JP3921347B2 - 標本の表面構造の検査および/または変更の方法 - Google Patents
標本の表面構造の検査および/または変更の方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3921347B2 JP3921347B2 JP2000581672A JP2000581672A JP3921347B2 JP 3921347 B2 JP3921347 B2 JP 3921347B2 JP 2000581672 A JP2000581672 A JP 2000581672A JP 2000581672 A JP2000581672 A JP 2000581672A JP 3921347 B2 JP3921347 B2 JP 3921347B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- specimen
- gas
- surface structure
- electron beam
- supplied
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/026—Means for avoiding or neutralising unwanted electrical charges on tube components
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/305—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching
- H01J37/3053—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching for evaporating or etching
- H01J37/3056—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching for evaporating or etching for microworking, e.g. etching of gratings, trimming of electrical components
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/004—Charge control of objects or beams
- H01J2237/0041—Neutralising arrangements
- H01J2237/0044—Neutralising arrangements of objects being observed or treated
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
- H01J2237/2002—Controlling environment of sample
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/26—Electron or ion microscopes
- H01J2237/2602—Details
- H01J2237/2605—Details operating at elevated pressures, e.g. atmosphere
- H01J2237/2608—Details operating at elevated pressures, e.g. atmosphere with environmental specimen chamber
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
W. H. BruengerとK. T. Kohlmannの“E-beam Induced Fabrication of Microstructures”,Micro Electro Mechanical Systems '92は、1992年2月4日から7日までトラフェミュンデで催された同名の会議に関連して出版された技術文献であるが、この文献から、電子ビームに誘導される製造方法に基づいて微細構造を生成することが既に公知である。そのような方法については、電子ビームに誘導される蒸着に、改良された走査型電子顕微鏡が典型的に用いられる。処理されるべき標本は、電子ビームの衝突領域内のチャンバに配置され、その標本は、たとえば2×10-2mbarの圧力でサブチャンバの内部に保たれる有機金属プリカーサガスに取り巻かれる。電子ビームは孔部を通じてサブチャンバに入り、サブチャンバは顕微鏡内の基本圧力を10-5mbarに維持している。
蒸着プロセスにおいて蒸着率を増すために、この文献は付加的に、サブチャンバの設備を省くこと、およびプリカーサガスが標本上の電子ビームの衝突点に連続的に供給されることを提案している。典型的な実施例において、連続的なガスの供給は、電子ビームの衝突点に非常に近接して配置された、たとえば100マイクロメーターの小さな孔部を有するガスノズルを介して起きる。典型的な距離は、100マイクロメーターから1ミリメーターの範囲内である。サブチャンバまたはオブジェクトチャンバをあふれさせる代わりとしての、この標本の特定の表面領域へのプリカーサガスの適用は、ビームの散乱が減少し、それによって分解能が改善されるという利点を有する。しかし、たとえガスがガスノズルの手段で特定の表面領域に連続的に供給されるとしても、電子またはその他のビームの結像粒子は、その進路の一部でガス粒子に衝突し、散らされる。
標本の表面領域へのガスの局部的な適用による前述の蒸着プロセスの更なる問題点は、蒸着率がガス流によって限定され、ガス流はシステムの最大許容チャンバ圧力及びポンプシステムの吸引力のために上限があるということである。
D. Winkler等による文献“E-beam Probe Station...”,Microelectronic Engineering 31 (1996), 第141〜147頁は、パシベーションが施された集積回路の電子誘導エッチングの方法を既に開示している。この方法の場合、ガスは、ノズルを介して、エッチングされるべき表面構造上の電子ビームの衝突領域へ供給される。エッチングガス分子は、表面上に吸着し、続いてイオンビームとの相互作用のためにガス分子の解離が起こる。これに引き続き、基板に関して生成物分子が形成され、その後すぐにエッチング生成物が脱離され、表面から除去される。また、生成物形成の間、脱離の間、及びエッチング生成物の除去の間にも、電子ビームとの相互作用が起こる。
しかし、この場合にも、電子ビームは、エッチングされる標本の表面構造にノズルを介して局部的に供給されるガス粒子に当って散らされる。
この従来技術から始まって、本願発明の目的は、改善された分解能及び/または改善された表面変更精度が達成されるところの、ビームの手段で標本の表面構造を検査または変更する方法を更に発展させることである。
