帶電粒子線裝置及布線方法

帶電粒子線裝置及布線方法
【專利摘要】本發明的目的在于提供在帶電粒子線裝置的真空室內不使用氣相沉積法等而進行布線加工的布線方法及帶電粒子線裝置。為了達到上述目的，本發明提供如下的布線方法及帶電粒子線裝置，即，向試樣上滴下離子液體或預先在載置試樣的試樣臺上準備離子液體，向布線加工起點與布線加工終點之間的布線軌道上照射帶電粒子線而形成由離子液體構成的布線。根據這樣的結構，能不使用氣相沉積法等而在帶電粒子線裝置的真空室內進行布線加工。
【專利說明】帶電粒子線裝置及布線方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及帶電粒子線裝置及布線方法，特別涉及使用離子液體的布線方法及具 備離子液體源的帶電粒子線裝置。

【背景技術】
[0002] 尋求使用電子顯微鏡對納米級、微米級的微小區域進行觀察的方法。作為該觀察 法或測定法，已知有對試樣的微小區域施加電壓來進行觀察的觀察法、使用電子顯微鏡測 定微小區域的吸收電流的測定法、或將微小區域在接地的狀態下用電子顯微鏡進行觀察的 觀察法等。
[0003] 在進行以上那樣的觀察、測定的情況下，為了能進行局部的電壓施加或接地，有時 對微小區域實施局部的布線。
[0004] 作為進行局部的布線的方法，已知有專利文獻4公開那樣的使用會聚離子束的氣 相沉積法。
[0005] 另外，在專利文獻1中公開了一種使用包含導電性粒子和離子液體的墨液并利用 噴墨印刷來形成導電性圖案的方法。離子液體具有在真空中也維持液體狀態的特征。
[0006] 在專利文獻2中公開了一種通過使含水試樣含浸離子液體或向含水試樣涂敷離 子液體來抑制真空下的水分蒸發，從而將生體試樣以保持原型的狀態進行觀察的方法。
[0007] 另外，在專利文獻3中公開了一種在具有開口部的試樣保持構件中保持離子液體 并使試樣在離子液體中浮起來進行觀察的觀察法。
[0008] 在先技術文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1 :日本特開2006-335995號公報
[0011] 專利文獻 2 :TO2007/083756(對應美國專利 USP7,880，144)
[0012] 專利文獻3 :日本特開2009-266741號公報（對應美國專利公開公報 US2011/0057100)
[0013] 專利文獻4 :日本特開2002-110680號公報


【發明內容】

[0014] 發明要解決的課題
[0015] 在專利文獻4公開那樣的使用離子束的氣相沉積法的情況下，一旦實施布線加 工，則為了除去布線而需要再次照射離子束來削掉加工部分，因此，擔心此時會產生損傷。 另外，在專利文獻1公開那樣的使用噴墨印刷的布線形成法中，需要進行使用專用的印刷 裝置的布線，因此，不能一邊利用電子顯微鏡等進行觀察一邊進行布線加工。另外，在專利 文獻2、3中，關于在試樣的局部區域進行布線加工的內容沒有公開也沒有啟示。
[0016] 以下，說明目的在于在帶電粒子線裝置的真空室內不使用氣相沉積法等而進行布 線加工的布線方法及帶電粒子線裝置。
[0017] 用于解決課題的手段
[0018] 作為用于達到上述目的的一方案，以下說明如下的布線方法及帶電粒子線裝置， 即，向試樣上滴下離子液體或預先在載置試樣的試樣臺上準備離子液體，向布線加工起點 與布線加工終點之間的布線軌道上照射帶電粒子線而形成由離子液體構成的布線。
[0019] 發明效果
[0020] 根據上述一方案，能不使用氣相沉積法等而在帶電粒子線裝置的真空室內進行布 線加工。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1是帶電粒子線裝置的結構圖。
[0022] 圖2表示離子液體導入機構的一例的圖。
[0023] 圖3是離子液體導入機構的探針部的放大圖。
[0024] 圖4是說明利用電子束的照射使離子液體移動的現象的圖。
[0025] 圖5是說明離子液體伴隨著電子束的照射位置的移動而移動的現象的圖。
[0026] 圖6是表示布線方法的工序的流程圖。
[0027] 圖7是表示布線方法的工序的概要的圖。
[0028] 圖8是表示自動布線方法的工序的流程圖1。
[0029] 圖9是表示自動布線方法的工序的流程圖2。
[0030] 圖10是表示電子線照射區域的移動軌道的圖（橫向）。
