KR20210074382A - Focused Ion Beam System for Large Area Substrates - Google Patents

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Abstract

전자 디바이스를 컷팅하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 일 실시예에서, 기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 장치가 설명되며, 장치는, 기판을 지지하기 위한 스테이지 ―전자 디바이스는 기판 상에 있음―, 스테이지 위의 포지션에 고정된 집속 이온 빔 칼럼 ―집속 이온 빔 칼럼은 기판의 주 표면의 평면에 대해 예각으로 빔 경로를 방출하도록 구성됨―, 및 집속 이온 빔 칼럼에 인접하게 포지셔닝된 현미경을 포함하고, 스테이지는 전자 디바이스의 컷팅 동안 X-Y 평면에서의 이동으로 제한된다.A method and apparatus for cutting an electronic device are disclosed. In one embodiment, an apparatus for cutting an electronic device on a substrate is described, the apparatus comprising: a focused ion beam column fixed in a position above the stage, a stage for supporting a substrate, the electronic device being on the substrate the ion beam column is configured to emit a beam path at an acute angle with respect to a plane of a major surface of the substrate, and a microscope positioned adjacent the focused ion beam column, the stage being moved in the XY plane during cutting of the electronic device. Limited.

Description

대면적 기판들을 위한 집속 이온 빔 시스템Focused Ion Beam System for Large Area Substrates

[0001] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 대면적 기판들 상의 전자 디바이스들을 분석하기 위한 집속 이온 빔 시스템(focused ion beam system)에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 본 개시내용의 실시예들은, 대면적 기판 상의 TFT(thin film transistor)들을 분석하기 위한 방법들 및 장치에 관한 것이며, 복수의 TFT들이 이러한 대면적 기판 상에 형성되어 있다.[0001] Embodiments of the present disclosure generally relate to a focused ion beam system for analyzing electronic devices on large area substrates. More specifically, embodiments of the present disclosure relate to methods and apparatus for analyzing thin film transistors (TFTs) on a large-area substrate, wherein a plurality of TFTs are formed on the large-area substrate.

[0002] TFT들, 광전지(PV; photovoltaic) 디바이스들 또는 솔라 셀들과 같은 전자 디바이스들 그리고 다른 전자 디바이스들은 수년 동안 얇은 가요성 미디어와 같은 대면적 기판들 상에 제작되어 왔다. 기판들은 유리, 폴리머들, 또는 전자 디바이스 형성에 적절한 다른 재료로 만들어질 수 있다. 더 큰 사이즈의 최종 제품을 생산하고 그리고/또는 디바이스(예컨대, 픽셀, TFT, 광전지 또는 솔라 셀 등) 당 제작 비용들을 감소시키기 위해, 1 제곱 미터보다 훨씬 더 큰 표면적, 이를테면, 2 제곱 미터 이상의 표면적을 갖는 기판들 상에 전자 디바이스들을 제작하는 것에 관한 지속적인 노력이 있다.[0002] Electronic devices such as TFTs, photovoltaic (PV) devices or solar cells and other electronic devices have been fabricated on large area substrates such as thin flexible media for many years. The substrates may be made of glass, polymers, or other materials suitable for forming electronic devices. To produce a larger size end product and/or to reduce fabrication costs per device (eg, pixel, TFT, photovoltaic or solar cell, etc.), a surface area much larger than 1 square meter, such as a surface area of 2 square meters or more. There is an ongoing effort to fabricate electronic devices on substrates with

[0003] TFT와 같이, 결함이 있는 것으로서 결정된 별개의 디바이스를 분석할 필요가 종종 있다. 예컨대, 개별적인 픽셀을 스위칭하는 트랜지스터에 결함이 있을 수 있으며, 이는 그 픽셀이 항상 켜져 있거나 또는 항상 꺼져 있게 한다.[0003] It is often necessary to analyze discrete devices that have been determined to be defective, such as TFTs. For example, a transistor that switches an individual pixel may be defective, causing that pixel to be either always on or always off.

