JP7356886B2 - 粒子ビームシステム及び粒子ビームシステムの動作方法 - Google Patents
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Description
3 電子ビームカラム
5 イオンビームカラム
21 電子ビーム
23、23’ 対象物
24、24’ 表面部分
39 第1の検出器
41 電子ビームカラム3の出射開口部
45 第2の検出器
51 イオンビーム
53 共通作業領域
54 イオンビームカラム5の出射開口部
55 電子ビームカラム3の主軸
57 イオンビームカラム5の主軸
58 一致点
61 遮蔽電極
66 試験点
67、69 試験点66における電界の方向及び大きさ
AKD 遮蔽電極-一致点間距離
EKD 電子ビームカラム-一致点間距離
IKD イオンビームカラム-一致点間距離
L 遮蔽電極61の長さ
α、β 電子ビームカラム3の主軸55に対して試験点66における電界の方向がなす鋭角
Claims (24)
- 対象物(23)を検査及び加工するための粒子ビームシステム(1)であって、前記粒子ビームシステム(1)が、
電子ビーム(21)を発生させるように構成された電子ビームカラム(3)と、
イオンビーム(51)を発生させるように構成されたイオンビームカラム(5)であって、
前記電子ビームカラム(3)と前記イオンビームカラム(5)とが共通作業領域(53)を有し、前記共通作業領域(53)において、前記対象物(23)を配置することができ、前記電子ビームカラム(3)の主軸(55)と前記イオンビームカラム(5)の主軸(57)とが一致点(58)において交わる、イオンビームカラム(5)と、
第1の位置に配置され得る遮蔽電極(61)であって、
前記遮蔽電極(61)が前記第1の位置に配置されている場合、前記遮蔽電極(61)は、前記イオンビームカラム(5)の出射開口部(54)と前記一致点(58)との間において前記イオンビームカラム(5)の前記主軸(57)を少なくとも部分的に取り囲み、前記出射開口部(54)からイオンビーム(51)が、前記イオンビームカラム(5)から前記共通作業領域(53)に向かって出ることができ、前記遮蔽電極は、前記電子ビームカラムの前記主軸から離れて位置し、
前記第1の位置に配置された前記遮蔽電極(61)と前記一致点(58)との間の最短距離である遮蔽電極-一致点間距離(AKD)が、前記電子ビームカラム(3)と前記一致点(58)と間の最短距離である電子ビームカラム-一致点間距離(EKD)よりも短い、遮蔽電極(61)と、
を備える、粒子ビームシステム(1)。 - 前記遮蔽電極(61)が前記第1の位置に配置されている場合、前記電子ビームカラム-一致点間距離(EKD)に対する前記遮蔽電極-一致点間距離(AKD)の比が、最大で0.9であり、具体的には最大で0.8であり、より具体的には最大で0.7である、請求項1に記載の粒子ビームシステム。
- 前記遮蔽電極(61)が前記第1の位置に配置されている場合、前記イオンビームカラム(5)と前記一致点(58)との間の最短距離であるイオンビームカラム-一致点間距離(IKD)に対する前記遮蔽電極-一致点間距離(AKD)の比が、最大で0.5であり、具体的には最大で0.4であり、より具体的には最大で0.3である、請求項1又は2に記載の粒子ビームシステム。
- 前記イオンビームカラム(5)と前記一致点(58)との間の最短距離であるイオンビームカラム-一致点間距離(IKD)に対する前記イオンビームカラム(5)の前記主軸(57)に沿った前記遮蔽電極(61)の長さ(L)の比が、少なくとも0.2であり、具体的には少なくとも0.35であり、より具体的には少なくとも0.5である、請求項1~3のいずれか一項に記載の粒子ビームシステム。
- 前記遮蔽電極(61)が導電性表面を有する、請求項1~4のいずれか一項に記載の粒子ビームシステム。
- 前記遮蔽電極(61)が、前記イオンビームカラム(5)の前記主軸(57)に沿って延びる形を有し、前記イオンビームカラム(5)の前記主軸(57)を取り囲む、請求項1~5のいずれか一項に記載の粒子ビームシステム。
