JP5882381B2 - デコレーションを用いたスライス・アンド・ビュー - Google Patents
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Description
111 集束イオン・ビーム・システム
112 上部首部
114 イオン源
115 引き出し電極
116 カラム
117 集束要素
118 イオン・ビーム
119 システム・コントローラ
120 偏向要素
121 メモリ
122 基板
124 TEMサンプル・ホルダ
125 可動X−Yステージ
126 下部チャンバ
128 イオン・ポンプ
130 ポンプ・システム
132 真空コントローラ
134 高電圧電源
136 増幅器
138 パターン生成器
140 荷電粒子検出器
141 走査型電子顕微鏡
142 ビデオ回路
143 電子ビーム
144 ビデオ・モニタ
145 走査型電子顕微鏡電源および制御ユニット
146 ガス供給システム
152 カソード
154 アノード
156 集光レンズ
158 対物レンズ
160 偏向コイル
161 扇
162 STEM検出器
247 マイクロマニピュレータ
248 精密電気モータ
249 位置決めされた部分
302 欠陥
304 保護パッド
306 保護パッド
308 基準マーク
402 トレンチ
404 断面/垂直壁
602 中心線
650 プローブ
Claims (17)
- 荷電粒子ビームを用いて、基板(122)上の隠れた欠陥(302)を観察する方法であって、
(a)前記基板の方にイオン・ビーム(118)を誘導して、少なくとも第1の材料および第2の材料を含む垂直壁(404)を露出させるトレンチ(402)を前記基板内でミリングし、前記第1の材料と前記第2の材料との界面が、露出された垂直壁の電子ビーム画像中には最初は見えていないようなステップと、
(b)前記基板の方にイオン・ビームを誘導して基準マーク(308)をミリングするステップであって、前記基板を移動させなくても前記イオン・ビームを前記基準マークと前記トレンチとの間で移動できるように、前記基準マークが前記トレンチに十分に近接しているステップと、
(c)前記垂直壁から材料をエッチングするためのエッチング剤の存在下で前記垂直壁の方に電子ビーム(143)を誘導し、前記第1の材料が前記第2の材料よりも速い速度でエッチングされ、前記第1の材料と前記第2の材料との間のエッチング速度の差が電子ビーム画像中で前記第1の材料と前記第2の材料との間の界面を可視化するのに十分であるようなステップと、
(d)前記垂直壁の方に電子ビームを誘導して前記垂直壁の電子ビーム画像を形成し、該画像が前記第1の材料と前記第2の材料との間の界面を示すようなステップと、
(e)ステップ(d)に続き、かつステップ(f)の繰り返しの各々の前に、前記基準マークを画像化するために前記イオン・ビームを少なくとも一回誘導し、前記イオン・ビームの位置決めを較正するために新しい座標のオフセットを計算するステップと、
(f)前記新しい座標のオフセットを用いて前記基板の方にイオン・ビームを誘導して前記垂直壁から材料を除去して、少なくとも前記第1の材料および前記第2の材料を含んでいる次の垂直壁を露出させ、前記第1の材料と前記第2の材料との界面が、新たに露出された垂直壁の電子ビーム画像中には最初は見えておらず、前記垂直壁と前記次の垂直壁との間の距離が30nmから60nmの間であるようなステップと、
(g)前記次の垂直壁から材料をエッチングするためのエッチング剤の存在下で前記次の垂直壁の方に電子ビーム(143)を誘導し、前記第1の材料が前記第2の材料よりも速い速度でエッチングされ、前記第1の材料と前記第2の材料との間のエッチング速度の差が電子ビーム画像中で前記第1の材料と前記第2の材料との間の界面を可視化するのに十分であるようなステップと、
(h)前記次の垂直壁の方に電子ビームを誘導して前記次の垂直壁の電子ビーム画像を形成し、この画像が前記第1の材料と前記第2の材料との間で界面を示すようなステップとを含む、方法。 - 前記垂直壁から材料をエッチングするためのエッチング剤の存在下で前記垂直壁の方に電子ビーム(143)を誘導するステップが、前記垂直壁から材料を30nm未満除去するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記垂直壁から材料をエッチングするためのエッチング剤の存在下で前記垂直壁の方に電子ビームを誘導するステップが、前記垂直壁から材料を20nm未満除去するステップを含む、請求項1または2に記載の方法。
- ステップ(d)から(h)が、前記次の垂直壁の位置を更新して隠れた特徴部分を露出させるように繰り返される、請求項1に記載の方法。
- 前記基板の方にイオン・ビームを誘導して前記基準マークをミリングするステップが、表面に対してほぼ直角にイオン・ビームを誘導するステップを含み、エッチング剤の存在下で前記垂直壁の方に電子ビームを誘導するステップが、前記垂直壁に対して直角ではない角度で電子ビームを誘導するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- イオン・ビームを用いて前記基板の画像を形成するステップをさらに含む、請求項5に記載の方法。
- エッチング剤の存在下で前記垂直壁の方に電子ビームを誘導するステップが、二フッ化キセノンの存在下で前記垂直壁の方に電子ビームを誘導するステップを含む、請求項1から6のいずれかに記載の方法。
