KR100493878B1 - 가스 보조 포커싱된 입자 빔 시스템을 사용하는 패턴 필름 교정방법 - Google Patents

가스 보조 포커싱된 입자 빔 시스템을 사용하는 패턴 필름 교정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판상에 패터닝된 불투명 필름을 갖는 워크피스로부터 과잉 부분의 제거시 포커싱된 입자 빔 시스템을 사용하는 방법을 제공하며, 특히, 브롬을 포함하는 에칭 가스를 사용하여 가스-보조 에칭 방법을 제공한다. 본 발명의 일 관점에 따른 방법은 (ⅰ) X 및 Y 방향으로 이동 할 수 있는 이동 가능한 스테이지 상에 워크피스를 장착하는 단계, (ⅱ) 기판상에 패터닝된 불투명 필름을 갖는 워크피스의 선택된 표면 영역을 포커싱된 입자 빔으로 스캐닝하는 단계, (ⅲ) 상기 워크피스의 스캐닝 단계의 결과로서 상기 워크피스로부터 방출되는 입자의 세기를 검출하는 단계, (ⅳ) 상기 검출된 입자의 세기를 기초로 상기 패터닝된 필름의 형태를 판단하는 단계, (ⅴ) 패터닝된 필름의 형태를 기초로 상기 패터닝된 필름의 과잉 부분을 판단하는 단계; (ⅵ) 상기 포커싱된 입자 빔으로 상기 과잉 부분을 에칭하는 단계; 및 (ⅶ) 상기 에칭 단계와 동시에, 에칭 가스를 상기 과잉 부분의 선택된 부분에 주입시키는 단계를 포함한다. 상기 에칭 가스는 브롬 또는 브롬-함유 재료를 포함한다. 상기 에칭 가스는 수증기를 더 포함할 수 있다.

Description

가스 보조 포커싱된 입자 빔 시스템을 사용하는 패턴 필름 교정방법{PATTERN FILM REPAIR USING A GAS ASSISTED FOCUSED PARTICLE BEAM SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 포커스 이온 빔 처리에 관한 것으로 특히, 포토마스크, X-레이 마스크, 또는 레티클과 같은, 기판상에 패터닝된 불투명 필름을 갖는 워크피스의 교정에 관한 것이다.
워크피스의 제조자들은 대부분 패터닝된 레지스트 마스크의 사용없이 재료의 선택적인 제거를 위해 포커스 이온 빔(FIB; Focused Ion Beam) 방법을 사용하고 있다. 바람직하게, FIB 시스템은 스캔닝 이온 마이크로스코프(SIM; Scanning Ion Microscope) 및 정밀 밀링 시스템으로 작용할 수 있다. 따라서, FIB 방법을 사용하여, 제조자들은 워크피스(workpiece)를 이미지화 할 수 있으며(이온 빔으로 유도된 입자들 예컨대, 이차-전자들, 또는 이차-이온들로부터 이미지를 도출시킴), 워크피스의 패터닝된 불투명 필름상에 결점의 위치를 정하고나서, 그 결점의 위치의 미크론 또는 초미크론 스케일의 특정부들을 밀링할 수 있다. 여기서, 제조자들이라는 용어는 상기 언급한 워크피스를 생성하는 자들 또는 교정하는 자들을 포함한다.
따라서, FIB 미세 기계 가공 시스템의 일차적인 적용들 중 하나는 마스크 및 레티클의 교정이다. 대부분의 적용에서, 제조자들은 원하는 구조체들을 밀링하기 위해 순수한 스퍼터링(sputtering), 즉 가스가 보조되지 않는 스퍼터링을 사용한다. 포커스된 이온들의 빔을 기판 표면에 스캐닝하면, 원자 이온 및 분자를 포함하는 기판 입자들은 물리적인 스퍼터링에 의해 제거된다. 비휘발성 스퍼터 재료는 충돌된 표면에 응축될 것이다. 재증착(redeposition)이라고 알려진 이러한 효과는, 마이크로구조 제조의 정밀도를 제한한다. 특히, 만일 리세스가 높은 가로 세로의 비 예컨대, 좁고 깊은 그루브를 갖는 경우, 재침전 효과는 에칭된 리세스의 측벽들에 특히 두드러진다.
기판상에 패터닝된 필름내의 결점들의 FBT 교정시의 현재 발견된 몇몇 단점들은 다음과 같다:
불투명 재료의 불완전 제거;
기판(대개 석영)에 주입된 이온에 의한 흡수로 인한 전자기 방사의 투과에서의 감소. 이러한 "스테이닝(staining)" 현상은 인쇄용 조명이 자외선 근처, 즉 UV(365nm)으로부터 깊은 자외선, 즉 DUV(248nm) 파장으로 이동함에 따라 더욱 두드러진다; 그리고
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불투명 결점 주변 및 아래의 기판의 과잉부분 제거(리버베드 효과; riverbed effect).
삭제
입자 빔 재증착(deposition) 및 포커싱된 빔에 의한 입자 빔 에칭과 같은, 입자 빔 공정동안, 처리되어야 할 워크피스는 진공 챔버(chamber)내에 배치되어 입자 빔을 발생시키는 컬럼(column) 아래에 위치하게 된다. 상기 입자 빔 컬럼은 활성화되어, 상기 워크피스의 표면에 충돌하는 입자들을 발생시킨다. 상기 워크피스 처리를 보다 용이하게 하기 위해, 반응 재료, 전형적으로는 유체, 보다 전형적으로는 가스가 처리될 워크피스의 표면에 직접 제공될 수 있다. 반응 재료는 입자 빔과 상호작용하여 수행될 증착 및 에칭 공정을 촉진 또는 변형시킨다. 가스가 FIB 에칭동안 워크피스의 표면에 직접 제공되는 경우, 공정은 전형적으로 가스-보조 에칭(GAE; Gas-Assisted Etching)이라 한다.
Hattori등에 의한 미국특허 4,951,097호에는 염소 에칭 가스를 사용하여 패턴 필름을 교정하기 위한 장치가 개시되어 있으며, 본 발명의 참조 문헌으로서 제시한다. 그러나, 염소를 사용하는 GAE 시스템은 단점들을 갖고 있다. 효과적인 염소 GAE 시스템은 진공 펌프를 필요로 하며, 이 펌프는 혼합 가스를 발생시키지 못하는 경향이 있다. 또한, GAE 시스템 그 자체는 염소의 부식 효과를 겪는다. 또한, 염소는 현재의 제조자들이 요구하는 정도로 선택적인 에칭 또는 강화된 에칭을 제공하지 못할 수 있다.