[0031] 圖11是表示電子線照射區域的移動軌道的圖（縱向）。
[0032] 圖12是表示電子線照射區域的移動軌道的圖（斜向）。
[0033] 圖13是表示試樣更換室的一例的圖。
[0034] 圖14是表示用于設定布線加工條件的⑶I畫面的一例的圖。
[0035] 圖15是表示試樣旋轉棒前端與試樣臺底部的一例的圖。
[0036] 圖16是表示離子液體用的液體浴的外觀的圖。
[0037] 圖17是表示能搭載離子液體的試樣臺的一例的圖。
[0038] 圖18是表示離子液體供給法的圖。
[0039] 圖19是表示用于設定布線加工條件的設定裝置和電子顯微鏡的控制裝置的一例 的圖。
[0040] 圖20是表示布線加工條件設定時的SEM圖像的一例的圖。

【具體實施方式】
[0041] 以下，說明一種方法及裝置，在帶電粒子線裝置中配置能向試樣室內導入離子液 體的機構，將離子液體向試樣上的任意的部位滴下，向滴下的離子液體及/或布線加工起 點與布線加工終點之間的布線軌道上照射帶電粒子線而引導離子液體到達任意的部位，通 過使離子液體移動到另一部位而對任意的兩部位之間進行電氣布線。
[0042] 以下，根據所說明的方法及裝置，能實現抑制試樣損傷且能制作及除去微小區域 的布線的方法及裝置。
[0043] 實施例1
[0044] 以下，參照附圖，詳細地說明使用了離子液體的布線加工法及裝置。
[0045] 圖1是表示帶電粒子線裝置的結構的示意圖。101是真空腔室，能在真空排氣系統 102的作用下保持真空狀態。103是試樣更換機構，能在將真空腔室101保持為真空狀態的 狀態下將觀察試樣從裝置外導入裝置中。104是帶電粒子線源，用于產生帶電粒子線的陰 極、陽極、用于使產生的帶電粒子線會聚的透鏡、光圈、用于使帶電粒子線進行掃描的掃描 線圈等必要的光學系統全部包含在帶電粒子線源內。利用上述帶電粒子線源104內的光學 系統能使帶電粒子線105會聚于試樣106上而以任意的順序進行掃描。
[0046] 經由帶電粒子線105的照射而在試樣106的表面產生的二次信號107由二次信號 檢測系統108檢測出，并作為圖像數據向還具有圖像運算控制功能的控制系統109輸入。試 樣106通過導電性的帶或糊劑等固定于試樣臺110上，利用試樣工作臺111能使試樣106 向三維方向的所有方向移動。
[0047] 控制系統109還進行帶電粒子線源104、二次信號檢測系統108、試樣工作臺111、 離子液體導入機構113及圖像顯示裝置112的控制。由二次信號檢測系統108檢測出的信 號由控制系統109內的信號放大器放大后被轉送至圖像存儲器，并作為試樣像顯示、記錄 于圖像顯示裝置112。113是離子液體導入機構，能向試樣106上的任意的部位滴下離子液 體。
[0048] 將離子液體導入機構113的一例示于圖2的示意圖中。201是液槽，能積存用于向 試樣滴下的離子液體202。203是注入口，能將離子液體202注入液槽201內。另外，在注 入口 203安裝有能保持液槽201內的氣密性的蓋。204是真空排氣系統，能對液槽201內進 行真空排氣。205是將帶電粒子線裝置內部與液槽201分隔的開閉器，能在液槽201內為大 氣壓時關閉而保持真空腔室101的真空，能在液槽201內為真空狀態時打開而使離子液體 202從液槽201流出。此時，通過調節打開程度，而能夠調整離子液體的流量。206是探針 桿，內部存在空洞，能使內部成為真空狀態或供從液槽201流出的離子液體流動。在探針桿 206的前端，借助使用機械結構的粗動機構207和使用壓電元件的微動機構208而安裝有 探針209,能使探針209高精度地接近試樣或從試樣退避。在粗動機構207和微動機構208 的內部，與探針桿206同樣地存在空洞，能使從液槽201流出而在探針桿206內流動來的離 子液體流動到探針209。真空排氣系統204、開閉器205、粗動機構207、微動機構208由圖 1的控制系統109控制。另外，具有在探針209的前端與接地的試樣臺之間產生電位差、測 定電流的機構，其控制使用控制系統109進行。