- エッチング剤の存在下で前記垂直壁の方に電子ビームを誘導するステップが、前記垂直壁から材料を20nm未満エッチングするステップを含み、前記基板の方にイオン・ビームを誘導して前記垂直壁から30から60nmの間の材料を除去するステップが前記垂直壁から材料を50nm未満除去するステップを含む、請求項1から7のいずれかに記載の方法。
- エッチング剤の存在下で前記垂直壁の方に電子ビームを誘導するステップおよび前記基板の方にイオン・ビームを誘導して前記垂直壁から30から60nmの間の材料を除去するステップが、合計で前記垂直壁から材料を40nm未満除去することを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記基板の方にイオン・ビームを誘導して前記基板にトレンチをミリングするステップが、ウエハ検査システムからの欠陥ファイルから欠陥の座標を取得し、この特定された欠陥座標の近傍にトレンチをミリングすることとを含む、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
- ステップ(d)を少なくとも1回繰り返すステップが、欠陥の一部を露出させるステップを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記基板の方にイオン・ビームを誘導して前記垂直壁から30nmから60nmの間の材料を除去するステップが、除去された材料の厚さよりも大きいビーム径を有するイオン・ビームを誘導するステップを含む、請求項1から11のいずれかに記載の方法。
- ステップ(a)から(f)を実行する前に、前記基板の表面上に保護コーティングを堆積させるステップをさらに含む、請求項1から12のいずれかに記載の方法。
- 荷電粒子ビームを用いて欠陥を観察する装置であって、
イオン・ビームを生成、集束、および誘導するイオン・ビーム・カラムと、
電子ビームを生成、集束、および誘導する電子ビーム・カラムと、
前記電子ビームおよび前記イオン・ビームの操作を制御するコントローラとを備え、
該コントローラが、
(a)基板の方にイオン・ビーム(118)を誘導して、少なくとも第1の材料および第2の材料を含む垂直壁(404)を露出させるトレンチ(402)を前記基板内でミリングし、前記第1の材料と前記第2の材料との界面が、露出された前記垂直壁の電子ビーム画像中には最初は見えていないような、格納されたコンピュータ命令と、
(b)前記基板の方にイオン・ビームを誘導して基準マーク(308)をミリングするステップであって、前記基板を移動させなくても前記イオン・ビームを前記基準マークと前記トレンチとの間で移動できるように、前記基準マークが前記トレンチに十分に近接している、格納されたコンピュータ命令と、
(c)前記垂直壁から材料をエッチングするためのエッチング剤の存在下で前記垂直壁の方に電子ビーム(143)を誘導し、前記第1の材料が前記第2の材料よりも速い速度でエッチングされ、前記第1の材料と前記第2の材料との間のエッチング速度の差が電子ビーム画像中で前記第1の材料と前記第2の材料との間の界面を可視化するのに十分であるような、格納されたコンピュータ命令と、
(d)前記垂直壁の方に電子ビームを誘導して前記垂直壁の電子ビーム画像を形成し、該画像が前記第1の材料と前記第2の材料との間の界面を示すような、格納されたコンピュータ命令と、
(e)ステップ(d)に続き、かつステップ(f)の繰り返しの各々の前に、前記基準マークを画像化するために前記イオン・ビームを少なくとも一回誘導し、前記イオン・ビームの位置決めを較正するために新しい座標のオフセットを計算する、格納されたコンピュータ命令と、
(f)前記新しい座標のオフセットを用いて前記基板の方にイオン・ビームを誘導して前記垂直壁から材料を除去して、少なくとも前記第1の材料および前記第2の材料を含んでいる次の垂直壁を露出させ、前記第1の材料と前記第2の材料との界面が、新たに露出された垂直壁の電子ビーム画像中には最初は見えておらず、前記垂直壁と前記次の垂直壁との間の距離が30nmから60nmの間であるような、格納されたコンピュータ命令と、
(g)前記次の垂直壁から材料をエッチングするためのエッチング剤の存在下で前記次の垂直壁の方に電子ビーム(143)を誘導し、前記第1の材料が前記第2の材料よりも速い速度でエッチングされ、前記第1の材料と前記第2の材料との間のエッチング速度の差が電子ビーム画像中で前記第1の材料と前記第2の材料との間の界面を可視化するのに十分であるような、格納されたコンピュータ命令と、
(h)前記次の垂直壁の方に電子ビームを誘導して前記次の垂直壁の電子ビーム画像を形成し、この画像が前記第1の材料と前記第2の材料との間で界面を示すような、格納されたコンピュータ命令と含むメモリを備えた、装置。 - エッチング剤の存在下で前記垂直壁の方に電子ビームを誘導するコンピュータ命令が、前記垂直壁から材料を30nm未満除去するコンピュータ命令を含む、請求項14に記載の装置。
- エッチング剤の存在下で前記垂直壁の方に電子ビームを誘導するコンピュータ命令、および、前記基板の方にイオン・ビームを誘導して30から60nmの間の材料を除去するコンピュータ命令が、合計で前記垂直壁から材料を50nm未満除去するコンピュータ命令を含む、請求項14または15に記載の装置。
- 前記基板の方にイオン・ビームを誘導して前記基板に前記トレンチをミリングするコンピュータ命令が、ウエハ検査システムからの欠陥ファイルから欠陥の座標を取得し、この特定された欠陥座標の近傍に前記トレンチをミリングするコンピュータ命令を含む、請求項14に記載の装置。
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