본 발명의 참조 문헌으로서의, 일본 특허출원 6-129260호에는 GAE 동안 요오드 가스의 사용이 개시되어 있다. 그러나, 요오드는 또한 단점들을 갖고 있다. 요오드는 종종 에칭 공정을 지원하는데 충분한 진공압력을 설정하기 위해 가열을 필요로 한다. 챔버내에서 가열된 성분들이 마스크를 유지시키는 어셈블리의 열적-유도된 기계적 드리프트(drift)를 초래하며, 이것은 FIB 오버 타임과 관련된 마스크 위치를 유지시키는 운영자의 능력을 감소시킨다. 이러한 가열은 또한 마스크의 열적 팽창을 야기시킬 수 있다. FIB 미세 기계가공 동안의 그러한 마스크의 열적 팽창은 마스크의 미세 구조들의 치수들이 중요하기 때문에 바람직하지 않다. 요오드는 또한 펌핑 작용으로 워크피스로부터 분리시키기 어려울 수 있다. 따라서, 요오드는 워크피스가 진공 챔버로부터 벗어날 때 에칭을 계속할 수 있다. 더욱이, 요오드는 그 냄새로 사용하기가 어렵다.
1992년, J. Vac. Sci. Technol. B., 11(2), p 234, R. J. Young, J. R. A. Cleaver, 및 H. Ahmed에 의한 "가스-보조 포커스 이온 빔 에칭"에 GAE에 대한 일반적인 설명이 개시되어 있으며, 본 발명의 참조 문헌으로 제시한다.
따라서, 본 발명의 목적은 기판에 패터닝된 불투명 필름내의 결점들의 개선된 교정을 제공하는 GAE 방법들을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 입자를 위한 포커싱된 입자 빔 시스템의 구성도이다;
도 2는 도 1의 포커싱된 입자 빔 시스템으로 사용하기 위한 가스 전달 시스템의 일 시시예를 도시한 구성도이다;
도 3은 본 발명의 실시에 사용된 도 1의 시스템의 포커싱된 입자 빔의 래스터 스캔의 한 형태의 시퀀스를 도시한 도면이다;
도 4A-4C는 본 발명에 따른 교정 공정의 한 실시예를 수행함에 따라 워크피스내에서 변화를 설명하는 도 1의 워크피스의 단면도이다;
도 5는 도 4A-4C의 패터닝된 필름을 위한 교정된 결점 및 관련된 리버베드 (riberbed)를 나타낸 개략적인 평면도이다;
도 6은 도 5의 교정된 결점 및 관련된 리버베드의 개략적인 단면도이다;
도 7은 본 발명에 따라 기판상에 패터닝된 불투명 필름을 교정하는 공정의 흐름도이다.
본 발명은 기판상에 패터닝된 불투명 필름을 갖는 워크피스로부터 과잉 부분의 제거시 포커싱된 입자 빔 시스템을 사용하기 위한 방법을 제공한다. 일 태양에서, 본 발명은 (ⅰ) X 및 Y 방향으로 이동할 수 있는 이동 가능한 스테이지에 워크피스를 장착하는 단계, (ⅱ) 기판상에 패터닝된 불투명 필름을 갖는 워크피스의 선택된 표면 영역을 포커싱된 입자 빔으로 스캐닝하는 단계, (ⅲ) 상기 워크피스의 스캐닝의 결과로서 상기 워크피스로부터 방출되는 입자들의 세기를 검출하는 단계, (ⅳ) 상기 검출된 입자들의 세기를 기초로 상기 패터닝된 필름의 형태를 판단하는 단계, (ⅴ) 패터닝된 필름의 형태를 기초로 상기 패터닝된 필름의 과잉 부분을 판단하는 단계; (ⅵ) 상기 포커싱된 입자 빔으로 상기 과잉 부분을 에칭하는 단계; 및 (ⅶ) 상기 에칭 단계와 동시에, 에칭 가스를 상기 과잉 부분의 선택된 부분에 주입시키는 단계를 포함하는 방법을 제공한다. 상기 에칭 가스는 브롬을 포함한다. 상기 에칭 가스는 수증기를 더 포함할 수 있다. 제조자들은 크롬-기제 필름 및 몰리브덴 실리사이드-기제 필름을 포함하는 다양한 불투명 필름을 기판상에 패터닝시킬 수 있다. 제조자들은 석영을 포함하여, 다양한 재료들로 기판을 만들 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 위에서 설명한 방법은 (ⅰ) 기판의 선택된 부분을 스캐닝하는 단계, 및 (ⅱ) 상기 기판 스캐닝 단계와 동시에, 상기 기판의 선택된 부분에 의해 전자기 방사의 높은 투과를 보증하기 위해 상기 기판의 상기 선택된 부분의 표면층을 제거하도록 정화 가스를 인가하는 단계를 더 포함한다. 제조자들은 크세논 디플루오라이드와 같은 불소-기제 정화 가스를 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 워크피스의 선택된 표면 영역을 스캐닝하는 단계는 스캐닝 단계와 동시에, 선택된 표면 영역의 선택된 부분에 브롬을 포함하는 에칭 가스를 주입하는 단계를 더 포함한다.
여기서 사용된 브롬이라는 용어는 그 화합물의 골격내에 브롬 원자를 포함하는 임의의 화합물도 포함한다. 바람직하게는, 위에서 언급한 화합물은 가스-보조 에칭을 위해 사용된 조건들하에서 브롬 분자를 발생시킬 수 있는 화합물이다.
여기서 사용된 크롬 필름이라는 용어는 크롬 필름 및 크롬-산소 필름을 포함한다.
여기서 사용된 몰리브덴 실리사이드 필름이라는 용어는 몰리브덴 실리사이드 필름 및 몰리브덴 실리사이드 니트로겐 산소 필름을 포함한다.
