本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2012年11月12日、發(fā)明名稱為“用于對(duì)樣品進(jìn)行離子束去層的方法和系統(tǒng)及對(duì)其的控制”的申請(qǐng)?zhí)枮?01210450966.6的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及使用離子束打磨機(jī)來(lái)對(duì)樣品進(jìn)行去層，具體涉及使用寬幅離子束打磨機(jī)通過(guò)選擇性地將樣品的層的一種或多種材料移除來(lái)除去所述層，且具體涉及對(duì)其的控制。

背景技術(shù)：

在移除諸如半導(dǎo)體芯片(semiconductor die)等樣品中的層時(shí)，涉及到將包括金屬和電介質(zhì)的集成電路中的很少量且很薄的層移除，以便以精確且可控的方式讓下層電路露出。典型的方法包括：濕式化學(xué)蝕刻、干式(等離子體)蝕刻、以及機(jī)械拋光或物理磨蝕。

機(jī)械拋光是通過(guò)如下方式來(lái)執(zhí)行的：使用拋光墊和磨料漿對(duì)樣品手動(dòng)拋光，以將樣品的表面侵蝕到所需的程度。在這一過(guò)程中所面臨的問(wèn)題是外圍和表面的侵蝕不均勻，在這方面舉例來(lái)說(shuō)，銅比SiO₂移除得慢。這就會(huì)導(dǎo)致：由于施加在不同點(diǎn)處的壓力的大小有差異，或者在對(duì)樣品進(jìn)行加工的期間內(nèi)該樣品的要素密度(feature density)有差異，因而對(duì)于給定表面的移除是不均勻的。

濕式(化學(xué))蝕刻是通過(guò)如下方式來(lái)執(zhí)行的：使用化學(xué)制劑并將樣品浸入該化學(xué)制劑中，引起化學(xué)反應(yīng)以從樣品表面移除材料。這很難控制，其原因是該化學(xué)制劑對(duì)樣品中的不同材料進(jìn)行蝕刻時(shí)的速率有差異，而且，材料界面可能受到嚴(yán)重影響，這再次導(dǎo)致了對(duì)材料的移除的不均勻。

干式(等離子體)蝕刻是通過(guò)如下方式來(lái)執(zhí)行的：使用非活性氣體和/或活性氣體的組合，在強(qiáng)電場(chǎng)中在真空環(huán)境下電離?；钚噪x子引起樣品上的化學(xué)反應(yīng)和物理轟擊，由此從樣品移除材料；而非活性離子僅引起對(duì)樣品的物理轟擊，且由此侵蝕(敲擊掉)樣品。材料密度的不均勻性和蝕刻物質(zhì)濃度(etch species concentration)的不均勻性不利地影響了蝕刻速率和后續(xù)的移除過(guò)程。

離子束打磨也用于通過(guò)蝕刻或打磨樣品來(lái)移除樣品中的材料。離子束打磨也可用于半導(dǎo)體工業(yè)中的其它各種目的，例如膜沉積、或者表面改性或表面活化。使用具有活性氣體和非活性氣體的離子束源，將源氣體離子化，提取正離子且讓這些正離子向駐留在真空腔室中的可旋轉(zhuǎn)冷卻臺(tái)上的樣品加速?？梢哉{(diào)整樣品臺(tái)的角度，以實(shí)現(xiàn)離子在樣品表面上的所期望作用。本領(lǐng)域已知有各種各樣的離子打磨系統(tǒng)，例如，聚焦離子束打磨(Focussed Ion Beam Milling；FIB)系統(tǒng)和寬幅離子束打磨(Broad Ion Beam Milling；BIB)系統(tǒng)。

通常具有鎵離子的很窄(小直徑)的離子束被用在FIB系統(tǒng)中，用于移除樣品(通常在半導(dǎo)體集成電路上)中的精確位置上的材料，也用于在IC上沉積新的材料。這被用來(lái)編輯電路，變更連接的路線以便修補(bǔ)損壞或引入新功能。FIB系統(tǒng)也被用來(lái)橫剖樣品，構(gòu)建新的物理結(jié)構(gòu)，以及在極小的尺度上物理地成形材料(微加工)。由離子束成形的典型區(qū)域?qū)?huì)以微米計(jì)量，或者至多幾十微米。保持樣品靜止不動(dòng)，同時(shí)用離子束來(lái)回掃描。離子束與樣品所成的角度可以通過(guò)讓樣品傾斜來(lái)控制。由于FIB系統(tǒng)的打磨速率相對(duì)較慢，所以能夠被FIB實(shí)際上改性的目標(biāo)區(qū)域被局限得很小。此外，關(guān)于小掃描束還有許多其它方面使得很難準(zhǔn)確地對(duì)較大的區(qū)域改性，這些方面包括停留時(shí)間(dwell time)、重疊區(qū)域、各掃描之間的接近、以及各要素，所有這些都會(huì)例如因?yàn)楹苷碾x子束掠過(guò)樣品(例如，集成電路)的整個(gè)表面而惡化。

中等直徑的離子束(毫米級(jí))通常被用于“清掃”樣品，消除在此前的各步驟中產(chǎn)生的表面損害。一個(gè)示例是：在透射電子顯微鏡(TEM)樣品制備階段，使用物理磨料將樣品拋光直至很薄，然后中等直徑的離子束(通常使用氬離子)被用來(lái)磨蝕該樣品表面，并輕輕地打磨掉(納米級(jí)厚度的)薄層。保持離子束靜止不動(dòng)，與此同時(shí)，通常是讓樣品旋轉(zhuǎn)或來(lái)回掃描，或者讓樣品既旋轉(zhuǎn)又來(lái)回掃描。通?？梢酝ㄟ^(guò)移動(dòng)離子槍來(lái)調(diào)整離子束與樣品所成的角度。被打磨的區(qū)域以幾百微米計(jì)量或以毫米計(jì)量。

最后，寬幅離子束打磨系統(tǒng)(直徑為厘米級(jí))也被用在半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中。對(duì)樣品的層加掩模，當(dāng)樣品暴露在離子束下時(shí)，沒(méi)有被掩模保護(hù)的較大區(qū)域上的材料被移除。離子槍是靜止不動(dòng)的，但是樣品可以旋轉(zhuǎn)并傾斜至不同的角度。被打磨的區(qū)域以厘米計(jì)量。被移除的材料在性質(zhì)上通常是同質(zhì)的(單種材料的層或單種化合物的層被打磨直到被移除)。BIB打磨機(jī)局限于移除同質(zhì)材料層，因?yàn)閷?duì)于給定的同質(zhì)層而言，移除速率保持為恒定，直到觸及下一層為止。BIB打磨離子槍與該離子槍前部的“柵格(grid)”或“場(chǎng)(field)”相關(guān)聯(lián)，這些“柵格”或“場(chǎng)”能夠改變離子束的參數(shù)。寬束離子槍應(yīng)用中的典型的束發(fā)散度在5至20cm的范圍內(nèi)。典型地，集成電路(IC)中的寬幅離子束應(yīng)用包括當(dāng)在IC上構(gòu)建結(jié)構(gòu)時(shí)進(jìn)行的沉積或去層(delayering)。

在沉積應(yīng)用中，寬幅離子束射向材料源。離子束轟擊材料源，并使材料源的原子噴射出來(lái)。將基板置于如下位置處：所噴射的材料源會(huì)在該位置處以大致均勻的方式碰擊并且結(jié)合為層。基板可以線性移動(dòng)(沿著x方向、y方向和z方向)并且旋轉(zhuǎn)(繞著x軸、y軸和z軸---這應(yīng)該包括基板的關(guān)于所噴射材料源的主要作用方向的傾斜角度的變化)。掩模可以被用來(lái)在基板上創(chuàng)建預(yù)定的結(jié)構(gòu)?？商娲?，材料可以預(yù)先按照預(yù)定圖案沉積在掩模上，且在移除了該掩模時(shí)，使得所沉積的材料以上述預(yù)定圖案的負(fù)像(negative image)的方式保留在基板上。

在材料移除應(yīng)用中，寬幅離子束射向樣品，按照非選擇性的方式移除樣品材料。一般而言，掩模被提前施加在樣品上，或者掩模材料按照預(yù)定圖案預(yù)先沉積在樣品上。公知的系統(tǒng)被配置用來(lái)在不侵蝕掩?；蛟撗谀Ｏ旅娴臉悠返那疤嵯?，不加任何選擇地移除該樣品的同質(zhì)材料層，從而易于在IC上創(chuàng)建結(jié)構(gòu)。可以調(diào)整樣品的角度以使大致上同質(zhì)的材料層的移除速率最大化。端點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)也可以用來(lái)檢測(cè)出何時(shí)已經(jīng)基本上移除了上述大致同質(zhì)的材料層以及何時(shí)正要移除下一層的材料，在此時(shí)刻，停止移除。

