KR102631817B1 - 평행 주사 fib를 사용한 인접 물질들의 균일한 밀링 - Google Patents

평행 주사 fib를 사용한 인접 물질들의 균일한 밀링 Download PDF

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Abstract

상이한 밀링 속도들을 갖는 서로 인접한 2개 이상의 하위영역들을 포함하는 샘플의 영역을 평가하는 방법이다. 방법은: 이온 빔이, 제1 밀링 속도를 갖는, 영역의 제1 하위영역에 걸쳐 제1 주사 속도로 주사된 다음 제2 밀링 속도를 갖는, 영역의 제2 하위영역에 걸쳐 제2 주사 속도로 주사되도록, 집속 이온 빔을 단일 주사 프레임 동안 영역에 걸쳐 주사하는 단계 - 제2 밀링 속도는 제1 밀링 속도보다 빠르고 제2 주사 속도는 제1 주사 속도보다 빠름 -; 및 영역을 원하는 깊이까지 식각하기 위해 주사 프로세스를 복수 회 반복하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

평행 주사 FIB를 사용한 인접 물질들의 균일한 밀링
본 출원은 2020년 7월 1일자로 출원된 미국 출원 번호 16/919,013에 대해 우선권을 주장한다. 상기 출원의 개시내용은 모든 목적들을 위해 그 전체가 참조로 본원에 포함된다.
전자 물질들 및 그러한 물질들을 전자 구조로 제조하기 위한 프로세스들의 연구에서, 고장 분석 및 디바이스 검증의 목적들을 위해 전자 구조의 시편이 현미경 검사에 사용될 수 있다. 예를 들어, 상부에 형성된 하나 이상의 집적 회로(IC) 또는 다른 전자 구조를 포함하는 규소 웨이퍼와 같은 시편은 웨이퍼 상에 형성된 회로들 또는 다른 구조들의 특정한 특성들을 연구하기 위해 집속 이온 빔(FIB)으로 밀링되고 분석될 수 있다.
일부 경우들에서, 밀링될 시편은, 상이한 밀링 속도들을 갖는, 시편 상의 2개 이상의 상이한 영역들을 포함할 수 있다. 상이한 밀링 속도들은 다양한 상이한 인자들, 예컨대, 상이한 영역들에 증착되거나 다른 방식으로 존재하는 상이한 물질들, 동일한 물질로 상이한 영역들에 형성된 상이한 기하형상들, 상이한 물질들의 조합 또는 동일한 물질의 상이한 결정학적 배향들, 상이한 배향들 및/또는 상이한 기하형상들의 결과일 수 있다.
다수의 층들로 형성된 샘플 상의 구조의 특성들을 분석하거나 연구하기 위해 하나 이상의 선택된 층을 제거하는 것은 층제거(delayering)로 알려져 있고, FIB 툴로 행해질 수 있다. 일부 경우들에서, 상이한 밀링 속도들을 갖는 2개 이상의 하위영역들을 포함하는 시편의 부분 또는 영역을 2개 이상의 상이한 하위영역들 각각에서 공통 깊이까지 층제거하는 것이 바람직하다. 그러나, 상이한 하위영역들의 상이한 밀링 속도들은, 그러한 시편을 균일한 방식으로 층제거하는 데에 난제들을 제시한다.
본 개시내용의 실시예들은 상이한 하위영역들 사이의 매끄러운 경계선 전이들을 갖는 균일한 밀링된 표면을 생성하는 방식으로, 상이한 밀링 속도들을 나타내는 2개 이상의 인접한 하위영역들을 갖는 샘플의 영역을 층제거하기 위한 방법들 및 시스템을 제공한다. 일부 실시예들은, 밀링되는 영역을 하위영역들로 분할하고 상이한 하위영역들 사이의 빔 주사 속도를 변경하기 위해 집속 빔 이온(FIB) 평가 시스템의 평행 주사 모드를 사용함으로써, 층제거 프로세스가, 상이한 하위영역들 사이에서 균일하게 진행될 수 있게 한다. 본 개시내용의 일부 실시예들은 반도체 기판 위에 형성된 전자 디바이스 및 다른 구조들을 층제거하는 데에 특히 잘 맞지만, 실시예들은 임의의 특정 유형의 샘플로 제한되지 않으며, 다양한 상이한 샘플들을 층제거하기 위해 채용될 수 있다.
일부 실시예들은 샘플의 영역을 평가하는 방법에 관한 것이다. 샘플은, 제1 밀링 속도를 갖는 제1 하위영역 및 제1 밀링 속도와 상이한 제2 밀링 속도를 갖는, 제1 하위영역에 인접한 제2 하위영역을 포함할 수 있다. 방법은, 영역을 원하는 깊이까지 식각하기 위해 복수의 반복들로 영역에 걸쳐 집속 이온 빔을 주사함으로써 영역을 밀링하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서, 집속 이온 빔이 영역에 걸쳐 주사될 때마다, 빔은 제1 하위영역에 걸쳐 제1 주사 속도로 주사되고, 그 다음, 제2 하위영역에 걸쳐, 제1 주사 속도와 상이한 제2 주사 속도로 주사된다.
일부 실시예들은, 제1 밀링 속도를 갖는 제1 하위영역 및 제1 밀링 속도와 상이한 제2 밀링 속도를 갖는, 제1 하위영역에 인접한 제2 하위영역을 포함하는 샘플의 영역을 평가하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은: 진공 챔버; 샘플 평가 프로세스 동안 샘플을 진공 챔버 내에 유지하도록 구성된 샘플 지지부; 하전 입자 빔을 진공 챔버 내로 지향시키도록 구성된 집속 이온 빔(FIB) 컬럼; 및 프로세서 및 프로세서에 결합된 메모리를 포함할 수 있다. 메모리는, 프로세서에 의해 실행될 때, 시스템으로 하여금, 영역을 원하는 깊이까지 식각하기 위해 복수의 반복들로 영역에 걸쳐 집속 이온 빔을 주사함으로써 영역을 밀링하게 하는 복수의 컴퓨터 판독가능 명령어들을 포함할 수 있고, 여기서, 집속 이온 빔이 영역에 걸쳐 주사될 때마다, 빔은 제1 하위영역에 걸쳐 제1 주사 속도로 주사되고, 그 다음, 제2 하위영역에 걸쳐, 제1 주사 속도와 상이한 제2 주사 속도로 주사된다.