여기서 사용된 포커싱된 입자 빔이라는 용어는 이온 빔들, 전자 빔들, 중성자 입자 빔들, X-레이 빔, 및 워크피스를 에칭 또는 이미지화하는데 적당한 그 밖의 다른 방향성 방사들을 포함한다. 또한, 여기서 보다 상세히 설명한 바와 같이, 입자 빔이라는 용어는 상업적으로 이용가능한 포커싱된 이온 빔(FIB) 시스템에 의해 발생된 갈륨 이온 빔들 및 가스 필드 이온 소스(GFIS)에 의해 발생된 불활성 가스(예컨대, 헬륨 및 아르곤) 이온 빔들을 포함시켜야 할 것이다.
기판 표면 위에서 입자들의 포커싱된 빔을 스캐닝하는 것은 기판의 입자들 즉, 원자들, 이온들, 및 분자들을 스터퍼링하여 제거한다. 이러한 스퍼터링 공정은 반응 화학종을 형성하도록 입자 빔의 영향하에서 기판 재료와 반응하는 기체 상태의 에칭제를 주입함으로써 강화될 수 있고; 이러한 화학종들은 단지 빔에 의해 생성되는 입자들보다 훨씬 휘발성을 띤다. 이러한 휘발성 반응 생성물들은 보다 쉽게 기판으로부터 제거되므로, 스퍼터링 공정의 효과를 향상시킨다. 불투명 결점들의 교정과 같은 활동들에 있어서 유익할 수 있는 선택적 에칭이 발생될 수 있다. 기체 상태의 에칭제를 주입하는 것이 다른 재료 예컨대, 석영 기판의 제거를 방지하는 반면, 한 재료 예컨대, 크롬 재료의 포커싱된 입자 빔 제거할 때, 선택적 에칭이 발생된다. 예컨대, 석영 기판과 관련된 불투명 크롬 필름에 대해 선택적인 에칭제는 크롬 필름의 두께가 동일한 두께의 석영에 대해 요구되는 것보다도 적은 빔 양에 의해 제거될 수 있게 한다. 이러한 선택적 에칭은 보다 적은 입자 빔 양으로 기판상에 패터닝된 불투명 필름의 과잉 부분을 보다 빠르고 완벽하게 제거할 수 있게 하며, 상기 과잉 부분(리버베드)의 주변 부분에 기판의 제거 및 기판의 스테이닝을 보다 적게할 수 있게 한다.
도 1은 기판상에 패터닝된 불투명 필름의 과잉 부분을 제거하기 위해 본 발명에 따라 포커싱된 입자 빔 예컨대, 포커싱된 이온 빔(FIB) 시스템(10)의 일 실시예를 도시한 도면이다. 도 1의 상기 시스템(10)은 이온 컬럼(12), 진공 챔버(22), 반응 재료 전달 시스템(34), 및 사용자 제어국(50)으로 구성된다. 상기 시스템(10)은 기판상에 패터닝된 불투명 필름을 갖고 있는 워크피스를 정밀하게 밀링할 수 있는 포커싱된 입자 빔 시스템을 제공한다. 상기 워크피스가 진공 챔버(22)내에 고정되어, 워크피스를 이미지화하고 밀링하기 위해 상기 컬럼(12)에 의해 발생된 이온 빔에 의해 동작된다. 분명하게 하기 위해, 도 4 및 5에는 제조자들이 챔버(22)내에 고정시키고 상기 시스템(10)으로 처리할 수 있는 워크피스의 한 형태의 일부를 도시하고 있고 있다. 제조자들은 여기에 개략적으로 도시된 바와 같은, 포커싱된 입자 빔 시스템을 사용하여 본 발명을 실시할 수 있다. 본 발명을 실시하기 위한 FIB 시스템의 두 예들로는 매사추세츠, 피보디에 위치한 마이크리론 코퍼레이션사 (Micrion Corporation)에서 판매되는 변형된 마이크리온 FIB 시스템 모델들 9100 및 8000이다.
모델 9100은 다중-축 틸트 스테이지 및 10nm의 이미징 해상도를 갖는 30 kev Ga+ 이온 컬럼을 구비하고 있다. 모델 9100은 상기 진공 챔버(22)에 동시에 2 가스들을 전달하기 위해 변형될 수 있다. 모델 8000은 간섭계 안내 x-y 스테이지, 25nm의 이미징 해상도를 갖는 30kev Ga+ 이온 컬럼을 구비한다. 모델 8000은 또한 다중 이미징 및 적응 빔 블랭킹(adaptive beam blanking)의 부가적인 성능을 구비한다. 모델 8000은 또한 상기 진공 챔버(22)에 2 가스들을 동시에 전달할 수 있도록 변형될 수 있다.
도 1에 도시된 실시예를 다시 참조하면, 상기 이온 컬럼(12)은 이온 소스(14), 추출 전극(16), 포커싱 요소(18), 편향 요소들(19), 및 포커싱된 이온 빔(20)을 포함한다. 상기 이온 컬럼(12)는 진공 챔버(22) 상부에 놓이며, 상기 진공 챔버(22)는 스테이지(24), 플랫폼(26), 워크피스(30), 2차 입자 검출기(28), 및 전하 중화 요소(32)를 수용한다. 도 1에 또한 도시된 바와 같이, 반응 재료 전달 시스템(34)은 저장 용기(36), 압력계(40), 동력화 밸브 요소(42), 및 전달 도관 (44)을 포함한다. 상기 사용자 제어국(50)은 프로세서(52), 패턴 인식 요소(54), 메모리 요소(56), 디스플레이 요소(60), 스캔 발생기 보드(62), 및 드웰 레지스터(64)로 구성된다. 설명을 용이하게 하기 위해, FIB의 축을 Z축으로 정의한다. 따라서, X-Y 평면은 FIB의 축 즉, Z축에 수직하는 것으로서 정의된다.