[0004] 집속 이온 빔(FIB; focused ion beam) 시스템들이 반도체 산업, 재료 과학, 그리고 점점 더 생물학 분야에서 분석 기법으로서 활용되어 왔다. 반도체 산업에서, FIB 시스템들은 웨이퍼 상의 다이의 일부분(예컨대, "샘플")의 사이트-특정 분석을 위해 이온들의 빔을 사용한다. 상부에 샘플이 있는 웨이퍼가 이동가능 스테이지에 부착된다. 스테이지는 통상적으로, 스테이지의 주 표면이 수평(예컨대, 제작 설비 바닥의 평면)에 대해 약 45도 각도로 있도록, 스테이지를 사용하여 기울어지고(tilted) 그리고/또는 회전된다. FIB 시스템으로부터의 이온들은 통상적으로, 샘플에서 이차원 직사각형 형상을 컷팅(cut)하는데, 관심 영역은 웨이퍼의 주 표면에 대해 경사진다(angled). 그런 다음, 스캐닝 전자 현미경(SEM; scanning electron microscope)이 관심 영역을 분석하기 위해 활용된다.[0004] Focused ion beam (FIB) systems have been utilized as analytical techniques in the semiconductor industry, materials science, and increasingly in biology. In the semiconductor industry, FIB systems use a beam of ions for site-specific analysis of a portion (eg, a “sample”) of a die on a wafer. A wafer with a sample thereon is attached to a movable stage. The stage is typically tilted and/or rotated using the stage such that the major surface of the stage is at an angle of about 45 degrees to the horizontal (eg, the plane of the manufacturing facility floor). Ions from the FIB system typically cut a two-dimensional rectangular shape in the sample, where the region of interest is angled relative to the major surface of the wafer. Then, a scanning electron microscope (SEM) is utilized to analyze the region of interest.

[0005] 그러나, TFT 제작용 대면적 기판들은 실온에서 매우 가요성이 있다. 이는 종래의 FIB 시스템들 및 방법들이 사용될 수 없도록 하는 핸들링 난제들을 초래한다.[0005] However, large area substrates for TFT fabrication are very flexible at room temperature. This results in handling challenges that render conventional FIB systems and methods unusable.

[0006] 필요한 것은, FIB 기법들이 대면적 기판들에 활용될 수 있는 방법 및 장치이다.[0006] What is needed is a method and apparatus in which FIB techniques can be utilized for large area substrates.

[0007] 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 일 실시예에서, 기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 장치가 설명되며, 장치는, 기판을 지지하기 위한 스테이지 ―전자 디바이스는 기판 상에 있음―, 스테이지 위의 포지션에 고정된 집속 이온 빔 칼럼(focused ion beam column) ―집속 이온 빔 칼럼은 기판의 주 표면의 평면에 대해 예각으로 빔 경로를 방출하도록 구성됨―, 및 집속 이온 빔 칼럼에 인접하게 포지셔닝된 현미경을 포함하고, 스테이지는 전자 디바이스의 컷팅 동안 X-Y 평면에서의 이동으로 제한된다.[0007] A method and apparatus for cutting an electronic device are disclosed. In one embodiment, an apparatus for cutting an electronic device on a substrate is described, the apparatus comprising: a focused ion beam column fixed in a position above the stage, a stage for supporting a substrate, the electronic device on the substrate; an ion beam column, wherein the focused ion beam column is configured to emit a beam path at an acute angle with respect to a plane of a major surface of the substrate, and a microscope positioned adjacent to the focused ion beam column, wherein the stage is configured for cutting of the electronic device. Limited to movement in the XY plane.

[0008] 다른 실시예에서, 기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 장치가 개시된다. 장치는, 기판을 지지하기 위한 스테이지 ―전자 디바이스는 기판 상에 있음―, 스테이지 위의 포지션에 고정된 집속 이온 빔 칼럼 ―집속 이온 빔 칼럼은, 빔 경로를 방출하도록 그리고 전자 디바이스에 삼차원 노치를 컷팅하도록 구성됨―, 및 집속 이온 빔 칼럼에 인접하게 포지셔닝된 현미경을 포함하고, 스테이지는 전자 디바이스의 컷팅 동안 X-Y 평면에서의 이동으로 제한된다.[0008] In another embodiment, an apparatus for cutting an electronic device on a substrate is disclosed. The apparatus comprises: a stage for supporting a substrate, wherein the electronic device is on the substrate, a focused ion beam column fixed in a position above the stage, the focused ion beam column emitting a beam path and cutting a three-dimensional notch in the electronic device. and a microscope positioned adjacent to the focused ion beam column, wherein the stage is limited to movement in the XY plane during cutting of the electronic device.

[0009] 다른 실시예에서, 기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 방법이 개시된다. 방법은, 스테이지 상에 기판을 포지셔닝하는 단계, 기판의 주 표면에 대해 약 45 도의 각도로 고정된 집속 이온 빔 칼럼으로부터 빔 경로를 방출하는 단계, 및 전자 디바이스에 삼차원 노치를 생성하기 위해 단일 측면 평면에서 스테이지를 이동시키는 단계를 포함한다.[0009] In another embodiment, a method for cutting an electronic device on a substrate is disclosed. The method includes positioning a substrate on a stage, emitting a beam path from a focused ion beam column fixed at an angle of about 45 degrees to a major surface of the substrate, and a single side plane to create a three-dimensional notch in an electronic device. Including the step of moving the stage.