본원에 설명된 실시예들의 다양한 구현들은 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제1 주사 속도 및 제2 주사 속도들은, 밀링 단계가 복수의 반복들에 걸쳐 제1 및 제2 하위영역들 양쪽 모두를 동일한 원하는 깊이까지 식각하도록 선택될 수 있다. 밀링 단계의 각각의 반복은 제1 및 제2 하위영역들 각각으로부터 물질의 대략 하나의 원자 층 이하를 제거할 수 있다. 밀링 단계는 영역을 원하는 깊이까지 밀링하기 위해 적어도 수천 회 반복될 수 있다. 제1 하위영역은 제1 기하형상을 가질 수 있고, 제2 하위영역은 제1 기하형상과 상이한 제2 기하형상을 가질 수 있다. 제1 밀링 속도는 제2 밀링 속도보다 빠를 수 있고, 제1 주사 속도는 제2 주사 속도보다 빠를 수 있다. 영역은, 제1 또는 제2 하위영역들 중 적어도 하나에 인접한 제3 하위영역을 더 포함할 수 있다. 제3 하위영역은 제1 및 제2 밀링 속도들 각각과 상이한 제3 밀링 속도를 가질 수 있고, 밀링 단계에서 집속 이온 빔이 영역에 걸쳐 주사될 때마다, 빔은 제1 및 제2 주사 속도들과 상이한 제3 주사 속도로 제3 하위영역에 걸쳐 더 주사될 수 있으며, 제1, 제2 및 제3 주사 속도들은, 밀링 단계가, 복수의 반복들에 걸쳐, 제1, 제2 및 제3 하위영역들 각각을 동일한 원하는 깊이까지 식각하도록 선택된다.
또 다른 실시예들은 상이한 밀링 속도들을 갖는 서로 인접한 2개 이상의 하위영역들을 포함하는 샘플의 영역을 평가하는 방법에 관한 것이고, 방법은: 제1 밀링 속도를 갖는, 영역의 제1 하위영역에 걸쳐 집속 이온 빔을 X회 주사하고 제1 밀링 속도와 상이한 제2 밀링 속도를 갖는, 영역의 제2 섹션에 걸쳐 집속 이온 빔을 Y회 주사함으로써 영역을 밀링하는 단계 - 여기서, X 및 Y는, 영역이 실질적으로 균일한 양으로 밀링되도록, 제1 밀링 속도와 제2 밀링 속도 사이의 차이를 보상하도록 선택됨 -; 및 영역을 원하는 깊이까지 식각하기 위해 밀링 프로세스를 복수 회 반복하는 단계를 포함한다.
본 개시내용의 본질 및 장점들을 더 잘 이해하기 위해, 다음의 설명 및 첨부 도면들이 참조되어야 한다. 그러나, 도면들 각각은 예시의 목적으로만 제공되며, 본 개시내용의 범위의 제한들의 의미로 의도되지 않는다는 점이 이해되어야 한다. 또한, 일반적인 규칙으로서, 그리고 설명으로부터 달리 명백하지 않은 한, 상이한 도면들에서의 요소들이, 동일한 참조 번호들을 사용하는 경우, 요소들은 일반적으로, 기능 또는 목적이 동일하거나 적어도 유사하다.
도 1은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 샘플 집속 이온 빔(FIB) 평가 시스템의 간략화된 도면이고;
도 2a는 상이한 밀링 속도들을 갖는 제1 및 제2 하위영역들을 포함하는 영역이 형성된 샘플의 간략화된 도면이고;
도 2b는 이전에 알려진 방법에 따른, 도 2a에 도시된 샘플의 부분을 층제거하는 데 사용되는 이온 빔 주사 패턴의 간략화된 도면이고;
도 2c는 도 2b에 도시된 이전에 알려진 주사 패턴을 사용하여 샘플의 부분이 층제거된 이후의, 도 1a에 도시된 샘플의 간략화된 단면도이고;
도 3a는, 다른 이전에 알려진 방법에 따른, 상이한 밀링 속도들을 갖는 2개의 인접한 섹션들을 갖는 샘플의 부분을 층제거하는 데 사용되는 이온 빔 주사 패턴의 간략화된 도면이고;
도 3b는 도 3a에 도시된 이전에 알려진 주사 패턴을 사용하여 샘플의 제1 하위영역이 층제거된 이후의, 도 3a에 도시된 샘플의 간략화된 단면도이고;
도 3c는 도 3a에 도시된 이전에 알려진 주사 패턴을 사용하여 샘플의 제2 하위영역이 층제거된 이후의, 도 2a에 도시된 샘플의 간략화된 단면도이고;
도 4는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른, 층제거 프로세스와 연관된 단계들을 도시하는 흐름도이고;
도 5a는, 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른, 상이한 밀링 속도들을 갖는 2개의 인접한 섹션들을 갖는 샘플의 부분을 층제거하는 데 사용되는 이온 빔 주사 패턴의 간략화된 도면이고;
도 5b는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른, 도 4에 제시된 방법에 따라 샘플의 부분이 층제거된 이후의, 도 5a에 도시된 샘플의 간략화된 단면도이고;
도 6은, 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른, 상이한 밀링 속도들을 갖는 서로 인접한 3개의 섹션들을 갖는 샘플의 부분을 층제거하는 데 사용되는 이온 빔 주사 패턴의 간략화된 도면이고;
도 7은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른, 층제거 프로세스와 연관된 단계들을 도시하는 흐름도이고;
도 8은 일부 실시예들에 따라 층제거될 수 있는, 반도체 웨이퍼 상의 영역의 간략화된 도면이고;
도 9는 일부 실시예들에 따라 층제거될 수 있는, 반도체 웨이퍼 상의 영역의 간략화된 도면이다.
본 개시내용의 실시예들은 ...을 포함하는 샘플의 부분을 층제거할 수 있다.
예시적인 집속 이온 빔(FIB) 평가 툴
본 개시내용을 더 잘 이해하고 알기 위해, 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 집속 이온 빔(FIB) 평가 시스템(100)의 간략화된 개략도인 도 1을 먼저 참조한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 시스템(100)은, 다른 요소들 중에서도, 집속 이온 빔(FIB) 컬럼(110), 샘플 지지 요소(140) 및 2차 전자 검출기(150)(또는 일부 실시예들에서는, 병렬로 작동하는 2개의 검출기들의 조합 또는 2차 이온 검출기)를 포함할 수 있다. FIB 컬럼(110)은 샘플을 밀링하거나 다른 방식으로 처리하기 위해, 하전 입자 빔(120)을 생성하고 입자 빔을 샘플(130)(본원에서 때때로 "물체" 또는 "시편"으로 지칭됨) 쪽으로 지향시키도록 작동가능하다. 샘플, 예를 들어, 반도체 웨이퍼는 진공 챔버(105) 내의 지지 요소(140) 상에 지지될 수 있다.