도 1에 도시된 시스템(10)이 챔버(22)의 내부에 반응 재료를 제공하기 위해 반응 재료 전달 시스템(34)을 포함하는 진공 챔버(22) 상부에 배치된 이온 컬럼(12)을 구비한 종래의 FIB 시스템을 포함한다는 것이 당업자에게는 명백할 것이다. 당업자라면 이해할 수 있는 것으로서, 상기 도시된 이온 컬럼(12)은 본 발명을 실시하는데 적절한 하나의 이온 컬럼의 개략적인 표현이다. 상기 도시된 이온 컬럼(12)은 예컨대, 갈륨 이온 소스와 같은 액체 금속 이온 소스(LMIS), 또는 헬륨 이온 소스와 같은 가스 필드 이온 소스(GFIS)일 수 있는 이온 소스(14)를 포함한다. 상기 이온 소스(14)는 상기 추출 전극(16)의 상부에 위치한다. 상기 추출 전극(16)은 상기 이온 소스(14)로부터 이온 스트림을 도출시키기 위해 충분한 전계를 발생시킨다. 이온 스트림은 상기 이온 스트림을 미세하게-포커싱된 빔(20)으로 포커싱하는 종래의 전기-광학 랜즈들일 수 있는 포커싱 요소(18)을 통과하여 이동한다. 또한 도시된 바와 같이, 상기 이온 컬럼(12)은 상기 워크피스(30)의 표면을 가로질러 스캐닝하도록 상기 이온 빔(20)을 편향시킬 수 있는 편향 요소들(19)을 포함한다.
유사하게, 상기 배기 챔버(22)는 상기 워크피스(30)를 유지시키는 전달 트레이(26)와 같이 워크피스를 지지하기 위한 스테이지 요소(24)를 포함하는 종래의 배기 챔버이다. 바람직하게는, 상기 플랫폼(24)은 상기 시스템(10)에 의해 동작되는 워크피스의 변위의 3차원 제어를 제공하는 이동가능한 작업 스테이지이다. 유사하게, 배기 챔버(22)는 전자 총과 같은 전하 중성 요소(32)를 포함하며, 전자들, 이온들, 또는 워크피스의 이미지를 발생시키는 데에 적절한 임의의 다른 입자들과 같은, 2차 입자들을 검출하기 위한 2차 입자 검출기(28)를 또한 포함한다. 여기서, 개략적으로 도시된 바와 같이, 매사추세츠, 피보디에 위치한 마이크리론 코퍼레이션사에서 판매되는 위에서 언급한 FIB 시스템들과 통합되는 진공 챔버를 포함한 임의의 진공 챔버(22)가 본 발명에 따라 실시될 수 있다.
유사하게, 반응 재료 전달 시스템(34)은 브롬 가스와 같은 반응 재료를 상기 진공 챔버(22)의 내부로 특히, 진공 챔버(22)내부에 그리고 워크피스의 표면 부분에 전달하는데 적당한 임의의 종래의 반응 재료 전달 시스템일 수 있다. 반응 재료 전달 시스템(34)은 워크피스의 표면으로부터의 에칭 또는 워크피스 표면의 이미징을 향상시키기 위해 재료를 워크피스(30)의 표면으로 전달시킬 수 있다.
상기 도시된 반응 재료 전달 시스템(34)은 반응 재료를 워크피스의 표면에 전달하기 위한 노즐로서 형성된 말단부를 구비한 유체 전달 도관(44)과 유체적으로 연통되게 결합된 저장 용기(36)를 포함한다. 상기 도시된 반응 재료 전달 시스템 (34)은 상기 워크피스(30)의 표면으로 전달되는 임의의 반응 재료의 도관(44)내에서 전달 압력을 측정하기 위해 도관(44)과 결합된 압력계(40)를 포함한다. 압력계 (40)는 또한 동력화 밸브 요소(42)와 결합된다. 상기 동력화 밸브 요소(44)는 유체 전달 도관(44)를 통해 저장 용기(36)의 반응 재료의 흐름을 증가 또는 감소시키도록 선택적으로 제어할 수 있다. 도 1에 도시된 상기 압력계(40) 및 동력화 밸브(42)의 배열은 귀환 제어 시스템을 형성하며, 여기서, 상기 압력계(40)는 도관 (44)내부의 전달 압력을 측정하고, 반응 재료의 흐름을 증가 또는 감소시키 위해 상기 자동 밸브(42)를 선택적으로 제어하여, 선택된 전달 압력을 유지시킨다.
상기 반응 재료 전달 시스템(34)의 바람직한 실시예가 도 2에 도시되어 있다. 본 실시예는 두 에칭제(70 및 71)를 워크피스의 부근에 동시에 전달하기 위해 이중 노즐 시스템을 포함한다. 에칭제의 흐름 속도들은 자동화된 가변 오리피스 (orifice)(72 및 73) 및 압력 변환기(74 및 75) 사이의 귀환 루프에 의해 제어된다.
제조업자들은 본 발명에 따라서, FIB가 상기 워크피스와 상호 작용하는 목표 점의 선택된 근처에 노즐 팁 또는 팁들을 위치시킬 수 있다. 상기 목표 점 및 상기 노즐 팁 또는 팁들 사이의 거리에 대한 바람직한 범위는 X-Y 평면에서 100 내지 600 마이크론이고, Z 방향으로는 100 내지 400 마이크론이다. 바람직하게는, 상기 노즐 또는 노즐들의 내부 직경은 100 내지 400 마이크론 사이이다.
도 3은 도 1의 포커싱된 입자 빔의 래스터 스캔 공정을 나타낸 도면이다. 상기 프로세서(52)는 목표 내의 X & Y 좌표들을 기초로, 그 좌표들에 따라 상기 워크피스(30)의 표면을 밀링하도록 상기 입자 빔(20)을 지향시킨다. 래스터 패턴 윤곽 (83)이 나타낸 바와 같이 직사각형이어야만 하지는 않는다는 것을 주지하는 것이 중요하다. 상기 윤곽은 원 또는 정사각형을 포함한 다양한 기하학적인 형태들을 갖을 수 있다. 일 실시예에서, 상기 프로세서(112)는 도 3에 도시된 바와 같은 디지털 래스터 패턴을 이행하도록 상기 이온 컬럼(12)을 동작시키기 위해 일련의 밀링 명령들을 발생시킨다. 도 3에는 대응하는 피치(86)를 갖는 일련의 픽셀 위치들(84)을 포함하는 디지털 래스터 패턴(82)이 도시되어 있다. 도시된 디지털 래스터 패턴은 꾸불꾸불한 래스터 패턴이다. 그러나, 제조자들은 나선형 패턴을 포함한 다양한 래스터 패턴들을 사용할 수 있다. 더우기, 상기 피치는 통상적으로 상기 빔 스폿 크기(beam spot size)보다 작다. 전형적인 빔 스폿 크기는 약 .7 마이크론 및 .2마이크론 사이이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 프로세서 요소(52)는 상기 워크피스(30)의 표면을 밀링하도록 상기 입자 빔(20)을 지향시키기 위해 상기 X 및 Y 위치들을 나타내는 한 세트의 밀링 명령을 발생시킨다. 중요하게도, 상기 프로세서는 프로그램 가능하다.