[0010] 본 개시내용의 위에서 언급된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 위에서 간략히 요약된 본 개시내용의 더욱 상세한 설명이 실시예들을 참조함으로써 이루어질 수 있으며, 이 실시예들 중 일부는 첨부된 도면들에서 예시된다. 그러나, 첨부된 도면들이 예시적인 실시예들만을 예시하며, 그러므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 동일하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0011] 도 1a는 집속 이온 빔 시스템의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
[0012] 도 1b는 도 1a의 집속 이온 빔 시스템의 다른 개략적인 단면도이다.
[0013] 도 2a-도 2b는 종래의 방법에 의해 컷팅된 전자 디바이스를 묘사한다.
[0014] 도 3a-도 3c는 본원에서 개시되는 방법들 및 장치에 의해 컷팅된 전자 디바이스의 다양한 도면들이다.
[0015] 도 4는 계측 시스템의 개략적인 단면도이다.
[0016] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들이 추가적인 언급 없이 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수 있다는 것이 고려된다.In such a way that the above-mentioned features of the present disclosure may be understood in detail, a more detailed description of the disclosure briefly summarized above may be made by reference to embodiments, some of which are attached illustrated in the drawings. It should be noted, however, that the appended drawings illustrate only exemplary embodiments and, therefore, are not to be regarded as limiting the scope of the disclosure, as the disclosure may admit to other equally effective embodiments. Because.
1A is a schematic cross-sectional view of one embodiment of a focused ion beam system.
[0012] FIG. 1B is another schematic cross-sectional view of the focused ion beam system of FIG. 1A.
2A-2B depict an electronic device cut by a conventional method.
3A-3C are various views of an electronic device cut by the methods and apparatus disclosed herein.
4 is a schematic cross-sectional view of a metrology system.
To facilitate understanding, like reference numbers have been used where possible to designate like elements that are common to the drawings. It is contemplated that elements and features of one embodiment may be beneficially incorporated into other embodiments without further recitation.

[0017] 본 개시내용은 일반적으로, 대면적 기판들 상의 전자 디바이스들을 분석하기 위한 FIB(focused ion beam) 시스템에 관한 것이다. 본원에서 사용되는 대면적 기판들은 1 제곱 미터보다 더 큰 표면적, 이를테면, 2 제곱 미터 이상의 표면적을 갖는 주 표면을 포함한다. 본원에서 설명되는 FIB 시스템은 예시적으로, 대면적 기판 상의 TFT(thin film transistor)를 분석하기 위해 개시된다. 그러나, 본원에서 개시되는 FIB 시스템 및 방법은 대면적 기판들 상의 다른 전자 디바이스들을 분석할 때 활용될 수 있다.[0017] The present disclosure relates generally to a focused ion beam (FIB) system for analyzing electronic devices on large area substrates. As used herein, large area substrates include a major surface having a surface area greater than one square meter, such as two square meters or greater. The FIB system described herein is illustratively disclosed for analyzing thin film transistors (TFTs) on large area substrates. However, the FIB system and method disclosed herein may be utilized when analyzing other electronic devices on large area substrates.

[0018] 도 1a는 FIB(focused ion beam) 시스템(100)의 일 실시예의 개략적인 단면도이다. 도 1b는 도 1a의 FIB 시스템(100)의 다른 개략적인 단면도이다. 도 1a에 도시된 FIB 시스템(100)은 컷팅 프로세스(105A)를 수행하고 있으며, 여기서, 대면적 기판(110) ―트랜지스터(115)가 대면적 기판(110) 상에 있음― 이 컷팅된다. 도 1b에 도시된 FIB 시스템(100)은 분석 모드(105B)를 수행하고 있으며, 여기서, 컷팅된 트랜지스터(115)가 분석된다.[0018] 1A is a schematic cross-sectional view of one embodiment of a focused ion beam (FIB) system 100 . 1B is another schematic cross-sectional view of the FIB system 100 of FIG. 1A . The FIB system 100 shown in FIG. 1A is performing a cutting process 105A, where a large area substrate 110 with a transistor 115 on the large area substrate 110 is cut. The FIB system 100 shown in FIG. 1B is performing an analysis mode 105B, where the cut transistor 115 is analyzed.

[0019] 대면적 기판(110)은 스테이지(120) 상에 포지셔닝된다. 스테이지(120)는 주 표면(125)을 가지며, 주 표면(125)은 주 표면(125)의 평면이 Y 방향에 평행한 배향으로 대면적 기판(110)을 지지한다.[0019] The large-area substrate 110 is positioned on the stage 120 . The stage 120 has a major surface 125 , which supports the large-area substrate 110 in an orientation in which the plane of the major surface 125 is parallel to the Y direction.

