第1の軌道
612 第2の軌道
614 第3の軌道
616 バリヤ
700 高域フィルタ
702 第1の半球フィルタ
704 内側半球導体
706 外側半球導体
708 軌道
710 軌道
712 軌道
714 粒子阻止器
716 軌道
720 第2の半球キャパシタ
Claims (20)
- 試料を処理する集束イオン・ビーム・システムであって、
イオン源と、
前記源からイオンを抽出し、前記イオンをイオン・ビームに形成する抽出電極と、
指定されたエネルギーよりも小さいエネルギー値を有する前記イオン・ビーム中のイオンの通過を阻止し、前記指定されたエネルギーよりも大きなエネルギー値を有する実質的に全てのイオンを通過させる高域フィルタであり、前記指定されたエネルギー値が、前記イオン・ビームのピーク・エネルギー値よりも小さく、前記指定されたエネルギー値よりも小さいエネルギー値を有するイオンの通過を阻止するバリヤを備える、高域フィルタと、
前記イオン・ビームを前記試料上に位置決めする偏向器と、
前記試料上のサブマイクロメータのスポット上に前記イオンを集束させる集束レンズと、
を備える集束イオン・ビーム・システム。 - 前記高域フィルタが、前記イオン・ビームの前記ピーク・エネルギー値から4eVを差し引いたエネルギー値よりも小さいエネルギーを有するイオンを除去するために構成される、請求項1に記載の集束イオン・ビーム・システム。
- 前記高域フィルタが、前記イオン・ビームの前記ピーク・エネルギー値から6eVを差し引いたエネルギー値よりも小さいエネルギーを有するイオンを除去するために構成される、請求項1に記載の集束イオン・ビーム・システム。
- 前記高域フィルタが、前記イオン・ビームの前記ピーク・エネルギー値から10eVを差し引いたエネルギー値よりも小さいエネルギーを有するイオンを除去するために構成される、請求項1に記載の集束イオン・ビーム・システム。
- 前記高域フィルタが静電偏向器を備える、請求項1に記載の集束イオン・ビーム・システム。
- 前記高域フィルタが、少なくとも4つの静電偏向器を備える、請求項5に記載の集束イオン・ビーム・システム。
- 前記高域フィルタが半球フィルタを備える、請求項5に記載の集束イオン・ビーム・システム。
- 前記高域フィルタが磁気偏向器を備える、請求項1に記載の集束イオン・ビーム・システム。
- 前記高域フィルタが帯域フィルタを備え、通過帯域が、前記イオン・ビームの前記ピーク・エネルギー値よりも大きなエネルギーを有する実質的に全てのイオンを通過させる、請求項1に記載の集束イオン・ビーム・システム。
- 前記高域フィルタが、前記ピーク・エネルギー値よりも小さいエネルギーを有するイオンのうちの2%超のイオン、および前記ピーク・エネルギー値よりも大きなエネルギーを有するイオンのうちの1%未満のイオンの通過を阻止するために構成される、請求項1に記載の集束イオン・ビーム・システム。
- 前記高域フィルタが、前記ピーク・エネルギー値よりも小さいエネルギーを有するイオンのうちの3%超のイオン、および前記ピーク・エネルギー値よりも大きなエネルギーを有するイオンのうちの2%未満のイオンの通過を阻止するために構成される、請求項1に記載の集束イオン・ビーム・システム。
- 試料を処理する集束イオン・ビーム・システムであって、
異なるエネルギーを有するイオンを生成し、前記イオンをイオン・ビームに形成するイオン源であり、前記イオン・ビームの中の前記イオンの前記エネルギーが、ピーク・エネルギー値付近を中心に分布し、前記イオン・ビームが低エネルギー・イオン・テールを有する、イオン源と、
前記ピーク・エネルギー値よりも小さい指定されたエネルギー値よりも小さいエネルギーを有するイオンの通過を阻止するバリヤを備えるエネルギー・フィルタであり、前記低エネルギー・イオン・テール中のイオンの通過を優先的に阻止し、前記ピーク・エネルギー値よりも大きなエネルギーを有するイオンを通過させるエネルギー・フィルタと、
前記イオン・ビームを前記試料上に位置決めする偏向器と、
前記試料上のサブマイクロメータのスポット上に前記イオンを集束させる集束レンズと、
を備える集束イオン・ビーム・システム。 - 前記エネルギー・フィルタが、前記ピーク・エネルギー値よりも小さいイオンのうちの2%超のイオン、および前記ピーク・エネルギー値よりも大きいイオンのうちの1%未満のイオンの通過を阻止する、請求項12に記載の集束イオン・ビーム・システム。
- 前記エネルギー・フィルタが、前記ピーク・エネルギー値よりも小さいイオンのうちの1.5%超のイオン、および前記ピーク・エネルギー値よりも大きいイオンのうちの0.5%未満のイオンの通過を阻止する、請求項12に記載の集束イオン・ビーム・システム。
- 前記エネルギー・フィルタが、前記イオン・ビームの前記ピーク・エネルギー値に関して対称でないエネルギー範囲内のエネルギーを有するイオンを通過させ、前記エネルギー範囲が、前記ピーク・エネルギー値の下側よりも、前記ピーク・エネルギー値の上側へより長く延びる、請求項12に記載の集束イオン・ビーム・システム。
- 集束イオン・ビーム・システムのビーム品質を改善する方法であって、
イオン源からイオンを放出し、前記イオンをビームに形成するステップであり、前記ビーム中のイオン・エネルギー分布が、ピーク・エネルギー値に関して非対称であり、前記分布が、前記ピーク・エネルギー値よりも小さいエネルギー値を有するイオンを、前記ピーク・エネルギー値より大きなエネルギーを有するイオンよりも多く含む、ステップと、
前記ピーク・エネルギー値よりも小さいエネルギーを有するイオンを、前記ピーク・エネルギー値よりも大きなエネルギーを有するイオンよりも多くバリヤを用いてフィルタによって除去するステップであって、前記バリヤが前記ピーク・エネルギー値よりも小さいエネルギーを有するイオンの通過を阻止する、ステップと、
残ったイオンを試料上に集束させるステップと、
を含む方法。 - イオンをフィルタによって除去するステップが、前記ピーク・エネルギー値よりも大きなエネルギーを有する前記ビーム中の実質的に全てのイオンを通過させ、前記ピーク・エネルギー値よりも指定された量以上小さいエネルギーを有するイオンの通過を阻止するステップを含む、請求項16に記載の方法。
- イオンをフィルタによって除去するステップが、前記イオンを複数回偏向させるステップを含み、前記ピーク・エネルギー値よりも指定された偏差以上小さいエネルギーを有するイオンが、バリヤを通過するほど十分には偏向されない、請求項16に記載の方法。
- イオンをフィルタによって除去するステップが、前記ピーク・エネルギー値から4eVを差し引いた値よりも小さいエネルギーを有するイオンをフィルタによって除去するステップを含む、請求項16に記載の方法。
- イオンをフィルタによって除去するステップが、前記ピーク・エネルギー値から6eVを差し引いた値よりも小さいエネルギーを有するイオンをフィルタによって除去するステップを含む、請求項16に記載の方法。
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