JPH10199467A - 光学的顕微鏡を有する荷電粒子ビームシステム - Google Patents

光学的顕微鏡を有する荷電粒子ビームシステム

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JPH10199467A
JPH10199467A JP9344985A JP34498597A JPH10199467A JP H10199467 A JPH10199467 A JP H10199467A JP 9344985 A JP9344985 A JP 9344985A JP 34498597 A JP34498597 A JP 34498597A JP H10199467 A JPH10199467 A JP H10199467A
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optical
optical image
chamber
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JP9344985A
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Xavier Larduinat
ラルドゥイナ ザビエール
James H Brown
エイチ． ブラウン ジェームズ
Theodore R Lundquist
アール． ランドクイスト テオドール
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Schlumberger Technologies Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 集積回路ダイを処理する荷電粒子技術と光学
的技術とを結合させることを可能とするシステム及び方
法を提供する。 【解決手段】 フォーカストイオンビームシステム等の
荷電粒子ビームシステムが、真空チャンバ、該チャンバ
内の第一領域内に視野を有するように位置された光学的
顕微鏡、該第一領域内へレーザビームを投光するように
該光学的顕微鏡と整合されているレーザ、該チャンバ内
に位置されており且つ該チャンバの第二領域内へ荷電粒
子ビームをフォーカスさせるように配列されている荷電
粒子ビームカラム、該チャンバ内に位置されており且つ
該第一領域内の第一位置と該第二領域内の第二位置との
間を移動可能な試料支持手段、を有している。レーザ、
光学的顕微鏡及び荷電粒子ビームからの画像内において
見ることの可能な整合マークでＤＵＴにマーク付けを行
なうために使用される。該整合マークの位置は光学的画
像内において正確に決定することが可能であり且つそう
でなければ荷電粒子ビーム画像内において見ることが不
可能な特徴部の位置を推論することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、通常、集
積回路（ＩＣ）装置をミリングするために使用されるタ
イプのフォーカストイオンビーム（ＦＩＢ）システムの
ような荷電粒子ビーム装置に関するものであって、更に
詳細には、システムの真空チャンバ内に位置されている
光学的顕微鏡を有するそのようなシステムに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】例えば走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）、電子
ビームプローバー及びフォーカストイオンビーム（ＦＩ
Ｂ）システムのような荷電粒子ビームシステムは、ＩＣ
装置の診断及び修復における補助として多様な態様で使
用されている。例えば、ＦＩＢシステムは、他の導体と
の切断又は接続などの変更又は修復のために導体を露出
させるために導体の上側に存在する物質をミリングによ
って除去するために使用される。興味のある導体が上側
に存在する層によって隠されている場合には、ミリング
を行なうための正確な位置決めを行なうことを可能とす
るためにそれを探し出すことを可能とする何等かの方法
が提供されることが必要である。この問題に対処するた
めの種々の提案が従来なされている。
【０００３】従来、ＩＣ装置（ダイ）内の構造は、該装