FIB 컬럼(110)은 단면을 형성하기 위해 하전 입자 빔(120)으로 샘플을 조사함으로써 샘플(130)을 밀링(예를 들어, 리세스를 드릴링)할 수 있고, 또한 필요한 경우 단면을 매끄럽게 할 수 있다. FIB 밀링 프로세스는 전형적으로, 시편을 진공 환경에 위치시키고 이온들의 집속 빔을 시편을 향해 방출하여 시편 상의 물질을 식각하거나 밀링제거함으로써 작동한다. 일부 경우들에서, 진공 환경은 식각 속도 및 품질을 제어하는 것을 돕거나 물질 증착을 제어하는 것을 돕는 역할을 하는 배경 가스들의 제어된 농도에 의해 퍼징될 수 있다. 가속된 이온들이 크세논, 갈륨 또는 다른 적절한 원소들로부터 생성될 수 있고, 전형적으로, 500 볼트 내지 100,000 볼트의 범위, 더 전형적으로, 3,000 볼트 내지 30,000 볼트의 범위에 속하는 전압들에 의해 시편을 향해 가속된다. 빔 전류는 전형적으로, FIB 기기 구성 및 응용에 따라, 수 피코 암페어 내지 수 마이크로 암페어의 범위에 있고, 압력은 전형적으로, 시스템의 상이한 부분들에서 그리고 상이한 작동 모드들에서 10-10 내지 10-5 mbar로 제어된다.
층제거 프로세스는: (i) 샘플로부터 물질의 특정 두께를 제거하기 위해 밀링되어야 하는 관심 위치를 찾는 단계, (ii) 샘플이 FIB 유닛의 시야 아래에 위치되도록 샘플을 (예를 들어, 기계적 지지 요소에 의해) 이동시키는 단계, 및 (iii) 관심 위치의 물질의 원하는 양을 제거하기 위해 샘플을 밀링하는 단계에 의해 행해질 수 있다. 층제거 프로세스는 샘플에 리세스(일반적으로, 측방향 치수들이 수 미크론 내지 수백 미크론 크기임)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
밀링 프로세스는 전형적으로, 하전 입자 빔을 이미징되거나 밀링되고 있는 샘플의 특정 영역에 걸쳐 전후로(예를 들어, 래스터 또는 다른 주사 패턴으로) 주사하는 단계를 포함한다. 하전 입자 컬럼에 결합된 하나 이상의 렌즈(도시되지 않음)는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 바와 같은 주사 패턴을 구현할 수 있다. 주사되는 영역은 전형적으로, 샘플의 전체 영역의 매우 작은 부분이다. 예를 들어, 샘플은 200 또는 300mm의 직경을 갖는 반도체 웨이퍼일 수 있는 한편, 웨이퍼 상의 주사되는 각각의 영역은 수 미크론 또는 수십 미크론으로 측정되는 폭 및/또는 길이를 갖는 직사각형 영역일 수 있다. 밀링되는 영역에 걸쳐 이온 빔이 주사되는 각각의 반복(또는 프레임)은 전형적으로, 마이크로초 단위로 측정되고, 홀을 원하는 깊이까지 식각하기 위해 주사 패턴이 수천 또는 수백만 회 반복되도록, 매우 적은 양의 물질(예를 들어, 낮은 i-프로브(예를 들어, 10 pA)를 사용하여 0.01 원자 층만큼 적게 또는 높은 i-프로브(1000 nA)을 사용하여 1000 원자 층만큼)을 제거한다.
밀링 작동 동안, FIB 컬럼(110)에 의해 생성된 하전 입자 빔(120)은 샘플(130)에 충돌하기 전에, 진공 챔버(105) 내에 형성된 진공 환경을 통해 전파된다. 2차 전자들 및 이온들(125)은 이온들과 샘플의 충돌 시에 생성되고 검출기(150)에 의해 검출된다. 검출된 2차 전자들 또는 이온들은, 밀링된 층들 및 구조의 특성들을 분석하는 데 사용될 수 있다.
도 1에 도시되지 않았지만, FIB 평가 시스템(100)은, 다른 구성요소들 중에서도, 프로세스 가스들을 챔버(105)에 전달하기 위한 하나 이상의 가스 노즐, 챔버(105) 내의 압력을 제어하기 위한 진공 및 다른 밸브들, 및 하전 입자 빔을 지향시키기 위한 하나 이상의 렌즈를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다수의 추가적인 구성요소들을 포함할 수 있다. 시스템(100)은 또한, 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 바와 같은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 메모리에 저장된 컴퓨터 명령어들을 실행함으로써 시스템(100)의 작동을 제어하는, 하나 이상의 제어기, 프로세서, 또는 다른 하드웨어 유닛들을 포함할 수 있다. 예로서, 컴퓨터 판독가능 메모리들은 고체 상태 메모리(예컨대, 프로그램가능, 플래시 업데이트가능 및/또는 그와 유사한 것일 수 있는, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 및/또는 판독 전용 메모리(ROM)), 디스크 드라이브, 광학 저장 디바이스 또는 유사한 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체들을 포함할 수 있다.
이전에 알려진 층제거 기법들
상이한 밀링 속도들을 나타내는 2개 이상의 상이한 섹션들을 갖는 샘플의 영역을 층제거하는 통상적으로 채용되는 일부 방법들은 상이한 섹션들 사이에 바람직하지 않은 경계(즉, 불균일한 영역)를 생성하는 방식으로 층제거한다. 예시를 위해, 샘플(200)의 간략화된 평면도인 도 2a를 참조한다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 예로서 반도체 웨이퍼일 수 있는 샘플(200)은 밀링될 영역(210)(때때로 "프레임"으로 지칭됨)을 포함한다. 영역(210)은, 상이한 밀링 속도들을 갖는 2개의 하위영역들(210a 및 210b)을 포함한다. 예를 들어, 영역(210a)의 밀링 속도는 210b의 밀링 속도보다 빠를 수 있다. 일부 경우들에서, 상이한 밀링 속도들은, 예를 들어, 하위영역(210a)이 하위영역(210b)의 물질과 상이한 물질로 주로 구성되는 것에 의해 야기될 수 있다. 다른 경우들에서, 상이한 밀링 속도들은, 예를 들어, 하위영역(210b)과 상이한 기하형상을 갖는 하위영역(210a)에 의해, 또는 2개의 영역들에서의 상이한 기하형상들 및 상이한 물질들 양쪽 모두의 조합에 의해 야기될 수 있다.
상이한 밀링 속도들에 대한 이유와 관계없이, 이전에 알려진 일부 밀링 기법들은 집속 이온 빔을 특정(및 일정한) 빔 속도 또는 주사 속도로 영역에 걸쳐 주사함으로써 영역(210)을 밀링할 것이다. 예를 들어, 도 2b는, 도 2a에 도시된 샘플(200)을 층제거하기 위해, 알려진 일부 방법들에 따라 사용되는 예시적인 주사 패턴(220)을 도시한다. 주사 패턴(220)은 하위영역(210a) 및 하위영역(210b) 모두를 포함하는 영역(210) 전체를, 일정한 속도 또는 주사 속도로 단일의 연속적으로 주사되는 빔으로 그리고 밀링 프로세스의 다른 파라미터(예를 들어, 빔 폭, 빔 강도 등)가 일정하게 유지되는 상태로 횡단한다. 결과적으로, 미리 결정된 양의 밀링 후에(예를 들어, 이온 빔이 영역(210)에 걸쳐 수천 회 또는 심지어 수백만 회 주사된 후에), 영역(210)은, 더 빠른 밀링 속도를 갖는 하위영역(210a 또는 210b)이, 더 느린 밀링 속도를 갖는 다른 하위영역보다 더 깊게 밀링되는 불균일한 프로파일을 나타낼 것이다. 2개의 밀링된 영역들 사이의 밀링된 깊이의 차이는 2개의 하위영역들 사이의 경계에 에지를 생성한다.