この目的は、請求項1に記載の方法によって達成される。
本願発明は、上述の検査方法またはビームの手段で表面構造を変更するための方法の場合、連続的なガス供給の代わりに、不連続で好ましくはパルス状のガス供給が用いられるときに、改善された局部分解能が達成されるという洞察に基づく。
本願発明の1つの実施例によると、より高い圧力のガス噴射が、まず標本の表面に加えられる。ガス粒子は表面上に吸着して一定時間残留しているが、その時間やその他のパラメータは、用いられるガスの種類や標本の表面温度に依存する。粒子ビームは、パルス状のガス供給の終了後、ボリュームガス噴射が既に希薄になっており、一方で表面ガス噴射がなお頻繁に起こっているときに、標本の表面構造上に衝突させられるのが好ましい。なぜなら、そのときにビームの粒子が散乱されていない表面に到達して、表面上で化学反応または他の反応が誘発され得るからである。
しかし、当該方法は、電子ビームの手段で標本の表面を検査するにも用いられる。この場合、不連続に供給されるガスは、標本の表面上の電荷を減少させる、または防ぐのに役立つ。
本願発明の好ましい実施形態は、添付の図面を参照しながら以下詳細に記述される。
【図面の簡単な説明】
図1は、標本を検査するための走査型電子顕微鏡を示す。
図2は、電荷現象を伴うセラミック表面の電子顕微鏡写真を示す。
図3は、ガスの供給によって電荷の中立化がもたらされている状態の図2のそれに相当する電子顕微鏡写真を示す。
図4は、走査型電子顕微鏡による像走査の間にガス供給が中断された走査型電子顕微鏡写真を示す。
【発明の実施の形態】
断面概念図としての図1に示すように、概して参照番号10によって示される改良された走査型電子顕微鏡は、衝突領域13において標本14の表面上に衝突するように10-5mbarの基本圧力のチャンバ12を通過する電子ビーム11を生成する電子ビームガン(図示せず)を含む。上述のチャンバ12の低い内部圧力は、吸引孔部15を通じてチャンバ12を真空にするポンプシステム(図示せず)によって達成される。
特記すべきデッドスペースを避けるために、放出ノズル18の前面に直接マイクロバルブ17が設けられている供給ライン16を介して、チャンバ12にプロセスガスが供給される。標本14の衝突領域13近傍の放出ノズル18の位置は、マニピュレータ(図示せず)によって調節できる。この理由で、供給ライン16は、封止部19を介してチャンバ12のたわみ領域20に連結されている。
既に説明したように、ガスはマイクロバルブ17を制御することにより、不連続に供給される。実施例によると、ガスの不連続な供給は、パルス状の供給または故意に一時的に制御された供給として実行される。この場合、マイクロバルブは、切り換え時間及びパルス持続時間が、各々約100μsから数秒、たとえば1msの範囲であるように制御される。
電子ビーム11によって検査される標本表面の走査は、ガス噴射の終了後しばらくして起こるが、その後でも表面に吸着されたガス粒子はなお有効である。
イオンビーム、電子ビーム、X線ビームまたはレーザービーム等の使用されるビームと同様、使用されるプロセスガスに応じて、示された配置は、原則的に標本の表面上の物質の粒子ビーム誘導蒸着または粒子ビーム誘導エッチングに適している。
図2は、電荷現象がセラミック表面上で起こるように、いかなるガスも供給ライン16を通じて導入されることなく走査電子ビームによって前記表面を走査する間のセラミック表面の走査型電子顕微鏡写真を示す。
図3は同じセラミック表面の走査型電子顕微鏡写真を示すが、これに関しては、表面電荷を中立化するガスの供給によって電荷中立化がもたらされている。
図4は、像走査の間に、およそ像の中央のレベルでガスの供給が中断される場合の走査型電子顕微鏡写真を示し、その結果、妨害されていない遷移領域が、像形成方向における像の約半分から約80%までの領域で得られ、この遷移領域は、像形成方向から見た場合の最後尾(最低)5分の1の像において、新たな電荷形成によって再び妨害されている領域へと続く。
Claims (10)
- ガスが標本の表面構造上の少なくともビームの衝突領域に供給される間に、標本の表面構造に衝突するビームの手段で標本の表面構造を検査及び/または変更する方法であって、
ガスは前記ビームが標本の表面構造に衝突している間に不連続に供給されることを特徴とする方法。 - 標本の表面は、電子顕微鏡の電子ビームの手段で検査され、ガスは標本の表面の荷電を減ずる、請求項1に記載の方法。
- 標本の表面上に吸着されたガスへのビームの荷電粒子の効果によって、標本の表面は化学的に変更される、請求項1に記載の方法。
- ビームは電子ビームである、請求項1または3に記載の方法。
- ビームはイオンビームである、請求項1または3に記載の方法。
- ビームはレーザービームである、請求項1に記載の方法。
- ビームはX線ビームである、請求項1に記載の方法。
- ガスは、標本の表面のビーム誘導エッチングに適するプロセスガスである、請求項3に記載の方法。
- ガスは、標本の表面上の物質のビーム誘導蒸着に適するプロセスガスである、請求項3に記載の方法。
- ビームは、表面上に吸着されたガス粒子がパルス状のガス供給の終了後もなお有効である時間のみ、標本の表面構造に向けられる、請求項1乃至9のいずれかに記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19851622.3 | 1998-11-09 | ||
DE19851622A DE19851622A1 (de) | 1998-11-09 | 1998-11-09 | Verfahren zum Untersuchen und/oder zum Modifizieren von Oberflächenstrukturen einer Probe |
PCT/EP1999/008057 WO2000028571A1 (de) | 1998-11-09 | 1999-10-25 | Verfahren zum untersuchen und/oder zum modifizieren von oberflächenstrukturen einer probe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002529902A JP2002529902A (ja) | 2002-09-10 |
JP3921347B2 true JP3921347B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=7887184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000581672A Expired - Fee Related JP3921347B2 (ja) | 1998-11-09 | 1999-10-25 | 標本の表面構造の検査および/または変更の方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6661005B1 (ja) |