[0020] 스테이지(120)는 적어도 측방향으로(X 방향 및/또는 Y 방향으로) 이동가능하다. 스테이지(120)는, 대면적 기판(110)의 주 표면(130)이 스테이지(120)의 주 표면(125)에 평행하도록 대면적 기판(110)을 지지한다. 따라서, 대면적 기판(110)의 주 표면(130)의 평면(135)이 Y 방향에 평행하다.[0020] The stage 120 is movable at least laterally (in the X and/or Y directions). The stage 120 supports the large-area substrate 110 such that the major surface 130 of the large-area substrate 110 is parallel to the major surface 125 of the stage 120 . Accordingly, the plane 135 of the major surface 130 of the large-area substrate 110 is parallel to the Y direction.

[0021] FIB 시스템(100)은 또한, 이온들의 빔을 방출하는 FIB(focused ion beam) 칼럼(140)을 포함한다. FIB 칼럼(140)은, FIB 칼럼(140)의 빔 경로(145)가 대면적 기판(110)의 주 표면(130)의 평면(135)에 대해 각도(α)로 지향되도록 지지된다. 빔 경로(145)의 각도(α)는 대면적 기판(110)의 주 표면(130)의 평면(135)에 대해 예각인데, 이를테면, 약 40 도 내지 약 50 도이다. 일 예에서, 각도(α)는 대면적 기판(110)의 주 표면(130)의 평면(135)에 대해 약 45 도이다.[0021] The FIB system 100 also includes a focused ion beam (FIB) column 140 that emits a beam of ions. The FIB column 140 is supported such that the beam path 145 of the FIB column 140 is directed at an angle α with respect to the plane 135 of the major surface 130 of the large area substrate 110 . The angle α of the beam path 145 is an acute angle with respect to the plane 135 of the major surface 130 of the large area substrate 110 , such as between about 40 degrees and about 50 degrees. In one example, the angle α is about 45 degrees with respect to the plane 135 of the major surface 130 of the large area substrate 110 .

[0022] FIB 칼럼(140)의 빔 경로(145)는 트랜지스터(115) 및/또는 대면적 기판(110)에서 삼차원 볼륨(150)을 컷팅하도록 구성된다. 삼차원 볼륨(150)은, 대면적 기판(110)을 갖는 스테이지(120)를 FIB 칼럼(140)에 대해 측방향으로(X 방향 및 Y 방향으로) 이동시킴으로써 형성된다. 삼차원 볼륨(150)은 하나의 평면(X-Y 평면)에서 컷팅된다.[0022] The beam path 145 of the FIB column 140 is configured to cut the three-dimensional volume 150 in the transistor 115 and/or the large area substrate 110 . The three-dimensional volume 150 is formed by moving the stage 120 having the large-area substrate 110 in the lateral direction (in the X and Y directions) with respect to the FIB column 140 . The three-dimensional volume 150 is cut in one plane (X-Y plane).

[0023] FIB 시스템(100)은 또한, 현미경(155)을 포함한다. 현미경(155)은, 도 1b에 도시된 바와 같은 트랜지스터(115)의 삼차원 볼륨(150)을 분석하기 위해 활용된다. 현미경(155)은 관찰(viewing) 경로(160)를 갖는 스캐닝 전자 현미경일 수 있다. 관찰 경로(160)는 대면적 기판(110)의 주 표면(130)의 평면(135)에 직교(orthogonal)하는 각도로 배향된다.[0023] The FIB system 100 also includes a microscope 155 . The microscope 155 is utilized to analyze the three-dimensional volume 150 of the transistor 115 as shown in FIG. 1B . The microscope 155 may be a scanning electron microscope with a viewing path 160 . The viewing path 160 is oriented at an angle orthogonal to the plane 135 of the major surface 130 of the large area substrate 110 .