예로서, 도 2b에 도시되고 그와 관련하여 논의된 주사 패턴을 사용하여 샘플의 부분이 층제거된 이후의, 도 2a에 도시된 샘플(200)의 간략화된 단면도인 도 2c를 참조한다. 하위영역(210a)이 하위영역(210b)보다 더 빠른 밀링 속도를 가지므로, 영역(210)이 다수 회(예컨대, 수천 회 또는 심지어 수백만 회) 밀링된 후에, 층제거 프로세스는 하위영역(210a)이 하위영역(210b)의 깊이보다 더 큰 깊이를 갖는 것을 초래할 것이고, 따라서, 2개의 하위영역들 사이에 에지(215)를 생성한다.
에지(215)의 존재는 일부 경우들에서 바람직하지 않을 수 있고, 에지(215)를 제거하기 위해 채용된 하나의 기법은 하위영역들(210a, 210b) 각각을 개별적으로 밀링하는 것이다. 도 3a는 샘플(300)의 영역(310)을 층제거하는 데 사용되는 이온 빔 주사 패턴의 간략화된 도면이다. 샘플(300)은 샘플(200)과 유사할 수 있고, 영역(310)은, 위에서 설명된 하위영역들(210a, 210b)과 유사한 2개의 인접한 하위영역들(310a, 310b)을 포함할 수 있다. 섹션들(310a 및 310b)의 상이한 밀링 속도들을 보상하기 위해, 이전에 채용된 일부 기법들은 제1 주사 패턴(320)을 사용하여 영역(310a)을 원하는 깊이까지 밀링할 것이고, 그 다음에, 제2 주사 패턴(322)을 사용하여 영역(310b)을 밀링할 것이다.
이러한 방식으로 2개의 하위영역들(310a, 310b)을 개별적으로 주사하는 것은, 하나의 하위영역을 다른 하위영역보다 더 오래 밀링함으로써, 영역들이 실질적으로 유사한 깊이까지 밀링되는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 하위영역(310a)이 하위영역(310b)보다 두 배 빠른 밀링 속도를 갖는 경우, 하위영역(301b)을 두 배만큼 오래 밀링하는 것(즉, 이온 빔이 하위영역(310a)에 걸쳐 주사되는 횟수의 두 배로 하위영역(310b)에 걸쳐 이온 빔을 주사하는 것)은 하위영역들(310a 및 310b)이 실질적으로 동일한 깊이까지 밀링되는 것을 초래할 것이다.
그러나, 그러한 프로세스는 균일한 밀링된 표면을 반드시 초래하지는 않고, 대신에, 2개의 하위영역들 사이에 트렌치 또는 다른 불균일한 경계를 생성할 수 있다. 예시를 위해, 도 3b 및 3c를 참조하고, 여기서 도 3b는, 하위영역(310a)은 밀링된 이후지만 영역(310b)은 밀링되기 이전에 도시된 샘플(300)의 간략화된 단면도이고, 도 3c는 하위영역(310b)이 밀링된 이후에 도시된 샘플(300)의 간략화된 단면도이다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 일단 하위영역(310a)이 원하는 깊이까지 밀링되면, 에지(312)가 하위영역들(310a 및 310b) 사이의 경계에 존재한다. 후속하여 하위영역(310b)이 밀링될 때, 에지 영역(312)은 하위영역(310b)의 벌크 부분들보다 더 빠른 속도로 밀링된다.
따라서, 후속하여 하위영역(310b)이 하위영역(310a)과 동일한 깊이까지 밀링될 때, 에지 영역(312) 주위에서의 더 빠른 밀링 속도는, 도 3c에 도시된 바와 같이, 바람직하지 않은 트렌치(315)가 하위영역들(310a 및 310b) 사이의 경계에 형성되는 것을 초래한다. 이에 따라, 알 수 있는 바와 같이, 밀링되는 영역이, 상이한 밀링 속도들을 나타내는 2개 이상의 하위영역들을 포함할 때, 도 2a-2c 또는 3a-3c와 관련하여 설명된 기법들 중 어느 것도, 밀링되는 영역 전체에 걸쳐 균일하게 밀링된 표면을 초래하지 않는다.
가변 주사 속도를 이용한 밀링
본 개시내용의 실시예들은 하위영역들의 경계에서의 장벽 없이 균일한 밀링된 표면을 생성하는 방식으로, 상이한 밀링 속도들을 갖는 2개 이상의 하위영역들을 갖는 샘플의 영역을 밀링하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 일부 실시예들에 따르면, 상이한 밀링 속도들의 하위영역들을 포함하는 영역은, 상이한 밀링 속도들을 갖는 하위영역들이 밀링되고 있을 때 주사 속도가 상이하도록, 영역이 밀링되고 있는 동안 집속 이온 빔의 속도(즉, 주사 속도)가 연속적으로 변화되도록 밀링된다.
예시를 위해 도 4 및 도 5a 및 5b를 참조한다. 도 4는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른, 층제거 프로세스(400)와 연관된 단계들을 도시하는 흐름도이다. 도 5a는, 일부 실시예들에 따른, 상이한 밀링 속도들을 갖는 2개의 인접한 섹션들을 갖는 샘플의 부분을 층제거하는 데 사용되는 프로세스(400)에 따라 채용될 수 있는 이온 빔 주사 패턴의 간략화된 도면이고; 도 5b는, 일부 실시예들에 따른, 프로세스(400)에 따라 샘플의 부분이 층제거된 이후의, 도 5a에 도시된 샘플의 간략화된 단면도이다.
프로세스(400)는 영역 내의 2개 이상의 하위영역들(하위프레임들)과 함께 밀링될 샘플의 영역(프레임)을 식별함으로써(도 4, 블록(410)) 시작된다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 샘플(500)은, 하위영역들(210a 및 210b)에 대해 위에서 설명된 바와 같이 상이한 밀링 속도들을 갖는 제1 및 제2 하위영역들(510a 및 510b)을 포함하는 밀링될 영역(510)을 포함할 수 있다. 사용자는, 도 1에 도시된 시스템(100)과 같은 집속 이온 빔(FIB) 평가 툴과 연관된 소프트웨어를 사용하여, 각각의 하위영역(510a, 510b)의 경계들과 함께 영역(510)의 경계들을 한정할 수 있다. 소프트웨어는 추가로, 사용자가 각각의 하위영역(510a, 510b)에 특정 밀링 속도를 할당하는 것을 허용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 하위영역에 대한 밀링 속도들은, 시험 웨이퍼들 상의 하위영역들(510a, 510b)과 유사한 영역들을 밀링함으로써 경험적으로 이전에 결정될 수 있다.