置の前部表面から荷電粒子ビーム装置によってアクセス
することが可能であった。然しながら、興味のある領域
がパワープレーン即ち電力面の下側に存在している場合
には、いずれの方法によっても該構造をみることはでき
ず且つ該パワープレーンを除去した場合であってもＦＩ
Ｂ又は電子ビーム画像内において見ることの可能な地形
的な特徴部は存在しない。基板を貫通してみることが可
能ではあるが、シリコンは赤外線波長において透明であ
り、又該パワープレーンを除去した場合には、光学的シ
ステムがＦＩＢシステムと同一の視野を有することが可
能であるようにシステムを構築することは極めて困難で
ある。又、ある位置においてダイ上のＦＩＢサイト即ち
箇所を見つけ出すために可視的画像形成を使用すること
を可能とし次いでそれをＦＩＢ処理のために別の位置へ
移動させることを可能とする可動ステージを製造するこ
とは困難であると共に高価である。
【０００４】米国特許第４，６８３，３７８号は、興味
のある構造が上側に存在する層によって隠されている場
合のＦＩＢミリング動作を制御するための４つの異なる
アプローチを記載している。第一のアプローチは、走査
イオン顕微鏡画像をＣＡＤデータと比較して興味のある
サイト（箇所）の位置を推論することである。第二のア
プローチは、光学的顕微鏡の下側に基準ダイを位置決め
させ且つ該基準ダイの光学画像を使用してＳＩＭ画像内
において対応する位置を見つけ出すことである。第三の
アプローチは、ダイを光学的顕微鏡とＳＩＭとの間で移
動させ且つ両者からの画像を比較して興味のある位置を
見つけ出すことである。第四のアプローチは、ダイを光
学的顕微鏡と、電子ビーム顕微鏡と、走査イオン顕微鏡
との間で移動させて見ることが可能な異なる対象を有す
るか又は異なる分解能を有する画像を与えることであ
る。これら最後の３つのアプローチは画像を整合させる
ために顕微鏡間でダイを移動させるために高精度のステ
ージを使用することを必要とする。ＦＩＢ処理において
光学的画像を使用するためのその他の提案は、通常、こ
れらのアプローチのうちの１つ又はそれ以下の範ちゅう
に属するものである。又、ダイ上にマークを配置させる
ためにＦＩＢを使用し、該ダイを光学的顕微鏡へ移動さ
せ且つ該ダイ内の構造に関連してその位置を決定するた
めに該マークを探し出し、次いで該ダイをＦＩＢへ移動
させて戻し且つ該マーク及び該光学的情報を使用してＦ
ＩＢミリング動作期間中に制御を行なうことにより問題
を解消するための試みが提案されている。このアプロー
チは、ＦＩＢのマーク付けが比較的長い時間かかり、３
つのステップが必要とされ且つ光学的位置とＦＩＢ位置
との間で該ダイを２回移動させることが必要であるとい
う点において問題を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点に
鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠
点を解消し、上述した如き従来技術の欠点を有すること
なしに、ダイを処理するための荷電粒子技術と光学的技
術とを結合させることを可能としたシステムを提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、荷電粒子ビー
ムシステムを提供しており、それは、真空チャンバ、前
記チャンバの第一領域において視野を有する光学的顕微
鏡、前記第一領域内へレーザビームを投光するように前
記光学的顕微鏡と整合されているレーザ、前記チャンバ
内に位置されており且つ前記チャンバの第二領域内へ荷
電粒子ビームをフォーカスさせるように配設されている
荷電粒子ビームカラム、前記チャンバ内に位置されてお
り且つ前記第一領域における第一位置と第二領域におけ
る第二位置との間で移動可能な試料支持手段、を有して
いる。
【０００７】本発明は、更に、荷電粒子イオンビームシ
ステムにおいて試料を処理する方法を提供しており、そ
れは、真空チャンバ内の第一位置に試料を配置させ、前
記第一位置における前記試料の光学的画像を獲得し、前
記光学的画像において見ることの可能なマークを前記試
料上に配置させ、前記試料を前記チャンバ内の第二位置
へ移動させ、前記試料上を荷電粒子ビームでスキャニン
