用於加工和觀測樣品的設備以及加工和觀測截面的方法

2023-05-09 04:31:16

專利名稱：用於加工和觀測樣品的設備以及加工和觀測截面的方法
技術領域：
本發明涉及一種M3^OT離子束照謝樣品來加工(work)和觀測(observe) 樣品(sample)截面的設備，以及加工和觀測截面的方法。
背景技術：
迄今為止，通過4頓離子束照Jt來嫩U樣品以在樣品中形纖面已經實現 了對截面進行觀觀啲方法。例如，已經提出一種在不4頓掩模的情況下，M {，聚焦的離子束 鏡筒(lens barrel)並且Mii在要形皿面的預定位置上 照謝聚焦的離子束而形自面(例如，參見專利文件l)的方法。根據這種方法， 在低加速電壓下且在小電流下利用聚焦的離子束照射形成的截面，或者還^ffl 或單獨構造掃描電子顯微鏡來照射電子束，並且通過檢測所產生的二次 (secondary)電子^H測截面。還提出了一種方法，該方法在M31鵬聚焦的 離子束進行照射以，U預定位置之後，通過^ffl掩模以聚焦的離子束進行照射 從而再次實現精加工(finishworking)(例如，參見專利文件2)。日本專利No. 3117836JP-A-5-28950
根據專利文件1和專利文件2的通過fOT聚焦的離子皿行加工的方法， 加工精度能夠被提高，但是對用於照射的電流量卻有局限性。因此，當要加工 側面大約為100 nm的大截面(例如電子零件(electronicpart))時，需要大約幾 十小時的加工時間。在這種情況下，能夠設計ffi^機械的方法來加工截面，但 是不能保持截面上的定位精度。另外，當要觀測截面時，必須單獨提供用於觀 測的設備。
本發明是鑑於戰情況而被實行的，並且提供一種用於加工和觀觀脾品的 設備，該用於加工和觀觀ij樣品的設備能夠高效地加工和觀測甚到艮大的電子零 件截面並保持截面的定位精度，本發明還提供了一種加工和觀測截面的方法。

發明內容
為了解決J^問題，本發明提出下列手段。本發明的用於加工和觀觀孵品的設備,包含樣品板，在樣品肚要方爐樣 品；第一離子^t鏡鏡筒，會灘使用第一離子束同時在旨預定照射範圍上對 放置在樣品板上的樣品進行照射；掩模，育,被設置在所述樣品板和所述第一 離子^it鏡鏡筒之間，並且遮^^f述第一離子束的一部分；掩模移動裝置，能 夠在XY平面上移動掩模，該XY平面與第一離子^ 鏡筒的方向(第一離 子束以該方向照射)基本成直角相交；帶電粒子束透鏡鏡筒，能夠在第一離子
束照射的範圍內掃描聚焦的帶電粒子束；以及檢測裝置，倉,檢測M:使用來
自帶電粒子束透鏡鏡筒的帶電粒子束對樣品或lfe模進糹亍照射而產生的二次生成 物質。
另外，本發明的用於加工和觀測截面的方法包含掩模位置調整步驟，M31 將掩模設置在樣品上以及M31檢測由於掃描聚焦的帶電粒子束而產生的二次生 自質來調整用於形成樣品截面的位置和掩模的邊緣端(edge end)的位置；第 一切割步驟，通過同時在旨預定照射範圍上15M第一離子束照射掩模以蝕刻 ffi31掩模中的通 L暴露的樣品，來在與掩模的邊緣端相對應的用於形自面的 位置處形成樣品截面，其中所述掩模在樣品上的位置被調整；以及截面觀測步 驟，檢測由於在樣品的截面上掃描聚焦的帶電粒子束而產生的二次生繊質。
根據本發明的用於加工和觀觀孵品的設備以及加工和觀測截面的方法，首 先，在位置調整步驟時，通過掩4莫移動裝置來調^fe糹莫的邊緣端的位置和用於 形成樣品截面的位置。這裡，fflil帶電粒子束透鏡鏡筒聚焦的帶電粒子束在掩 模和樣品上掃描，以通過檢測，來檢測從掩模和樣品二次產生的物質，從而 正確地把握掩模的邊緣端的位置，並因此精確地相對於用於形成截面的位置來 調整該位置。然後，在第一切割步驟時，通il使用來自第一離子^t鏡鏡筒的 第一離子束進行照射來蝕刻樣品，由此在與掩模的邊緣端相對應的用於形皿 面的位置處形成樣品的截面。這裡，育,同時在旨預定照射範圍上照射第一