일단 영역 및 각각의 하위영역의 경계들이 한정되고 밀링 속도들이 각각의 하위영역에 할당되면, 영역(510)은, 영역(510)이, 원하는 밀링 깊이까지 밀링되고(블록(430), 밀링 완료 = 예) 프로세스가 완료될 때까지(블록(440)) 이온 빔을 영역(510)에 걸쳐 수천 회 또는 심지어 수백만 회 반복적으로 주사함으로써(블록(430), 밀링 완료 = 아니오) 밀링될 수 있다(도 4, 블록(420)).
영역(510)이 밀링되는 각각의 반복에서(도 4, 블록(420)), 이온 빔은 하위영역(510a)(블록(422)) 및 하위영역(510b)(블록(424)) 양쪽 모두에 걸쳐 주사된다. 그러나, 영역(510) 전체를 동일한 일정한 주사 속도로 주사하는 대신에, 이온 빔의 속도는, 하위영역(510a)이 하위영역(510b)과 상이한 속도로 주사되도록 연속적으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 하위영역(510a)이 하위영역(510b)보다 2배 더 빠른 밀링 속도를 갖는 경우, 각각의 전체 프레임 주사 동안의 빔 속도는, 상이한 밀링 속도들을 조정하기 위해, 하위영역(510b)에서의 빔 속도에 비해, 하위영역(510a)에서 2배 더 빠를 수 있다.
추가의 예시를 위해, 도 5a를 참조하면, 영역(510)의 전체 프레임 주사의 각각의 반복에서, 하위영역(510a)은 주사 패턴(520)에 따라 주사될 수 있고, 그 다음, 이온 빔은 주사 패턴(524)의 시작으로 지향될 수 있고(점선(522)), 영역(520b)은 더 빠른 속도로 주사될 수 있다(주사 패턴(520)과 대조적으로 더 조밀한 주사 패턴(524)에 의해 표현됨).
전체 프레임 주사의 중간에서의 빔 속도의 그러한 미세 조정은, 하위영역들(510a, 510b) 사이에 바람직하지 않은 경계를 형성하지 않고 밀링 깊이가 전체 밀링 프로세스 전체에 걸쳐 하위영역들(510a 및 510b) 사이에 일정하게 유지되는 것을 허용한다. 그러한 균일한 밀링 프로세스의 최종 결과가 도 5b에 도시되고, 여기서, 하위영역들(510a 및 510b) 사이의 밀링된 영역(510)의 바닥에 걸쳐 균일하게 평평한 표면이 존재하는 것을 알 수 있다. 게다가, 하위영역들(510a, 510b)이 차례로 밀링되는 대신에 함께 밀링되기 때문에, 에지 근처에서 밀링 속도를 국부적으로 변경하고 2개의 하위영역들 사이에 트렌치 또는 유사한 구조의 형성을 초래하는 불리한 에지 효과들을 나중에 야기할 수 있는 에지(예컨대, 도 2b에 도시된 에지(212))의 생성이 회피된다.
도 4 및 5a, 5b에 설명된 예는, 상이한 밀링 속도들을 갖는 2개의 상이한 하위영역들을 포함하는 밀링되는 영역(510)에 대한 것이지만, 본 개시내용의 실시예들은, 상이한 밀링 속도들을 갖는 3개, 4개, 또는 그 초과의 영역들을 갖는 밀링된 영역에 걸쳐 균일한 평평한 표면을 생성하는 데 채용될 수 있다. 예를 들어, 도 6은, 상이한 밀링 속도들을 각각 갖는 3개의 상이한 하위영역들(610a, 610b 및 610c)을 갖는 밀링될 영역(610)을 포함하는 샘플(600)의 간략화된 평면도이다. 도 4와 관련하여 위에서 설명된 바와 같이, 사용자는, 시스템(100)과 같은 FIB 평가 툴과 연관된 소프트웨어를 사용하여, 각각의 하위영역(610a, 610b 및 610c)의 경계들 및 각각의 하위영역의 밀링 속도와 함께 영역(610)의 경계들을 한정할 수 있다.
그 다음, 전체 프레임 주사의 각각의 반복(블록(420)) 동안, 하위영역들(610a, 10b 및 610c) 각각은 상이한 밀도들의 주사 라인들(620, 624 및 628)에 의해 각각 표현되는 바와 같이 상이한 빔 속도들로 주사될 수 있다. 이러한 방식으로, 하위영역들(610a, 610b 또는 610c) 중 임의의 하위영역 사이에 어떠한 에지 효과들도 없이, 밀링된 영역(610)의 바닥에 걸쳐 균일하게 평평한 표면을 생성하도록 영역(610) 전체가 밀링될 수 있다.
각각의 하위영역을 전체 프레임 주사마다 가변 횟수만큼 밀링하기
일부 실시예들에서, 밀링 프레임 내의 하위영역들의 상이한 밀링 속도들을 조정하기 위해 빔 속도를 변화시키기보다는, 본 개시내용의 실시예들은, 밀링 프레임의 각각의 하위영역에 걸쳐 빔이 주사되는 횟수를 조정한다. 예시를 위해, 도 7 및 8을 참조하고, 여기서 도 7은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 밀링 방법(700)과 연관된 단계들을 도시하는 흐름도이고, 도 8은, 상이한 밀링 속도들을 갖는 하위영역들(810a, 810b)을 포함하는 밀링될 영역(800)을 갖는 샘플(800)의 간략화된 평면도이다.
방법(400)과 유사하게, 방법(700)은 영역 내의 2개 이상의 하위영역들(하위프레임들)과 함께 밀링될 샘플의 영역(프레임)을 식별하는 단계(도 7, 블록(710))를 포함한다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 샘플(700)은, 하위영역들(710a 및 710b)에 대해 위에서 설명된 바와 같이 상이한 밀링 속도들을 갖는 제1 및 제2 하위영역들(710a 및 710b)을 포함하는 밀링될 영역(710)을 포함할 수 있다. 사용자는, 도 1에 도시된 시스템(100)과 같은 집속 이온 빔(FIB) 평가 툴과 연관된 소프트웨어를 사용하여, 각각의 하위영역(710a, 710b)의 경계들과 함께 영역(710)의 경계들을 한정할 수 있다. 소프트웨어는 추가로, 사용자가 각각의 하위영역(710a, 710b)에 특정 밀링 속도를 할당하는 것을 허용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 하위영역에 대한 밀링 속도들은, 시험 웨이퍼들 상의 하위영역들(710a, 710b)과 유사한 영역들을 밀링함으로써 경험적으로 이전에 결정될 수 있다.
일단 영역 및 각각의 하위영역의 경계들이 한정되고 밀링 속도들이 각각의 하위영역에 할당되면, 영역(710)은, 영역(710)이, 원하는 밀링 깊이까지 밀링되고(블록(730), 밀링 완료 = 예) 프로세스가 완료될 때까지(블록(740)) 이온 빔을 각각의 하위영역(710a, 710b)에 걸쳐 수천 회 또는 심지어 수백만 회 반복적으로 주사함으로써(블록(730), 밀링 완료 = 아니오) 밀링될 수 있다(도 7, 블록(720)).