[0049] 圖3表示探針209的放大圖。探針209固定于探針固定部301，能自由地拆下更 換。在探針固定部301開設有孔302,能使從液槽201流出而在探針桿206、粗動機構207、 微動機構208內流動來的離子液體傳遞到探針209表面。在探針209的表面傳遞的離子液 體303能從探針209前端向試樣106的表面滴下。可以從孔302朝向探針209的前端設置 極淺的槽，從而容易將離子液體向前端傳遞。另外，為了提高與離子液體之間的潤濕性，也 可以調整探針209的表面的粗糙度。
[0050] 如上所述，本實施例的帶電粒子線裝置能使探針接近觀察試樣而一邊觀察試樣一 邊向試樣表面滴下離子液體。另外，可以在滴下后使探針退避，以免妨礙觀察。
[0051] 實施例2
[0052] 圖4表示使用掃描形電子顯微鏡在對Si基板上的離子液體的液滴照射電子線之 前（a)及照射電子線之后（b)觀察到的二次電子像。在圖4(a)中，401的黑色區域為離子 液體的液滴，除此以外的402的區域為Si基板。若對要照射電子線的區域403照射電子線， 則如圖4(b)所示，觀察到離子液體擴展到照射了電子線的區域404的情況。另外，圖5是 對離子液體的液滴照射電子線并使照射區域從液滴逐漸離開后觀察到的二次電子像。與圖 4同樣，501的黑色區域為離子液體的液滴，除此以外的502的區域為Si基板。對照射了電 子線的區域503照射電子線并沿箭頭的方向逐漸移動，結果觀察到離子液體以靠近電子線 照射區域的方式移動的情況。根據以上的結果可知，利用電子線照射能引導離子液體。
[0053] 認為該現象是由于電子線照射產生的電位變化的影響或接受了電子線的能量的 離子液體的對流而引起的，不僅限于電子線，有可能由帶電粒子線整體引起。另外，認為電 子線的能量或電流量大的話，容易引起電位變化或對流，引導速度會上升，但若賦予過高的 能量或電流量，則離子液體自身會變質，可能導致流動性受損。電子線的能量優選為1? 30kV左右，電流量優選為1?50pA左右。
[0054] 另外，在通過線束照射使試樣帶電且由于該帶電而使離子液體靠近的情況下，只 要在帶電的電場到達的范圍內，即使不是向離子液體自身而是向與離子液體分開的位置中 的引導離子液體的軌道上（在進行布線加工的情況下為布線加工起點與布線加工終點之 間的布線軌道上）照射線束，也能將離子液體向期望的方向引導。但是，若線束的照射位置 與離子液體過度分開，則用于引導離子液體的電場可能不能到達離子液體，因此，例如在進 行自動加工的情況下，期望以使線束照射位置與離子液體之間的距離成為認為能受到電場 的影響的規定值以下的方式設定加工條件。另一方面，若線束的照射區域之間分開，則可能 發生斷線，因此，出于可靠地進行布線的連接的目的，期望如圖10?圖12所例示那樣，在前 后的視場之間設置重疊。另外，也可以一邊連續地進行線束照射一邊使其照射位置移動。
[0055] 圖6是表示布線方法的工序的流程圖。圖7是圖示了布線方法的工序的示意圖。 將觀察試樣插入帶電粒子線裝置，開始觀察（步驟601)。接著，將工作臺移動至視場位于試 樣上的目標部位A701 (步驟602)。接著，使用在實施例1中說明的粗動機構、微動機構使 探針209接近試樣106 (步驟603)。使用探針209向目標部位A701滴下離子液體702 (步 驟604)。使探針209從試樣106退避（步驟605)。與期望的線寬對應地提高倍率（步驟 606)。以到達離子液體的液滴704的緣部的方式調整視場，照射帶電粒子線（步驟607)。若 離子液體擴展到帶電粒子線照射區域則向下一個視場移動。此時，與前一個視場設置20? 50 %程度的重疊（步驟608)。反復步驟607和步驟608來引導離子液體（步驟609)。若 離子液體到達目標部位B703則帶電粒子線照射結束（步驟610)。經由以上的工序，借助離 子液體對目標部位A和B之間進行電氣布線。
[0056] 在本裝置中，能一邊進行觀察一邊進行以上的操作，能相對于微米?納米級的微 小區域進行布線。另外，通過使用電子線作為帶電粒子線105,能減輕使用基于會聚離子束 的氣相沉積法的方法所擔心的試樣損傷。
[0057] 實施例3
[0058] 在本實施例中說明的帶電粒子線裝置可以在實施例2所示的布線方法中自動地 實施基于帶電粒子線照射的離子液體的引導。在此，說明通過如何控制視場移動的時機來 實現兩種自動布線方法。