離子束，以高效地嫩U樣品。另外，ffl3i位置調整步驟正確地調^IS模的纖
端的位置，並且在用於形臓面的預定位置處正確地形成樣品的截面。因此， 在截面觀測步驟中，{柳來自帶電粒子束透鏡鏡筒的帶電粒子束來照射樣品的 截面，並艦過檢測裝置來檢測二次生成物質以精確船見測所期望的樣品截面。 另外，在用於加工和觀測樣品的設備中，所期望的是，第一離子束透鏡鏡 筒的第一離子束是惰性離子束。另外，在加工和觀觀蠘面的方法中，所期望的是，第一切割步驟〗頓惰性 離子束作為第一離子束。
根據本發明的用於加工和觀觀孵品的設備以及加工和觀觀蠘面的方法，在 第一切割步驟中，從第一離子^t鏡鏡筒照射惰性離子束作為第一離子束，以 抑制對己形成的樣品截面的損壞，並且因此形成更好的樣品截面。
另外，在用於加工和觀測樣品的設備中，所期望的是提供第二離子束M 鏡筒，其中第二離子束透鏡鏡筒能夠在第一離子束照射的範圍內掃描第二離子 束，所述第二離子束是以比第一離子束的電流更小的電流被聚焦的。
另外，在用於加工和觀測樣品的設備中，所期望的是掛共能夠在第一離子
束照謝的範圍內掃描聚焦的電子束的電子束iS^鏡筒。
另外，在加工和觀觀蠘面的方法中，所期望的是提供第二切割步驟，用於 在第一切割步驟完成以後，通過在樣品截面上掃描以比第一離子束的電流更小 的電流聚焦的第二離子束來蝕刻樣品截面的表面，其中在第二切害'涉驟完成以 後，執糹亍截面觀測步驟。
另外，在加工和觀測截面的方法中，所期望的是在截面觀測步驟中，M 在樣品截面上掃描聚焦的電子束彩見測樣品截面。
另外，在加工和觀觀蠘面的方法中，所期望的是在截面觀測步驟中，M51 在樣品截面上掃描以比第一離子束的電流更小的電流聚焦的第二離子束來觀測 樣品截面。
根據本發明的用於加工和觀觀孵品的設備以及加工和觀觀蠘面的方法，在 第一切害陟驟完成之後的第二切害陟驟中，從第二離子^it鏡鏡筒照射以小電 流聚焦的第二離子束以形成更好的樣品截面。
另外，在截面觀測步驟中，iM f頓以比第一離子束的電流更小的電流聚 焦的第二離子束或聚焦的電子束育,有利:k^見測樣品截面。
另外，所期望的是用於加工和觀測樣品的設備具有掩模調換 (mask-exchanging)機構，用於以與設置在用於加工和觀觀脾品的設備中的掩 衝I^同的拷^調J妙萬述掩模。
另外，所期望的是加工和觀觀孵品的方飽括以與設置在用於加工和觀測 樣品的設備中的掩^^同的掩^^調換所述掩模的步驟。
根據本發明的用於加工和觀須,品的設備以M卩工和觀測截面的方法，能夠以體棚於加工和觀測樣品的設備中的另一個掩^棘調^^述掩模。因此，
在切害孵品的步驟中，會辦在設備中調換由於再沉積等而導idi^端變形的掩 模。肖灘在不打開設備的情況下高效地調換掩模，會辦在該設備中保持 真空。
根據本發明的用於加工和觀觀孵品的設備，軎激m^頓第一離子^tm
鏡筒和掩模來高效地加工大的截面，並且育嫩依靠帶電粒子mii^麟和檢測 體來保持截面的定位精度，從而肯辦在保持精度的情況下觀測樣品的期望截 面。
根據本發明的加工和觀測截面的方法，育辦依靠位置調整步驟和第一切割 步驟而高效地加工大的截面鄉持截面的定位精度，從而會嫩在保持精度盼瞎 況下觀測樣品的期望截面。


圖i是圖示出^l本發明第一實施例的用於加工和觀測樣品的設備的結構 、圖2是圖示出依照本發明第一實施例的調^t模位置的步驟的視圖。
