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公開番号
2025016378
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2025-01-31
出願番号
2024115412
出願日
2024-07-19
発明の名称
非対称プローブデコンボリューションを使用したFIB及びSEM分解能向上
出願人
エフ イー アイ カンパニ
,
FEI COMPANY
代理人
弁理士法人ITOH
主分類
H01J
37/22 20060101AFI20250124BHJP(基本的電気素子)
要約
【課題】従来技術の問題を解決する。
【解決手段】細長い又はその他の非円形の荷電粒子ビーム(CPB)を使用して、デコンボリューションなどによって処理することで最終結像を生成し得る基板結像が、生成される。場合によっては、平行軸線に沿って位置合わせされた非対称CPBビームに関連する第1の結像及び第2の結像は、逆畳み込みされ、次に、結合されて最終結像を生成するか、あるいは結合され、次に、逆畳み込みされて最終結像を生成する。ミーリング加工又はその他の処理は、非対称CPBをCPB走査又は処理方向に対して位置合わせすることによって、実施され得る。
【選択図】図1A
特許請求の範囲
【請求項1】
荷電粒子ビーム(CPB)結像法であって、
試料の結像を取得する工程であって、前記結像が、第1の非対称CPB形状を用いて取得される、工程と、
前記試料の最終結像を生成するために、前記第1の非対称CPB形状に基づいて、前記結像を処理する工程と、を含む、
CPB結像法。
続きを表示(約 1,000 文字)
【請求項2】
前記第1の非対称CPB形状が細長い形状であり、前記結像が、デコンボリューションによって、前記第1の非対称CPB形状に基づいて処理される、請求項1に記載のCPB結像法。
【請求項3】
前記第1の非対称CPB形状を選択するように、CPB光学カラムを動作させる工程を更に含む、請求項1に記載のCPB結像法。
【請求項4】
前記第1の非対称CPB形状が、CPBビームを非対称開口に向けること、異なる軸線に沿って異なるCPB倍率を提供すること、及び異なる軸線に沿って異なる色収差を提供するように前記CPB光学カラムを調整することのうちの、1つ又は複数によって、選択される、請求項3に記載のCPB結像法。
【請求項5】
前記結像を前記取得することが、試料の第1の結像及び第2の結像を取得することを含み、前記第1の結像及び前記第2の結像が、それぞれ、前記第1の非対称CPB形状及び第2の非対称CPB形状を用いて取得され、前記第1の非対称CPB形状が、前記第2の非対称CPB形状とは異なり、前記最終結像が、前記第1の結像及び前記第2の結像を処理することによって取得される、請求項4に記載のCPB結像法。
【請求項6】
前記第1の非対称CPB形状に基づいて、前記第1の結像を逆畳み込みする工程と、
前記第2の非対称CPB形状に基づいて、前記第2の結像を逆畳み込みする工程であって、前記最終結像が、前記逆畳み込みされた第1の結像及び前記逆畳み込みされた第2の結像に基づいて生成される、工程と、を更に含む、
請求項5に記載のCPB結像法。
【請求項7】
前記第1の結像と前記第2の結像と、を結合する工程と、
前記結合結像を逆畳み込みして、前記最終結像を生成する工程と、を更に含む、
請求項5に記載のCPB結像法。
【請求項8】
前記第1の非対称CPB形状が、第1の軸線に沿って位置合わせされており、前記第2の非対称CPB形状が、前記第1の軸線とは異なる第2の軸線に沿って位置合わせされている、請求項6に記載のCPB結像法。
【請求項9】
前記第1の軸線と前記第2の軸線とが、直交する、請求項8に記載のCPB結像法。
【請求項10】
前記第1の軸線が、前記第2の軸線に対して45度~90度の角度である、請求項8に記載のCPB結像法。
(【請求項11】以降は省略されています)
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本開示は、荷電粒子ビーム系における非対称ビームの使用に関する。
続きを表示(約 3,100 文字)
【背景技術】
【0002】
分解能は、電子顕微鏡及び集束イオンビーム(Focused Ion Beam、FIB)ミーリング加工系などの、荷電粒子ビーム(Charged-Particle Beam、CPB)光学系の、重要な性能測定基準である。従来のアプローチは、CPB光学カラムレンズ収差を低減すること、又は収差補正素子を追加することを、必要とする。これらのアプローチは、実施することが困難であり得、技術者を必要とし得る。首尾よく実施されたとしても、分解能の更なる改善が、依然として望ましい。したがって、CPB機器分解能を向上させ得る改善されたCPB法及び装置が、所望される。
【発明の概要】
【0003】
本明細書では、非対称ビームCPBミーリング加工と組み合わせて使用される場合に、CPB結像において高分解能像を作成し、切断配置を改善し得る方法、装置、及びシステムが、開示されている。収差補正及び対称CPBを提供することに焦点を当てた従来の方法とは対照的に、本開示は、1つ又は複数の非対称CPB形状の使用、非対称ビーム形状で得られた像を補償して分解能を向上させること、及び非対称CPB形状を使用して基板を処理することに、関する。
【0004】
前述及びその他の特徴、並びに開示された技術の効果は、添付の図を参照する以下の詳細な説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0005】
