TW406325B - Focussed ion beam apparatus and control method for same - Google Patents

Description

__406325 b7_ 五、發明説明（，） 發明背景 發明領城 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係有闞一種聚焦離子束裝置及其控制方法.且 更特別的是有關一種適用於形成像半導體元件之類微细元 件的横截面作垂直加工的聚焦離子束裝置。 相_麗技術..銳·.明 遇去於瑄種型式的聚焦離子束裝置中，如同日本未驗 證專利刊物（Κ0ΚΑΙ)第H4-62748號文件中所揭示的，為了 垂直地保持形成於樣品上的截面而執行預嫌實驗或是棋 擬Μ決定可預期的傾斜角，而作業員畲設定樣品平臺的 傾斜角Μ消除瑄傾角度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第6圖顯示的是一般聚焦離子束裝置的櫞造。將要照 射在樣品上的離子束具有的霄流密度會圼琨出高斯分布 ,而如第7圔所示加工區域的侧邊並不是垂直的，而是 取決於加工條件而具有角度α。生成埴涸角度α的因素 包含離子束的電流密度及其孔徑直徑。繡子束的孔徑直 徑是受離子束粹取電極2上之雛子束粹取電壓的控制。 雛子束粹取電壓是受發射控制電路10的控制。作業員會 選擇加工用的模式，之後利用金_平板將離子束的孔徑 直徑調整成適用於待執行的加工用直徑，然後會調整樣 品平軎的傾斜角Μ致如第3 _所示而消除了發生於加工 期間的傾斜規象。 不過，離子東產生射源是有限的且隨著它的使用而令 射束的粹取逐漸變得更為困雞，终致因為枯竭或其他原 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（210Χ297公釐） 406325_b7_________ -- 五、發明説明（> ) 因而無法粹取出射束。於聚焦離子束裝置中，發射控制 電路10扮演著自動改變離子束罨流的角色Μ致得到定常 的《子束霣流。所Μ,會於粹取轚壓內發生不是作業貝 有意造成的改變，因為作業員很難在所有時刻都照應到 這樣變化，结果是存在有無法執行想要的加工程序的困 難。 於上述的習知裝置中，必須由作業員手動地執行廚樣 品平臺之傾斜角的設定程序Μ及對離子束的孔徑直徑的 調整，因為瑄個理由而發生作業上的錯誤且其工作效率 是很差的。 因此，本發明的目的是藉由提供特別是一種新奇的聚 焦雛子束裝置及其控制方法而改良習知技術的上述缺點 .因此能夠在樣品上形成具有指定角度的横截面，特別 是能於其上形成垂直的横截面。 本發明的另一個目的是提供一種聚焦雄子束裝置及其 控制方法而在所有時刻都能進行穗定的加工程序，即使 在離子束粹取電極的轚壓畲改變的情形下亦然。 發明坡诚 為了達成上述目的，本發明提出了說明如下的基本技 衡組成。 明確地說，根據本發明聚焦離子束裝置的第一概念而 提出的一種聚焦離子束裝置含有離子射源以及能使粹取 自離子射源的離子束發生聚焦及锸轉的射束光學元件， 將該受到聚焦及餳轉的離子束照射在放在樣品平臺上的

ι 訂 -4- __406325五、發明説明（4 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 造的該品傾定 些樣 源射在在成以離的徑使 源射加 刻面成樣臺指 一應 射的放，完於之臺直礎 射的待 時截生該平在 的回 子轉在工下用件平徑基 子轉在 涸品於應品而 供以 離鴒射加度係元品孔為 鏽偏射 那樣用回樣 · 提徑 有及照行角構學樣束度 有及照 在成係K該度 所直 含焦束進定機光以射角 含焦束 ，完構壓使角 黏徑 點聚子品指一束於的工 點聚子 Η 下櫬電於工 覼孔 觀生離樣在第射用件加 觀生離 加度些的用加 二束 三發的對便：述係元的 四發的 行角一上係該 第射 第束轉便以有上構學臺 第束轉 逸定：極構的。的之 的子儎 Μ斜含成機光平 的子僱 品指括電機臺工置件 置離及上傾更生二束品。置難及 樣在包取些平加裝元 装的焦之的置礎第射樣度裝的焦 該便置粹一品行束學 束源聚品臺裝基，述Μ角束源聚 對 Μ裝束及樣進子光 子射到樣平種為壓上於定子射到 便斜束子Μ應面離束。離子受 Η 品埴度電成用指離子受 Μ傾子離，回截焦射度焦離該加樣。角的生係一焦離該 上的離之度以的聚成角聚自將待該工工上礎構斜聚自將 之臺焦件角度品明生工明取，的成加加極基櫬傾明取 ， 品平聚元 Η 角樣發於加發粹件上造的的電為三臺發粹件 樣品該學加定對本用的本使元臺刻面臺取度第平本使元 Η 樣，光的指上據係璺據能學平時截平粹角及品據能學 加該工束軎一度根構平根及光品個品品束工以樣根及光 待成加射平斜角 櫬品 Μ束樣那樣樣子加.