도 4A 내지 4C에는 도 1의 포커싱된 입자 빔 시스템을 사용하여 기판상에 패터닝된 필름의 교정 공정의 일 실시예가 도시되어 있다. 상기 도면들에는 상기 워크피스(30) 일부분(30a)의 단면도가 도시되어 있다. 도 4A는 기판상(88)에 패터닝된 과잉 부분(92)을 갖고 있는 필름(90)을 갖는 상기 워크피스의 부분(30a)을 도시한 도면이다.
본 발명은 도 4A 및 5에 도시된 기판(88)상에 패터닝된 필름(90)으로부터 과잉 부분(92)을 제거하기 위한 공정을 제공한다. 본 발명에 따른 공정의 일 실시예의 흐름도가 도 7에 도시되어 있다. 도 4A-4C, 5 및 7을 참조하면, 본 실시예는 다음과 같은 단계: X 및 Y 방향으로 이동할 수 있는 이동 가능한 스테이지에 워크피스(30)를 장착하는 단계(100); 기판상에 패터닝된 불투명 필름을 갖는 상기 워크피스의 선택된 표면적(98; 중요하게도, 도시된 표면적(98)은 그러한 표면적의 단지 일 예이다 즉, 스캐닝된 표면적은 다른 형태 및 크기일 수 있음)을 포커싱된 입자 빔(20)으로 스캐닝하는 단계(102); 상기 스캔 단계(102)와 동시에 브롬을 포함한 에칭 가스를 상기 선택된 표면적의 선택된 부분에 주입하는 단계(104); 상기 포커싱된 입자 빔으로 스캐닝함으로써 워크피스로부터 방출된 입자들의 세기를 검출하는 단계(106); 검출된 입자 세기들을 기초로 패터닝된 필름의 형태를 판단하는 단계(108); 상기 패터닝된 필름의 과잉 부분(92)을 판단하는 단계(110); 상기 포커싱된 입자 빔으로 상기 과잉 부분을 에칭하는 단계(112); 및 에칭 단계와 동시에 과잉 부분의 선택된 부분에 에칭 가스를 주입하는 단계를 포함한다.
상기 에칭 가스는 또한 수증기를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 바륨대 수증기의 바람직한 비율은 물 1 몰(mole) 대 바륨 1 내지 100 몰 사이이다. 보다 바람직하게는, 상기 비율은 물 1 몰 대 바륨 5 내지 30 몰 사이이며, 더욱 바람직하게는, 물 1 몰 대 바륨 10 몰이다.
바람직하게는, 진공의 기본 압력은 10-6 토르(torr) 또는 그 이하 정도이어야 한다. 바람직하게는, 가스 노즐 또는 노즐들로부터의 최대 유속도은 견본 챔버내에서 허용가능한 가스 압력 상승에 의해 제한된다. 따라서, 상기 유속은 진공압에 대한 기본 압력을 실질적으로 대략 10-5 토르 이상으로 상승시키지 않는 값으로 제한된다.
제조자들은 크롬 필름 및 몰리브덴 실리사이드 필름을 포함한 다양한 불투명 필름들을 기판상에 패터닝할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 기판은 석영이다.
도 4B는 도 7의 단계 114를 이행한 이 후의 워크피스(30)의 일부분을 나타낸 도면이다. 상기 포커싱된 입자 빔 시스템은 포커싱된 입자 빔(20)으로 패터닝된 필름(90)의 과잉 부분(92)을 제거함으로써, 상기 워크피스를 교정한다.
본 발명의 일 태양에 있어서, 위에서 설명한 방법은 (i) 포커싱된 입자 빔으로 기판의 선택된 부분을 스캔닝하는 단계, 및 (ⅱ) 상기 기판 스캐닝 단계와 동시에, 기판의 상기 선택된 부분에 의한 전자기 방사의 높은 투과를 보증하기 위해 상기 기판의 선택된 부분의 표면층을 제거하도록 정화 가스를 인가하는 단계를 더 포함한다. 바람직한 실시예에서, 상기 정화 가스는 불소-기제 정화 가스이며, 더욱 바람직하게는, 크세논 디플루오라이드이다.도 4C는 정화 가스를 인가한 이후에 워크피스(30a)의 일부분을 나타낸 도면이다. 도 4B의 동일한 영역(96)과 관련된 층이 제거된 영역(96)이 도 4C에 도시되어 있다. 제조자들은 기판의 스테이닝을 제거하고 기판을 통해 전자기 방사의 높은 투과를 보증하기 위해 이러한 정화 단계를 이용한다.
도 5는 도 4A-4C에 도시된 워크피스의 일부분(30a)의 상면도이다. 도 5에는 과잉 부분(92)이 제거된 기판상에 패터닝된 불투명 필름(90)이 도시되어 있다. 또한, 도 5에는 포커싱된 입자 빔이 상기 과잉 부분(92)을 에칭한 결과로서 생성될 수 있는 보조 디벗(divot) 또는 리버베드(97)가 도시되어 있다.
도 6을 참조하면, 상기 리버베드(97)의 단면이 도시되어 있다. 제조자들은 리버베드가 전자기 방사의 투과에 바람지하지 않는 영향을 가질 수 있기 때문에, 특히, 레티클 및 마스크를 제조할 때, 리버베드 깊이(100)를 최소로 유지하고자 한다. GAE 에칭은 제거되고 있는 과잉 부분 아래의 기판 부분들을 제거할 수 있다. 과잉 부분 아래의 기판 부분들을 제거하는 것을 오버-에칭(over-etch)(99)이라 한다. 제조자들은 오버 에칭을 최소화하고자 한다. 또한, 제조자들은 제거된 과잉 부분(92) 아래의 기판 표면(102)이 매끄럽고 수평을 유지하도록 즉, 표면(102)이 실질적으로 X-Y 평면에 평행하고, 표면의 대부분이 대략적으로 유사한 Z 좌표들을 갖도록 시도한다.