[0059] 圖8是表示按照時間對視場移動的時機進行控制時的工序的流程圖。首先，設定 每1照射區域的照射時間（步驟801)。接著，與期望的線寬對應地確定照射區域的倍率，并 根據目標部位A、B之間的距離來設定視場數（步驟802)。開始自動布線（步驟803)。以 照射區域A為起點，按照設定的倍率自動地開始帶電粒子線照射（步驟804)。經過設定的 照射時間，自動地結束帶電粒子線照射（步驟805)。自動地向照射區域B進行工作臺移動， 再次自動地開始帶電粒子線照射（步驟806)。經過設定的照射時間，自動地結束帶電粒子 線照射（步驟807)。自動地向照射區域C、D···反復進行工作臺移動、帶電粒子線照射（步 驟808)。到達設定的視場數（步驟809)。根據以上的工序，按照時間來控制視場移動的時 機，從而能自動地進行基于帶電粒子線照射的離子液體的引導。
[0060] 圖9是表示根據離子液體擴展至視場整體所引起的對比度變化對視場移動的時 機進行控制時的工序的流程圖。在圖4、圖5所示的二次電子像中，以離子液體部比Si基板 暗的對比度進行了觀察，但根據離子液體、Si基板的種類不同而對比度發生變化。因此，首 先，每次進行離子液體與Si基板的對比率的測定（步驟901)。基于在步驟901中測定出的 對比率，來設定若離子液體擴展至視場中的百分之幾則進行視場移動（步驟902)。與期望 的線寬對應地確定照射區域的倍率，并根據目標部位A、B之間的距離來設定視場數（步驟 903)。開始自動布線（步驟904)。以照射區域A為起點，按照設定的倍率自動地開始帶電 粒子線照射（步驟905)。檢測由離子液體的擴展引起的對比度變化，根據設定的百分比而 自動地結束帶電粒子線照射（步驟906)。自動地向照射區域B進行工作臺移動，再次自動 地開始帶電粒子線照射（步驟907)。檢測由離子液體的擴展引起的對比度變化，根據設定 的百分比而自動地結束帶電粒子線照射（步驟908)。自動地向照射區域C、D…反復進行工 作臺移動、帶電粒子線照射。到達設定的視場數（步驟909)。根據以上的工序，通過離子液 體擴展至視場整體所引起的對比度變化來控制視場移動的時機，從而能自動地進行基于帶 電粒子線照射的離子液體的引導。
[0061] 圖10?圖12是表示自動布線中的照射區域的移動的示意圖。圖10表示沿橫向 移動的情況，圖11表示沿縱向移動的情況，圖12表示沿斜向移動的情況。1001、1101、1201 是照射區域A，1002、1102、1202是照射區域B，1003、1103、1203是照射區域C。根據在步驟 802、903中設定的視場數向照射區域D、E…繼續。如前所述，在照射區域A和B、B和C那樣 相鄰的區域彼此上設置20?50%程度的重疊。在圖8、圖9的流程圖中，說明了沿從A朝 向C的方向移動的情況，但也可以向相反的方向移動。另外，也可以組合橫向、縱向、斜向， 能夠根據情況而靈活地進行布線。可以在各個照射區域改變倍率，也可以根據情況而從中 途改變布線的線寬。
[0062] 通過軟件控制使以上說明的照射區域的移動自動化，從而能自動地進行布線。橫 向和縱向的移動也可以通過使用設于SEM的圖像的連續取入功能來進行自動化。
[0063] 實施例4
[0064] 在本實施例中，根據需要也能除去布線所使用的離子液體。圖13是表示圖1的試 樣更換機構103的結構的示意圖。1301是試樣，固定于試樣臺1302。將固定有試樣1301 的試樣臺1302裝配于試樣更換棒1303的前端，通過使試樣更換棒1303向左右移動，能在 試樣室與試樣更換室之間取出或放入試樣。1304是試樣更換室，作為用于將試樣插入試樣 室的前段而進行真空排氣。試樣更換棒1303的前端形成為香蕉夾方式或兩根棒狀結構。 [0065] 在試樣臺1302設有支承試樣更換棒的支承部。另外，試樣更換棒1303也能以軸 為中心進行旋轉。1305是試樣旋轉棒，能向上下移動。另外，也能利用試樣旋轉棒控制部 1306使試樣旋轉棒以軸為中心進行旋轉。
[0066] 圖15表不試樣旋轉棒前端1501與試樣臺底部1502的裝配的不意圖。試樣旋轉 棒前端1501為圓柱的形狀，內側為空洞且加工有螺紋槽1503。試樣臺底部（背面）1502具 有螺紋槽1504(支承側），試樣旋轉棒前端能裝配于試樣臺底部。
[0067] 此時，緊固螺紋的方向和試樣實際旋轉時的方向相同，因此，即使試樣旋轉棒1305 以軸為中心進行旋轉，試樣臺底部1502與試樣旋轉棒前端1501也不會脫離。在將試樣臺 底部1502與試樣旋轉棒前端1501拆下時，在裝配有試樣更換棒1303的狀態下使試樣旋轉 棒1305向放松的方向旋轉的話，試樣臺不會進行旋轉，而能將試樣旋轉棒1305拆下。當然， 試樣臺也不會落下。