該 以束 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公嫠） __406325五、發明説明（4 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 有轉到 而射的射加度件上且定 而子離照學相度 使 供偏轉 點子轉照行角元極，指 點雛餳束光到角 即 提的偏 観離偏束進定學電的 一 。観有及子束轉 Η 得 中内軸 一有及子品指光取成斜工二含焦離射餳加 使 置路的 第含焦維樣在束粹生傾加第置聚的成細的 ， 裝霣束 的置聚的對便射束而臺行的装生轉生的臺 壓 棰轉子。法裝生轉便 Κ ,子礎平進法此發鴒，束平。電 這偏離度方此發鴒 Κ斜中離基品面方，束及上子品度的 於之將角之，束及上傾法之為樣截之置子焦之離樣角上 。 件，定置置子焦之的方件度成横置裝離聚品將應定極 工元度指裝裝離聚品臺樣元角造的裝束的到樣並回指轚 加學角的束束的到樣平這學工礎品束子源受 η 壓 Μ 個焦 行光工關子子源受工品。光加基樣子雛射該加電，一聚 進束加相離離射該加樣工束的為對離焦子將待轉度成束 品射的臺焦焦子將待該加射臺度上焦聚離中的偏角工射 樣成驀平聚制離中的成的及平角度聚制自其上的一加制 對生平品制控自其上造面 Μ 品 Η 角制控取，臺上某面控 便於品樣控 Μ 取，臺刻截徑樣加定控 Μ 粹件平路的截 ， 以用樣用明法粹件平時横直 Μ 的指明法使元品電驀梢明 上係應工發方使元品個品徑是臺在發方能學樣轉平品發 之構回加本種能學樣那樣孔都平而本種及光在偏品樣本 品機以與據一及光在在成束颸品，據一 Μ 束放之樣將據 樣些壓個根出 Κ 束放 ·完射電樣度根出源射在件於便根 工一電一 提源射在工下的的 Κ 角 提射的射元對以 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） A7 五、發明説明（f 406325 B7 當離子束粹取霄極內發生變化時也總是能夠進行穗定的 加工程序。 匾式之簡單說明 第1圖、係顯示根據本發明聚焦離子束裝置之作 業的圖示。丨H 第2圈、顯示根據本發明聚焦離子束装置之方 塊画 1 " 顯示造成樣品平臺傾斜及對樣品進行 、31 紀第^ 垂直加工條件的圈示 第4 係用K顯示本發明的另一實雎例。 第用Μ顬示第4圖之加工條件的横截面騙示 第6圔W顯示習知聚焦離子束裝置之方塊圃。 係;用Μ顯示習知聚焦離子束裝置之加工條件 ----------，^-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第y _ 的圃示 較佳實施例明 Μ下將參照所附圏示詳盡地說明本發明之聚焦離子束 裝置及其控制方法之較佳實施例。 第1圖顯示的是根據本發明之聚焦離子束裝置的作業 。第2圈係用Μ顯示本發明之實施例的方塊圖。 上述圔示所顯示的聚焦離子束裝置含有離子射源1 Κ 及能使粹取自離子射源1的離子束16發生聚焦及《轉的 射束光學元件Μ,將該受到聚焦及偏轉的離子束16照射在 放在樣品平蠆8上的待加工樣品7之上，造成該樣品平 臺8的傾斜Μ便在指定角度下完成樣7横截面的加工。 tv辨 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 、1Τ 五 5 2 3) 6 ο t 41'^ 明説 明 發 7 Β 之加 Μ 的 件 0〇 元臺 學平 光品 束樣 射該 應 回 生Μ 於 ， 用壓 係電 21的 構上 機 2 有極 含霄 也取 置粹 裝束 種子 瑄離 該工 使加 於的 用 0〇 係臺 23平 構品 櫬樣 及應 Μ 回 ,Μ 度 ， 角度 工角 生 於 0 用 工含 加包 行則 1 1 2 面構 截櫬 横成 的生 7 壓 品電 樣 品說 樣的 應盡 回詳 Μ 更 構作 糴明 的發 徑本 直對 徑將 孔下 束以 射 雛電 是靜 的是 表的 代表 1 代 碼 3 檷 ’ 考極 參鼋 .取 中粹 圔束 子 該應品度 該臺。射透 成回樣角 成平明子式 定對 指上 1 度 斜角 傾定 8 8 ft 臺在 平而 之 Μ 件 元 學 光 束 射 度 角 Η 加 的 8 離射 是是 的的 表表 代代 2 4 •· 源鏡 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 束孔徑用電極，5代表的是《轉電極，6代表的是靜電 式透鏡。