[發明專利]結合具有可選擇離子的聚焦離子束柱使用的感應耦合等離子體離子源

無效

• 申請號: 201210514925.9
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN103151233A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: A.格勞佩拉;C.奧迪斯
• 申請（專利權）人: FEI公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01J37/305;H01J27/16;H01J37/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 原紹輝;譚祐祥

1.一種帶電粒子束系統，所述帶電粒子束系統包括：

感應耦合的等離子體離子源；

一種或多種氣體源，其用于將多種氣體提供到所述等離子體離子源，以從所述等離子體離子源同時產生多個離子種類；

濾質器，所述濾質器用于從由所述等離子體離子源產生的多個離子種類選擇離子種類；以及

聚焦光學器件，所述聚焦光學器件在目標物處產生選定離子種類的聚焦束，所述束在所述目標物處具有亞微米的直徑。

2.根據權利要求1所述的帶電粒子束系統，其中，所述濾質器包括ExB濾質器。

3.根據權利要求1或2所述的帶電粒子束系統，其中，所述感應耦合的等離子體離子源包括分離的法拉第屏蔽。

4.根據前述權利要求中任一項所述的帶電粒子束系統，其中，所述感應耦合的等離子體離子源包括平衡天線。

5.根據前述權利要求中任一項所述的帶電粒子束系統，其中，所述一個或多個氣體種類包括兩個氣體種類。

6.根據前述權利要求中任一項所述的帶電粒子束系統，其中，所述濾質器包括像差校正ExB濾質器。

7.根據權利要求6所述的帶電粒子束系統，其中，所述像差校正ExB濾質器具有多級，包括第一ExB濾質器級和至少第二ExB濾質器級。

8.根據前述權利要求中任一項所述的帶電粒子束系統，其中，所述濾質器包括至少兩個靜電極片，每個靜電極片具有單獨的電連接。

9.根據前述權利要求中任一項所述的帶電粒子束系統，其中，所述濾質器還包括能夠機械調節的磁場分布以及入口孔和出口孔。

10.根據權利要求9所述的帶電粒子束系統，其中，所述濾質器還包括至少兩個磁極，每個磁極具有兩個電連接，在每個磁極的每端處具有一個電連接。

11.根據前述權利要求中任一項所述的帶電離子束系統，其中，所述聚焦光學器件在10?μA的束電流下將經濾質的離子束聚焦到小于100?nm的斑點尺寸。

12.根據權利要求1至10中任一項所述的帶電粒子束系統，其中，所述聚焦光學器件在1?μA的束電流下將經濾質的離子束聚焦到小于50?nm的斑點尺寸。

13.根據權利要求1至10中任一項所述的帶電粒子束系統，其中，所述聚焦光學器件在10?nA的束電流下將經濾質的離子束聚焦到小于25?nm的斑點尺寸。

14.一種借助具有感應耦合的等離子體離子源的聚焦離子束系統來加工工件的方法，所述方法包括：

從感應耦合的等離子體離子源的等離子體腔同時提取多個離子種類；

配置濾質器，以從所述等離子體腔提取的多個離子種類中選擇一個離子種類；

將所選擇的一個離子種類聚焦到工件上，以在該工件上執行第一加工；

配置濾質器，以從所述等離子體腔提取的多個離子種類中選擇另一離子種類；以及

將所述另一離子種類聚焦到工件上，以在所述工件上執行第二加工。

15.根據權利要求14所述的方法，其中，所述濾質器包括ExB濾質器，并且其中配置所述濾質器包括：施加特定電壓到所述濾質器的電極，以及施加特定電流到所述濾質器的電磁體。

16.根據權利要求14或15所述的方法，其中，從所述感應耦合的等離子體離子源的等離子體腔同時提取多個離子種類包括：從具有分離的法拉第屏蔽的感應耦合的等離子體離子源的等離子體腔同時提取多個離子種類。

17.根據權利要求14或15所述的方法，其中，從所述感應耦合的等離子體離子源的等離子體腔同時提取多個離子種類包括：從具有平衡天線的感應耦合的等離子體離子源的等離子體腔同時提取多個離子種類。

18.根據權利要求14或15所述的方法，其中：

同時提取多個離子種類包括提取氦和氬；

配置濾質器以從所述等離子體腔提取的多個離子種類中選擇一個離子種類包括：配置所述濾質器以選擇氬離子；并且

將所選擇的一個離子種類聚焦到工件上以在所述工件上執行第一加工包括：將具有大于1?μA的電流的氬離子束聚焦到具有小于50?nm的直徑的斑點上。