- 前記対象物の加工および検査中、前記遮蔽電極(61)が第2の位置に配置されてもよく、前記第2の位置では、前記遮蔽電極(61)は前記イオンビームカラム(5)の前記主軸(57)を取り囲まない、請求項1~6のいずれか一項に記載の粒子ビームシステム。
- 前記電子ビームカラム(3)が出射開口部(41)を有し、前記出射開口部(41)から前記電子ビーム(21)が、前記電子ビームカラム(3)から前記共通作業領域(53)に向かって出ることができ、前記電子ビームカラム(3)が、前記電子ビームカラム(3)の前記出射開口部(41)と前記一致点(58)との間に電界を発生させるように構成され、前記電界が前記電子ビーム(21)を減速させるのに適している、請求項1~6のいずれか一項に記載の粒子ビームシステム。
- 前記電子ビームカラム(3)が出射開口部(41)を有し、前記出射開口部(41)から前記電子ビーム(21)が、前記電子ビームカラム(3)から前記共通作業領域(53)に向かって出ることができ、前記電子ビームカラム(3)が、前記電子ビームカラム(3)の前記出射開口部(41)と前記一致点(58)との間に電界を発生させるように構成され、前記電界が前記電子ビーム(21)を減速させるのに適している、請求項7に記載の粒子ビームシステム。
- 前記遮蔽電極(61)は、前記第1の位置に配置された場合に、前記共通作業領域(53)から出る二次粒子が、前記遮蔽電極(61)が前記第2の位置に配置されている場合よりも効率的に前記電子ビームカラム(3)の前記出射開口部(41)に誘導されるように、前記遮蔽電極(61)が前記電界に影響を与えるように形成される、請求項9に記載の粒子ビームシステム。
- 試験対象物(23’)の平らな金属表面(24’)が、前記一致点(58)に配置され、且つ前記イオンビームカラム(5)の前記主軸(57)に対して略垂直に向けられる場合、前記電子ビームカラム(3)の前記主軸(55)と試験点(66)における前記電界の方向(66、67)との間の鋭角が、前記遮蔽電極(61)が前記第1の位置に配置されている場合には第1の値(α)を有し、前記遮蔽電極(61)が前記第2の位置に配置されている場合には第2の値(β)を有し、前記第1の値(α)が前記第2の値(β)よりも小さく、前記試験対象物(23’)の前記平らな金属表面(24’)と前記電子ビームカラム(3)の前記出射開口部(41)との間にある前記試験点(66)が前記一致点(58)又は前記試験対象物(23’)の前記表面(24’)から2000μm以下の距離に配置される、請求項9又は10に記載の粒子ビームシステム。
- 前記電子ビームカラム(3)が、その内部に、二次粒子を検出するための検出器(39、45)を備える、請求項1~11のいずれか一項に記載の粒子ビームシステム。
- 調整可能な電位を前記遮蔽電極(61)に印加するように構成される、前記遮蔽電極(61)のための電位源
をさらに備える、請求項1~12のいずれか一項に記載の粒子ビームシステム。 - 前記電子ビームカラム(3)が、前記一致点(58)に最も近い前記電子ビームカラム(3)の要素を備える端部キャップ(37)を備え、
前記粒子ビームシステム(1)が、調整可能な電位を前記端部キャップ(37)に印加するように構成される、前記端部キャップ(37)のための電位源をさらに備える、請求項1~13のいずれか一項に記載の粒子ビームシステム。 - 請求項1~6、8および12~14のいずれか一項に記載の粒子ビームシステム(1)の動作方法であって、前記方法が第1のシーケンスを含み、前記第1のシーケンスが、
前記遮蔽電極(61)を前記第1の位置に配置するステップ(S3)と、
加工及び検査される前記対象物(23)の表面部分(24)が前記イオンビームカラム(5)の前記主軸(57)に対して略垂直に向けられるように、前記共通作業領域(53)において前記対象物(23)を配置するステップ(S2)と、
前記遮蔽電極(61)を前記第1の位置に配置し、且つ前記表面部分(24)を前記イオンビームカラム(5)の前記主軸(57)に対して略垂直に向けながら、前記イオンビーム(51)により前記対象物(23)の前記表面部分(24)を加工するステップ(S4)と、
を含む、動作方法。 - 前記第1のシーケンスが、
前記遮蔽電極(61)を前記第1の位置に配置し、且つ前記対象物(23)の前記表面部分(24)を前記イオンビームカラム(5)の前記主軸(57)に対して略垂直に向けながら、前記電子ビームカラム(3)の内部に配置された検出器(39、45)を使用して、前記対象物(23)の前記表面部分(24)から出る二次粒子を検出するステップ(S6)
をさらに含む、請求項15に記載の方法。 - 前記第1のシーケンスが、
前記二次粒子を発生させるために前記対象物(23)の前記表面部分(24)に前記電子ビーム(21)を差し向けるステップ(S5)
をさらに含む、請求項16に記載の方法。 - 請求項7および9~11のいずれか一項に記載の粒子ビームシステム(1)の動作方法であって、前記方法が第1のシーケンスを含み、前記第1のシーケンスが、
前記遮蔽電極(61)を前記第1の位置に配置するステップ(S3)と、
加工及び検査される前記対象物(23)の表面部分(24)が前記イオンビームカラム(5)の前記主軸(57)に対して略垂直に向けられるように、前記共通作業領域(53)において前記対象物(23)を配置するステップ(S2)と、
前記遮蔽電極(61)を前記第1の位置に配置し、且つ前記表面部分(24)を前記イオンビームカラム(5)の前記主軸(57)に対して略垂直に向けながら、前記イオンビーム(51)により前記対象物(23)の前記表面部分(24)を加工するステップ(S4)と、
を含む、動作方法。 - 前記第1のシーケンスが、
前記遮蔽電極(61)を前記第1の位置に配置し、且つ前記対象物(23)の前記表面部分(24)を前記イオンビームカラム(5)の前記主軸(57)に対して略垂直に向けながら、前記電子ビームカラム(3)の内部に配置された検出器(39、45)を使用して、前記対象物(23)の前記表面部分(24)から出る二次粒子を検出するステップ(S6)
をさらに含む、請求項18に記載の方法。 - 前記第1のシーケンスが、
前記二次粒子を発生させるために前記対象物(23)の前記表面部分(24)に前記電子ビーム(21)を差し向けるステップ(S5)
をさらに含む、請求項19に記載の方法。 - 請求項18~20のいずれか一項に記載の方法であって、前記方法が第2のシーケンスをさらに含み、前記第2のシーケンスが、
前記遮蔽電極(61)を前記第2の位置に配置するステップ(S10)と、
前記対象物(23)の前記表面部分(24)が前記電子ビームカラム(3)の前記主軸(55)に対して略垂直に向けられるように、前記対象物(23)を配置するステップ(S9)と、
前記電子ビーム(21)を前記対象物(23)の前記表面部分(24)に差し向け、且つその結果として前記表面部分(24)から出る二次粒子を、前記電子ビームカラム(3)の前記内部に配置された検出器(39、45)を使用して検出する、ステップであって、差し向け且つ検出するステップが、前記遮蔽電極(61)が前記第2の位置に配置されている間に実行され、前記表面部分(24)が前記電子ビームカラム(3)の前記主軸(55)に対して略垂直に向けられる、ステップ(S12)と、
を含む、方法。 - 前記第1のシーケンス及び前記第2のシーケンスが、連続して繰り返し実行される、請求項21に記載の方法。
- 前記電子ビームカラム(3)により出射開口部(41)と前記一致点(58)との間に電界を発生させるステップであって、前記出射開口部(41)から前記電子ビーム(21)が、前記電子ビームカラム(3)から前記共通作業領域(53)に向かって出ることができ、前記電界が前記電子ビーム(21)を減速させるのに適している、ステップ(S1、S8)
をさらに含む、請求項15~22のいずれか一項に記載の方法。 - 前記電界が、前記第1のシーケンスにおいて前記表面部分(24)を前記イオンビーム(51)によって加工しながら、及び前記表面部分(24)から出る二次粒子を、前記電子ビームカラム(3)の前記内部に配置された検出器(39、45)を使用して検出しながら発生される、請求項23に記載の方法。
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