美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/205,522披露了“Method of Reworking Structures Incorporating Low-K Dielectric Materials(對(duì)含有低介電常數(shù)的電介質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行再加工的方法)”。美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/661,201披露了“Directed Mult-Deflected Ion Beam Milling of a work Piece and Determining and Controlling Extent Thereof(工件的定向多偏離離子束打磨以及確定并控制其程度)”。此外，美國(guó)專利No.5,926,688披露了“Method of Removing Thin Film Layers of a Semiconductor Component(移除半導(dǎo)體部件的薄膜層的方法)”。然而，這些已提及的專利中沒(méi)有任何一件專利克服了在對(duì)樣品進(jìn)行去層的一般領(lǐng)域中的缺點(diǎn)。

因此，需要能夠克服對(duì)樣品進(jìn)行去層的一般領(lǐng)域中的一些缺點(diǎn)的方法和系統(tǒng)。

這里提供這些背景技術(shù)信息是為了披露本申請(qǐng)人認(rèn)為的可能與本技術(shù)相關(guān)的信息。既沒(méi)有必要也不應(yīng)該將前述的任何信息解釋為構(gòu)成了對(duì)抗本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本技術(shù)的目的是提供用于對(duì)樣品進(jìn)行離子束去層的方法和系統(tǒng)以及對(duì)其的控制。

根據(jù)本技術(shù)的一方面，提供了一種用于對(duì)樣品去層以對(duì)所述樣品進(jìn)行逆向工程的系統(tǒng)，其中，所述樣品的暴露表面包括多種材料，所述系統(tǒng)包括：離子束打磨機(jī)；去層反饋機(jī)制；和控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與所述離子束打磨機(jī)和所述去層反饋機(jī)制可操縱地通信，以基于所述反饋機(jī)制自動(dòng)控制所述離子束打磨機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)操作參數(shù)，從而使用所述離子束打磨機(jī)的離子束以相等的離子束移除速率移除所述多種材料中的每種材料，以從所述樣品的所述暴露表面移除具有恒定厚度的平坦的層，其中，從所述樣品的每個(gè)新暴露的表面獲取表面數(shù)據(jù)，以用于對(duì)至少一部分的所述樣品進(jìn)行逆向工程。

根據(jù)本技術(shù)的另一方面，提供了一種使用離子束打磨機(jī)對(duì)樣品進(jìn)行逆向工程的方法，所述方法包括：識(shí)別所述樣品的暴露表面中的多種材料以及對(duì)應(yīng)于每種所述材料的離子束移除速率的一個(gè)或更多個(gè)操作參數(shù)；操縱所述離子束打磨機(jī)；通過(guò)去層反饋機(jī)制測(cè)量樣品去層變化；基于所測(cè)量的所述樣品去層變化自動(dòng)調(diào)整所識(shí)別的所述一個(gè)或更多個(gè)操作參數(shù)，以使用來(lái)自所述離子束打磨機(jī)的離子束以相等的離子束移除速率同時(shí)移除所述多種材料中的每種材料，從而從所述樣品的所述暴露表面移除具有恒定厚度的平坦的層；從所述樣品的新暴露的表面獲取表面數(shù)據(jù)；以及針對(duì)至少再一層重復(fù)上述識(shí)別、操縱和獲取步驟，所獲取的表面數(shù)據(jù)用于對(duì)至少一部分的所述樣品進(jìn)行逆向工程。

根據(jù)本技術(shù)的另一方面，提供了一種用于對(duì)樣品去層以對(duì)所述樣品進(jìn)行逆向工程的系統(tǒng)，其中所述樣品的暴露表面包括多種材料，所述系統(tǒng)包括：離子束打磨機(jī)；去層反饋機(jī)制；以及控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與所述離子束打磨機(jī)和所述去層反饋機(jī)制可操縱地通信，以基于所述反饋機(jī)制自動(dòng)控制所述離子束打磨機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)操作參數(shù)，從而以所述多種材料中每種材料各自的離子束移除速率移除所述每種材料；其中，所述控制系統(tǒng)經(jīng)操作以依據(jù)移除步驟的順序來(lái)順序地操作所述離子束打磨機(jī)，從而在每個(gè)移除步驟中以所述各自的離子束移除速率順序地移除所述多種材料中的一種或更多種材料，使得在完成所述順序時(shí)從所述樣品的所述暴露表面移除了具有恒定厚度的平坦的層；其中，從所述樣品的每個(gè)新暴露的表面獲取表面數(shù)據(jù)，以用于對(duì)至少一部分的所述樣品進(jìn)行逆向工程。

根據(jù)本技術(shù)的另一方面，提供了一種使用離子束打磨機(jī)對(duì)樣品進(jìn)行逆向工程的方法，所述方法包括：識(shí)別所述樣品的暴露表面中的多種材料；定義移除順序，所述移除順序由一個(gè)或更多個(gè)操作參數(shù)定義，其中針對(duì)每一移除順序的所述操作參數(shù)中的每一者對(duì)應(yīng)于每種所述材料各自的離子束移除速率；根據(jù)所述移除順序來(lái)操縱所述離子束打磨機(jī)；通過(guò)去層反饋機(jī)制測(cè)量樣品去層變化；在所述移除順序的每一個(gè)步驟期間，基于所測(cè)量的所述樣品去層變化自動(dòng)調(diào)整所述一個(gè)或更多個(gè)操作參數(shù)，以使用來(lái)自所述離子束打磨機(jī)的離子束以期望的離子束移除速率來(lái)順序地移除所述多種材料中的至少一種材料，使得在完成所定義的順序時(shí)，從所述樣品的所述暴露表面移除了具有恒定的厚度的平坦的層；從所述樣品的新暴露的表面獲取表面數(shù)據(jù)；以及針對(duì)至少再一層重復(fù)所述方法，所獲取的表面數(shù)據(jù)用于對(duì)至少一部分的所述樣品進(jìn)行逆向工程。

這些表面數(shù)據(jù)可以包括能夠描述頂面的各要素或其它各方面的特征的圖片、圖像或其它數(shù)據(jù)表達(dá)。

上述方法可以按照如下任選的方式來(lái)執(zhí)行：一種方式是，移除恒定厚度的層的步驟是在單個(gè)步驟中完成的，在這種方式中，存在于恒定厚度的層中的各種材料的預(yù)定移除速率是相同的；另一種方式是，移除恒定厚度的層的步驟可以重復(fù)多次，在這種方式中，對(duì)于每次重復(fù)，各種材料各自的移除速率可能是不同的，但是所重復(fù)的各步驟(每次重復(fù)時(shí)，離子束打磨機(jī)的操作特性都不同)的結(jié)果導(dǎo)致了所述恒定厚度的層的移除。

視需要，上述方法可以進(jìn)一步包括如下的步驟：重復(fù)前述各步驟，直到從樣品中已經(jīng)移除了預(yù)定數(shù)量的層或已經(jīng)移除了該樣品的預(yù)定總厚度，上述預(yù)定數(shù)量和上述預(yù)定總厚度均由操縱人員預(yù)先確定。

視需要，上述方法可以進(jìn)一步包括如下的步驟：使用根據(jù)每個(gè)已移除層而獲取的表面數(shù)據(jù)，生成層次化電路示意圖。

附圖說(shuō)明

從以下結(jié)合附圖給出的詳細(xì)描述可以更清楚本技術(shù)的特征和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中：

圖1在各方面表示了存在于IC中的各個(gè)層(現(xiàn)有技術(shù))。

圖2在各方面表示了離子槍、離子束、樣品臺(tái)和樣品(現(xiàn)有技術(shù))。

圖3是在各方面表示了對(duì)于兩種材料A和B而言，材料打磨速率與離子打磨機(jī)操作參數(shù)的關(guān)系的圖。

圖4是在各方面表示了對(duì)于銅(Cu)和二氧化硅(SiO₂)而言，材料打磨速率與樣品臺(tái)角度的關(guān)系的圖。

圖5是在各方面表示了對(duì)于銅(Cu)、二氧化硅(SiO₂)和氮化硅(Si₃N₄)而言，材料打磨速率與樣品臺(tái)角度的關(guān)系的圖。

具體實(shí)施方式

定義

樣品：樣品可以指一種或多種材料的合成物。樣品也可以指但不局限于半導(dǎo)體器件、集成電路、任何厚度的金屬和電介質(zhì)的層、處于任何尺寸的區(qū)域中的一種或多種材料、光學(xué)器件、電子器件，或它們的任意組合。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)很容易理解出于本文所公開的主題的目的的樣品的含義。