EP (1) | EP1114435B1 (ja) |
JP (1) | JP3921347B2 (ja) |
AT (1) | ATE218752T1 (ja) |
DE (2) | DE19851622A1 (ja) |
WO (1) | WO2000028571A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009193895A (ja) * | 2008-02-16 | 2009-08-27 | Sii Nanotechnology Inc | 荷電粒子ビーム装置 |
JP2013167018A (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-29 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | 加工場所へのプロセスガスの供給源を含む粒子ビームシステム |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10208043B4 (de) * | 2002-02-25 | 2011-01-13 | Carl Zeiss Nts Gmbh | Materialbearbeitungssystem und Materialbearbeitungsverfahren |
US20050103272A1 (en) | 2002-02-25 | 2005-05-19 | Leo Elektronenmikroskopie Gmbh | Material processing system and method |
EP1816668A2 (en) * | 2006-02-01 | 2007-08-08 | FEI Company | Particle-optical apparatus with a predetermined final vacuum pressure |
US7807062B2 (en) | 2006-07-10 | 2010-10-05 | Micron Technology, Inc. | Electron induced chemical etching and deposition for local circuit repair |
US7892978B2 (en) | 2006-07-10 | 2011-02-22 | Micron Technology, Inc. | Electron induced chemical etching for device level diagnosis |
US7791055B2 (en) | 2006-07-10 | 2010-09-07 | Micron Technology, Inc. | Electron induced chemical etching/deposition for enhanced detection of surface defects |
US7718080B2 (en) | 2006-08-14 | 2010-05-18 | Micron Technology, Inc. | Electronic beam processing device and method using carbon nanotube emitter |
US7833427B2 (en) | 2006-08-14 | 2010-11-16 | Micron Technology, Inc. | Electron beam etching device and method |
US7791071B2 (en) | 2006-08-14 | 2010-09-07 | Micron Technology, Inc. | Profiling solid state samples |
DE102015204091B4 (de) | 2015-03-06 | 2023-06-07 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Verfahren und Vorrichtungen zur Ladungskompensation |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4341957A (en) * | 1975-11-26 | 1982-07-27 | Analytical Radiation Corporation | Fluorescent antibody composition for immunofluorometric assay |
DE3332248A1 (de) * | 1983-09-07 | 1985-03-21 | Lutz-Achim Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Gäng | System zum ableiten von probenaufladungen bei rasterelektronenmikroskopischen untersuchungen |
DE3772563D1 (de) * | 1987-06-22 | 1991-10-02 | Ibm | Verfahren zur oberflaechenuntersuchung mit nanometer- und pikosekundenaufloesung sowie laserabgetastetes rastertunnelmikroskop zur durchfuehrung des verfahrens. |
US4983830A (en) * | 1989-06-29 | 1991-01-08 | Seiko Instruments Inc. | Focused ion beam apparatus having charged particle energy filter |
JP3310136B2 (ja) * | 1994-09-17 | 2002-07-29 | 株式会社東芝 | 荷電ビーム装置 |
US5869833A (en) * | 1997-01-16 | 1999-02-09 | Kla-Tencor Corporation | Electron beam dose control for scanning electron microscopy and critical dimension measurement instruments |
EP0969494A1 (en) * | 1998-07-03 | 2000-01-05 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Apparatus and method for examining specimen with a charged particle beam |