[0068] 1307是液體浴，發揮將除去了的離子液體捕集的作用。1308是配件，是用于將液 體浴1307相對于試樣更換室底部裝卸的結構。如圖16所示，利用配件1308對液體浴底部 1601和試樣更換室底部1602進行裝配、固定。1309是將試樣更換室和試樣室分隔的閘閥， 僅在使試樣臺出入試樣室、試樣更換室之間時進行開閉。
[0069] 使試樣更換棒旋轉（翻轉）180度，將試樣臺的上下翻轉。接著，將試樣旋轉棒裝 配于位于試樣臺的底部的螺紋式的槽中并拆下試樣更換棒（退避）。利用試樣旋轉棒的上 下機構以使試樣表面進入液體浴中的方式使試樣臺下降。利用試樣旋轉棒的旋轉機構在離 心力的作用下使離子液體飛濺。旋轉機構可以為手動，也可以為使用電動機等的自動驅動。
[0070] 此時，飛散的離子液體附著于液體浴的側壁而被液體浴捕集。利用試樣旋轉棒的 上下機構提高試樣臺，裝配試樣更換棒，拆下試樣旋轉棒。使試樣更換棒以軸為中心旋轉， 而將試樣的上下翻轉。打開試樣室與試樣更換室之間的閥而將試樣臺插入試樣室并僅抽出 試樣更換棒。關閉試樣室與試樣更換室之間的閥并照射帶電粒子線裝置的帶電粒子線來進 行觀察。
[0071] 作為局部的布線的除去方法，使用會聚離子束，但由于觀察中也使用會聚離子束， 因此擔心觀察中的試樣損傷。另外，在利用會聚離子束削去布線時，也可能產生試樣損傷。 在本實施例的帶電粒子線裝置中，通過使用電子線作為帶電粒子線，能減輕利用會聚離子 束所擔心的試樣損傷，能進行局部的布線的除去。
[0072] 實施例5
[0073] 在本實施例中，說明配置有離子液體和試樣的試樣臺的一例。將試樣臺的示意圖 示于圖17中。試樣臺1701的材料可以為鋁或碳制，形狀為短粗狀，也可以為除此以外的導 電性材料、形狀。試樣臺1701經由圖1的試樣工作臺111接地。固定于試樣臺1701上的 試樣1702為玻璃基板上的圖案等不與試樣臺電接觸的狀態。對這樣的試樣照射帶電粒子 線時，在試樣表面蓄積電荷，在電子顯微鏡觀察下，出現像漂移或異常對比度等的影響。說 明通過將這樣的試樣接地來抑制帶電的情況。在試樣臺1701的表面存在Φ 1?5mm、深度 1?5mm程度的孔1703,在此預先保持離子液體1704。向保持著的離子液體1704照射帶電 粒子線1705,引導該離子液體1704使其移動至試樣的目標部位。根據以上，試樣1702經由 離子液體1704和試樣臺1701而接地，能夠抑制前述那樣的帶電產生的影響。
[0074] 實施例6
[0075] 在本實施例中，說明將離子液體導入機構設于在實施例5中所示的試樣臺1701上 的例子。與實施例5同樣地，在試樣臺1701的表面存在Φ 1?5mm、深度1?5mm程度的孔 1703,在此預先保持離子液體1704。使探針209移動，與保持于孔1703中的離子液體1704 接觸而使少量的離子液體1801附著于探針前端。然后,使探針209移動，使離子液體1801 附著于試樣的目標部位。經由以上的手段，不需要實施例1的離子液體導入機構中的液槽 201，不進行離子液體的流量調節等，而能向試樣導入離子液體。
[0076] 實施例7
[0077] 在利用電子顯微鏡觀察絕緣體試樣時，為了防止試樣的帶電，在對試樣進行金屬 涂層等的導電處理之后進行觀察。但是，由于在高倍率下能看見金屬的粒子，因此，在欲忠 實地觀察試樣結構的情況下不適合。在不進行金屬涂層而進行觀察的情況下，需要如下這 樣下功夫：調整電子線的能量或電流量等來抑制帶電，此外以涂敷導電性糊劑直到觀察部 位附近等方式形成容易使電荷消散的狀況。例如，就玻璃基板上的圖案等而言，在存在于 觀察部位的圖案以毫米級的距離連續的情況下，通過在圖案的端部涂敷導電性糊劑進行接 地，由此能夠抑制帶電。但是，在觀察部位為孤立的圖案的情況下，難以使用導電性糊劑局 部地進行接地。因此，通過使用在實施例1中說明的布線方法，從被接地的部位到觀察部位 附近引導離子液體，例如以包圍觀察部位的方式引導離子液體，由此能使電荷容易消散，能 抑制帶電地進行觀察。
[0078] 實施例8
[0079] 作為使用電子顯微鏡的觀察方法，已知有對試樣的吸收電流進行測定的方法。另 夕卜，作為其應用，能進行例如太陽能電池等的PN結中的電子線感應電流測定等。但是，近 年來的電子器件的微細化、復雜化不斷發展，需要微小的布線的情況較多，存在難以利用焊 料、導電性糊劑進行布線的情況。