도 1을 다시 참조하면, 이온 컬럼(12), 전하 중화 요소(32), 및 2차 입자 검출기(28)의 동작은 제어국(50)에 의해 제어된다. 상기 도시된 제어국(50)은 드웰 레지스터(64)를 포함하는 스캔 발생기 보드(62)를 구비하는 프로세서 요소(52)를 포함한다. 상기 프로세서 요소(52)는 전송 경로를 통해 이온 빔 컬럼(12)와 결합된 제어 요소(58)과 결합된다. 상기 도시된 프로세서 요소(52)는 CPU 요소, 프로그램 메모리, 데이터 메모리, 및 입/출력 디바이스를 포함하는 종래의 컴퓨터 프로세서 요소일 수 있다. 하나의 적절한 프로세서 요소(52)로는 유닉스 운영 시스템(Unix operationg system)을 운영하는 선 워크스테이션(Sun Workstation)이다.
도 1에 또한 도시된 바와 같이, 상기 프로세서 요소(52)는 상기 입/출력 디바이스를 통해 스캔 발생기 보드(62)와 결합된다. 일 실시예에서, 상기 스캔 발생기 보드는 프로세서 입/출력 디바이스를 통해 상기 프로세서(52)와 결합하는 회로 카드 어셈블리이다. 도 1에 도시된 상기 회로 카드 어셈블리 스캔 발생기 요소(62)는 워크피스의 표면을 선택적으로 밀링 또는 에칭하도록 워크피스(30)의 표면에 걸쳐 이온 빔(20)을 스캐닝하기 위해 시스템(10)에 의해 이행될 수 있는 스캐닝 패턴을 표현한 데이터를 저장하는 스캔 메모리를 포함한다.
도 1에 도시된 스캔 발생기 보드(62)는 입자 빔 시스템(10)에 의해 처리될 워크피스의 위치를 표현한 디지털 데이터 정보를 저장하는데 충분한 메모리를 구비한 종래의 컴퓨터 메모리 회로 카드일 수 있다. 전형적으로, 본 발명에 따라 실시하는데 적절한 스캔 발생기 보드는 그 각각이 워크피스 표면에 대응하는 일련의 메모리 장소들을 포함한다. 각각의 메모리 장소는 워크피스의 X 및 Y 위치를 표현하는 데이터를 저장하며, 바람직하게는 각각의 워크피스의 X 및 Y 위치에 대해, 관련된 X, Y 쌍에 의해 표현된 위치에서 워크피스 표면상에 입자 빔을 유지하는 시간을 표현하는 디지털 데이터를 저장하기 위한 드웰 레지스터를 더 구비한다. 따라서, 상기 드웰 레지스터는 워크피스의 표면에 포커싱된 입자 빔을 인가하기 위한 드웰 시간을 저장하는 메모리 위치를 제공함으로써 워크피스에 전달되는 양을 제어하도록 한다.
워크피스 표면상의 소정 위치에 전달된 양이 일반적으로 워크피스의 그 위치로부터 재료가 제거되는 깊이를 결정할 수 있다는 것을 포커싱된 입자 빔 공정 및 시스템의 당업자가 이해할 수 있다는 것은 명백할 것이다. 따라서, 드웰 레지스터에 저장된 드웰 시간 신호는 입자 빔 밀링 공정에 대한 깊이, 또는 Z 차원의 표현으로서 이해될 수 있다. 따라서, 그러한 스캔 발생기 보드(62)와 결합한 프로세서(52)는 포커싱된 입자 빔 시스템의 밀링 또는 에칭 공정을 3차원으로 제어할 수 있는 밀링 신호들을 발생시키기 위해 다중-차원의 밀링 요소를 제공한다.
따라서, 상기 프로세서(52)는 전송 경로(66)를 통해 상기 이온 컬럼(12)의 제어 요소(58)에 전송되는 밀링 신호들을 발생시키기 위해 상기 스캔 발생기 보드 (62)에 의해 유지되는 X, Y, 및 Z 데이터를 사용한다. 도시된 실시예에서, 상기 밀링 신호는 제어 요소(58)에 편향기 요소(19)를 동작시키는 정보를 제공하여 워크피스(30)의 표면에 걸쳐 포커싱된 입자 빔을 스캐닝하거나 래스터라이징시키기 위해 포커싱된 입자 빔을 편향시키도록 하며 선택된 깊이로 밀링을 제공하기 위하여 특정 드웰 시간동안 상기 포커싱된 입자 빔을 선택된 위치에 유지하도록 한다. 상기 워크피스(30)의 표면은 X 및 Y 축들의 직교쌍에 의해 정의될 수 있는 2차원 평면에 일반적으로 대응한다. 일반적으로 포커싱된 이온 빔(20)의 경로에 평행하게 연장된 것으로서 이해될 수 있는 Z축은 일반적으로 워크피스(30) 표면의 X 및 Y 축에 의해 정의된 평면에 수직인 것으로 이해된다. 빔(20)이 워크피스(30)의 표면에 대해 충돌하는 시간 주기 및 입자 빔(20)의 위치를 제어함으로써, 워크피스(30)의 선택된 위치에서 재료가 제거될 수 있다. 따라서, 상기 시스템(10)은 상기 밀링 공정의 다중 차원의 제어를 제공함으로써, 입자 빔(20)이 워크피스 표면의 선택된 부분들을 제거하도록 한다.
비록, 도 1에는 워크피스(30) 표면에 걸쳐 스캐닝하여 워크피스(30) 표면상의 선택된 위치로 포커싱된 빔(20)을 지향시키기 위하여 이온 빔(20)을 편향시키는 편향 요소(19)를 포함하는 이온 컬럼(12)을 도시하였지만, 워크피스 표면의 위치들을 선택하기 위하여 포커싱된 입자 빔을 지향시키는데 적절한 임의의 시스템이 본 발명에 따라 실시할 수 있다는 것은 당업자에게는 명백할 것이다. 예컨대, 플랫폼 (24)은 선택적인 실시예에서, 밀링 공정의 X, Y, 및 Z 공간에 대응하는 X, Y, 및 Z 공간으로 이동할 수 있으며, 상기 프로세서(52)에 의해 발생된 밀링 신호들은 워크피스(30)을 나르는 스테이지를 이동시키는 스테이지 제어 시스템에 제공됨으로써, 워크피스(30)를 밀링하기 위하여 포커싱된 입자 빔의 경로에 워크피스의 선택된 부분을 직접적으로 배치한다. 상기 입자 빔을 지향시키기 위한 다른 시스템 및 방법들은 본 발명의 범위내에서 본 발명에 따라 실시될 수 있다.상기 서술로부터 알 수 있듯이, 도 1에 도시된 시스템은 기판 상에 패터닝된 불투명 필름을 교정하는 시스템을 제공하는데, 이 시스템은 과잉 부분의 위치 및 기하형태를 자동적으로 식별하고, 소재를 에칭하기 위하여 포커싱된 입자 빔을 지향시키는 한 세트의 에칭 신호를 상기 위치 및 기하 정보로부터 발생시킴으로써 과잉 부분을 제거하여 명확한 형태의 패터닝된 필름을 제공한다.