하위영역들(710a, 710b)의 상이한 밀링 속도들을 보상하기 위해, 방법(700)은, 각각의 하위영역에서의 이온 빔의 빔 속도를 조정하는 대신에(또는 그에 추가하여), 단계(720)에서 집속 이온 빔이 각각의 하위영역에 걸쳐 주사되는 횟수를 다른 하위영역들에 대해 조정할 수 있다. 예를 들어, 하위영역(710a)이 하위영역(710b)보다 2배 더 빠른 밀링 속도를 갖는 경우, 블록(720)의 1회의 반복 동안, 이온 빔은 주사 속도들에서의 차이를 구성하기 위해 하위영역(710a)에 걸쳐 1회 주사되는 반면에 하위영역(710b)에 걸쳐 2회 주사될 수 있다.
이 개념은 도 8에 예시된다. 구체적으로, 도 8은 하위영역(810a)에 걸쳐 주사되는 이온 빔을 나타내는 주사 패턴(820)을 도시한다. 그 다음, 빔은 경로(822)를 통해, 주사 패턴(824)이 주사 패턴(820)과 동일한 빔 속도로 구현될 수 있는 영역(810b)으로 지향된다. 일단 주사 패턴(824)이 완료되면, 새로운 전체 프레임 주사를 시작하는 대신에, 2개의 하위영역들 사이의 상이한 주사 속도들을 조정하기 위해 이온 빔이 경로(826)를 통해 지향될 수 있고 주사 패턴(824)이 하위영역(810b) 내에서 2회차로 구현될 수 있다. 영역(810b)의 제2 주사 후에, 영역(810)이 아직, 원하는 깊이까지 밀링되지 않았다고 가정하면(블록(730), 완료 = 아니오), 블록(720)은 영역(810a)을 1회 그리고 영역(810b)을 2회 주사함으로써 반복될 수 있고, 이 프로세스는 원하는 밀링 깊이가 달성될 때까지(블록(730), 완료 = 예) 수천 회 또는 심지어 수백만 회 반복될 수 있다.
방법(700)은, 하위영역들 사이의 밀링 속도들의 임의의 차이를 처리하기 위해, 블록(720)을 통해 하위영역(810a)에서의 주사들의 횟수를 하위영역(810b)에서의 주사들의 횟수에 대해 미세 조정할 수 있다. 예를 들어, 하위영역(810a)의 밀링 속도가 하위영역(810b)의 밀링 속도보다 50% 더 빠른 경우, 이온 빔은 이온 빔이 하위영역(810a)에 걸쳐 주사되는 매 2회마다 하위영역(810b)에 걸쳐 3회 주사될 수 있다. 일부 실시예들에서, 블록(720)은, 비율을 유지하면서 가능한 한 자주 각각의 하위영역의 주사를 교번함으로써 구현될 수 있다. 따라서, 하위영역(810a)이 주사되는 매 2회마다 하위영역(810b)이 3회 주사되는 예에서, 일부 실시예들에서, 블록(720)의 이온 빔은 다음: 패턴(820), 패턴(824), 패턴(820), 패턴(824), 패턴(824)과 같이 반복적으로 주사될 수 있다. 각각의 하위영역에 걸쳐 이온 빔을 주사하는 것은 물질의 매우 얇은 층(예를 들어, 일부 경우들에서는 대략 단일 원자 층)만을 스퍼터링하기 때문에, 블록(720)의 각각의 반복에서 각각의 하위영역에서 주사 패턴의 상이한 반복 횟수를 갖는 것은 바람직하지 않은 에지 효과들을 생성하지 않을 것이다. 다른 비제한적인 예들로서, 밀링 속도들이 서로 비교적 근접하지만 여전히 상이할 때, 하위영역(810a)이 7회 주사될 수 있는 동안 하위영역(810b)은 10회 주사되거나, 하위영역(810a)이 93회 주사될 수 있는 동안 하위영역(810b)은 100회 주사된다. 이에 따라, 하위영역(810a)이 주사되는 횟수 대 하위영역(810b)이 주사되는 횟수의 임의의 적절한 비율이, 하위영역들의 상이한 밀링 속도들을 보상하기 위해, 상이한 실시예들에서 적절하게 채용될 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 유사하게, 방법(700)은, 블록(720)에서 상이한 하위영역들 각각이 주사되는 횟수에 적절한 비율들을 설정함으로써, 상이한 밀링 속도들을 갖는 3개, 4개, 또는 그 초과의 하위영역들을 갖는 영역들을 균일하게 밀링하는 데 사용될 수 있다.
밀링될 샘플의 예
위에서 언급된 바와 같이, 본 개시내용의 실시예들은 반도체 구조들 상에 형성된 전자 회로들, 다결정질 또는 다른 기판 상에 형성된 태양 전지들, 다양한 기판들 상에 형성된 나노구조들 등을 포함하는 많은 상이한 유형들의 샘플들을 층제거하는 데 사용될 수 있다. 하나의 비제한적인 예로서, 도 8은 일부 실시예들에 따라 층제거될 수 있는, 반도체 웨이퍼 상의 영역의 간략화된 도면이다. 구체적으로, 도 8은 웨이퍼(800)의 특정 부분들의 2개의 확대도들과 함께 웨이퍼(800)의 평면도를 포함한다. 웨이퍼(800)는, 예를 들어, 200 mm 또는 300 mm 반도체 웨이퍼일 수 있고, 웨이퍼 상에 형성된 다수의 집적 회로들(805)(도시된 예에서는 52개)을 포함할 수 있다. 집적 회로들(805)은 제조의 중간 스테이지에 있을 수 있고, 본원에 설명된 층제거 기법들은 상이한 밀링 속도들을 나타내는 서로 인접한 2개 이상의 섹션들을 포함하는 집적 회로들의 하나 이상의 영역(810)을 평가하고 분석하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 8의 확대도(A)는 본원에 설명된 기법들에 따라 평가되고 분석될 수 있는 집적 회로들(805) 중 하나의 집적 회로의 다수의 영역들(810)을 도시한다. 확대도(B)는 그러한 영역들(810) 중 하나를 도시하고, 이는 홀들의 어레이가 내부에 형성된 제1 섹션(810a) 및 홀들의 인접한 어레이들을 분리하는 일반적으로 중실 부분인 제2 섹션(810b)을 포함한다. 섹션들(810a 및 810b)에서의 상이한 기하형상들 때문에, 2개의 섹션들은 또한, 상이한 밀링 속도들을 나타낸다.