[0024] 도 1a에 도시 및 설명된 바와 같은 컷팅 프로세스(105A)를 수행한 후에, 스테이지(120)는 도 1b에 도시된 바와 같이 트랜지스터(115)의 삼차원 볼륨(150)이 현미경(155) 아래에 있도록 Y 방향으로 이동된다. 분석 프로세스(105B)에서, 스테이지(120)는 측방향으로 이동할 수 있으며, 따라서 현미경(155)의 관찰 경로(160)는 삼차원 볼륨(150)을 스캐닝한다. 삼차원 볼륨(150)에서, 트랜지스터(115)의 단면이 현미경(155)에 보인다. 예컨대, 소스 및 드레인 구역들 그리고 활성 층 뿐만 아니라, 대면적 기판(110)의 단면이 현미경(155)에 보인다. 스테이지(120)의 이동은 컷팅 프로세스(105A) 동안 X-Y 평면에서의 이동으로 제한될 수 있다.[0024] After performing the cutting process 105A as shown and described in FIG. 1A , the stage 120 moves Y such that the three-dimensional volume 150 of the transistor 115 is under the microscope 155 as shown in FIG. 1B . moved in the direction In the analysis process 105B, the stage 120 can move laterally so that the observation path 160 of the microscope 155 scans the three-dimensional volume 150 . In the three-dimensional volume 150 , a cross-section of the transistor 115 is seen in the microscope 155 . For example, a cross-section of the large area substrate 110 , as well as the source and drain regions and the active layer, is visible in the microscope 155 . Movement of the stage 120 may be limited to movement in the X-Y plane during the cutting process 105A.

[0025] 도 2a-도 2b는 종래의 방법에 의해 컷팅된 전자 디바이스(200)를 묘사한다. 종래의 방법은, 스테이지(도시되지 않음) 상의 수평에 대해 하부(underlying) 기판(도시되지 않음) ―전자 디바이스(200)가 이 하부 기판 상에 있음― 을 기울이고 그리고/또는 회전시킨다. 전자 디바이스(200)는 또한, 고정된 FIB 칼럼(도시되지 않음)에 대해 회전되고 그리고/또는 기울어진다. FIB 칼럼은 전자 디바이스(200)를 컷팅하여, 이차원 노치(205)를 생성한다. 이 컷팅 동안, FIB 칼럼의 빔 경로(도시되지 않음)는 전자 디바이스(200)의 주 표면에 대해 최대 약 90 도의 각도로 포지셔닝된다.[0025] 2A-2B depict an electronic device 200 cut by a conventional method. A conventional method tilts and/or rotates an underlying substrate (not shown), on which the electronic device 200 is, relative to a horizontal on a stage (not shown). The electronic device 200 is also rotated and/or tilted relative to a fixed FIB column (not shown). The FIB column cuts the electronic device 200 to create a two-dimensional notch 205 . During this cutting, the beam path (not shown) of the FIB column is positioned at an angle of up to about 90 degrees with respect to the major surface of the electronic device 200 .

[0026] 이차원 노치(205)는 도 2b의 단면도에서 더욱 명확하게 보여진다. 이차원 노치(205)는 경사진(angled) 표면(215)의 양측에 벽들(210)을 포함한다. 경사진 표면(215)은, 통상적으로 현미경(도시되지 않음)으로 보이는 평면이다. 벽들(210)의 표면 거칠기(평균 표면 거칠기(Ra))는 더 높은 표면 거칠기를 갖는데, 그 이유는 이러한 벽들(210)이 FIB 스캔 방향에 평행하지 않지만 스캔 시작 및 스캔 종료 포지션에 의해 정의되기 때문이다. 경사진 표면(215) 거칠기(Ra)는 약 5 나노미터 내지 약 10 나노미터 이상일 수 있다. 벽들(210)은 전자 디바이스(200)의 주 표면에 대해 90 도 각도로 있고, 급격한(steep) 시야각으로 인해 감소된 해상도 또는 이미지 품질로 현미경으로 볼 수 있다. 따라서, 완전한(full) 현미경 해상도 및 더 낮은 표면 거칠기로 볼 수 있는 유일한 평면은 경사진 표면(215)이다.[0026] The two-dimensional notch 205 is more clearly seen in the cross-sectional view of FIG. The two-dimensional notch 205 includes walls 210 on either side of an angled surface 215 . The beveled surface 215 is a planar view, typically under a microscope (not shown). The surface roughness (average surface roughness Ra) of the walls 210 has a higher surface roughness because these walls 210 are not parallel to the FIB scan direction but are defined by the scan start and scan end positions. to be. The sloped surface 215 roughness Ra may be about 5 nanometers to about 10 nanometers or more. The walls 210 are at a 90 degree angle to the major surface of the electronic device 200 and are microscopically visible with reduced resolution or image quality due to the steep viewing angle. Thus, the only plane visible with full microscopic resolution and lower surface roughness is the inclined surface 215 .

[0027] 도 3a-도 3c는 본원에서 개시되는 방법들 및 장치에 의해 컷팅된 전자 디바이스(200)의 다양한 도면들이다. 전자 디바이스(200)를 컷팅하기 위한 장치가 도 1a에 도시된다.[0027] 3A-3C are various views of an electronic device 200 cut by the methods and apparatus disclosed herein. An apparatus for cutting an electronic device 200 is shown in FIG. 1A .