[0080] 通過使用上述那樣的布線方法，能進行局部的布線，能測定吸收電流，從而能解決 上述課題。
[0081] 另外，如在實施例1中記述的那樣，離子液體導入機構具有在探針209的前端與接 地的試樣臺之間產生電位差、測定電流的機構。因此，通過使探針209的前端與電極部或從 電極部布線的部位接觸而能進行上述那樣的電子線感應電流測定等。另外，通過配置多臺 離子液體導入機構，能測定各探針之間的電壓電流特性，能進行2端子法或4端子法等更復 雜的電特性測定。通過與使用了離子液體的布線組合使用，能進行與狀況相適的靈活的測 定。
[0082] 實施例9
[0083] 作為使用電子顯微鏡的觀察方法，以例如陶瓷電容器等的特性評價或故障解析為 目的，存在欲在對電極間施加電壓而使層疊結構產生電位反差的狀態下進行觀察等一邊施 加電壓一邊進行觀察的需求。但是，在進行局部的評價時，需要微細的布線，存在難以利用 焊料或導電性糊劑進行布線的情況。通過使用上述那樣的布線方法，能進行局部的布線，能 局部地施加電壓，因此能解決上述課題。
[0084] 另外，也可以組合使用在實施例8中說明的吸收電流測定和電壓施加。另外，若設 置多臺離子液體導入機構，則不僅能對試樣臺與探針之間，也能對各探針之間施加電壓。
[0085] 實施例10
[0086] 在電子顯微鏡中，以例如金屬或結晶材料等的熱特性評價為目的，存在欲一邊對 試樣進行加熱或冷卻一邊觀察試樣這樣的需求。一般情況下，離子液體的熱傳導也良好，不 僅能用作電傳導介質，也能用作熱傳導介質。另外，由于在寬泛的溫度區域（_50°C?300°C 程度）下穩定地獲得液體狀態，因此能進行300°C程度的加熱、-50°C程度的冷卻。在利用 現存的裝置進行加熱/冷卻的情況下，試樣整體被加熱/冷卻，但例如在欲僅對由耐熱性弱 的材料包圍的試樣中的一部分耐熱強的部位進行加熱的情況下，需要局部的加熱。在本發 明的帶電粒子線裝置中，離子液體不僅能作為電傳導布線使用，也能作為熱傳導布線使用， 能進行局部的加熱/冷卻，因此，能解決上述那樣的課題。
[0087] 實施例11
[0088] 圖14是表示設定使用了離子液體的布線加工條件的⑶I (Graphical User Interface)畫面的一例的圖。圖19是表示具備輸入裝置1910和控制裝置1903的布線加 工系統的一例的圖，該輸入裝置1910具備顯示圖14所例示的⑶I畫面的顯示裝置，該控制 裝置1903基于由該輸入裝置1910設定的布線條件來生成用于控制掃描電子顯微鏡主體 1901的信號。在掃描電子顯微鏡主體1901與控制裝置1903之間連接有用于執行信號的 模-數轉換的A/D轉換器1902。另外，能設定⑶I畫面上的任意的位置的指點器1911連接 于輸入裝置1910。
[0089] 在圖14所例示的⑶I畫面上設有用于顯示SEM圖像的顯示區域1401和加工條件 輸入窗1407。
[0090] 加工條件輸入窗1407為了輸入例如離子液體的供給量（Amount of Ionic Liquid)、布線加工起點（Starting Point)、布線加工終點（End Point)、線束照射區域的 大小（F0V (Field OfView) Size)、電子束的束電流（Beam Current)及電子束的加速電壓 (Acceleration Voltage)那樣的布線加工所需要的裝置參數而設置。另外，能與向加工條 件輸入窗1407的輸入并用或代替向加工條件輸入窗1407的輸入而在顯不區域1401輸入 加工條件。
[0091] 圖14所例示的SEM圖像中顯示出兩個布線1403、1404,以這兩個布線之間的連接 處理為例來說明本實施例。首先，基于"Amount of Ionic Liquid"、"Starting Point"的 輸入來執行離子液體的滴下位置和離子液體的量。需要說明的是，就離子液體的量而言，若 有預先存儲的規定量，則可以基于該規定量滴下，也可以利用指示器1402來設定離子液體 的滴下位置。基于這樣的設定，圖19所例示的控制裝置1903內包含的離子液體噴出控制 部1906以能向指定的位置噴出離子液體1405的方式產生對探針209、試樣工作臺111的位 置進行控制的信號。另外，以能噴出指定量的離子液體的方式控制離子液體導入機構113。 另外，在使用指示器1402來設定滴下位置的情況下，位置檢測出部1907識別顯示區域1401 中的指定位置，坐標轉換部1908將該指定位置轉換為工作臺坐標或離子液體噴出控制機 構1906的控制信號，而生成控制信號。