非対称荷電粒子ビーム(CPB)形状を使用する、代表的な結像又は方法を示す。
それぞれ、円形CPB形状及び細長いCPB形状を用いて得られた、画像である。
それぞれ、円形CPB形状及び細長いCPB形状を用いて得られた、画像である。
非対称CPB形状で得られた、画像である。
図1A3の画像のウィーナ・デコンボリューション法(Wienerdeconvolution)によって得られた、画像である。
2.3 nA Gaのイオンビーム電流及び20μmの水平視野を使用して、非対称CPB形状で得られた、画像である。
図1A5の画像のリチャードソン・ルーシー・デコンボリューション法(Richardson-Lucydeconvolution)によって得られた、画像である。
デコンボリューションの前に画像が組み合わされる、異なる配向を有する非対称荷電粒子ビームを使用する、代表的な結像法を示す。
デコンボリューションの後に画像が結合される、異なる配向を有する非対称荷電粒子ビームを使用する、代表的な結像法を示す。
代表的な非対称ビーム形状を示す。最小ビーム寸法及び最大ビーム寸法が直交軸線に沿っている、長円形又は楕円形などの、細長い形状を示す。
代表的な非対称ビーム形状を示す。最小ビーム寸法及び最大ビーム寸法が非直交軸線に沿っている、非対称ビーム形状を示す。
非対称CPBを提供し、このようなCPBを用いて得られた結像をデコンボリューションし得る、代表的なデュアルビームCPB系を示す。
非対称CPB形状を用いて得られた画像の取得及び逆畳み込み(deconvolving)、並びに非対称CPB形状を使用した被加工物処理の制御に使用するための、代表的なプロセッサベースの制御システムを示す。
集束イオンビーム(FIB)ミーリング加工などの基板処理のための、被加工物に対する非対称CPBの向きを示す。
デコンボリューションに使用され得る所定のパターン領域が設けられた、被加工物を示す。
【発明を実施するための形態】
【0006】
本明細書で開示されるのは、非対称荷電粒子ビーム(CPB)スポットを、デコンボリューションと組み合わせて使用して、画像分解能を改善し、典型的には、同じ光学系を使用して円形ビームで達成されるであろうものよりも高い分解能を生成する、方法及びシステムである。いくつかの用途では、非対称CPBは、FIBミーリング加工に対して、増大した尖鋭度を提供し得る。このような改善を結像に拡張することは、プローブデコンボリューションと結像処理との組み合わせによって、可能である。
【0007】
(一般的な用語及び考察)
本明細書で使用される場合、光学カラムは、一般に、CPBレンズ、偏向器、非点収差補正装置、及び結像又はビーム形成に使用されるその他のCPB光学素子を指す。イオンビーム系/電子ビーム系などのデュアルビームCPB機器では、いくつか又は全ての光学カラム素子を、両方のビームと共に使用し得る、あるいはいくつか又は全ての光学カラム素子を異なるものとし得る。開示されたアプローチを含む代表的なCPB系としては、イオンビームミーリング加工のためのイオンビーム系と、試料を評価するためのSEM(Scanning Electron Microscope、走査電子顕微鏡)系とを含む、デュアルビーム系、独立型SEM又はイオンビーム系、及びSTEM(Scanning Transmission Electron Microscope、走査透過電子顕微鏡)が、挙げられる。
【0008】
本明細書で使用されるように、画像は、JPG、TIFF、BMP、若しくはその他のフォーマットなどの様々なフォーマットで記憶された結像データ、又はディスプレイデバイス若しくはその他の視覚ディスプレイ上に提示されるような試験体の表示ビューを、指す。以下の実施例では説明の便宜上、一次元配列又は二次元配列としての表現が、一般に使用される。
【0009】
プローブビームは、典型的には、結像及びCPBミーリング加工などの処理の一方又は両方のために標本に向けられたCPBを、指す。本明細書で使用される場合、被加工物におけるCPB形状は、被加工物又はその他の基板における位置の関数としてのビーム強度、すなわち、I(x,y)に対応し、ここで、x、yは、CPB伝搬方向に実質的に直交する座標である。ビーム強度は、典型的には、ビーム電流/面積を指すが、本明細書に開示される用途では、ビーム強度は、線量/面積を指し得る。本明細書で記載される実施例では、CPBスポットは、一般に、非対称である。本明細書で使用される場合、CPB形状は、第1の軸線とは異なる第2の軸線に沿った最小CPBサイズに対する、第1の軸線に沿った最大CPBサイズの比が、1.25、1.5、1.75、2.0、2.5、3.0、4、5、又はそれ以上であるように、実質的に円形でない場合、非対称と称される。典型的な実施例では、直交方向に沿った最大サイズ及び最小サイズを有する2つの非対称CPB形状(細長い形状)が、使用される。実施例は、一般に、楕円形状などの1つ又は複数の細長いCPB形状を参照して提示されるが、開示されるアプローチは、任意のCPB形状に適用され得る。本明細書で使用される非対称CPBは、様々な回転対称性を示し得ることが、理解されよう。
【0010】
本出願及び特許請求の範囲において使用される場合、「a」、「an」、及び「the」という単数形は、その内容に別段の明確な指示がない限り、複数形を含む。更に、「含む(includes)」という用語は、「備える(comprises)」を意味する。更に、「結合された(coupled)」という用語は、結合されたアイテム間の中間要素の存在を除外するものではない。
(【0011】以降は省略されています)
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