離子射源1,離子束粹取電極2,靜電式透鏡3 射束孔徑用電極4,偏轉轚極5,及靜轚式透嫌6是依序配 置在朝向樣品平臺8的方向上。 離子射源1是受到雕子射源控制電路9的控制，離子束 粹取電極2是受到發射控制電路10的控制，射束孔徑用 轚極4是受到射束孔徑控制霣路11的控制Μ便控制其射 束孔徑直徑。鴒轉霣極5是受到鴒縛器控制轚路12的控 制，而靜霣式透鏡6則是受到透縯控制電路1 3的控制。 離子射源控制電路9,發射控制電路10,射束孔徑控制電路 11,鴒轉器控制電路12,及透鏡控制轚路13都是根據來 自中央控制霄路15的指令而受到控制。 本發明提供一機構23,其根據由中央控制鬣路15來的 指今，造成樣品平臺Μ —指定的角度傾斜，疽個傾斜用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 ---々、申請專利範圍 1. 一種聚焦離子束裝置含有離子射源M及能使粹取自該 雛子射源的離子束發生聚焦及偏轉的射束光學元件· 將該受到聚焦及偏轉的離子束照射在放在漾品平驀上 的待加工樣品之上Μ便對該樣品進行加工，在那個時 刻造成該樣品平臺的傾斜Μ便在指定角度下完成樣品 橫截而的加工，該聚焦離子束裝置包括： 一機構係用於生成該射束光學元件之離子束粹取電 極上的電壓，Μ回應該樣品平蹇的加工角度，Μ及 一機櫞係用於使該樣品平臺傾斜一指定角度Κ回應 該樣品平臺的該加工角度，而在指定角度上對該樣品的 横截面進行加工。 2. 如申請專利範圍第1項之聚焦離子束裝置，包括一些 櫬構係用於生成該射束光學元件之射束孔徑直徑Μ回 應該樣品平臺的加工角度。 3. —種聚焦離子束裝置含有離子射源以及能使粹取自該 離子射源的離子束發生聚焦及偏轉的射束光學元件， 將該受到聚焦及镉轉的離子束照射在放在樣品平臺上 的待加工樣品之上，Κ便對該樣品進行加工，在那個 時刻造成該樣品平臺的傾斜Μ便在指定角度下對樣品 的横截面加工，該聚焦離子束裝置包含： 第一機構係用於根據該樣品平驀的加工角度，Κ生 成該射束光學元件之離子束粹取霣極上的電壓； 第二機構係用於根據樣品平臺的加工角度，Μ生成 該射束光學元件的射束孔徑直徑；Μ及 "1 2 * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4说格（2】0X297公嫠） 406325 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 第三機構係用於根據該樣品平臺的加工角度，κ使該 樣品平臺傾斜一指定角度。 4. 一種聚焦離子束裝置含有離子射源Μ及能使粹取自該 離子射源的離子束發生聚焦及偏轉的射束光學元件， 其中將該受到聚焦及偏轉的離子束照在放置在樣品平 軎上之待加工樣品之上，Κ便對該樣品進行加工，該 转置中更包括一些櫬構係用於生成該射束光學元件之 鴒縛電路內的偏轉電Μ Μ回應該樣品的加工角度，因 此當將樣品加工時將該離子束的袖偏轉到一儸與樣品 平臺相關的指定角度。 5. —種控制聚焦離子束裝置的方法，此裝置含有離子射 源以及能使粹取自該雛子射源的離子束發生聚焦及儋 轉的射束光學元件，其中將該受到聚焦及餳轉的離子 束照射在放在樣品平臺上的待加工樣品之上Κ便對該 樣品進行加工，在那涸時刻造成該樣品平臺的傾斜Μ 便在指定角度下完成樣品檐截面的加工，其中該方法 會根據該樣品平臺的加工角度以生成該射束光學元件 的射束孔徑直徑Μ及該射束光學元件之離子束粹取電 掻上的窜壓，且根據該樣品平臺的加工角度Μ造成樣 品平軎傾斜一指定角度而在指定角度上加工該樣品的 楫截面。 6. —種控制聚焦離子束裝置的方法，此裝置含有離子射 源Μ及能使粹取自該離子射源的離子束發生聚焦及餳 轉的射束光學元件，將該受到聚焦及偏轉的離子束照 -13- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公嫠） 六、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 法回到角 方M轉的 該壓鴒定 中電M指 其轉的個 ，餳束一 上的子 Μ 之上離便 品路該 Μ 樣電將 ， 工轉並度 加僑，角。 待之度的 Η 的件角鼷加 上元工相面 璺學加臺截 平光的平横 品束臺品的 樣射平樣品 在該品該樣 放成樣與該 在生該一將 射會應某度 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）