去層可能必須包括但不局限于下列：部分地或者全部地移除一個(gè)或多個(gè)層，其中，所述一個(gè)或多個(gè)層或該(些)層的某些部分可以包括一種或多種材料；移除部分地或者全部地包括一種或多種材料的一個(gè)或多個(gè)層，其中，所述一個(gè)或多個(gè)層可以包括較小或較大的表面面積；部分地或者全部地移除一個(gè)或多個(gè)層，其中，所述一個(gè)或多個(gè)層可以是任何所期望的厚度；部分地或者全部地將一種或多種材料移除至任何所期望的程度；部分地或者全部地移除一個(gè)或多個(gè)大致平行的層，其中，所述一個(gè)或多個(gè)大致平行的層或該(些)層的某些部分可以包括一種或多種材料；部分地或者全部地移除一個(gè)或多個(gè)大致平坦的層，其中，所述一個(gè)或多個(gè)大致平坦的層或該(些)層的某些部分可以包括一種或多種材料；部分地或者全部地移除一個(gè)或多個(gè)大致恒定厚度且平行的層，其中，所述一個(gè)或多個(gè)大致恒定厚度且平行的層或該(些)層的某些部分可以包括一種或多種材料；部分地或者全部地移除一個(gè)或多個(gè)可變厚度且平行的層，其中，所述一個(gè)或多個(gè)可變厚度且平行的層或該(些)層的某些部分可以包括一種或多種材料；或者以上的任意組合。出于本文所公開的主題的目的，術(shù)語(yǔ)“除去”和“對(duì)…進(jìn)行去層”可以互換地使用。

同質(zhì)：出于本文的公開內(nèi)容的目的，“同質(zhì)”用來(lái)描述包括唯一一種材料的材料、結(jié)構(gòu)、合成物或它們的某些部分。

非同質(zhì)：出于本文的公開內(nèi)容的目的，“非同質(zhì)”用來(lái)描述包括不止一種材料的材料、結(jié)構(gòu)、合成物或它們的某些部分。

在本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“大約”是指以標(biāo)稱值為中心在+/-10％范圍內(nèi)的變動(dòng)。應(yīng)該理解，無(wú)論是否具體指出，本文所提供的給定值中總是包括這種變動(dòng)。

除非做出其它定義，否則本文所用的全部技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科技術(shù)語(yǔ)的含義都與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的含義相同。

在本申請(qǐng)中，提供了用于除去離子束打磨機(jī)中的樣品的層的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述層包括一種或多種材料，所述去層過(guò)程是通過(guò)調(diào)整離子束打磨機(jī)的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)并且選擇性地將所述一種或多種材料中的各材料按照各自的預(yù)定速率移除而實(shí)現(xiàn)的。

在離子束打磨機(jī)中對(duì)樣品進(jìn)行去層

可以使用諸如FIB打磨機(jī)或BIB打磨機(jī)等各種離子束打磨機(jī)來(lái)完成去層。在本發(fā)明所公開的主題的各方面中，是在BIB打磨機(jī)中執(zhí)行樣品去層。離子束打磨機(jī)可以用來(lái)逐層地移除IC中的一個(gè)或多個(gè)層，使得在IC的整個(gè)表面上露出下層電路。例如，如圖1所示，IC可以具有很多層。最底層可以是poly(多晶硅)層101。在該poly層上緊接著可以是多個(gè)金屬層102至105。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)很容易理解IC內(nèi)的各層。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，樣品的層或該樣品的某些部分的層可以由一種或多種材料制成。移除某層可以包括部分地或者全部地移除存在于該層中的一種或多種材料。層可以具有任意厚度。存在于樣品中的一種或多種材料可以是來(lái)自化學(xué)周期表的任何一種或多種材料。每一層均可以由材料的混合物制成，這些材料例如是但不局限于具有各種形狀和結(jié)構(gòu)的金屬和電介質(zhì)。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的那樣，市場(chǎng)上很容易獲得各種各樣的離子束打磨機(jī)。出于本文的公開內(nèi)容的目的，“離子束打磨機(jī)”、“打磨機(jī)”和“離子打磨機(jī)”均可以互換地使用。類似地，“寬幅離子束打磨機(jī)”、“BIB打磨機(jī)”和“寬束離子打磨機(jī)”也均可以互換地使用。

離子束打磨機(jī)可以包含一個(gè)或多個(gè)離子束源。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，離子打磨機(jī)包含：一個(gè)或多個(gè)大直徑柵格式離子束源；和一個(gè)角度可變的冷卻式樣品臺(tái)，該樣品臺(tái)能夠傾斜并旋轉(zhuǎn)。樣品臺(tái)可以安置在真空腔室中。各種氣體注入系統(tǒng)可以配送不同的處理氣體，且等離子體橋中和器(plasma bridge neutralizer)可以用來(lái)中和離子束。真空計(jì)、預(yù)真空進(jìn)樣室(load-lock)、真空泵、一個(gè)或多個(gè)控制面板、以及一個(gè)或多個(gè)處理器也可以與離子打磨機(jī)相關(guān)聯(lián)。離子打磨機(jī)也可以包括用于引進(jìn)各種氣體的元件和用于控制樣品臺(tái)的一個(gè)或多個(gè)元件。此外，一個(gè)或多個(gè)離子束源可以與光闌(aperture)及靜電透鏡相關(guān)聯(lián)。離子打磨機(jī)可以包含一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器，以啟動(dòng)離子打磨機(jī)的一個(gè)或多個(gè)元件。離子打磨機(jī)可以包括一個(gè)或多個(gè)控制器或包括一個(gè)控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)處理器，以控制一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作特性或參數(shù)。應(yīng)該理解，離子打磨機(jī)的操作和離子打磨機(jī)的各個(gè)基本部件對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是很容易知曉的。圖2示出了離子源201的示例圖，從離子源201產(chǎn)生離子束202。該離子束沖擊放置在樣品臺(tái)203上的樣品204。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，離子打磨機(jī)及其各個(gè)部件可以被統(tǒng)稱為離子打磨機(jī)。離子打磨機(jī)可以包括端點(diǎn)檢測(cè)單元作為其部件之一。端點(diǎn)檢測(cè)單元能夠可操縱地與離子打磨機(jī)連接。端點(diǎn)檢測(cè)單元能夠在一種或多種材料正被移除時(shí)檢測(cè)或測(cè)量出樣品中的一個(gè)或多個(gè)變化。例如，該檢測(cè)單元能夠針對(duì)不同材料的定性和/或定量進(jìn)行檢測(cè)或測(cè)量。離子打磨機(jī)可以包括成像系統(tǒng)作為其部件之一。成像系統(tǒng)能夠可操縱地與離子打磨機(jī)連接。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地知曉各種端點(diǎn)檢測(cè)單元和成像系統(tǒng)。此外，離子打磨機(jī)可以與控制系統(tǒng)一起形成一個(gè)用于對(duì)樣品進(jìn)行去層的系統(tǒng)。

一般而言，在離子束打磨機(jī)中對(duì)樣品進(jìn)行去層會(huì)涉及到離子束入射和對(duì)樣品的表面的沖擊，借此，離子束與該表面的相互作用導(dǎo)致材料以一定的速率從該表面移除。出于本文所公開的主題的目的，術(shù)語(yǔ)“速率”、“材料移除速率”、“移除速率”、“去層速率”、“打磨速率”、“蝕刻或刻蝕速率”、“材料速率”和“移除的速率”均可以互換地使用。

樣品的表面可能是非同質(zhì)的，并因此構(gòu)成了不同的材料合成物。樣品的表面也可能是同質(zhì)的，其構(gòu)成了單一的材料合成物。從表面移除材料可以是選擇性移除存在于該表面上的一種或多種材料。從表面移除材料也可以是非選擇性地移除一種或多種材料，而不對(duì)要從該表面上移除的是何種材料施加任何控制。當(dāng)對(duì)樣品的表面進(jìn)行了去層時(shí)，無(wú)論被去層的表面是同質(zhì)的還是非同質(zhì)的，留下的下層表面可能是大致均勻或均一的。當(dāng)對(duì)樣品的表面進(jìn)行了去層時(shí)，留下的下層表面也可能是基本上不均勻或不均一的。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，通過(guò)調(diào)整離子束打磨機(jī)的各操作特性中的一個(gè)或多個(gè)操作特性來(lái)配置該離子束打磨機(jī)。該一個(gè)或多個(gè)離子束打磨機(jī)操作特性可以與在移除材料時(shí)所用的預(yù)定速率相關(guān)聯(lián)。對(duì)樣品進(jìn)行去層可以通過(guò)把離子打磨機(jī)配置成將一種或多種材料以它們各自的預(yù)定速率從樣品移除來(lái)實(shí)現(xiàn)。移除速率與離子打磨機(jī)操作特性集合的相關(guān)性可以在實(shí)驗(yàn)上通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)(trial and error)或通過(guò)擬合方法來(lái)獲得。移除速率和與它們相關(guān)聯(lián)的離子打磨機(jī)操作特性集合可以記錄或存儲(chǔ)在任何存儲(chǔ)介質(zhì)中，以用于將來(lái)對(duì)離子打磨機(jī)的操控，所述存儲(chǔ)介質(zhì)例如是數(shù)據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)器件、計(jì)算存儲(chǔ)器件或本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的任何存儲(chǔ)介質(zhì)。