예
다음 절차가 수행되었다: GAM 실험들에 마이크리온 FIB 시스템 9100 및 8000이 사용되었다. 본 출원인은 불투명 재료는 크롬-기제 필름 및 몰리브덴 실리사이드-기제 필름이며, 투명 기판 재료는 석영인 본 발명에 따라 절차를 수행하였다. 진공 챔버내의 기본 압력은 약 10-6 토르였다. 에칭 가스의 성분들을 두개의 노즐들을 통해 전달되었다. 워크피스와의 포커싱된 입자 빔의 상호작용의 위치 및 노즐 탭 사이의 바람직한 범위는 X-Y 평면에서 약 100 내지 600 마이크론이고, Z 방향으로는 약 100 내지 400 마이크론이었다. 노즐들의 내부 직경은 100 및 400 마이크론 사이였다.
스캐닝 전자 마이크로스코프
JEOL 모델 6400 필드 방출 스캐닝 전자 마이크로스코프가 불투명 교정을 평가하기 위해 낮은 가속 전압에서 사용되었다.
광학 마이크로스코프
반사, 투과 및 간섭 이미징 성능을 구비한 광학 마이크로스코프들이 크롬-기제 필름 및 몰리브덴 실리사이드-기제 필름 제거, 석영 리버베드 및 Ga 스테이닝의 사전 평가(가시 파장 영역에서)를 위해 사용되었다.
원자간력 마이크로스코프
불투명 교정은 원자간력 마이크로스코프에 의해 평가된다(고등 재료 연구소 콩코드, 엠에이; Advanced Materials Laboratory Concord, MA). 3차원 교정 프로파일은 흡수재 제거의 완료, 교정 매끄러움, 및 리버베드 차원들을 특징으로한다.
덱테이크 프로필로미터(Dektak Profilometer)
크롬-기제 필름, 몰리브덴 실리사이드-기제 필름 및 석영의 에칭 강화가 2㎛ 스타일러스(stylus)를 갖는 덱테이크 ⅡA 프로필로미터로 결정된다. 리버베드 및 표면 거칠기에 관한 세부 사항들에는 AFM 분석이 필요하다.
Cr을 위한 브롬-기제 에칭재 혼합
브롬 및 수증기를 포함하는 가스 혼합물이 개발되었으며, 이 혼합물은 스트레이트 스퍼터링과 관련된 30-70% 석영의 제거를 방지하는 반면 스트레이트 스퍼터링과 관련된 Cr 2 폴드의 제거를 강화한다. 수증기 대 브롬의 비율은 물 1 몰 대 브롬 약 5 몰 내지 30 몰이다. 가장 바람직한 비율은 물 1 몰 대 브롬 약 10 몰이다. 이러한 브롬-기제 에칭재 혼합에 의한 Cr 교정의 AFM 평가는 리버베드 <35nm 가 달성 가능하다는 것을 나타낸다.
몰리브덴 실리사이드를 위한 브롬-기제 에칭재 혼합물
Cr 마스크에 대해 위에 보고된 것과 유사하게, 브롬 및 수증기를 포함하는 가스 혼합물이 개발되었으며, 이 혼합물은 스트레이트 스퍼터링과 관련된 30-70% 석영의 제거를 방지하는 반면 스트레이트 스퍼터링과 관련된 몰리브덴 실리사이드 2 폴드의 제거를 강화한다.
불투명 결점의 교정에 대해 브롬 및 수증기 지원 에칭의 이점들로는 아래와 같다:
크롬-기제 필름의 제거에 필요한 Ga 빔 양은 가스가-보조되지 않는 스퍼터 에칭보다 2.0 내지 2.2 배 적다;
삭제
하부 기판에 손상이 최소로 된다; 석영 표면은 매끄럽고 평탄하게 남게 된다; 오버 에칭은 1-5nm이다;
삭제
불투명 결점의 주변에서 리버베드의 깊이는 가스가-보조되지 않는 스퍼터 에칭에서 관측된 것보다 현저하게 작다; 브롬-보조 에칭은 80-100nm의 순수한 스퍼터 에칭 리버베드에 비해 크게 개선된, 5-25nm 사이의 리버베드를 발생시킨다;
삭제
삭제
주입된 Ga의 감소 및 그에 따른 투명 석영 기판에서의 스테이닝(%T의 손실) 감소;
삭제
교정된 영역 내 그리고 그 주변에서의 %T(투과)은 365nm 파장에서 97% 이상이었다.