[0092] 在上述的輸入的基礎上，若輸入"End Point"則能確定加工起點和加工終點，因 此，光學條件設定部1905可以以將兩者之間連結的方式設定照射位置的移動軌道1408,也 可以使用指示器1402設定任意的軌道。光學條件設定部1905基于上述設定來生成用于使 線束照射位置從加工起點朝向加工終點隨著時間的經過而移動的面向偏轉器（未圖示）的 偏轉信號或面向試樣工作臺111的控制信號。通過設置這樣的照射區域移動機構，由此能 自動地進行布線加工。在存儲器1909中預先存儲基于輸入條件的控制信號的生成條件，根 據該生成條件來生成控制信號。需要說明的是，加工布線的粗細由線束的照射區域1406的 大小決定，因此，能通過向"FOVsize"的輸入來確定。光學條件設定部1906通過"FOV size" 的設定來生成掃描偏轉器（未圖示）的掃描信號。
[0093] 需要說明的是，若確定加工起點、加工終點及"FOV size"，則能確定應涂敷離子液 體的區域的大小，因此，也可以預先在存儲器1909中錄入將該大小與離子液體的量相關聯 地存儲的表或關系式，通過加工起點、加工終點及"FOV size"的設定，自動地求出離子液體 的噴出量。另外，在為若向一處噴出較多的離子液體則相鄰的圖案之間的間隔較窄的試樣 的情況下，也可能導致相鄰的圖案彼此間導通，因此，如圖20所例示那樣，期望能任意地設 定離子液體噴出區域2001的大小。在該情況下，也可以預先在存儲器1909中存儲表示噴 出區域的大小和噴出量的關系的表或關系式，基于該表或關系式自動地確定噴出量。
[0094] 另外，在由加工起點位置、加工終點位置及"FOV size"的大小確定的噴出量（D1) 與由離子液體吐出區域2001的大小確定的噴出量（D2)處于"Dl > D2"的關系的情況下， 布線所需要的液體離子不夠，因此，例如也可以如圖20所例示那樣設定新的離子液體噴出 區域2002來確保必要量。在以離子液體噴出區域2001為加工起點進行加工的情況下，在 到達加工終點之前通過離子液體噴出區域2002,因此，能以離子液體噴出區域2002為新的 加工起點（離子液體補給點）繼續進行加工。
[0095] 在圖14所例示的⑶I畫面中，在設定了上述那樣的加工條件之后，按下開始 (Start)按鈕而能夠開始加工。另外，若照射位置的移動速度過快，則布線可能間斷，因此， 也可以控制線束照射位置的移動速度。而且，為了能目視確認加工的過程，也可以控制成 連續地切換對在顯示區域1401顯示的試樣區域的掃描（寬范圍掃描）和對線束照射區域 1406的掃描（窄范圍掃描）。根據這樣的控制，能通過動態畫面確認加工的過程。另外，如 圖14所例示那樣，通過能目視線束照射區域1406的設定區域，而能通過目視對設定加工區 域和實際的加工狀態進行比較。
[0096] 符號說明
[0097] 101真空腔室
[0098] 102、204真空排氣系統
[0099] 103試樣更換機構
[0100] 104帶電粒子線源
[0101] 105、1705帶電粒子線
[0102] 106、1301、1702 試樣
[0103] 107 二次信號
[0104] 108二次信號檢測系統
[0105] 109控制系統
[0106] 110、1302、1701 試樣臺
[0107] 111試樣工作臺
[0108] 112圖像顯示裝置
[0109] 113離子液體導入機構
[0110] 201 液槽
[0111] 202、303、702、1704 離子液體
[0112] 203 注入口
[0113] 205 開閉器
[0114] 206探針桿
[0115] 207粗動機構
[0116] 208微動機構
[0117] 209 探針
[0118] 301探針固定部
[0119] 302、1703 孔
[0120] 401、501、704離子液體的液滴
[0121] 402、502Si 基板
[0122] 403要照射電子線的區域
[0123] 404、503照射了電子線的區域
[0124] 701目標部位A
[0125] 703目標部位B
[0126] 1001、1101、1201 照射區域 A