可以將去層設(shè)置成執(zhí)行一定的時(shí)間；之后，可以從離子束打磨機(jī)移走樣品，對(duì)該樣品進(jìn)行分析，并且必要的話進(jìn)一步進(jìn)行去層，直到實(shí)現(xiàn)所需程度的去層為止。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，可以設(shè)置成一直執(zhí)行去層直到除去了樣品的一定厚度為止。去層也可以涉及移除大致平行的同質(zhì)或非同質(zhì)的層。將要被除去的樣品層的表面面積可以是較大的。進(jìn)一步地，將要被除去的樣品層的表面面積可以在5至20平方厘米的范圍內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，二次離子質(zhì)譜(SIMS)端點(diǎn)檢測(cè)單元可以用來(lái)幫助準(zhǔn)確地控制打磨速率。本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易理解SIMS及其作為端點(diǎn)檢測(cè)元件的用途。視覺(jué)檢測(cè)、化學(xué)檢測(cè)工具、其它質(zhì)譜工具或本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易知曉的任何端點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)也可以用作端點(diǎn)檢測(cè)單元/元件來(lái)準(zhǔn)確地控制打磨速率。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，可以為了對(duì)器件內(nèi)固有的電路進(jìn)行逆向工程而執(zhí)行去層。離子束打磨機(jī)可以用來(lái)逐層地對(duì)器件進(jìn)行去層，使得各層的表面上的電路或電路接線暴露出來(lái)。當(dāng)對(duì)器件進(jìn)行了去層時(shí)，就可以獲取各層的圖片、圖像或其它表達(dá)(例如，基于所檢測(cè)到的表面要素的數(shù)據(jù)表達(dá)的電路示意圖模型)，由此獲取各層的表面上的電路或電路接線。使用適當(dāng)?shù)能浖ぞ?，通過(guò)將不同層的圖片、圖像或其它表達(dá)拼湊在一起，就能夠生成器件內(nèi)固有的各個(gè)部件之間的電路接線，無(wú)論其是層內(nèi)的還是層之間的電路接線。對(duì)于更大器件內(nèi)的各個(gè)器件，可以重復(fù)上述這個(gè)過(guò)程，并且可以開發(fā)出該更大器件內(nèi)的各個(gè)器件的電路接線的層次化示意圖。也可以使用專用軟件工具來(lái)生成層次化電路示意圖。這種電路示意圖可有效地識(shí)別出使用了正被去層的目標(biāo)器件中所要求的元件的跡象。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，可以為了(但不局限于)下列目的而執(zhí)行去層：故障分析(缺陷識(shí)別)、電路編輯、樣品/器件特性測(cè)量、設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)、以及贗品檢測(cè)。

選擇性

如上所述，離子束打磨機(jī)的操作可以取決于一個(gè)或多個(gè)離子束打磨機(jī)操作特性或參數(shù)。離子束打磨機(jī)的操作和這種操作的結(jié)果可以根據(jù)針對(duì)一個(gè)或多個(gè)離子束打磨機(jī)操作特性所做的調(diào)整而變化。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作特性或參數(shù)可以包括但不局限于：離子束方向、離子束大小、樣品冷卻狀況、腔室基礎(chǔ)壓力、腔室跨接壓力、腔室處理壓力、預(yù)真空進(jìn)樣室基礎(chǔ)壓力、預(yù)真空進(jìn)樣室跨接壓力、樣品臺(tái)線性位置、樣品臺(tái)角度、樣品臺(tái)旋轉(zhuǎn)速度、樣品臺(tái)溫度、離子源加速器電壓、離子源加速器電流、離子源束電壓、離子源束電流、離子源提取器柵格配置、離子源提取器柵格材料、等離子體橋中和器(PBN)陰極電壓、等離子體橋中和器發(fā)射電流、PBN氣體流、離子源氣體流和類型、背景氣體流和類型、樣品與離子槍所成的角度、任何的腔室條件、側(cè)壁角度或它們的任何組合，或者是本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的可調(diào)整的任何離子打磨機(jī)特性或參數(shù)。出于本文所公開的主題的目的，“離子打磨機(jī)操作特性”、“離子打磨機(jī)操作參數(shù)”、“特性”和“參數(shù)”可以互換地使用。類似地，“樣品臺(tái)角度”和“樣品角度”可以互換地使用?！半x子束角度”、“樣品與離子束所成的角度”或者“樣品臺(tái)與離子束所成的角度”都意味著離子束沖擊樣品的角度。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，離子源射頻功率可以是前進(jìn)的或反射的。離子源提取器柵格配置可以包括為提取器柵格選擇適當(dāng)?shù)牟牧稀⒋笮?、?shù)量和柵格圖案。提取器柵格配置可以被設(shè)置成用于產(chǎn)生聚焦的、準(zhǔn)直的或發(fā)散的離子束。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，離子源氣體流和類型可以是多種多樣的。離子源氣體可以是不活潑的或活性的。進(jìn)一步地，背景氣體流和類型可以是多種多樣的。背景氣體可以是活性的。此外，樣品與離子槍所成的角度可以通過(guò)移動(dòng)樣品臺(tái)或通過(guò)移動(dòng)離子槍或通過(guò)移動(dòng)它們二者來(lái)進(jìn)行調(diào)整?？梢哉{(diào)整樣品與離子槍所成的角度以選擇最佳的蝕刻/打磨速率。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，離子源提取器柵格材料可以是石墨、鉬或本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易理解的任何其它材料。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，調(diào)整一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作特性就可以提供不同的材料移除速率。例如，對(duì)于給定的離子打磨機(jī)操作特性集合，特定樣品或不同樣品中的特定材料的移除速率可以相同。作為另一示例，對(duì)于不同的離子打磨機(jī)操作特性集合，給定樣品中的給定材料可以具有不同的移除速率。作為又一示例，對(duì)于給定的離子打磨機(jī)操作特性集合，不同樣品中的給定材料可以具有不同的移除速率。作為再一示例，對(duì)于不同的離子打磨機(jī)操作特性集合，不同樣品中的給定材料可以具有不同的移除速率。對(duì)于同一樣品或不同樣品中的給定材料，上述一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作特性的各種排列和組合可以提供不同的移除速率。離子打磨機(jī)操作特性或參數(shù)的集合可以必須包括一組對(duì)應(yīng)于與材料的移除速率相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作特性或參數(shù)的值。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，速率可以是預(yù)定的。可以借助實(shí)驗(yàn)通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)或借助擬合方法來(lái)獲得預(yù)定速率。對(duì)于給定的材料，可以通過(guò)將離子束打磨機(jī)特性設(shè)定為某組值并獲得相應(yīng)的材料移除速率來(lái)獲得預(yù)定速率。

例如，可以通過(guò)將特定材料置于離子打磨機(jī)內(nèi)、將操作特性調(diào)整到某組值并記錄該材料的移除速率來(lái)獲得該材料的第一預(yù)定速率?？梢酝ㄟ^(guò)將離子打磨機(jī)操作參數(shù)調(diào)整到第二組值來(lái)獲得上述材料的第二預(yù)定移除速率。進(jìn)一步，對(duì)于給定材料，可以設(shè)定各種不同的離子打磨機(jī)操作特性集合，并確定相應(yīng)的速率。此外，可以設(shè)定各種不同的離子打磨機(jī)操作特性組合，并且執(zhí)行實(shí)驗(yàn)，以獲得相同樣品或不同樣品中的一種或多種材料的移除速率。然后，可以將這樣確定的速率歸類為預(yù)定速率。預(yù)定速率也可以通過(guò)擬合方法獲得。在各方面，可以通過(guò)引入活性物質(zhì)并將它們與從離子束源噴射的物質(zhì)混合，來(lái)獲得材料的預(yù)定速率。應(yīng)該理解，用于獲得或測(cè)量材料移除速率的任何方法都將落入本發(fā)明的范圍之下。