본 개시내용의 실시예들은 영역의 최상위 층을 순차적으로 밀링 제거함으로써 영역(810)을 분석하고 평가할 수 있다. 밀링 프로세스는 방법(400) 또는 방법(700)과 관련하여 위에서 논의된 바와 같이, 래스터 패턴에 따라 영역 내에서 FIB 빔을 앞뒤로 주사함으로써 영역(810)을 밀링할 수 있다. 예를 들어, 영역(810)은, 2개의 하위영역들의 상이한 밀링 속도들을 보상하기 위해, 제1 빔 속도(주사 패턴(810a))로 영역을 연속적으로 밀링하고, 그 다음, 제1 빔 속도보다 큰 제2 빔 속도(주사 패턴(810b))로 영역(810b)을 밀링함으로써, 블록(420)에 따라 밀링될 수 있다.
제거된 부분은 Z 방향으로 특정 깊이를 가질 수 있고, 영역(810)으로부터 X 및 Y 방향 양쪽 모두로 완전히 제거될 수 있다. 예를 들어, 영역(810)이 X 미크론의 길이 및 폭을 갖는 정사각형인 경우, X * X 미크론의 매우 얇은 개별 슬라이스들(하나의 원자 층 이하만큼 얇음)은 밀링 프로세스 동안 영역(570)으로부터 순차적으로 제거될 수 있고, 여기서, 각각의 층에서, 제거된 정사각형은 하위영역(810a)으로부터의 물질 및 하위영역(810b)으로부터의 물질을 포함한다.
전술한 설명은, 설명의 목적들을 위해, 설명된 실시예들의 철저한 이해를 제공하기 위해 특정 명명법을 사용했다. 그러나, 설명된 실시예들을 실시하기 위해 특정 세부사항들이 요구되지 않는다는 것이 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서, 본원에 설명된 특정 실시예들의 전술한 설명들은 예시 및 설명의 목적들을 위해 제시된다. 이들은 철저하거나 실시예들을 개시된 정확한 형태들로 제한하는 것을 목표로 하지 않는다. 또한, 본 개시내용의 상이한 실시예들이 위에 개시되었지만, 특정 실시예들의 특정 세부사항들은, 본 개시내용의 실시예들의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다. 또한, 상기 교시들을 고려하여 많은 수정들 및 변형들이 가능하다는 것이 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다.
또한, 방법에 대한 상기 본 명세서에서의 임의의 참조는 방법을 실행할 수 있는 시스템에 준용하여 적용되어야 하고, 일단 실행되면 방법의 실행을 초래하는 명령어들을 저장하는 컴퓨터 프로그램 제품에 준용하여 적용되어야 한다. 유사하게, 시스템에 대한 상기 명세서에서의 임의의 참조는, 시스템에 의해 실행될 수 있는 방법에 준용하여 적용되어야 하고, 시스템에 의해 실행될 수 있는 명령어들을 저장하는 컴퓨터 프로그램 제품에 준용하여 적용되어야 하며; 컴퓨터 프로그램 제품에 대한 본 명세서에서의 임의의 참조는, 컴퓨터 프로그램 제품에 저장된 명령어들을 실행할 때 실행될 수 있는 방법에 준용하여 적용되어야 하고, 컴퓨터 프로그램 제품에 저장된 명령어들을 실행하도록 구성되는 시스템에 준용하여 적용되어야 한다.
본 개시내용의 예시된 실시예들은 대부분 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 전자 구성요소들 및 장비를 사용하여 구현될 수 있으므로, 본 개시내용의 근본 개념들의 이해 및 인식을 위해 그리고 본 개시내용의 교시들을 불명료하게 하거나 혼란시키지 않기 위해, 그 세부 사항들은, 위에서 예시된 바와 같이 필요한 것으로 고려되는 것보다 어떤 더 큰 범위로 설명되지 않는다.

Claims (20)

  1. 상부 표면, 제1 밀링 속도를 갖는 제1 하위영역 및 상기 제1 밀링 속도와 상이한 제2 밀링 속도를 갖는, 상기 제1 하위영역에 인접한 제2 하위영역을 포함하는 샘플의 영역을 평가하는 방법으로서,
    상기 영역을 원하는 깊이까지 식각하기 위해, 복수의 반복들로 상기 영역에 걸쳐 집속 이온 빔을 연속적으로 주사함으로써 상기 영역을 밀링하는 단계 - 상기 집속 이온 빔이 상기 영역에 걸쳐 주사될 때마다, 상기 빔은 상기 제1 하위영역에 걸쳐 제1 주사 속도로 주사되고, 그 다음, 상기 제2 하위영역에 걸쳐 상기 제1 주사 속도와 상이한 제2 주사 속도로 주사됨 -
    를 포함하고,
    상기 제1 주사 속도 및 상기 제2 주사 속도는 상기 영역이 밀링되는 깊이가 밀링 프로세스 전반에 걸쳐 상기 제1 하위영역 및 상기 제2 하위영역 모두에 걸쳐 일정하게 유지되도록 선택되는, 영역을 평가하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 주사 속도 및 상기 제2 주사 속도는, 상기 밀링 단계가 복수의 반복들에 걸쳐 상기 제1 및 제2 하위영역들 양쪽 모두를 동일한 원하는 깊이까지 식각하도록 선택되는, 영역을 평가하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 영역은, 상기 제1 또는 제2 하위영역들 중 적어도 하나에 인접하고 상기 제1 및 제2 밀링 속도들 각각과 상이한 제3 밀링 속도를 갖는 제3 하위영역을 더 포함하고;
    상기 밀링 단계에서 상기 집속 이온 빔이 상기 영역에 걸쳐 주사될 때마다, 상기 빔은 상기 제1 및 제2 주사 속도들과 상이한 제3 주사 속도로 상기 제3 하위영역에 걸쳐 더 주사되고;
    상기 제1, 제2 및 제3 주사 속도들은, 상기 밀링 단계가 상기 복수의 반복들에 걸쳐 상기 제1, 제2 및 제3 하위영역들 각각을 동일한 원하는 깊이까지 식각하도록 선택되는, 영역을 평가하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 밀링 단계의 각각의 반복은 상기 제1 및 제2 하위영역들 각각으로부터 물질의 하나의 원자 층 이하를 제거하는, 영역을 평가하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 밀링 단계는, 상기 영역을 상기 원하는 깊이까지 밀링하기 위해 적어도 수천 회 반복되는, 영역을 평가하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 하위영역은 제1 기하형상을 포함하고, 상기 제2 하위영역은 상기 제1 기하형상과 상이한 제2 기하형상을 포함하는, 영역을 평가하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 밀링 속도는 상기 제2 밀링 속도보다 빠르고, 상기 제1 주사 속도는 상기 제2 주사 속도보다 빠른, 영역을 평가하는 방법.