-
1998
- 1998-11-09 DE DE19851622A patent/DE19851622A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-10-25 JP JP2000581672A patent/JP3921347B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-10-25 DE DE59901662T patent/DE59901662D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-10-25 WO PCT/EP1999/008057 patent/WO2000028571A1/de active IP Right Grant
- 1999-10-25 AT AT99971965T patent/ATE218752T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-10-25 EP EP99971965A patent/EP1114435B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-25 US US09/830,998 patent/US6661005B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009193895A (ja) * | 2008-02-16 | 2009-08-27 | Sii Nanotechnology Inc | 荷電粒子ビーム装置 |
US8513627B2 (en) | 2008-02-16 | 2013-08-20 | Sii Nanotechnology Inc. | Charged particle beam apparatus |
JP2013167018A (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-29 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | 加工場所へのプロセスガスの供給源を含む粒子ビームシステム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE59901662D1 (de) | 2002-07-11 |
EP1114435B1 (de) | 2002-06-05 |
JP2002529902A (ja) | 2002-09-10 |
WO2000028571A1 (de) | 2000-05-18 |
EP1114435A1 (de) | 2001-07-11 |
DE19851622A1 (de) | 2000-05-18 |
US6661005B1 (en) | 2003-12-09 |
ATE218752T1 (de) | 2002-06-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3921347B2 (ja) | 標本の表面構造の検査および/または変更の方法 | |
TWI479570B (zh) | 從樣本移除材料之方法及系統 | |
JP4520303B2 (ja) | 荷電粒子ビームシステム | |
US7893397B2 (en) | Apparatus and method for surface modification using charged particle beams | |
JP5586118B2 (ja) | 荷電粒子ビームシステムの操作方法 | |
EP1210723B1 (en) | Shaped and low density focused ion beams | |
EP2257853B1 (en) | Method for processing an object with miniaturized structures | |
JP2005276618A (ja) | マイクロプラズマ生成装置および方法 | |
JP2000183045A (ja) | 基板の表面を加工する構造形成装置 | |
JPH0868772A (ja) | 電子ビーム・マイクロスコピーを用いた自動マスク検査装置及び方法 | |
JP3230180B2 (ja) | 試験品処理方式 | |
JP6110519B2 (ja) | 顕微鏡サンプルからサンプル表面層を改変する方法 | |
JP3132938B2 (ja) | 断面加工観察用荷電ビーム装置および加工方法 | |
JP2005017298A (ja) | 画像のコントラストを向上させるための計測プロセス | |
US20240096592A1 (en) | Optimized saddle nozzle design for gas injection system | |
JPH09306803A (ja) | 荷電粒子ビーム装置およびその洗浄方法 | |
US20050211896A1 (en) | Pt coating initiated by indirect electron beam for resist contact hole metrology | |
JP2023171699A (ja) | フォトマスク修復装置およびフォトマスク修復方法 | |
JPH04181727A (ja) | ドライエッチング装置 | |
JPS58122730A (ja) | ドライエツチング方法 | |
JPH0745227A (ja) | 荷電粒子応用分析装置及び荷電粒子応用描画装置 | |
JPH045826A (ja) | 半導体の加工方法及び加工装置 | |
JPH02230731A (ja) | イオンビーム加工方法 | |
JPH09251847A (ja) | 電子ビーム観測方法及び観測装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040420 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20040714 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20040826 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040901 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050927 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051124 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070219 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |