[發明專利]帶電粒子束照射裝置和控制方法

在審

• 申請號: 202010985029.5
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112635277A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 麻生拓篤;滿欣;佐藤誠;麻畑達也
• 申請（專利權）人: 日本株式會社日立高新技術科學
• 主分類號: H01J37/147
• 分類號: H01J37/147;H01J37/244;H01J37/26;H01J37/28
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黃志堅;崔成哲

本發明提供帶電粒子束照射裝置和控制方法，能夠縮短觀察多層試樣中包含的多個觀察對象層各自的物質或構造所需的時間。帶電粒子束照射裝置具備：會聚離子束鏡筒，其對多層試樣照射會聚離子束；電子束鏡筒，其對多層試樣照射電子束；電子檢測器，其檢測從多層試樣產生的二次電子或反射電子；像形成部，其形成基于從電子檢測器輸出的信號的觀察像；以及控制部，其控制會聚離子束鏡筒來反復進行如下露出控制：利用會聚離子束朝向層疊方向使多層試樣的截面露出，控制部在反復進行露出控制的過程中，每檢測出觀察對象層在多層試樣的截面上露出時，控制電子束鏡筒來進行如下觀察控制：照射電子束而使像形成部形成多層試樣的截面的觀察像。

技術領域

本發明涉及帶電粒子束照射裝置和控制方法。

背景技術

關于對試樣照射帶電粒子束的帶電粒子束照射裝置的技術，正在進行研究、開發。

關于此，已知有如下的帶電粒子束照射裝置，該帶電粒子束照射裝置具備：會聚離子束鏡筒，其對試樣照射會聚離子束；電子束鏡筒，其對試樣照射電子束；以及電子檢測器，其檢測從試樣產生的二次粒子或反射電子，該帶電粒子束照射裝置根據從電子檢測器輸出的信號，形成試樣的觀察像(參照專利文獻1、2)。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-086606號公報

專利文獻2：日本特開2018-163822號公報

作為如下試樣，存在有多層試樣，上述試樣是利用如專利文獻1、2所記載的那樣的以往的帶電粒子束照射裝置來觀察內部的物質或構造的對象。多層試樣是指將多個觀察對象層朝向規定的層疊方向層疊而成的試樣(例如，3D-NAND型閃存等)。觀察對象層是指由作為進行觀察的對象的物質(例如，半導體等)構成的層。此外，多層試樣多是通過將多個觀察對象層以及一個以上的非觀察對象層朝向層疊方向層疊而成。非觀察對象層是指由不是進行觀察的對象的物質(例如，用作電力或信號的傳輸路徑的金屬導體等)構成的層。

在以往的帶電粒子束照射裝置中，通過對這樣的多層試樣的表面進行蝕刻，能夠使利用期望的面切斷多層試樣時的多層試樣的截面露出。這時，在該帶電粒子束照射裝置中，通過將多層試樣的表面朝向層疊方向蝕刻成層狀，能夠使該多個層中的期望的層作為多層試樣的截面露出。在本說明書中，將這樣把多層試樣的表面朝向層疊方向蝕刻成層狀稱為使多層試樣的截面露出來進行說明。

這里，在以往的帶電粒子束照射裝置中，通過反復進行cutsee來進行多層試樣中包含的觀察對象層各自的物質或構造的觀察。cutsee是指使多層試樣的截面露出且進行所露出的截面的觀察像的形成的處理。

然而，在觀察對象層的物質或構造的觀察中，不需要非觀察對象層的觀察像。此外，在多個觀察對象層中的某個觀察對象層的物質或構造的觀察中所需的該觀察對象層的觀察像的數量通常為一個。這意味著，在多層試樣中包含的多個觀察對象層各自的物質或構造的觀察中，以往的帶電粒子束照射裝置由于cutsee的反復進行而耗費了不必要的時間。該帶電粒子束照射裝置有時由于這樣的不必要的時間的浪費而難以縮短觀察多層試樣中包含的多個觀察對象層各自的物質或構造所需的時間。

發明內容

因此，本發明是鑒于上述現有技術的問題而完成的，提供能夠縮短觀察多層試樣中包含的多個觀察對象層各自的物質或構造所需的時間的帶電粒子束照射裝置和控制方法。

本發明的一個方式是如下的帶電粒子束照射裝置，該帶電粒子束照射裝置具備：