[0028] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 전자 디바이스(200)를 컷팅하는 방법은 삼차원 노치(300)를 생성한다. 삼차원 노치(300)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 삼차원 볼륨(150)과 동일하다. 삼차원 노치(300)는 복수의 경사진 표면들, 이를테면, 제1 경사진 표면(305) 및 제2 경사진 표면(310)을 포함한다. 제1 경사진 표면(305) 및 제2 경사진 표면(310)은 현미경(도시되지 않음)으로 보이는 평면들이다. 제1 경사진 표면(305)과 제2 경사진 표면(310)은 서로 인접할 수 있다. 그 외에도, 삼차원 노치(300)는 단일 벽(315)을 포함한다.[0028] According to embodiments described herein, a method of cutting an electronic device 200 creates a three-dimensional notch 300 . The three-dimensional notch 300 is identical to the three-dimensional volume 150 shown in FIGS. 1A and 1B . The three-dimensional notch 300 includes a plurality of beveled surfaces, such as a first beveled surface 305 and a second beveled surface 310 . The first sloped surface 305 and the second sloped surface 310 are planes visible under a microscope (not shown). The first sloped surface 305 and the second sloped surface 310 may be adjacent to each other. In addition, the three-dimensional notch 300 includes a single wall 315 .

[0029] 제1 경사진 표면(305) 및 제2 경사진 표면(310) 각각은 각도(320)를 포함한다. 각도(320)는 제1 경사진 표면(305) 및 제2 경사진 표면(310) 둘 모두에 대해 동일할 수 있다. 각도(320)는 약 45 도일 수 있다. 단일 벽(315)은 전자 디바이스(200)의 주 표면에 대해 약 90 도로 경사질 수 있고, 현미경으로 볼 수 없다. 제1 경사진 표면(305) 및 제2 경사진 표면(310)의 거칠기(Ra)는 약 2 나노미터 내지 약 0.1 나노미터 이하일 수 있다.[0029] Each of the first sloped surface 305 and the second sloped surface 310 includes an angle 320 . The angle 320 may be the same for both the first inclined surface 305 and the second inclined surface 310 . Angle 320 may be about 45 degrees. The single wall 315 may be inclined at about 90 degrees with respect to the major surface of the electronic device 200 and is not visible under the microscope. The roughness Ra of the first inclined surface 305 and the second inclined surface 310 may be about 2 nanometers to about 0.1 nanometers or less.

[0030] 도 4는 계측 시스템(400)의 개략적인 단면도이다. 계측 시스템(400)은 진공 챔버(405)를 포함하고, 도 1a 및 도 1b에 설명된 스테이지(120)가 진공 챔버(405)에 있다. 스테이지(120)는 대면적 기판(110)을 지지하며, 전자 디바이스(도시되지 않음)가 대면적 기판(110) 상에 있다. 진공 챔버(405)는 진공 펌프(410)와 유체 커플링되고, 진공 펌프(410)는 진공 챔버(405) 내의 부압을 유지한다.[0030] 4 is a schematic cross-sectional view of metrology system 400 . The metrology system 400 includes a vacuum chamber 405 in which the stage 120 described in FIGS. 1A and 1B is in the vacuum chamber 405 . The stage 120 supports the large-area substrate 110 , and an electronic device (not shown) is on the large-area substrate 110 . The vacuum chamber 405 is fluidly coupled to a vacuum pump 410 , which maintains a negative pressure within the vacuum chamber 405 .

[0031] FIB 칼럼(140) 및 현미경(155)은 스테이지(120) 위의 진공 챔버(405)에 적어도 부분적으로 포지셔닝된다. 계측 시스템(400)은 또한, 이차 전자 검출기(415)를 포함한다. 이차 전자 검출기(415)는, FIB 칼럼(140)을 사용한 전자 디바이스의 컷팅 동안 이미징에 활용된다.[0031] FIB column 140 and microscope 155 are positioned at least partially in vacuum chamber 405 above stage 120 . Metrology system 400 also includes a secondary electron detector 415 . The secondary electron detector 415 is utilized for imaging during cutting of the electronic device using the FIB column 140 .

[0032] 본원에서 설명된 방법 및 장치는, 전자 디바이스 뿐만 아니라 하부 기판을 기울이고 그리고/또는 회전시킬 필요 없이, 전자 디바이스를 컷팅할 수 있다. 본원에서 설명된 방법 및 장치는 또한, 현미경으로 볼 수 있는 복수의 표면들을 생성한다. 본원에서 개시된 바와 같은 삼차원 노치(300)는, 삼차원들로, 소스 및 드레인 구역들 그리고 활성 층 뿐만 아니라, 하부 기판의 일부분의 단면 관찰을 가능하게 한다.[0032] The methods and apparatus described herein can cut electronic devices without the need to tilt and/or rotate the electronic device as well as the underlying substrate. The methods and apparatus described herein also produce a plurality of microscopically visible surfaces. The three-dimensional notch 300 as disclosed herein enables cross-sectional viewing of the source and drain regions and the active layer, as well as a portion of the underlying substrate, in three dimensions.