グしてその際に発生される粒子（二次的荷電粒子、散乱
された一時粒子、フォトン等）を検知して前記マークを
包含するコントラスト画像を獲得し、且つ該光学的画像
及びコントラスト画像を使用して荷電粒子ビームの動作
を制御して該試料を処理する、上記各ステップを包含し
ている。
【０００８】本発明は光学的顕微鏡、レーザ及びビーム
カラムの全てが真空チャンバ内において動作するという
点に特徴を有している。光学的顕微鏡又はレーザは該チ
ャンバ内に位置させることは必要ではなく、一方、必要
である場合にはそのようにすることが可能であり、該顕
微鏡の視野及びレーザビームの投光が真空チャンバ内へ
存在するものであるに過ぎない。従って、該カラムの動
作を制御するために該顕微鏡からの画像を使用すること
が可能である。又、光学的画像及びコントラスト画像の
両方において見ることの可能なマークをダイ表面上に設
けるためにレーザを使用することは、従来得ることが可
能ではなかった程度の精度で且つ非常に高精度のステー
ジに対する必要性なしでこのような制御を行なうことを
可能としている。
【０００９】荷電粒子ビームは、ＳＥＭ、電子ビームプ
ローバー又はＦＩＢ装置とすることが可能であり、後者
のものが好適である（尚、「ＦＩＢ」という用語は本明
細書全体にわたって使用するが、本発明はそのような適
用例にのみ限定されるべきものではなく状況によっては
これらのその他の装置も使用可能であることを理解すべ
きである）。必要である場合にはレーザ走査（スキャニ
ング）顕微鏡を有することの可能な光学的顕微鏡は、好
適には、典型的に２００×−４０００×の範囲内である
可及的に最大の倍率を有し０．２５μｍの程度の可及的
に高い分解能を有している。ダイ上の位置を補正するた
めに、ＦＩＢ装置を制御する場合に使用するためにワー
クステーションへ画像を送信するために任意の適宜の装
置を使用することが可能である。ＣＣＤ装置が好適であ
るが、例えばビジコン管、光電子増倍管等のその他の装
置を使用することも可能である。レーザは、典型的に、
例えば緑／ＵＶレーザ等の、可視光、ＩＲ又はＵＶ領域
のスペクトル範囲内で動作すべきである。特に好適な構
成においては、該レーザはそのビームを顕微鏡の光軸に
沿って投光すべく配設される。
【００１０】本発明は以下の如くに動作する。
【００１１】（１）光学的顕微鏡の視野内において試料
を真空チャンバ内に配置させる。該試料における興味の
ある特徴部を見ることが可能であり且つ光学的画像内に
おいてこれらの特徴部を映し出すためにＸＹＺステージ
によって顕微鏡を位置決めさせることが可能である。
【００１２】（２）次いで、顕微鏡と整合されているレ
ーザを使用して、試料の表面上のレジストレーション
（整合）マークを興味のある特徴部の領域内に位置させ
且つ該マークを包含する光学的画像を格納する。ＦＩＢ
処理サイト、即ちＦＩＢミリングが行なわれるべき領域
（「ＦＩＢボックス」）の正確な位置は、該レーザ整合
マークと相対的に識別される。
【００１３】（３）次いで、試料を可動ステージ上にお
いてＦＩＢカラム位置へ移動させ、その場合の精度は±
１０μｍの程度であり、且つＸＹステージ上のカラムを
移動させることにより、レーザマークをＦＩＢコントラ
スト画像内に位置させる。光学的画像から得られる整合
マークと相対的にＦＩＢボックスの位置を使用してＦＩ
Ｂボックスをダイ上に位置決めさせる。
【００１４】（４）ＦＩＢ画像内において特徴部を見る
ことが可能になる時まで、該光学的データを使用してＦ
ＩＢ走査を実行する。
【００１５】パワープレーン（電力面）が存在する場合
には、ステップ（１）の前に、パワープレーン内に粗目
の窓を位置決めさせ且つ光学的顕微鏡を使用してマーク
付けを行なうか又は画像を獲得する前に、ＦＩＢ装置で
パワープレーンをミリングする。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、本発明の１実
施例に基づいて構成されたシステムが示されており、そ
れは、広義において、第一位置における光学的カラム２
０と、第二位置におけるＦＩＢカラム３０と、光学的カ
ラム２０とＦＩＢカラム３０との間を移動可能なシャト
ル４０とを具備する真空チャンバ１０を有している。カ