圖3是圖示出^ 、本發明第一實施例的第一切割(cutting)步驟的視圖。 圖4是圖示出依照本發明第一實施例的截面觀測步驟的視圖。 圖5是圖示出依照本發明第二實施例的用於加工和觀觀,品的設備的結構 的視圖。
圖6是圖示出依照本發明第二實施例的第二切割步驟的視圖。 圖7A-7C是圖示出依照本發明第一實施例的掩,狀的圖。 圖8是圖示出1^M本發明第一實施例的用於加工和觀測樣品的設備的結構 的視圖。
圖9是圖示出依照本發明第一實施例的用於加工和觀測樣品的設備的結構 的視圖。
圖10A-10B是關於^H模腦於加工和觀觀孵品的設備中取出和^A其中 的解釋視圖。
具體實施方式
(第一實施例)
圖1示出了依照本發明的第一實施例。參照圖1，用於加工和觀測樣品的設備1包括用於方爐樣品S的樣品板(sample plate) 2，育,照射第一離子束Il 的第一離子^t鏡鏡筒3，以及電子束 鏡筒(lens barrel) 4，該電子^ 鏡筒4是育,照射聚焦為帶電粒子束的電子束E的帶電粒子^g鏡鏡筒。在樣 品板2的較低部分提供了五軸臺(five-axis stage) 5。該五軸臺5倉^f數爐在 樣品板2上的樣品S沿Z軸方向和與Z軸幾乎^E角的X軸方向以及Y軸方向 滑動，並且被允許沿Y軸和Z軸旋轉，其中以Z軸方向照射第一離子束Il。
如果更詳細地描述，第一離子^ 鏡筒3包括作為離子源的氬離子源和 氙離子源，並且能夠照射惰性離子束作為第一離子束Il。在本實施例中，育, 照射氬離子束作為第一離子束Il。第一離子^it^鏡筒3育巨夠以中心軸L3為中 心同時在齡預定照射範圍3a上照射第一離子束I1，並且它的電流量的大小大 到例如微安級。電子^it^鏡筒4的中心軸L4被^g成使其與第一離子^t鏡 鏡筒3的中心軸L3相交在交點P，並且電子^ 鏡筒4會,以中心軸L4為 中心在第一離子束透鏡鏡筒3的照射範圍3a內掃描電子束E。在圖1中，所繪 出的掩模6禾口樣品S所間隔的距離大於它們實際的距離。然而實際上，掩模6 非常^fi樣品S的表面，並且交點P^fi樣品的表面。
掩模6被提供在第一離子^t鏡鏡筒3和樣品S之間。掩模6幾乎是板形， 並且l皿擇為大於照謝範圍3a以便遮蔽(shield)第一離子束Il。 Jt模6具有在 其中形成的通孔(through hole) 6a，該通孔6a的形狀取決於加工的對象。例如 在本實施例中，通孔6a被形成為例如矩形，並且其,端(edge end) 6b的尺 寸被設置以符合截面寬度，這對於下文中將要描述的觀測是必需的。如下文中 將要描述的，通過使用第一離子束I1和掩模6，並M逝頓電子束E進行照 射彩見測在面向纖末端6b的位置形成的樣品截面S2。因此，戶儲望的是^U: 面看，掩模6中的通孔6a的方向育,^i緣端6b所在的方向與照射電子束E 的方向幾乎戱角。掩模6被提供以掩模移動裝置7，從而使掩模6倉^從樣品 S上方收回(retract)。掩模移動裝置7包括操縱器8以及驅動單元9，該操縱器 8基本上為杆(rod)形並且在其末端8a處被固定於掩模6，驅動單元9育,在 與第一離子^t鏡鏡筒3的中心軸L3幾乎皿角的XY平面上移動操縱器8。
J:^第一離子束it^鏡筒3、電子^it鏡鏡筒4、五軸臺5和驅動單元9被 連接至控制單元IO。在控制單元10的控制下，第一離子束it^鏡筒3和電子束 itlt鏡筒4調整加速電壓和電流量，並且分別照射第一離子束II和電子束E。另外，在控制單元10的控制下，五軸臺5沿X軸方向、Y軸方向和Z軸方向調 整樣品S的位置，另夕卜還調整樣品S關於Y軸和沿Z軸的角度。另外，在控制 單元10的控制下，驅動單元9移動操縱器8從而調整掩模6的位置，並且從樣 品S上方收回掩模6。另外，操作單元11被連接至控制單元10，從而使操作者 育,操作第一離子^t鏡鏡筒3、電子^t鏡鏡筒4、五軸臺5和驅動單元9。
另外，用於加工和觀測樣品的設備1配備有用於檢測二次電子的二次電子 檢測器12，作為用於檢測在f頓電子束E照謝樣品2和掩模6時而產生的二次 生鵬質的檢測體。二次電子檢測器12被連接至控制單元10。根據由二次電 子檢測器12檢測的結果，控制單元10形離品S和掩模6的圖像，並且將它 們輸出至圖中未示出的監控器，或者從圖像娜中獲得與位置有關的M。
接下來描述的^M31在預定位置A形離品的截面S2的加工和觀觀蠘面 的方法，M3^頓用於加工和觀測樣品的設備要在該預定位置A處形離品S 的截面。首先參照圖l，將樣品S方爐在樣品板2上，並且在控制單元10的控 制下Mil驅動五軸臺5來調整樣品S的位置。然後，作為調^t模位置的步驟， ^^模6設置在樣品S上以調整其位置。即如圖2所示，在控制單元10的控制 下驅動掩麟動驢7的驅動單元9，並且調麟模6固定至操縱器8的糊 8a的位置使得/Xh面看通孔6a的，端6b與形,面的位置A基本一致。這 時，控制單元10驅動電子^3t鏡鏡筒4以在通 L 6a的纖端6b Pf逝和樣品的 表面S1附近掃描電子束E，同時相對應地，艦二次電子檢測器12檢測從掩模 6和樣品S產生的二次電子F，以形成其圖像。根據該圖像，調整健同時確定 形臓面的位置A是否與掩模6的纖端6b基本一致。因此，能夠正確鵬握 通孔6a的,端6b的位置，並且育,相對於形成截面的位置A精確地調整邊 緣末端6b的位置。可以通過^ffl操作單元11由操作者手動調整該位置同時確 定圖像，或者該位置可以由控制單元10根據從圖像 獲得的與位置有關的數 據而被自動調整。
然後，作為第一切割步驟，嫩U樣品S以在與用於形離品S的截面的位 置A相對應的位置處形自面S2。即參照圖3，控制單元10驅動第一離子， 鏡鏡筒3以照射第一離子束n。第一離子束n被同時^h照射範圍3a上照謝， 被掩模6遮蔽，並且其一部分SMffl孔6a以蝕刻樣品S。因此，樣品S被蝕刻 的位置和形狀與通孔6a相對應，並且在樣品中形成的截面S2的位置與邊緣端6b相對應。
然後，作為截面觀測步驟，觀測在樣品中形成的截面S2。首先參照圖4， 控制單元10驅動掩模移動裝置7中的驅動單元9以^l^t模6從樣品S上方收回。 然後，控制單元10驅動電子m^鏡筒4以在樣品的截面S2範圍上掃描電子 束E。M31二次電子檢測器12來檢測從樣品截面S2產生與之相對應的二次電子 F。根據檢測的結果，控制單元10形離品截面S2的圖像，從而使得樣品截面 S2 ,M測。
MJd^的第一切割步驟，由第一離子^t鏡鏡筒3同時在^h照射範圍 3a上照射第一離子束II ，以高效iW與掩模6的通孔6a相對應的樣品S進行蝕 亥U。 M51掩模位置調整步驟，已糹SM電子^H鏡筒4和二次電子檢測器12 調整了掩模6的纖鄉6b的位置。因此，育,在樣品中用於形臓面的健 A處正確地形成截面S2。因此，即使在例如焊球(solder ball)和印刷線路板之 類的大樣品中形成側面為大約100 pm的大截面時，也育,在樣品中用於形繊 面的期望位置處精確地且高效地形纖面。另外，當^f共電子^t鏡鏡筒4和 二次電子檢測器12時，育g夠ffiil截面觀測步驟精確i^見測樣品的期望截面S2， 並且此外，會嫩在無需提側壬何用於觀測的獨立設備的情況下提高從加工到觀 測的ffl31量(throughput)。另夕卜在本實施例中，從第一離子^t鏡鏡筒3照射的 第一離子束Il ^ffl離子束，所趟離子束是隋'賊。這使得會,在樣品上形成 有利的截面S2，從而抑制了用離子束照射所弓跑的對樣品截面S2的損壞。另外， 在不使用鎵離子的情況下，周圍環境沒有被汙染，從而4吏得該方法非常適合於 觀觀綱如生產線上的半導條成電路的截面。
，的掩模6被固定於操縱器8的^ 8a並且具有在其中形成的通孔6a。 然而，如剩壬何其他形狀的掩模6會^遮蔽部分第一離子束I1，夷卩麼也可以使 用任何其他微的掩模6。圖7A-7C是被固定至操縱器8的掩模的頂視圖。在 圖7A、 7B和7C中，由兩點鏈式線(chain line)表示的圓是用離子束照射的部 分。圖7A圖示出上面所描述的具有在其中形成的通孔6a的掩模。在這種情況 下，掩模6的通孔6a小於用離子束照射的範圍，並且所述掩模大於用離子束照 射的範圍。例如，如圖7B所示，掩模6A可以基本為板形。或者，可以4頓如 圖7C所示的U形板狀的掩模6B 。
在切害'脾品S的步驟中，如miM f頓相同的掩模6重勤口工多次，貝嗵過^OT第一離子束II照謝而M (sputter)的物質撞擊掩模6並且在掩模6上 沉積(，積)。或者，周圍的氣體M被由第一離子束I1撞擊掩模6而產生的 二次電子^l軍，並且經^i軍的物質在掩模6上沉積從而^S模6變形。另外， M31使用第一離子束II進行嫩睞^t模6變形。特別地，掩模6的被， 的纖端6b影響所形成的樣品的截面表面S2的微。因此，在掩模6被用於 進行加工很多次以後，必須用另一個掩模來調^t模6。
圖8是圖示出用於加工和觀測樣品的設備1A的結構的視圖，該設備1A配 備有用於在加工和觀觀,品的設備1中以 tl莫6s調換掩模6的調換機構。用於 調換的掩模6s !頗爐在作為掩模調換機構的撤飄2m上。另外，掩,2m 豐頗爐在樣品板2上並且其位置旨,被調整。根據下列禾將^lfiH周換掩模的 步驟。首先，移動五軸臺5使ff^皿2m上的點位於交點P周圍以下，從而能 夠使用離子束E觀測掩模板2m。之後，驅動操縱器8以在掩模板2m上移動掩 模6。當Mi^頓電子束E進行照謝彩見測掩模6時，)^t模6綠縱器8分離 開並_§^文置在掩禾皿2111上。然後，移動樣品板2以將用於調換的掩模6s移動 至交點P。操縱器8的末端8a被連接至用於調換的掩模6s。從而倉,調換掩模。
M^頓第一離子束Il進行蝕刻可以)l^t模6與操縱器8分離開。 於 將在第二實施例中所描述的沉積可以實現連接。作為另一種方法，M31使用用 於附連(attching) /拆開(detaching)掩模的配件(fitting) 2c可以))tlt模6固定 在掩禾嫩2m上或與掩,2m分離開。這裡，撤鎌2m被方爐在樣品板2上 但是可以被3te於樣品板2控制。在圖9中所示的用於加工和觀觀孵品的設備 1B中，掩模板2m禾n樣品板2被彼此獨立i鵬制。圖10A是圖示出用於加工和 觀測樣品的設備的結構的圖，其中樣品板2和其上放置的掩模板2m —起被控制。 這裡，在將樣品板2方W用於加工和觀測樣品的設備1或者從中取出樣品板2 的過程中，掩*鎌2m也可以隨之一起，戱M^取出。另一方面，圖10B是圖 示出用於加工和觀測樣品的設備的結構的圖，其中樣品板2和掩^^2m被3te 地控制，並且只有掩模板2m育,被方j(A用於加工和觀測樣品的設備或被從中取 出。
ffli^頓J^I掩模調換機構，育,在用於加工和觀觀脾品的設備1中以用 於調換的掩模6s來調^t模6。也就是說，在無需^lt模/Affl於加工和觀測樣 品的設備l中取出的情況下就育,調換掩模。因此，就倉,高效地調m^模。(第二實施例)
圖3圖示出本發明的第二實施例。在本實施例中，由相同的附圖1^H己5W 示與在，實施例中JOT的部件相同的部件，但是不再重，它們的描述。