[0033] 전술된 내용이 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 기본적인 범위를 벗어나지 않고, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 안출될 수 있으며, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.[0033] Although the foregoing relates to embodiments of the present disclosure, other and additional embodiments of the disclosure may be devised without departing from the basic scope of the disclosure, the scope of which is set forth in the following claims. is determined by

Claims (20)

기판 상의 전자 디바이스를 컷팅(cutting)하기 위한 장치로서,
상기 기판을 지지하기 위한 스테이지(stage) ―상기 전자 디바이스는 상기 기판 상에 있음―;
상기 스테이지 위의 포지션에 고정된 집속 이온 빔 칼럼(focused ion beam column) ―상기 집속 이온 빔 칼럼은 상기 기판의 주 표면의 평면에 대해 예각으로 빔 경로를 방출하도록 구성됨―; 및
상기 집속 이온 빔 칼럼에 인접하게 포지셔닝된 현미경
을 포함하고,
상기 스테이지는 상기 전자 디바이스의 컷팅 동안 X-Y 평면에서 이동가능한,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 장치.An apparatus for cutting an electronic device on a substrate, comprising:
a stage for supporting the substrate, wherein the electronic device is on the substrate;
a focused ion beam column fixed in position above the stage, wherein the focused ion beam column is configured to emit a beam path at an acute angle with respect to a plane of a major surface of the substrate; and
A microscope positioned adjacent to the focused ion beam column
including,
the stage is movable in the XY plane during cutting of the electronic device;
An apparatus for cutting an electronic device on a substrate. 제1 항에 있어서,
상기 빔 경로는 상기 전자 디바이스에 삼차원 노치를 컷팅하는,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 장치.According to claim 1,
wherein the beam path cuts a three-dimensional notch in the electronic device;
An apparatus for cutting an electronic device on a substrate. 제2 항에 있어서,
상기 삼차원 노치는 상기 현미경으로 볼 수 있는 복수의 경사진(angled) 표면들을 포함하는,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 장치.3. The method of claim 2,
wherein the three-dimensional notch comprises a plurality of microscopically visible angled surfaces.
An apparatus for cutting an electronic device on a substrate. 제3 항에 있어서,
상기 복수의 경사진 표면들 각각은 상기 기판의 상기 주 표면의 평면에 대해 약 45 도인,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 장치.4. The method of claim 3,
each of the plurality of inclined surfaces is about 45 degrees to the plane of the major surface of the substrate;
An apparatus for cutting an electronic device on a substrate. 제2 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 삼차원 노치는 상기 현미경으로 볼 수 없는 단일 벽을 포함하는,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 장치.5. The method according to any one of claims 2 to 4,
wherein the three-dimensional notch comprises a single wall that is not visible through the microscope.
An apparatus for cutting an electronic device on a substrate. 제5 항에 있어서,
상기 단일 벽은 상기 기판의 상기 주 표면의 평면에 대해 약 90 도로 경사진,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 장치.6. The method of claim 5,
wherein the single wall is inclined at about 90 degrees with respect to the plane of the major surface of the substrate;
An apparatus for cutting an electronic device on a substrate. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 현미경은 상기 기판의 상기 주 표면의 평면에 대해 약 90 도로 배향된 관찰(viewing) 경로를 갖는,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 장치.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
the microscope has a viewing path oriented at about 90 degrees to the plane of the major surface of the substrate;
An apparatus for cutting an electronic device on a substrate. 기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 장치로서,
상기 기판을 지지하기 위한 스테이지 ―상기 전자 디바이스는 상기 기판 상에 있음―;
상기 스테이지 위의 포지션에 고정된 집속 이온 빔 칼럼 ―상기 집속 이온 빔 칼럼은, 빔 경로를 방출하도록 그리고 상기 전자 디바이스에 삼차원 노치를 컷팅하도록 구성됨―; 및
상기 집속 이온 빔 칼럼에 인접하게 포지셔닝된 현미경
을 포함하고,
상기 스테이지는 상기 전자 디바이스의 컷팅 동안 X-Y 평면에서의 이동으로 제한되는,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 장치.An apparatus for cutting an electronic device on a substrate, comprising:
a stage for supporting the substrate, wherein the electronic device is on the substrate;
a focused ion beam column fixed in position above the stage, the focused ion beam column configured to emit a beam path and cut a three-dimensional notch in the electronic device; and
A microscope positioned adjacent to the focused ion beam column
including,
the stage is constrained to movement in the XY plane during cutting of the electronic device;
An apparatus for cutting an electronic device on a substrate. 제8 항에 있어서,
상기 현미경은 상기 기판의 주 표면의 평면에 대해 약 90 도로 배향된 관찰 경로를 갖는,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 장치.9. The method of claim 8,
wherein the microscope has a viewing path oriented at about 90 degrees to the plane of the major surface of the substrate;
An apparatus for cutting an electronic device on a substrate. 제8 항 또는 제9 항에 있어서,
상기 빔 경로는 상기 기판의 주 표면의 평면에 대해 예각으로 고정되는,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 장치.10. The method according to claim 8 or 9,
wherein the beam path is fixed at an acute angle to the plane of the major surface of the substrate;
An apparatus for cutting an electronic device on a substrate. 제8 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 삼차원 노치는 상기 현미경으로 볼 수 있는 복수의 경사진 표면들을 포함하는,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 장치.11. The method according to any one of claims 8 to 10,
wherein the three-dimensional notch comprises a plurality of beveled surfaces visible through the microscope.
An apparatus for cutting an electronic device on a substrate. 제11 항에 있어서,
상기 복수의 경사진 표면들 각각은 상기 기판의 주 표면의 평면에 대해 약 45 도인,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 장치.12. The method of claim 11,
each of the plurality of inclined surfaces is about 45 degrees to the plane of the major surface of the substrate;
An apparatus for cutting an electronic device on a substrate. 제8 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 삼차원 노치는 상기 현미경으로 볼 수 없는 단일 벽을 포함하는,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 장치.13. The method according to any one of claims 8 to 12,
wherein the three-dimensional notch comprises a single wall that is not visible through the microscope.
An apparatus for cutting an electronic device on a substrate. 제13 항에 있어서,
상기 단일 벽은 상기 기판의 주 표면의 평면에 대해 약 90 도로 경사진,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 장치.14. The method of claim 13,
wherein the single wall is inclined at about 90 degrees with respect to the plane of the major surface of the substrate;
An apparatus for cutting an electronic device on a substrate. 제8 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 디바이스는 트랜지스터인,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 장치.15. The method according to any one of claims 8 to 14,
wherein the electronic device is a transistor;
An apparatus for cutting an electronic device on a substrate. 기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 방법으로서,
스테이지 상에 상기 기판을 포지셔닝하는 단계;
상기 기판의 주 표면에 대해 약 45 도의 각도로 고정된 집속 이온 빔 칼럼으로부터 빔 경로를 방출하는 단계; 및
상기 전자 디바이스에 삼차원 노치를 생성하기 위해 단일 측면 평면에서 상기 스테이지를 이동시키는 단계
를 포함하는,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 방법.A method for cutting an electronic device on a substrate, comprising:
positioning the substrate on a stage;
emitting a beam path from a focused ion beam column fixed at an angle of about 45 degrees to the major surface of the substrate; and
moving the stage in a single side plane to create a three-dimensional notch in the electronic device.
containing,
A method for cutting an electronic device on a substrate. 제16 항에 있어서,
현미경에 인접하게 상기 단일 측면 평면에서 상기 스테이지를 이동시키는 단계를 더 포함하는,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 방법.17. The method of claim 16,
further comprising moving the stage in the single side plane proximate the microscope.
A method for cutting an electronic device on a substrate. 제17 항에 있어서,
상기 삼차원 노치에서의 복수의 경사진 표면들을 보기 위해 상기 현미경을 사용하는 단계를 더 포함하는,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 방법.18. The method of claim 17,
using the microscope to view a plurality of beveled surfaces in the three-dimensional notch.
A method for cutting an electronic device on a substrate. 제18 항에 있어서,
상기 복수의 경사진 표면들 각각은 상기 기판의 상기 주 표면의 평면에 대해 약 45 도로 경사진,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 방법.19. The method of claim 18,
each of the plurality of inclined surfaces is inclined at about 45 degrees with respect to the plane of the major surface of the substrate;
A method for cutting an electronic device on a substrate. 제17 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 현미경은 상기 기판의 상기 주 표면의 평면에 대해 약 90 도로 경사진 관찰 경로를 갖는,
기판 상의 전자 디바이스를 컷팅하기 위한 방법.20. The method according to any one of claims 17 to 19,
wherein the microscope has a viewing path inclined at about 90 degrees with respect to the plane of the major surface of the substrate;
A method for cutting an electronic device on a substrate.
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