삭제
이상의 설명에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 GAE를 사용하여 기판상에 패터닝된 불투명 필름을 갖는 재료를 교정하기 위한 개선된 방법들을 제공한다. 위에서 설명한 실시예들 및 공정들을 그 넓은 발명적 개념으로부터의 벗어나지 않고 변형할 수 있다는 것은 GAE 분야의 당업자에게는 명백하다. 따라서, 본 발명은 여기서 개시한 특정 실시예들에 국한되는 것이 아니라, 청구항들에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 정신 및 범위내의 실시예를 커버하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (25)

  1. 기판상에 패터닝된 불투명 필름을 갖는 워크피스로부터 과잉 부분의 제거시 포커싱된 입자 빔 시스템을 사용하는 방법에 있어서,
    포커싱된 입자 빔으로 상기 워크피스상의 상기 과잉 부분을 조사하는 단계;
    상기 조사 단계와 동시에, 에칭 가스를 상기 과잉 부분의 선택된 부분에 주입하는 단계; 및
    상기 불투명 필름으로부터 선택된 부분의 제거시에 상기 조사 단계를 중단하는 단계를 포함하며,
    상기 에칭 가스는 브롬 및 수증기를 포함하는 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 불투명 필름은 크롬 필름 및 몰리브덴 실리사이드 필름을 포함하는 불투명 필름들의 그룹으로부터 선택되는 것은 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 물 대 브롬의 비율은 물 1 몰 대 브롬 1 및 100 몰 사이인 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 물 대 브롬의 비율은 물 1 몰 대 브롬 5 및 30 몰 사이인 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 기판은 석영인 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 중단 단계에 이어서, 상기 포커싱된 입자 빔으로 상기 기판의 선택된 부분을 조사하는 단계; 및
    상기 기판 조사 단계와 동시에, 상기 기판의 상기 선택된 부분에 의해 전자기 방사선의 높은 투과를 보증하기 위해 상기 기판의 상기 선택된 부분의 표면층을 제거하도록 정화 가스를 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 정화 가스는 불소-기제인 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 정화 가스는 크세논 디플루오라이드인 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 조사 단계 이전에, X 및 Y 방향으로 이동할 수 있는 이동 가능한 스테이지에 상기 워크피스를 장착하는 단계를 더 포함하며,
    상기 필름은 상기 기판상에 패터닝되며, 과잉 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 주입 단계는,
    상기 과잉 부분의 선택된 부분에 주입된 에칭 가스의 양을 제어함으로써, 상기 에칭 가스의 과도한 양의 존재로 인한 상기 포커싱된 입자 빔 시스템의 다른 요소들의 손상을 제한하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 워크피스는 포토마스크, X-레이 마스크, 및 레티클을 포함하는 워크피스들의 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  12. 기판상에 패터닝된 불투명 필름을 갖는 워크피스로부터 과잉 부분의 제거시 포커싱된 입자 빔 시스템을 사용하는 방법에 있어서,
    기판상에 패터닝된 불투명 필름을 갖는 선택된 영역을 포커싱된 입자 빔으로 스캐닝하는 단계;
    상기 포커싱된 입자 빔에 의한 상기 워크피스의 스캐닝의 결과로서 상기 워크피스로부터 방출되는 입자들의 세기를 검출하는 단계;
    상기 검출된 입자들의 세기를 기초로 상기 패터닝된 필름의 형태를 판단하는 단계;
    상기 패터닝된 필름의 과잉 부분을 판단하는 단계;
    상기 포커싱된 입자 빔으로 상기 과잉 부분을 에칭하는 단계; 및
    상기 에칭 단계와 동시에, 에칭 가스를 상기 과잉 부분의 선택된 부분에 주입하는 단계를 포함하며,
    상기 에칭 가스는 브롬 및 수증기를 포함하는 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 불투명 필름은 크롬 필름 및 몰리브덴 실리사이드 필름을 포함하는 불투명 필름들의 그룹으로부터 선택되는 것은 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  14. 제12 항에 있어서, 상기 물 대 브롬의 비율은 물 1 몰 대 브롬 1 및 100 몰 사이인 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  15. 제12 항에 있어서, 상기 물 대 브롬의 비율은 브롬 5 및 30 몰 사이인 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  16. 제12 항에 있어서, 상기 기판은 석영인 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  17. 제12 항에 있어서,
    상기 포커싱된 입자 빔으로 상기 기판의 선택된 부분을 스캐닝하는 단계; 및
    상기 기판 스캐닝 단계와 동시에, 상기 기판의 선택된 부분에 의해 전자기 방사의 높은 투과를 보증하기 위해 상기 기판의 상기 선택된 부분의 표면층을 제거하도록 정화 가스를 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 정화 가스는 불소-기제인 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 정화 가스는 크세논 디플루오라이드인 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  20. 제12 항에 있어서,
    상기 워크피스 스캐닝 단계 이전에, X 및 Y 방향으로 이동할 수 있는 이동 가능한 스테이지에 상기 워크피스를 장착하는 단계를 더 포함하며,
    상기 필름은 상기 기판상에 패터닝되고, 과잉 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  21. 제12 항에 있어서, 상기 주입 단계는,
    상기 과잉 부분의 선택된 부분 주입된 에칭 가스의 양을 제어함으로써, 상기 에칭 가스의 과도한 양의 존재로 인한 상기 포커싱된 입자 빔 시스템의 다른 요소들의 손상을 제한하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  22. 제12 항에 있어서,
    상기 워크피스 스캐닝 단계와 동시에, 상기 선택된 표면 영역의 선택된 부분에 제2 에칭 가스를 주입하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제2 에칭 가스는 브롬을 포함하는 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  23. 기판상에 패터닝된 크롬 필름을 갖는 워크피스로부터 과잉 부분의 제거시 포커싱된 입자 빔 시스템을 사용하는 방법에 있어서,
    기판상에 패터닝된 크롬 필름을 갖는 상기 워크피스 상의 상기 과잉 부분을 포커싱된 입자 빔으로 조사하는 단계;
    상기 조사 단계와 동시에, 에칭 가스를 상기 과잉 부분의 선택된 부분에 주입하는 단계; 및
    상기 크롬 필름으로부터 선택된 부분의 제거시에 상기 조사 단계를 중단하는 단계를 포함하며,
    상기 에칭 가스는 브롬 및 수증기를 포함하는 것을 특징으로 하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
  24. 삭제
  25. 기판상에 패터닝된 크롬 필름을 갖는 워크피스로부터 과잉 부분의 제거시 포커싱된 입자 빔 시스템을 사용하는 방법에 있어서,
    상기 워크피스 상의 상기 과잉 부분을 포커싱된 입자 빔으로 조사하는 단계;
    상기 조사 단계와 동시에, 에칭 가스를 상기 과잉 부분의 선택된 부분에 주입하는 단계; 및
    상기 크롬 필름으로부터 선택된 부분의 제거시에 상기 조사 단계를 중단하는 단계를 포함하며,
    상기 에칭 가스는 브롬 및 수증기를 포함하고,
    상기 에칭 단계와 동시에 상기 주입 단계는 매끄럽고 평탄한 기판 표면이 되도록 상기 과잉 부분을 제거하는 포커싱된 입자 빔 시스템 사용 방법.
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