參照圖5 ，本實施例的用於加工和觀觀,品的設備20還具有第二離子自 鏡鏡筒21和氣體引入機構22。第二離子束M:mM21育灘照射以比第一離子 束Il的電流更小的電流聚焦的第二離子束I2。第二離子束E^f頓例如鎵離子 作為離子源的聚焦離子束。第二離子^M纖21會,以中心軸L21為中心在 第一離子束Il的照射範圍3a內掃描第二離子束I2，設置中心軸L21使其與第一 離子m3t鏡鏡筒3和電子^t鏡鏡筒4相交在^^、 P。另夕卜如下文將要描述的， 第二離子^ 鏡筒21 l細於對將要Mii電子^t鏡鏡筒4彩見測的樣品的截 面進行精加工。因此，所希望的是將第二離子^t^鏡筒21設置成使得肚面 看，其中心軸L21與電子^g^麟4的中心軸L4基本上^l^相交，並且第 二離子束12沿樣品截面S2照射。氣體弓l入機構22用於與使用第二離子束12進 行照射同時地向樣品S注入反應氣體，並且執4瑰擇性的嫩,於選擇性地蝕 亥孵品S的一部分或者用於在樣品S上沉積氣體成分以形成它的膜。第二離子 ^M鏡筒21和氣體弓l入機構22被連接至控制單元10，並且在控制單元10的 控制下被驅動。
用於加工和觀觀鮮品的設備20 2SB賄^^檢I!胖爭性(characteristic) X射線 的X射^i徵23，作為用於檢測伴隨^頓來自電子^g^M4的電子束E進行 的照射而從#/#產生的二次4^/質的檢測驢。X射^ti蹯23檢測 的特性 X射線的育糧和3踱，並_§^制單元10 IS^所檢測的特性X射線的梨t^^析樣 品表面上的成分。
在用於加工和觀觀孵品的設備20中，在完麟一切割步驟之後，完^lil 第一切害U步驟形成的樣品截面S2作為第二切割步驟。即如圖6所示，在完， 一切割步驟之後，控制單元10驅動掩模移動裝置7的驅動單元9，以)l^t模6 從樣品S上方收回。然後，控制單元10設置用於照射來自離子束it^鏡筒21 的第二離子束12的l體使其與樣品截面S2基本一致，並且照謝第二離子束12。 因此，樣品截面S2的表面被更加精細地蝕刻，從而進一步提高樣品的截面S2 的定位精度。另外，在〗頓第二離子束12進行照謝時，如^ilil艦氣體引入 機構22引入反應氣體來實王Iit擇性的嫩iJ，貝i識有要被觀測的材料部分暴露在樣品的截面S2上以便被更加有利船見測。另夕卜在截面觀測步驟中，Mil二次電 子檢測器12來檢測二次電子F以及通過X射線檢測器23來檢測特性X射線G， 從而識別暴S4樣品截面S2上的材料。
上文中參照附圖詳細地描述了本發明的實施例。然而，具體的結構不限於 那些實施例的結構而是能夠不偏離本發明的本質和範圍盼瞎況下被進一步改變 和修改。
作為檢測裝置，已經執i脫明了會^夠檢測二次粒子的二次電子檢測器12和 倉,檢測特性X射線G的X射線檢測器23，然而本發明不限於此。例如，可 以使用二次離子檢測器來檢測作為二次生成物質的二次離子。另外，作為用於 產生二次物質的，，已經使用了能夠照謝電子束E的電子^t^;鏡筒4，然而 本發明決不限於此。MilS少聚焦帶電粒子束並在物體i^t其進行掃描，艦 4細帶電粒子束進行照射而從樣品產生二次物質。因此，可以i頓能夠照射聚 焦的離子束的離子束透鏡鏡筒。另夕卜在這種情況下，也可以4頓第二實施例的 用於加工和觀測樣品的設備20中的第二離子^ 麟21作為用於產生二次 物質的離子^t鏡,。Am二離子^M鏡筒照謝的第二離子束12是鎵離子 的離子束，然而它可以是諸如氦離子^t類的惰性離子束。通過至少以比第一 離子束的電流更小的電流聚焦第二離子束I2，會,對樣品的截面S2進行精加工。 當4頓惰性離子束作為第二離子束I2時，所提供的優點在於樣品截面S2的損壞 要比艦鶴子束時少。
權利要求