[0127] 1002、1102、1202 照射區域 B
[0128] 1003、1103、1203 照射區域 C
[0129] 1303試樣更換棒
[0130] 1304試樣更換室
[0131] 1305、1505試樣旋轉棒
[0132] 1306試樣旋轉棒控制部
[0133] 1307 液體浴
[0134] 1308 配件
[0135] 1309 閘閥
[0136] 1501試樣旋轉棒前端
[0137] 1502試樣臺底部
[0138] 1503、1504 螺紋槽
[0139] 1801 離子液體
【權利要求】
1. 一種布線方法，其對試樣照射帶電粒子線而在該試樣上進行布線加工， 所述布線方法的特征在于， 將離子液體配置于進行所述布線加工的布線軌道上，使所述帶電粒子線的照射位置沿 著該布線軌道移動。
2. 根據權利要求1所述的布線方法，其特征在于， 向所述試樣上滴下所述離子液體，對該滴下的離子液體照射所述帶電粒子線。
3. 根據權利要求1所述的布線方法，其特征在于， 將所述離子液體配置于用于配置所述試樣的試樣臺上，使所述帶電粒子線的照射位置 從配置有該離子液體的位置朝向所述試樣移動。
4. 一種帶電粒子線裝置，其具備： 帶電粒子源； 用于配置被照射帶電粒子線的試樣的試樣臺； 使從該帶電粒子源放出的帶電粒子線的照射位置移動的移動機構， 所述帶電粒子線裝置的特征在于，具備： 將離子液體向試樣的一部分滴下的探針； 控制所述移動機構的控制裝置。
5. 根據權利要求4所述的帶電粒子線裝置，其特征在于， 所述控制裝置以使所述照射位置隨著時間的經過而依次移動的方式控制所述移動機 構。
6. 根據權利要求5所述的帶電粒子線裝置，其特征在于， 所述控制裝置以使一個照射位置與之后照射的照射位置重疊的方式使所述照射位置 移動。
7. 根據權利要求4所述的帶電粒子線裝置，其特征在于， 所述移動機構是使所述帶電粒子線的照射位置偏轉的偏轉器。
8. 根據權利要求4所述的帶電粒子線裝置，其特征在于， 所述移動機構是用于使所述試樣移動的試樣工作臺。
9. 一種帶電粒子線裝置，其具備： 帶電粒子源； 用于配置被照射帶電粒子線的試樣的試樣臺； 使從該帶電粒子源放出的帶電粒子線的照射位置移動的移動機構， 所述帶電粒子線裝置的特征在于，具備： 設于所述試樣臺上的用于保持離子液體的保持部； 控制所述移動機構的控制裝置。
10. 根據權利要求9所述的帶電粒子線裝置，其特征在于， 所述控制裝置以使所述照射位置隨著時間的經過而依次移動的方式控制所述移動機 構。
11. 根據權利要求10所述的帶電粒子線裝置，其特征在于， 所述控制裝置以使一個照射位置和之后照射的照射位置重疊的方式使所述照射位置 移動。
12. 根據權利要求9所述的帶電粒子線裝置，其特征在于， 所述移動機構是使所述帶電粒子線的照射位置偏轉的偏轉器。
13. 根據權利要求9所述的帶電粒子線裝置，其特征在于， 所述移動機構是用于使所述試樣移動的試樣工作臺。
14. 一種帶電粒子線裝置，其具備： 帶電粒子源； 用于配置被照射帶電粒子線的試樣的試樣臺； 使從該帶電粒子源放出的帶電粒子線的照射位置移動的移動機構， 所述帶電粒子線裝置的特征在于，具備： 對配置在所述試樣臺或所述試樣上的離子液體的移動軌道進行設定的輸入裝置； 以使所述帶電粒子線沿著由該輸入裝置設定的移動軌道照射的方式控制所述移動機 構。
15. 根據權利要求14所述的帶電粒子線裝置，其特征在于， 所述控制裝置以使所述照射位置隨著時間的經過沿著所述移動軌道依次移動的方式 控制所述移動機構。
16. 根據權利要求15所述的帶電粒子線裝置，其特征在于， 所述控制裝置以使一個照射位置和之后照射的照射位置重疊的方式使所述照射位置 移動。
17. 根據權利要求14所述的帶電粒子線裝置，其特征在于， 所述移動機構是使所述帶電粒子線的照射位置偏轉的偏轉器。
18. 根據權利要求14所述的帶電粒子線裝置，其特征在于， 所述移動機構是用于使所述試樣移動的試樣工作臺。
【文檔編號】G01N1/28GK104094375SQ201380007984
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年2月1日 優先權日:2012年2月6日
【發明者】橋本陽一朗, 中澤英子, 許斐麻美, 竹內秀一 申請人:株式會社日立高新技術