  8. 상부 표면, 제1 밀링 속도를 갖는 제1 하위영역 및 상기 제1 밀링 속도와 상이한 제2 밀링 속도를 갖는, 상기 제1 하위영역에 인접한 제2 하위영역을 포함하는 샘플의 영역을 평가하기 위한 시스템으로서,
    진공 챔버;
    샘플 평가 프로세스 동안 샘플을 상기 진공 챔버 내에 유지하도록 구성된 샘플 지지부;
    하전 입자 빔을 상기 진공 챔버 내로 지향시키도록 구성된 집속 이온 빔(FIB) 컬럼;
    프로세서 및 상기 프로세서에 결합된 메모리 - 상기 메모리는, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 시스템으로 하여금, 상기 영역을 원하는 깊이까지 식각하기 위해 복수의 반복들로 상기 영역에 걸쳐 집속 이온 빔을 연속적으로 주사함으로써 상기 영역을 밀링하게 하는 복수의 컴퓨터 판독가능 명령어들을 포함하고, 상기 집속 이온 빔이 상기 영역에 걸쳐 주사될 때마다, 상기 빔은 상기 제1 하위영역에 걸쳐 제1 주사 속도로 주사되고, 그 다음, 상기 제2 하위영역에 걸쳐, 상기 제1 주사 속도와 상이한 제2 주사 속도로 주사됨 -
    를 포함하고,
    상기 제1 주사 속도 및 상기 제2 주사 속도는 상기 영역이 밀링되는 깊이가 밀링 프로세스 전반에 걸쳐 상기 제1 하위영역 및 상기 제2 하위영역 모두에 걸쳐 일정하게 유지되도록 선택되는, 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 주사 속도 및 상기 제2 주사 속도는, 상기 시스템이 상기 복수의 반복들에 걸쳐 상기 제1 및 제2 하위영역들 양쪽 모두를 동일한 원하는 깊이까지 밀링하도록 선택되는, 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 영역은, 상기 제1 또는 제2 하위영역들 중 적어도 하나에 인접하고 상기 제1 및 제2 밀링 속도들 각각과 상이한 제3 밀링 속도를 갖는 제3 하위영역을 더 포함하고;
    상기 밀링 단계에서 상기 집속 이온 빔이 상기 영역에 걸쳐 주사될 때마다, 상기 빔은 상기 제1 및 제2 주사 속도들과 상이한 제3 주사 속도로 상기 제3 하위영역에 걸쳐 더 주사되고;
    상기 제1, 제2 및 제3 주사 속도들은, 상기 시스템이 상기 복수의 반복들에 걸쳐 상기 제1, 제2 및 제3 하위영역들 각각을 동일한 원하는 깊이까지 밀링하도록 선택되는, 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 밀링 단계의 각각의 반복은 상기 제1 및 제2 하위영역들 각각으로부터 물질의 하나의 원자 층 이하를 제거하는, 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 하위영역은 제1 기하형상을 포함하고, 상기 제2 하위영역은 상기 제1 기하형상과 상이한 제2 기하형상을 포함하는, 시스템.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제1 밀링 속도는 상기 제2 밀링 속도보다 빠르고, 상기 제1 주사 속도는 상기 제2 주사 속도보다 빠른, 시스템.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은, 상기 영역을 상기 원하는 깊이까지 밀링하기 위해 상기 밀링 단계를 적어도 수천 회 반복하는, 시스템.
  15. 상부 표면 및 상이한 밀링 속도들을 갖는 서로 인접한 2개 이상의 하위영역들을 포함하는 샘플의 영역을 평가하는 방법으로서,
    제1 밀링 속도를 갖는, 상기 영역의 제1 하위영역에 걸쳐 제1 주사 속도로 집속 이온 빔을 X회 연속적으로 주사하고 상기 제1 밀링 속도와 상이한 제2 밀링 속도를 갖는, 상기 영역의 제2 하위영역에 걸쳐 제2 주사 속도로 상기 집속 이온 빔을 Y회 연속적으로 주사함으로써 상기 영역을 밀링하는 단계 - X 및 Y는, 상기 영역이 실질적으로 균일한 양으로 밀링되도록, 상기 제1 밀링 속도와 상기 제2 밀링 속도 사이의 차이를 보상하도록 선택됨 -; 및
    상기 영역을 원하는 깊이까지 식각하기 위해 밀링 프로세스를 복수 회 반복하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 주사 속도 및 상기 제2 주사 속도는 상기 영역이 밀링되는 깊이가 밀링 프로세스 전반에 걸쳐 상기 제1 하위영역 및 상기 제2 하위영역 모두에 걸쳐 일정하게 유지되도록 선택되는, 영역을 평가하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 밀링 단계의 각각의 반복은 상기 제1 및 제2 하위영역들 각각으로부터 물질의 100개의 원자 층들 이하를 제거하는, 영역을 평가하는 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 밀링 단계는, 상기 영역을 상기 원하는 깊이까지 밀링하기 위해 적어도 수천 회 반복되는, 영역을 평가하는 방법.
  18. 상부 표면, 제1 밀링 속도를 갖는 제1 하위영역 및 상기 제1 밀링 속도와 상이한 제2 밀링 속도를 갖는, 상기 제1 하위영역에 인접한 제2 하위영역을 포함하는 샘플의 영역을 평가하기 위한 시스템으로서,
    진공 챔버;
    샘플 평가 프로세스 동안 샘플을 상기 진공 챔버 내에 유지하도록 구성된 샘플 지지부;
    하전 입자 빔을 상기 진공 챔버 내로 지향시키도록 구성된 집속 이온 빔(FIB) 컬럼;
    프로세서 및 상기 프로세서에 결합된 메모리를 포함하고, 상기 메모리는 복수의 컴퓨터 판독가능 명령어들을 포함하고, 상기 복수의 컴퓨터 판독가능 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 시스템으로 하여금:
    제1 밀링 속도를 갖는, 상기 영역의 제1 하위영역에 걸쳐 제1 주사 속도로 집속 이온 빔을 X회 연속적으로 주사하고 상기 제1 밀링 속도와 상이한 제2 밀링 속도를 갖는, 상기 영역의 제2 하위영역에 걸쳐 제2 주사 속도로 상기 집속 이온 빔을 Y회 연속적으로 주사함으로써 상기 영역을 밀링하게 하고 - X 및 Y는, 상기 영역이 실질적으로 균일한 양으로 밀링되도록, 상기 제1 밀링 속도와 상기 제2 밀링 속도 사이의 차이를 보상하도록 선택됨 -;
    상기 영역을 원하는 깊이까지 식각하기 위해 밀링 프로세스를 복수 회 반복하게 하고,
    상기 제1 주사 속도 및 상기 제2 주사 속도는 상기 영역이 밀링되는 깊이가 밀링 프로세스 전반에 걸쳐 상기 제1 하위영역 및 상기 제2 하위영역 모두에 걸쳐 일정하게 유지되도록 선택되는, 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 밀링 단계의 각각의 반복은 상기 제1 및 제2 하위영역들 각각으로부터 물질의 1000개의 원자 층들 이하를 제거하는, 시스템.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 시스템은, 상기 영역을 상기 원하는 깊이까지 밀링하기 위해 상기 밀링 단계를 적어도 수천 회 반복하는, 시스템.
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