1. 一種用於加工和觀測樣品的設備，包含樣品板，在樣品板上要放置樣品；第一離子束透鏡鏡筒，能夠使用第一離子束同時在整個預定照射範圍上對放置在所述樣品板上的所述樣品進行照射；掩模，能夠被設置在所述樣品板和所述第一離子束透鏡鏡筒之間，並且遮蔽所述第一離子束的一部分；掩模移動裝置，能夠在XY平面上移動所述掩模，所述XY平面與第一離子束透鏡鏡筒的所述第一離子束的照射方向基本成直角相交；帶電粒子束透鏡鏡筒，能夠在所述第一離子束照射的所述範圍內掃描聚焦的帶電粒子束；以及檢測裝置，能夠檢測通過使用來自所述帶電粒子束透鏡鏡筒的所述帶電粒子束對所述樣品或所述掩模進行照射而產生的二次生成物質。
2. 根據權利要求l所述的用於加工和觀測樣品的設備，其中所述第一離子^ii^鏡筒的所述第一離子束是隋性離子束。
3. 根據權利要求1或2所述的用於加工和觀測樣品的設備，還包含育,在 所述第一離子束照射的所述範圍內掃描第二離子束的第二離子束透鏡鏡筒，其 中所述第二離子束是以比所述第一離子束的電流更小的電流被聚焦的。
4. 根據權利要求l至3中的任何一項所述的用於加工和觀測樣品的設備， 還包含能夠在所述第一離子束照射的所述範圍內掃描聚焦的電子束的電子自 鏡，，其中所述聚焦的電子束具有比所述第一離子束的電流更小的電流。
5. 根據權利要求1至4中的任何一項所述的用於加工和觀觀孵品的設備， 還包含掩模調換機構，用於以與設置在所述用於加工和觀領鵬品的設備中的所 述掩模不同的掩，I^調l^f述掩模。
6. —種加工和觀測截面的方法，包含掩模位置調整步驟，通過將掩模設置在樣品上以及ffl3l1t測由於掃描聚焦 的帶電粒子束而產生的二次生成物質來調整用於形成所述樣品的截面的位置和 所述掩模的,端的位置；第一切割步驟，通過同時在旨預定照射範圍上使用第一離子^M射所述掩模以t賅嗵過所述掩模中的通 L暴露的所述樣品，來在與所述掩模的所述邊 緣端相對應的用於形成截面的所述位置處形成樣品截面，其中所述掩*1^所述樣品上的位置被調整；以及截面觀測步驟，檢測由於在所述樣品的截面上掃描聚焦的帶電粒子束而產 生的二次生自質。
7. 根據權利要求6所述的加工和觀觀蠘面的方法，其中所述第一切割步驟 ^OT惰性離子束作為所述第一離子束。
8. 根據權利要求6或7所述的加工和觀測截面的方法，還包含第二切割步 驟在所述第一切割步驟完成之後，M51在所述樣品的截面上掃描以比第一離 子束的電流更小的電流聚焦的第二離子束來嫩lj所述樣品的截面表面，其中在 所述第二切割步驟完成之後，執行所述截面觀測步驟。
9. 根據權利要求6至8中的樹可一項所述的加工和觀測截面的方法，其中 在所述截面觀測步驟中，M:在所述樣品的截面上掃描以比第一離子束的電流 更小的電流聚焦的聚焦電子束彩見測所述樣品的截面。
10. 根據權利要求6至8中的任何一項所述的加工和觀測截面的方法，其 中在所述截面觀測步驟中，通過在所述樣品的截面上掃描以比第一離子束的電 流更小的電流聚焦的第二離子束彩見測所述樣品的截面。
11. 根據權利要求6至10中的任何一項所述的加工和觀測截面的方法，還 包含步驟以與設置在所述用於加工和觀測樣品的設備中的所述掩模不同的掩 模來調換所繊莫。
全文摘要
用於加工和觀測樣品的設備，包含樣品板，在樣品板上要放置樣品；第一離子束透鏡鏡筒，能夠同時在整個預定照射範圍上照射第一離子束；掩模，能夠被設置在樣品板和第一離子束透鏡鏡筒之間，並且遮蔽第一離子束的一部分；掩模移動裝置，能夠移動掩模；帶電粒子束透鏡鏡筒，能夠在第一離子束照射的範圍內掃描聚焦的帶電粒子束；以及檢測裝置，能夠檢測二次生成物質。
文檔編號C23C14/52GK101298662SQ200810095150
公開日2008年11月5日 申請日期2008年3月12日 優先權日2007年3月12日
發明者田代純一, 藤井利昭, 高橋春男 申請人:精工電子納米科技有限公司