ラム２０，３０及びシャトル４０を動作させるために制
御システム５０が設けられている。光学的カラム及びＦ
ＩＢカラムはＸＹ移動を行なうために装着されている。
このことは、両方の運動に対する単一のＸＹマウントに
よるか、又は同期される個別的なＸマウントとＹマウン
トによって行なうことが可能である。
【００１７】光学的カラム２０は、Ｚステージ２２上に
装着されており且つ種々の倍率の対物レンズ２４を保持
しているタレット２３を包含する光学的顕微鏡２１を有
している。レーザ２５が顕微鏡２１内に及びその光軸に
沿って対物レンズ２４へ向かってビーム２６を投光す
る。顕微鏡２１の上部にＣＣＤ装置２７が配置されてい
る。顕微鏡２１は長い動作距離（２００×倍率において
約１０ｍｍ）及び例えばＴＩＣ又はツァイス（Ｚｅｉｓ
ｓ）等の会社からの真空適合性レンズ（ミツトヨ）を有
する光学的可視光顕微鏡を有するタイプのものである。
適切な顕微鏡は、約０．２５μｍの分解能において可及
的に最も高い倍率を与え且つ低倍率に対して５００μｍ
×５００μｍから最大倍率において５０μｍ×５０μｍ
の範囲内の視野を有する対物レンズを有している。別の
構成（不図示）は、真空チャンバの外側に位置されてお
り且つチャンバの壁における窓を介して該チャンバの内
側に視野を有する顕微鏡を使用するものである。この構
成は、真空適合性レンズを必要とすることがなく且つＦ
ＩＢ処理期間中に発生される物質によってレンズが汚染
されることを回避するという点において有利である。
【００１８】該顕微鏡は、該顕微鏡の光軸に沿ってレー
ザがビームを投光することを可能とすべく適合されてい
る。このような修正は、クリックレーズ（ＱｕｉｋＬａ
ｚｅ）という指定の下でカリフォリニア州サニベルのニ
ューウェーブリサーチ社のような会社から入手可能であ
る。このようなシステムは０．６ｍＪエネルギの６ｎｓ
パルスを供給する５３２ｎｍで動作する緑／ＵＶレーザ
を有している。ＣＣＤ装置２７は、典型的にＴＩＦＦ画
像としてのデジタル画像出力を供給する。
【００１９】ＦＩＢカラム３０は半導体装置のＦＩＢ処
理に対して使用するタイプのものである。特に好適な実
施例は、プローブ直径が１０ｎｍ乃至１０００ｎｍであ
り、ビームエネルギーが５ｋｅＶ乃至３０ｋｅＶであ
り、ビーム電流が２ｐＡ乃至１２ｎＡである２レンズフ
ォーカシングカラムを有するＬＭＩＳガリウムイオン供
給源である。このようなカラムは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
テッドから入手可能なシュルンベルジェＩＤＳＰ２Ｘシ
ステムにおいて見られるようなものである。
【００２０】シャトル４０は例えばＩＣＤＵＴ４２をマ
ウント即ち装着するためにＦＩＢ又は電子ビームシステ
ムにおいて使用されているような典型的なパッケージし
た部品マウント４１を有している。マウント４１は、そ
れ自身、転送シャトル４３に取付けられており、転送シ
ャトル４３はマウント３１をＦＩＢカラム３０の上方
（図示した位置Ａ）か、又は光学的カラム２０の上方
（位置はＢ）のいずれかに位置決めさせることを可能と
する。本発明によって提供される利点に鑑み、該シャト
ルは±１０μｍより大きな精度で位置決め可能であるこ
とは必要ではない。このようなシャトルは従来の技術を
使用して用意に構成することが可能である。制御システ
ム５０は、適宜のディスプレイ５２を包含するワークス
テーション５１を有している。ＤＵＴ４２に対するＣＡ
Ｄデータが制御システム内に格納され（同一のワークス
テーション内か、又は該制御システムによってアクセス
される別のコンピュータ内のいずれか）、それは顕微鏡
２１、レーザ２５、ＦＩＢカラム３０、シャトル４０の
動作のための制御信号（ＭＣ，ＬＣ，ＦＣ，ＳＣ）を与
える。本制御システムは、更に、光学的カラム２０から
光学的画像データ（ＯＩＤ）及びＦＩＢカラム３０から
ＦＩＢ画像データ（ＦＩＢＩＤ）を受取る。これらの画
像は、本システムの動作に対して必要とされる場合に、
ディスプレイ５２上に表示させることが可能である。
【００２１】図２及び３は、上述したシステムの変形例
を示しており、共通する部品及び／又は参照番号は簡単
化のために省略してある。図２において、シャトル４０
がロードモジュール６０と置換されており、ロードモジ
ュール６０は、ＤＵＴ（テスト中の装置）６２とテスタ
ー６３との間の接続部６１を具備している。この構成
は、電子ビーム、ＦＩＢ又は光学的プロービング（探査
動作）又は何等かのその他の適宜のプロービング技術の
ために、ＤＵＴを真空チャンバ１０内にある間に励起さ
せることを可能とする。位置決めアパーチャ６４Ａ及び
６４Ｂが夫々ＦＩＢカラム３０及び光学的カラム２０の
上方に設けられており、ロードモジュール６０はこれら
のアパーチャのうちの一方又は他方内に位置決めされ且
つブランク即ち閉塞用のプレート６５がモジュールによ
って占有されていないアパーチャ内に位置される。この
場合のロードモジュールはシュルンベルジェＰ２Ｘシス
テムにおいて使用されている運動学的装着（ｋｉｎｅｍ
ａｔｉｃ ｍｏｕｎｔｉｎｇ）状態で位置決めされる。
【００２２】図３において、シャトル４０はＩＣ装置の
製造のために使用される８インチウエハ７１を支持する
ことの可能なウエハステージ７０で置換されている。ウ
エハステージ７０は真空チャンバ内のＡ位置とＢ位置と
の間で移動可能であるばかりか、ウエハの興味のある部
分をいずれかのカラムの視野内へ位置させることを可能
とするためにＸ，Ｙ，Ｚ及びθ運動を行なうことが可能
である。このアプローチの更に別の特徴は、ウエハステ
ージ７０上に取付けることの可能なマウント４１を有し
ている点であり、それは状況に応じて同一のシステムに
おいてパッケージングされている部品か又はウエハのい
ずれかを処理することを可能とする。
【００２３】図１に示されているシステム及び図４
（ａ）を参照して本発明に基づく方法について説明す
る。
【００２４】（１）ＤＵＴ４２をチャンバ１０内の転送
シャトル４０上のマウント４１上にローディング即ち取
付ける。該チャンバを約５×１０-6Ｔｏｒｒの真空へポ
ンプダウン即ち排気させる。ＤＵＴ４２を位置Ｂにおい
て光学的カラム２０の上方へ位置決めさせる。
【００２５】（２）興味のある領域１００をワークステ
ーションディスプレイ５２において見られるように顕微
鏡２１からの光学的画像内に位置させ、且つ興味のある
特徴１１０が光学的画像内において見ることができるよ
うになるまで倍率を増加させる。光学的画像内において
これらの特徴を識別するためにＣＡＤデータ及び／又は
画像を使用することが可能である（図４（ａ））。
【００２６】（３）レーザ２５を動作させて、光学的顕
微鏡２１の視野内においてＤＵＴ４２の表面にレジスト
レーション（整合）マーク１２０を刻設させる。該レー
ザマークは、典型的に、ライン幅が０．２μｍの程度の
「＋」であり、それは光学的画像内において見ることが
可能なものである。ＦＩＢボックス１３０（即ち、ＦＩ
Ｂ処理を行なうべき区域）の位置を該画像上において決
定し且つその整合マークと相対的な位置を注記する。
又、ＣＡＤデータと該画像との間のずれをこの時に解消
することが可能である。
【００２７】（４）整合マークを包含する光学的画像を
ワークステーション５１内に格納する。
【００２８】（５）転送シャトルを動作させて、ＦＩＢ
カラム３０の視野内における位置Ａへ移動させる。
【００２９】（６）ＤＵＴ４２の表面の粗目ＦＩＢ画像
をとって、整合マークを探し出し且つＸＹステージを動
作させて該マークを高分解能を視野内に位置させる（図
４（ｂ））。
【００３０】（７）光学的画像をＦＩＢ画像上に重ね合
わせ（必要な場合にはスケーリングを行ない）且つ両方
の画像におけるレーザマークを整合状態とさせる。ステ
ップ（３）において得られた光学的画像から派生された
ＦＩＢボックスの位置においてＦＩＢミリングを開始す
る（図４（ｃ））。
【００３１】図２において示したシステムの動作は基本
的に同一である。然しながら、その場合には可動ステー
ジが存在しないので、光学的画像を獲得した後に、該真
空チャンバを大気圧力状態とさせ且つロードモジュール
の位置を変更し、その後に真空チャンバを再度真空状態
へ排気させる。図３のシステムの動作は、図１のシステ
ムにおけるものと基本的に同一であり、ダイではなくウ
エハに関してのナビゲーション即ち移動制御について適
宜の修正が必要なだけである。
【００３２】修正されるべき構造がパワープレーン即ち
電力面の下側に存在する装置の場合には、該装置を光学
的カラムの下側に位置決めする前に、ステージをＦＩＢ
カラムの下側に位置決めし、該カラムを動作させて興味
のある一般的な領域の上側に存在するパワープレーンを
除去する。この一般的な位置は、比較的低い分解能でＣ
ＡＤデータから識別される。次いで、上述した如き手順
を実施することが可能である。興味のある領域の上方に
ポリイミド層が配設されている装置の場合には、ステー
ジを光学的カラムの下側に位置決めさせ且つレーザを使
用して該ポリイミド物質を除去し、その後に上述した手
順を実施することが可能である。このような場合には、
レーザの波長はミリングされるべき物質に従って選択さ
れる。更に、レーザミリング効果又は必要とされる物質
の付着を向上させるか又は遅滞化させるために該装置へ
化学物質を付与することが可能である。上述したステッ
プは、ダイ上の１つを超えた位置において繰返し行なう
ことが可能であり、且つ必要とされるオプションを使用
して実施することが可能である。これらのオプションは
図５のフローチャートに要約してある。
【００３３】本発明は多数の利点を提供している。局所
的な整合マークを使用することにより、機械的ステー
ジ、熱的ドリフト、インジェクタによって誘起されるＦ
ＩＢ画像におけるフィールドオフセット、ビームアパー
チャ変更オフセット、パッケージによって誘起される電
界、ダイ又はウエハの機械的変形及びＣＡＤデータと相
対的なダイ内の層間不整合等から発生する位置決めエラ
ーに関する問題を回避している。全体として、このよう
なエラーはＦＢＩ画像形成及び処理の分解能において比
較的大きなものとなる場合があり、且つ、しばしば、非
線形的なものとなる場合がある。そうでなければ、これ
らのエラーに対する補償は極めて困難なものであり且つ
信頼性のないものである。本発明において使用する整合
マークは、光学的画像及びＦＩＢ画像の両方において見
ることが可能であり、その位置は興味のある分解能で正
確に決定することが可能であり、上述した問題を回避し
ている。
【００３４】ＦＩＢ処理を指示するためにこれらの２つ
の画像を使用することは、スケーリング及びキャリブレ
イション（較正）が試料の領域においてＣＡＤデータの
局所的な補正を行なうことが可能であることを必要とす
る。試料上の異なる位置からとった多数の画像でこの処
理を繰返すことにより、試料の実際の物理的形態に対応
してＣＡＤデータのグローバル即ち全体的な補正を行な
うことを可能とする。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。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の１実施例に基づくシステムを示した
概略図。
【図２】 本発明の第２実施例に基づくシステムを示し
た概略図。
【図３】 本発明の第３実施例に基づくシステムを示し
た概略図。
【図４】 （ａ）乃至（ｃ）は本発明に基づく方法の実
施期間中に得られる夫々の画像を示した各概略図。
【図５】 本発明に基づく方法の実施に関連する主要な
ステップを示したフローチャート。
【符号の説明】
１０ 真空チャンバ ２０ 光学的カラム ２１ 光学的顕微鏡 ２５ レーザ ２６ ビーム ３０ ＦＩＢカラム ４０ シャトル ４１ マウント ４２ ＩＣ ＤＵＴ（テスト中のＩＣ） ５０ 制御システム ５１ ワークステーション ５２ ディスプレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ エイチ． ブラウン アメリカ合衆国， カリフォルニア 95134， サン ノゼ， エラン ビレッ ジ 310， ナンバー 436 (72)発明者 テオドール アール． ランドクイスト アメリカ合衆国， カリフォルニア 94568， ダブリン， キャバリエ レー ン 8253

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 荷電粒子ビームシステムにおいて、 （ａ）真空チャンバ、 （ｂ）前記チャンバの第一領域内に視野を有する光学顕
    微鏡、 （ｃ）前記第一領域内へレーザービームを投光するよう
    に前記光学的顕微鏡と整合しているレーザ、 （ｄ）前記チャンバ内に位置されており且つ前記チャン
    バの第二領域内へビームをフォーカスさせるように配設
    されている荷電粒子ビームカラム、 （ｅ）前記チャンバ内に位置されており且つ前記第一領
    域内の第一位置と前記第二領域内の第二位置との間で移
    動可能な試料支持手段、 を有することを特徴とするシステム。
  2. 【請求項２】 請求項１において、更に、前記顕微鏡か
    ら光学的画像を獲得し且つ前記イオンビームの操作を指
    示するために前記光学的画像を使用する手段を有するこ
    とを特徴とするシステム。
  3. 【請求項３】 請求項２において、前記レーザが前記光
    学的画像内において見えるマークを与えるために前記第
    一位置に位置されている試料にマーク付けするように配
    設されていることを特徴とするシステム。
  4. 【請求項４】 請求項１において、更に、前記第二位置
    において前記荷電粒子ビームでの照射によって前記試料
    から射出された粒子を検知し且つそれからコントラスト
    画像を作成する手段を有することを特徴とするシステ
    ム。
  5. 【請求項５】 請求項４において、前記レーザが、前記
    第二位置において前記試料から得られる前記コントラス
    ト画像において見えるマークを与えるために前記第一位
    置に位置されている試料にマーク付けをすべく配設され
    ていることを特徴とするシステム。
  6. 【請求項６】 請求項２において、更に、前記第二位置
    における前記試料から二次的荷電粒子を検知し且つそれ
    からコントラスト画像を作成する手段を有しており、前
    記レーザが、前記光学的画像及び前記コントラスト画像
    において見えるマークを与えるように前記第一位置に位
    置されている試料にマーク付けをすべく配設されている
    ことを特徴とするシステム。
  7. 【請求項７】 請求項６において、更に、各画像におけ
    る前記マークの位置が一致するように前記コントラスト
    画像上に前記光学的画像を重ね合わせる手段、且つ前記
    光学的画像においてのみ見ることの可能な特徴部を形成
    するように前記イオンビームを制御する手段を有するこ
    とを特徴とするシステム。
  8. 【請求項８】 請求項６において、前記試料支持手段が
    約±１０μｍの精度で前記第一位置と前記第二位置との
    間で移動可能であることを特徴とするシステム。
  9. 【請求項９】 フォーカストイオンビームシステムにお
    いて、 （ａ）真空チャンバ、 （ｂ）前記チャンバの第一領域において光学的画像を獲
    得する手段、 （ｃ）前記チャンバの第二領域内へイオンビームをフォ
    ーカスさせるように配設されているイオンビームカラ
    ム、 （ｄ）前記チャンバ内に位置されており且つ前記第一領
    域における第一位置と前記第二領域における第二位置と
    の間で移動可能な試料支持手段、 （ｅ）前記第二位置において前記試料から二次的荷電粒
    子を検知し且つそれからコントラスト画像を作成する手
    段、 （ｆ）前記光学的画像及びコントラスト画像の両方にお
    いて見ることの可能なマークを前記試料上に配置させる
    手段、 （ｇ）前記コントラスト画像において見ることのできな
    い前記試料の特徴部の位置を識別するために前記コント
    ラスト画像上に前記光学的画像を重ね合わせる手段、 （ｈ）前記光学的画像内においてのみ見ることの可能な
    特徴部の位置に従って前記イオンビームを制御する手
    段、 を有することを特徴とするシステム。
  10. 【請求項１０】 請求項９において、前記画像を重ね合
    わせる手段が、前記コントラスト画像内において見るこ
    とのできない特徴部の位置を前記光学的画像から決定す
    ることを可能とするために各画像におけるマークの位置
    を一致させることを特徴とするシステム。
  11. 【請求項１１】 請求項９において、前記イオンビーム
    を制御する手段が、前記光学的画像から得られる情報に
    従ってそこから物質をミリングすべき前記コントラスト
    画像内の領域を画定することを特徴とするシステム。
  12. 【請求項１２】 フォーカストイオンビームシステムに
    おいて試料を処理する方法において、 （ａ）真空チャンバの第一位置に試料を配置させ、 （ｂ）前記第一位置において前記試料の光学的画像を獲
    得し、 （ｃ）前記光学的画像において見ることのできるマーク
    を前記試料上に配置させ、 （ｄ）前記試料を前記チャンバ内の第二位置へ移動さ
    せ、 （ｅ）前記試料上に荷電粒子ビームをスキャニングさせ
    且つその際に発生される粒子を検知して前記マークを包
    含するコントラスト画像を獲得し、 （ｆ）前記光学的画像及びコントラスト画像をしてフォ
    ーカストイオンビームの動作を制御して前記試料を処理
    する、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１２において、前記マークを配
    置させるステップが、前記試料にレーザでマーク付けを
    行なうことを特徴とする方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１２において、前記試料上に荷
    電粒子ビームをスキャニングするステップが、コントラ
    スト画像を得るために前記試料上に前記フォーカストイ
    オンビームをスキャニングさせることを特徴とする方
    法。
  15. 【請求項１５】 請求項１２において、前記コントラス
    ト画像上に前記光学画像を重ね合わせることにより結合
    画像を形成し、且つ前記結合画像を使用して前記試料の
    処理を制御することを特徴とする方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１５において、更に、前記光学
    的画像をスケーリングさせて前記コントラスト画像と整
    合させることを特徴とする方法。
  17. 【請求項１７】 請求項１５において、前記光学的画像
    と前記コントラスト画像とを重ね合わせるステップが、
    前記両方の画像におけるマークの位置が一致するように
    行なわれることを特徴とする方法。
  18. 【請求項１８】 請求項１７において、前記光学的画像
    が前記コントラスト画像において見ることのできない特
    徴部を包含しており、前記マークと相対的な前記特徴部
    の位置を使用して前記試料の処理を制御することを特徴
    とする方法。
  19. 【請求項１９】 請求項１８において、前記試料を処理
    するステップが、前記光学的画像においてのみ見ること
    の可能な特徴部の位置に従って前記コントラスト画像に
    おける領域を画定し、且つ前記フォーカストイオンビー
    ムを使用して前記画定した領域における前記試料から物
    質を除去することを包含することを特徴とする方法。
  20. 【請求項２０】 請求項１２において、更に、前記試料
    の処理を制御するために設計データを使用することを特
    徴とする方法。
  21. 【請求項２１】 請求項２０において、前記試料の実際
    の形態を反映させるために前記光学的画像を使用して前
    記設計データを補正することを特徴とする方法。
  22. 【請求項２２】 請求項２１において、前記試料の異な
    る部分の光学的画像を使用して前記試料に対する設計デ
    ータを補正することを特徴とする方法。
  23. 【請求項２３】 請求項１２において、処理期間中に更
    なるコントラスト画像を獲得し、それを使用してフォー
    カストイオンビームでの前記試料の処理を制御すること
    を特徴とする方法。 【請求項２３】 請求項１２において、更に、前記試料
    内の構造を探査するために前記荷電粒子ビームを使用す
    ることを特徴とする方法。
JP9344985A 1996-12-19 1997-12-15 光学的顕微鏡を有する荷電粒子ビームシステム Pending JPH10199467A (ja)

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