不同材料的預(yù)定速率可以與它們各自的離子打磨機(jī)操作特性集合相關(guān)聯(lián)。不同材料的預(yù)定速率和與它們相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)離子打磨機(jī)操作特性集合可以被手動(dòng)地記錄或被存儲(chǔ)在任何介質(zhì)中，并用于將來(lái)的離子打磨機(jī)的操控。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，每個(gè)離子打磨機(jī)操作特性集合可以包括一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作特性。每個(gè)集合內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作特性的值可以是已經(jīng)在反復(fù)試驗(yàn)或擬合過(guò)程中設(shè)定的值。此外，因?yàn)檫@些值可以在反復(fù)試驗(yàn)或擬合過(guò)程中設(shè)定，所以它們也可以被視為預(yù)定的值。進(jìn)一步地，用來(lái)存儲(chǔ)離子打磨機(jī)操作特性集合及相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)預(yù)定速率的介質(zhì)是計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電子器件、光學(xué)器件或本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易知曉的任何存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)介質(zhì)可以是離子打磨機(jī)的一部分，存儲(chǔ)介質(zhì)也可以是包括離子打磨機(jī)和控制系統(tǒng)的系統(tǒng)的一部分。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，選擇性移除可以被視為：為了按照某個(gè)預(yù)定速率移除材料，相對(duì)于按照另一個(gè)不同的預(yù)定速率移除另一材料而言，調(diào)整一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作特性。此外，選擇性移除可以被視為是將特定材料移除。非選擇性移除可以被視為是以某組操作參數(shù)來(lái)操縱離子打磨機(jī)，而不對(duì)一種或多種材料的移除速率進(jìn)行控制。這會(huì)導(dǎo)致不均勻或不均一的下層表面。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，離子打磨機(jī)操作特性可以設(shè)置成使得在給定的時(shí)間段內(nèi)，第一材料的預(yù)定移除速率比第二材料的預(yù)定移除速率大。此后，在第二材料的預(yù)定移除速率比第一材料的預(yù)定移除速率大的時(shí)間段內(nèi)，可以將離子打磨機(jī)特性調(diào)整并設(shè)置為另一組值。將要被移除的所有材料的預(yù)定速率基本上相同也是可以的。出于本文的公開內(nèi)容的目的，“時(shí)間段”和“一段時(shí)間”可以互換地使用。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，可以設(shè)置上述一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作參數(shù)中的除了一者之外的其余全部參數(shù)。上述一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作參數(shù)中的一者是可變的，并且針對(duì)這個(gè)可變的離子打磨機(jī)操作參數(shù)的各個(gè)值，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)或通過(guò)擬合來(lái)獲得一種或多種材料的移除速率。所獲得的結(jié)果和為了獲得這些結(jié)果時(shí)所設(shè)置的相應(yīng)離子打磨機(jī)操作參數(shù)可以彼此相關(guān)聯(lián)，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以很容易地理解所需的存儲(chǔ)介質(zhì)的種類?；谒@得的結(jié)果，可以繪制如圖3所示的曲線圖300。所繪制的曲線圖中將兩種材料A 310和B 320的打磨速率或移除速率圖示為離子打磨機(jī)操作參數(shù)的函數(shù)。在301處，材料B的移除速率大于材料A的移除速率。在302處，材料A和材料B的移除速率基本相等，而在303處，材料A的移除速率大于材料B的移除速率。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，當(dāng)對(duì)包括材料A和材料B的樣品進(jìn)行去層時(shí)，可以將該去層設(shè)置成是利用如下的一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作參數(shù)來(lái)進(jìn)行的：該一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作參數(shù)被設(shè)置成使得同時(shí)移除材料A和材料B。如在交叉點(diǎn)302處所示，當(dāng)上述一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作參數(shù)被設(shè)置成使得材料A和材料B的移除速率基本相等時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)材料A和材料B的同時(shí)移除。例如，上述一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作參數(shù)可以被設(shè)置成使得與材料A相比以更快的速率移除材料B。于是，可以實(shí)現(xiàn)從樣品中選擇性地移除材料。在這種去層過(guò)程中，對(duì)于兩種材料A和B的任何移除速率而言，除了一個(gè)離子打磨機(jī)操作參數(shù)之外的其余全部參數(shù)都將會(huì)保持恒定。這一個(gè)可變的離子打磨機(jī)操作參數(shù)可以按照需要被設(shè)置為相應(yīng)的值。例如，對(duì)于在302處進(jìn)行去層而言，所需的參數(shù)值可以是對(duì)應(yīng)于該交叉點(diǎn)的參數(shù)值。這就允許以相同的速率移除材料A和材料B。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作特性，并且可以確定作為樣品臺(tái)角度(其也可以被視為離子打磨機(jī)的操作參數(shù))的函數(shù)的移除速率?？梢酝ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)或通過(guò)擬合方法來(lái)確定一種或多種材料的速率。進(jìn)一步地，任何其它的離子打磨機(jī)操作特性均可以取代樣品臺(tái)角度。

例如，所確定的速率可以針對(duì)兩種材料，并且這兩種材料可以是Cu和SiO₂。與Cu和SiO₂的在各個(gè)樣品臺(tái)角度情況下的移除速率相關(guān)的離子打磨機(jī)操作特性集合可以彼此相關(guān)聯(lián)，并存儲(chǔ)在任何存儲(chǔ)介質(zhì)中。使用所確定的速率和來(lái)自存儲(chǔ)介質(zhì)的相關(guān)聯(lián)的離子打磨機(jī)操作特性，可以針對(duì)Cu 401和SiO₂ 402繪制出曲線圖400，該曲線圖圖示了作為樣品臺(tái)角度的函數(shù)的預(yù)定速率。應(yīng)該理解，可以在不用明確地繪制曲線圖的前提下執(zhí)行去層。例如，可能包括一個(gè)或多個(gè)處理器的控制系統(tǒng)能夠控制離子打磨機(jī)對(duì)樣品進(jìn)行去層，而不用明確地繪制曲線圖。

參見(jiàn)圖4所繪制的曲線圖400，可以獲得交叉點(diǎn)403，在這一點(diǎn)處，對(duì)于特定的樣品臺(tái)角度，Cu和SiO₂的移除速率基本相同。該交叉點(diǎn)可以提供Cu和SiO₂的預(yù)定移除速率。例如，如果要除去包含Cu和SiO₂的層，那么可以根據(jù)所存儲(chǔ)的值(這些值可能與交叉點(diǎn)有關(guān))調(diào)整離子打磨機(jī)操作特性，以便在一段時(shí)間內(nèi)將Cu和SiO₂按照各自的與交叉點(diǎn)有關(guān)的預(yù)定速率移除。

作為另一示例，所確定的速率可以針對(duì)三種材料，這三種材料可以是Cu、SiO₂和Si₃N₄。與Cu、SiO₂和Si₃N₄的在各個(gè)樣品臺(tái)角度情況下的移除速率相關(guān)的離子打磨機(jī)操作特性集合分別可以彼此相關(guān)聯(lián)，并存儲(chǔ)在本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的任何存儲(chǔ)介質(zhì)中。使用所確定的速率和來(lái)自存儲(chǔ)介質(zhì)的相關(guān)聯(lián)的離子打磨機(jī)操作特性，可以針對(duì)Cu 501、SiO₂ 502和Si₃N₄ 503繪制出曲線圖500，該曲線圖圖示了作為樣品臺(tái)角度的函數(shù)的預(yù)定速率。

參見(jiàn)圖5所繪制的曲線圖，可以獲得交叉點(diǎn)504，在這一點(diǎn)處，對(duì)于特定的樣品臺(tái)角度，Cu和Si₃N₄的移除速率基本相同。還存在著SiO₂與Si₃N₄之間的交叉點(diǎn)505，在這一點(diǎn)處，對(duì)于特定的樣品臺(tái)角度，SiO₂和Si₃N₄的移除速率基本相同。例如，如果要對(duì)包括含有Cu、SiO₂和Si₃N₄的層的樣品進(jìn)行去層，那么可以根據(jù)所存儲(chǔ)的值(這些值與Cu和Si₃N₄的交叉點(diǎn)有關(guān))調(diào)整離子打磨機(jī)操作特性，以便在一段時(shí)間內(nèi)選擇性地將Cu和Si₃N₄按照各自的預(yù)定速率(該預(yù)定速率應(yīng)該與Cu和Si₃N₄的交叉點(diǎn)有關(guān))移除。此后，可以根據(jù)所存儲(chǔ)的值(這些值與SiO₂和Si₃N₄的交叉點(diǎn)有關(guān))調(diào)整離子打磨機(jī)操作特性，以便在一段時(shí)間內(nèi)選擇性地將SiO₂和Si₃N₄按照各自的預(yù)定速率(該預(yù)定速率應(yīng)該與SiO₂和Si₃N₄的交叉點(diǎn)有關(guān))移除，從而留下基本均勻的下層表面。在交叉點(diǎn)504和交叉點(diǎn)505之間，唯一的可能需要改變的離子打磨機(jī)操作參數(shù)可以是樣品臺(tái)角度。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在要被移除的任何材料之間都可能沒(méi)有任何交叉點(diǎn)。例如，類似于以上示例，有一個(gè)要被除去的層可能包括三種材料A、B和C。在獲得了預(yù)定速率并繪制了類似于圖5的曲線圖之后，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)沒(méi)有任何交叉點(diǎn)。在這種情況下，離子打磨機(jī)操作特性可以設(shè)置成使得在一段時(shí)間內(nèi)可以首先選擇性地移除三種材料中具有較低預(yù)定速率的兩種材料，然后可以調(diào)整離子打磨機(jī)操作特性使得在另一段時(shí)間內(nèi)選擇性地移除具有較高預(yù)定速率的第三種材料。移除前兩種材料所需的時(shí)間段可以比移除第三種材料所需的時(shí)間段長(zhǎng)。

作為示例，參見(jiàn)下表。

對(duì)于給定的離子打磨機(jī)操作特性-集合III，全部三種材料A、B和C都可以被移除的預(yù)定速率是0.4A/秒?？梢哉{(diào)整離子打磨機(jī)操作特性以反映在某段時(shí)間內(nèi)的離子打磨機(jī)操作特性-集合III，其中，材料A、材料B和材料C同時(shí)都被移除。在同時(shí)對(duì)三種材料A、B和C進(jìn)行了去層之后，下層表面將是基本均勻的。類似地，可以設(shè)置離子打磨機(jī)操作特性以反映在一段時(shí)間(例如t₁)內(nèi)的離子打磨機(jī)操作特性-集合I，其中，以0.3A/秒移除材料A和材料C，并以0.1A/秒移除材料B。此后，可以設(shè)置離子打磨機(jī)操作特性以反映在一段時(shí)間(例如t₂)內(nèi)的離子打磨機(jī)操作特性-集合II，其中，以0.1A/秒移除材料A和材料C，并以0.3A/秒移除材料B。在t＝t₁+t₂時(shí)，所有三種材料A、B和C同樣都已經(jīng)被移除，由此留下了基本均勻的下層表面。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，可能存在有任意種數(shù)量的材料。選擇性地移除一種或多種材料使得留下的下層表面基本均勻或均一。此外，對(duì)上述一種或多種材料的選擇性移除本身可以是均勻或均一的。對(duì)上述一種或多種材料的選擇性移除本身也可以是非均勻或非均一的。進(jìn)一步地，無(wú)論對(duì)上述一種或多種材料的選擇性移除是均勻的還是非均勻的，在移除了上述一種或多種材料之后，下層表面都基本均勻或均一。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，可以調(diào)整一個(gè)或多個(gè)操作特性或參數(shù)來(lái)選擇性地移除樣品的側(cè)壁，其中，該側(cè)壁包括一種或多種材料?？梢砸蕾囉谠撘环N或多種材料的預(yù)定速率及它們各自的相關(guān)聯(lián)的離子打磨機(jī)操作特性來(lái)調(diào)整離子打磨機(jī)，以便從樣品的側(cè)壁選擇性地將上述一種或多種材料按照各自的預(yù)定速率移除。此外，通過(guò)調(diào)整一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作特性或參數(shù)，使得可以選擇性地將樣品中圍繞著結(jié)構(gòu)的一種或多種材料按照它們各自的預(yù)定速率移除。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，可以執(zhí)行材料的選擇性移除一直到移除了一定厚度。在各方面，可以依次執(zhí)行各個(gè)離子打磨機(jī)操作特性集合，以移除一種或多種材料。每個(gè)離子打磨機(jī)操作特性集合的執(zhí)行時(shí)間可以是隨機(jī)的，或者可以被設(shè)置成先前可以在實(shí)驗(yàn)上通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)或通過(guò)擬合方法而確定的特定值。此外，通過(guò)控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)地調(diào)整每個(gè)離子打磨機(jī)操作特性集合的執(zhí)行時(shí)間。該控制系統(tǒng)可以使用反饋機(jī)制來(lái)確定每個(gè)離子打磨機(jī)操作特性集合的最佳執(zhí)行時(shí)間。可以根據(jù)要被移除的一種或多種材料的厚度來(lái)確定每個(gè)離子打磨機(jī)操作特性集合的執(zhí)行時(shí)間。

控制系統(tǒng)

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，一種系統(tǒng)可以包括與控制系統(tǒng)或者與一個(gè)或多個(gè)控制器可操縱地通信的離子打磨機(jī)?？刂葡到y(tǒng)可以對(duì)離子打磨機(jī)各部件進(jìn)行單獨(dú)或整體地控制。控制系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器，處理器中裝載有適當(dāng)?shù)能浖?lái)執(zhí)行控制。本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易理解所需的處理器和相關(guān)聯(lián)的軟件。包括與控制系統(tǒng)可操縱地通信的離子打磨機(jī)的上述系統(tǒng)也可以包括為其工作的機(jī)械、電子和/或光學(xué)部件。這些部件也可以被稱作執(zhí)行元件。本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易理解這類的機(jī)械、電子和/或光學(xué)部件。進(jìn)一步地，可以對(duì)控制系統(tǒng)編程，使得一旦從用戶接收到輸入就整體上控制上述系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，控制系統(tǒng)可以包括：中央控制面板或中央控制板；至少一個(gè)計(jì)算機(jī)、處理器/微處理器或者中央處理單元(CPU)，且配有相關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)軟件；一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)單元/存儲(chǔ)器件；電源；功率轉(zhuǎn)換器；控制器；控制器板；各種印刷電路板(PCB)，其例如包括輸入/輸出(I/O)功能以及D/A(數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換)功能和A/D(模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換)功能；電纜；電線；連接件；屏蔽；接地；各種電子接口；以及網(wǎng)絡(luò)連接器?？刂葡到y(tǒng)可以與離子打磨機(jī)及其各部件可操縱地連接并集成。

控制系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)單元來(lái)存儲(chǔ)關(guān)于一種或多種材料的移除速率和一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作特性或參數(shù)的預(yù)定信息。此外，所存儲(chǔ)的信息可以是一種或多種材料的與它們的相應(yīng)離子打磨機(jī)操作參數(shù)/特性集合相關(guān)聯(lián)的預(yù)定速率。該預(yù)定速率可以如同在本發(fā)明所公開的各方面中所解釋的那樣來(lái)獲得。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，控制系統(tǒng)可以用來(lái)操縱離子打磨機(jī)，使得通過(guò)提供適當(dāng)?shù)妮斎雭?lái)執(zhí)行樣品的去層?？梢酝ㄟ^(guò)控制面板或本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易知曉的任何輸入裝置來(lái)向控制系統(tǒng)提供輸入?？刂葡到y(tǒng)一旦接收到輸入，就調(diào)整一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作特性，以使得從樣品將一種或多種材料按照它們各自的預(yù)定速率移除。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，上述輸入可以包括但不局限于下列：僅與一個(gè)離子打磨機(jī)操作參數(shù)相關(guān)聯(lián)的單個(gè)值、與一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作參數(shù)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)值、一種或多種材料的移除速率、一種或多種材料的去層厚度或移除厚度、用于移除一種或多種材料的時(shí)間段、要移除的一種或多種材料、離子打磨機(jī)操作特性集合、與一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作特性集合相關(guān)聯(lián)的執(zhí)行時(shí)間段、各個(gè)離子打磨機(jī)操作特性集合的執(zhí)行順序，或它們的任何組合。

可以對(duì)控制系統(tǒng)編程，使得一旦從用戶接收到輸入就自動(dòng)地控制一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作特性。例如，用戶提供的輸入可以是在某段時(shí)間內(nèi)從樣品中移除Cu。一旦從用戶接收到這個(gè)輸入，控制系統(tǒng)就可以自動(dòng)地使用來(lái)自存儲(chǔ)介質(zhì)的與移除Cu相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)預(yù)定信息來(lái)調(diào)整一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作參數(shù)，從而在那段時(shí)間內(nèi)移除Cu。

作為另一示例，用戶輸入可以是除去樣品的一定厚度。一旦接收到該輸入，控制系統(tǒng)就可以自動(dòng)地使用上述去層系統(tǒng)的相關(guān)部件來(lái)執(zhí)行以下功能：檢測(cè)可能存在于要除去的層的表面上的一種或多種材料；獲得與從那個(gè)層移除一種或多種材料相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)預(yù)定信息；以及調(diào)整一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作特性使得將樣品去層至所期望的厚度?？梢灾貜?fù)上述各功能中的一者或多者，直到除去規(guī)定的樣品厚度。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，控制系統(tǒng)可以包括反饋系統(tǒng)。反饋系統(tǒng)可以是用于對(duì)樣品進(jìn)行去層的整個(gè)系統(tǒng)的一部分。反饋系統(tǒng)可以使用任何檢測(cè)機(jī)制來(lái)實(shí)時(shí)地分析對(duì)樣品的去層。該檢測(cè)機(jī)制可以檢測(cè)當(dāng)在該去層過(guò)程中對(duì)操作進(jìn)行控制以實(shí)現(xiàn)最佳性能時(shí)所必要的各個(gè)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易知曉需要檢測(cè)的用于讓操作最優(yōu)化的各個(gè)方面?？梢杂梢粋€(gè)或多個(gè)處理器來(lái)分析所檢測(cè)的各個(gè)方面。然后，所分析的結(jié)果可以用來(lái)自動(dòng)控制一個(gè)或多個(gè)離子打磨機(jī)操作參數(shù)或操作參數(shù)集合，以便最佳地、選擇性地對(duì)樣品進(jìn)行去層。該檢測(cè)機(jī)制可以使用SIMS系統(tǒng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易理解各種檢測(cè)機(jī)制和檢測(cè)系統(tǒng)/單元。

本發(fā)明所公開的主題的各方面

在本申請(qǐng)中，進(jìn)一步提供了一種使用離子束系統(tǒng)對(duì)IC進(jìn)行去層的方法，這類IC(或其它樣品)包括一種或多種材料，其中，通過(guò)調(diào)整一個(gè)或多個(gè)離子束系統(tǒng)參數(shù)可以選擇性地控制一種或多種材料中的任何一者的去層速率，該方法包括如下各步驟：將IC(或其它樣品)引入到離子束系統(tǒng)的離子束目標(biāo)路徑中；配置離子束系統(tǒng)以將一個(gè)或多個(gè)參數(shù)中的各個(gè)參數(shù)設(shè)置在各自的預(yù)定等級(jí)，各所述預(yù)定等級(jí)與該IC(或其它樣品)中各個(gè)相應(yīng)材料的預(yù)定去層速率相關(guān)聯(lián)；以及使離子束槍將離子束射向該IC(或其它樣品)。

其它步驟可以包括下列中的一者或多者：

·在移除了層之后移走該IC(或其它樣品)，分析該IC，重復(fù)；

·使用去層材料檢測(cè)元件進(jìn)行反饋控制，從而評(píng)估樣品中的該層或被檢測(cè)材料的移除進(jìn)度，以便自動(dòng)且實(shí)時(shí)地控制任何給定的層或樣品中的材料選擇性或非選擇性；以及

·將包括同質(zhì)或非同質(zhì)材料的基本上均勻的層移除。

在一些實(shí)施例中，也公開了一種使用本發(fā)明的系統(tǒng)來(lái)確定各種材料的相對(duì)去層速率的方法。該方法包括如下各步驟：使用上述系統(tǒng)對(duì)已知材料進(jìn)行去層，并確定作為一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的函數(shù)的去層速率(包括：關(guān)于一個(gè)或多個(gè)參數(shù)中的各個(gè)參數(shù)的任何交互作用效果、以及各個(gè)這種參數(shù)之間的交互作用可能會(huì)怎樣影響所述去層速率)；針對(duì)一種或多種額外材料，執(zhí)行重復(fù)；視需要將所有這種按經(jīng)驗(yàn)收集的信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件中，以供控制系統(tǒng)使用，從而自動(dòng)控制存在于任何給定樣品中的各材料的選擇性等級(jí)。

在另一實(shí)施例中，提供了一種用于對(duì)IC進(jìn)行選擇性地去層的離子束系統(tǒng)，這類IC包括一種或多種材料，該離子束系統(tǒng)包括腔室、一個(gè)或多個(gè)離子束源以及一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)臺(tái)。該系統(tǒng)視需要可以包括：用于將各種氣體引入到上述腔室內(nèi)的額外元件；目標(biāo)臺(tái)控制元件；與一個(gè)或多個(gè)離子束源中的任何一者相關(guān)聯(lián)的下列元件：光闌、靜電透鏡(聚光鏡和物鏡)；以及調(diào)整一個(gè)或多個(gè)參數(shù)時(shí)所必需的所有致動(dòng)器。

本發(fā)明一些實(shí)施例的其它部件可以包括下列中的一者或多者：

·數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件：用于存儲(chǔ)關(guān)于參數(shù)和這些參數(shù)作用于材料的去層速率上的效果的預(yù)定信息；

·參數(shù)致動(dòng)器：離子束系統(tǒng)上的各種致動(dòng)器，用以自動(dòng)地響應(yīng)于從控制元件接收到的信號(hào)對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；

·控制元件(例如，計(jì)算機(jī)處理器)：該控制元件被配置成基于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件中所包含的預(yù)定信息和/或從檢測(cè)元件接收到的信息，向各個(gè)參數(shù)致動(dòng)器發(fā)送信號(hào)以控制對(duì)所述參數(shù)的調(diào)整；以及

·去層材料檢測(cè)元件(例如，SIMS)：這是指能夠檢測(cè)或測(cè)量樣品中的變化的檢測(cè)元件，這類變化涉及去層或蝕刻，例如不同材料的定性和定量，樣品中是否存在某(些)要素，或者當(dāng)這些要素要被除去或與它們鄰近的材料要被除去時(shí)這些要素的物理、化學(xué)或電氣特性。

本發(fā)明的一些其它方面涉及寬束離子打磨系統(tǒng)的用于逐層地除去半導(dǎo)體芯片的層的用途，包括利用本文所公開的各方法和各系統(tǒng)。這些方面可以包括離子打磨系統(tǒng)的如下用途：移除IC的很薄的層以使下層電路在整個(gè)芯片上露出。每一層均可以由具有不同形狀和結(jié)構(gòu)的材料(金屬和電介質(zhì))的混合物制成。

本發(fā)明一些實(shí)施例的離子打磨機(jī)可以包含例如容納于抽真空的處理腔室中的下列部件：大直徑柵格式離子束源；和角度可變的冷卻式基板臺(tái)，該冷卻式基板臺(tái)能夠傾斜并旋轉(zhuǎn)。各種氣體注入系統(tǒng)能夠配送不同的處理氣體，而等離子體橋中和器被用來(lái)中和離子束。真空計(jì)、預(yù)真空進(jìn)樣室、真空泵和計(jì)算機(jī)完成封裝。可以安裝SIMS端點(diǎn)檢測(cè)元件來(lái)幫助準(zhǔn)確地控制蝕刻時(shí)間。

可以使用其它的去層材料檢測(cè)元件，這類去層材料檢測(cè)元件可以包括視覺(jué)檢測(cè)、其它質(zhì)譜工具、或者本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉的其它化學(xué)檢測(cè)工具。

為了控制打磨特性，可以調(diào)整離子槍和相關(guān)聯(lián)的目標(biāo)在使用中的參數(shù)。這些參數(shù)中的一些參數(shù)會(huì)影響束條件、腔室條件、樣品條件和樣品定向、以及射向樣品的離子束或其它材料流中的其它材料的用途，這樣的參數(shù)就能夠影響不同的打磨特性。例如，可以通過(guò)控制束條件(加速電壓、電流)、所用的氣體(它們的量、類型和精確的注入位置)、離子槍與樣品所成的角度、樣品冷卻以及樣品旋轉(zhuǎn)速率，來(lái)控制半導(dǎo)體芯片材料的打磨特性。其它參數(shù)可以包括下列中的一者或多者：

·腔室---基礎(chǔ)壓力、跨接壓力、處理壓力；

·預(yù)真空進(jìn)樣室---基礎(chǔ)壓力、跨接壓力；

·臺(tái)---線性位置、角度、旋轉(zhuǎn)速率、溫度；

·離子源---RF功率(前進(jìn)的/反射的)、加速器電壓、加速器電流、束電壓、束電流、提取器柵格配置(提取器柵格的材料、大小、數(shù)量和柵格圖案)；

·等離子體橋中和器---陰極電壓、發(fā)射電流；

·氣體注入---PBN氣體流、源氣體流和類型(可以是多種多樣的，可以是不活潑的或活性的)、背景氣體流和類型(可以是多種多樣的)；

·時(shí)間---處理步驟時(shí)間、步驟的數(shù)量和順序(可以按照特定的順序使用一系列不同的處理?xiàng)l件)；

·調(diào)整樣品與槍(涵蓋了可移動(dòng)的樣品和可移動(dòng)的槍)所成的角度，以選擇最佳的蝕刻速率和側(cè)壁角度；以及

·已知離子束系統(tǒng)中的任何參數(shù)。

用在電路布局或其它樣品中的不同材料之間的選擇性(差分蝕刻速率)可以取決于那些所列出參數(shù)中的全部參數(shù)或者一些參數(shù)和/或它們之間的交互作用效果?？梢哉{(diào)整和操控它們，以便允許選擇性蝕刻(僅移除特定材料類型)或非選擇性蝕刻(以類似的速率移除所有材料)，使得能夠準(zhǔn)確且精確地移除集成電路的同質(zhì)層和非同質(zhì)層。因此，就能夠使得所移除的層(無(wú)論同質(zhì)還是非同質(zhì))的厚度是均勻或基本均勻的(并且在任何情況下都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于IC中的任何沉積層)。

任何給定材料的作為一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的函數(shù)的移除速率可以被預(yù)先確定，并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件中，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件與用于實(shí)施本文所公開的主題的系統(tǒng)及裝置相關(guān)聯(lián)。這種數(shù)據(jù)可以基于根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的測(cè)量來(lái)收集，上述根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的測(cè)量是通過(guò)調(diào)整一個(gè)或多個(gè)參數(shù)然后測(cè)量特定材料的去層速率而系統(tǒng)地執(zhí)行的。通過(guò)執(zhí)行用于評(píng)估與各參數(shù)的變化有關(guān)的去層速率的多因素分析，這種變化之間的交互作用效果也能夠被預(yù)先確定，并被存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件中。因此，離子束系統(tǒng)能夠被配置成使用預(yù)定參數(shù)去層參數(shù)效果以所期望選擇性的精確等級(jí)執(zhí)行去層。

在一些實(shí)施例中，本文所公開的方法和系統(tǒng)被用來(lái)以如下方式對(duì)目標(biāo)進(jìn)行去層：該方式促進(jìn)了選擇性地移除或蝕刻非同質(zhì)的且包括多種材料的各層的能力。這種用途的一個(gè)應(yīng)用是使得更容易逐層地進(jìn)行視覺(jué)分析和其它類型的分析。這在逆向工程應(yīng)用中尤其有用。雖然本發(fā)明的目的可以是在非同質(zhì)的目標(biāo)上移除厚度非常均勻的層以便分析在下面的這種層，但是目的也可以是移除圍繞著由另一不同材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)的材料，以便更容易(視覺(jué)地、電氣地或以其它方式)分析給定層內(nèi)的特定材料。在其它示例中，本文所公開的系統(tǒng)和方法可以用于在目標(biāo)上沉積材料以保護(hù)或預(yù)處理那個(gè)層，使得就有可能進(jìn)行給定層的分析或逆向工程。例如，一旦為了對(duì)特定層進(jìn)行分析而已經(jīng)移除了足夠的層，有必要保護(hù)該特定層免受離子束腔室外的環(huán)境條件的影響，并有必要使目標(biāo)露出以用于特定層的后續(xù)分析。在其它情況下，可以預(yù)先處理給定層中的材料，以使得該材料更經(jīng)得起如下考驗(yàn)：(a)以與非同質(zhì)的給定層中的其它材料的速率類似的速率進(jìn)行蝕刻，包括使用離子束打磨機(jī)進(jìn)行蝕刻或本領(lǐng)域已知的其它類型的蝕刻；和/或(b)視覺(jué)分析或其它方式的分析(例如，具有特定結(jié)構(gòu)的一種材料的表面特性可能變得粗糙，或具有吸附過(guò)來(lái)或吸收進(jìn)來(lái)的材料以有助于分析)。所有這些目的都可以根據(jù)本文所公開的系統(tǒng)和方法通過(guò)控制各個(gè)參數(shù)來(lái)予以選擇性地管理和控制。

根據(jù)另一實(shí)施例，控制參數(shù)來(lái)管理側(cè)壁蝕刻速率與去層蝕刻速率的相對(duì)關(guān)系。這在一些方面上可以包括把沿著與去層方向垂直的方向的側(cè)壁蝕刻最小化。

各參數(shù)也可以用于當(dāng)在腔室內(nèi)引入了活性物質(zhì)和/或當(dāng)活性物質(zhì)用作從離子束源噴射的物質(zhì)或與該噴射的物質(zhì)混合時(shí)，選擇性地控制與存在于樣品上的各種材料的反應(yīng)速率。通過(guò)控制參數(shù)而能夠?qū)崿F(xiàn)的其它目的包括對(duì)表面粗糙度的改變、化學(xué)損壞/改性、以及物理?yè)p壞/改性。

本文所述的系統(tǒng)和方法的一些實(shí)施例用于在樣品上均勻地蝕刻、沉積或預(yù)處理來(lái)自該樣品的材料，即使當(dāng)樣品相對(duì)于離子束效應(yīng)的深度而言較大或非常大時(shí)。

可以調(diào)整參數(shù)，使得選擇性地以與給定層中發(fā)現(xiàn)的其它材料的速率不同的速率移除特定材料，從而移除一些材料而不是其它材料?？商鎿Q地，可以調(diào)整參數(shù)來(lái)確?；鞠嗤娜铀俾?，從而在大面積內(nèi)均勻地移除極薄的層(特別是，所移除的層的厚度比樣品在該層的平面內(nèi)的長(zhǎng)度或?qū)挾刃『芏?。在一些應(yīng)用中，上述長(zhǎng)度和/或?qū)挾瓤梢栽?至20厘米的范圍內(nèi)，并且所移除的層的厚度可以在皮米(picometer)到納米的范圍內(nèi)。

使用了SIMS測(cè)量的反饋控制的控制系統(tǒng)用來(lái)確定去層速率以及待去層材料的存在與否，或它們的變化。這可以用作反饋控制系統(tǒng)的一部分，使得以期望的速率對(duì)期望的材料進(jìn)行去層。

示例性實(shí)施例

真空系統(tǒng)

適當(dāng)大小的真空腔室用來(lái)支持通過(guò)隔離閘(isolation lock)的自動(dòng)樣品進(jìn)樣/取樣。容納有樣品臺(tái)、離子源、抽真空端口、氣體供給端口、以及輔助觀察要素和監(jiān)控要素。

快速抽真空能力將處理壓力支持在5e-4torr狀態(tài)下，且泄漏率小于5e-5torr l/s(托·升/秒)。

樣品臺(tái)

能夠接受4″直徑的樣品。進(jìn)行溫度控制(冷卻)以允許恒溫操作。從樣品到臺(tái)進(jìn)行熱傳導(dǎo)。樣品繞著中心軸旋轉(zhuǎn)，并且在離子源的平面中的傾斜處于從法線(+/-90度)到0度的范圍內(nèi)。

在預(yù)備(run-up)期間內(nèi)用擋板執(zhí)行對(duì)樣品的控制保護(hù)，并且改變工藝設(shè)置。

離子源

12cm直徑RF ICP自動(dòng)阻抗匹配，具有雙柵格聚焦輸出。加速電壓、提取電壓和束電流被控制在大約0～1000V、0～500mA的范圍內(nèi)。

氣體供給

向MFC控制式離子源供給惰性氣體或活性氣體，并且供給用于增強(qiáng)化學(xué)打磨的腔室背景氣體。此外，還向PBN供給。

PBN

提供氬的離子發(fā)生器，其注入電子流以用于離子束中和。

去層

如下的每個(gè)表面因素都影響打磨過(guò)程——材料、形貌、粗糙度、要素寬度、間隔，而且該影響在本質(zhì)上是動(dòng)態(tài)的。本發(fā)明的離子束打磨系統(tǒng)被配置成盡可能地匹配材料，并通過(guò)多個(gè)束角度/束電流應(yīng)用步驟來(lái)處理要素形貌。根據(jù)對(duì)參數(shù)的調(diào)整來(lái)發(fā)揮所有這些不同效果的方式之一是通過(guò)對(duì)盡可能多的可預(yù)測(cè)的速率匹配進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)來(lái)監(jiān)控效果。

另一困難是要知曉在任何給定的時(shí)間該過(guò)程處于垂直結(jié)構(gòu)中的哪個(gè)位置?！安牧媳O(jiān)控器”可以用于確定材料混合中的變化，并在發(fā)現(xiàn)變化時(shí)就獲得新材料——即，端點(diǎn)檢測(cè)。SIMS檢測(cè)器可以被配置為“材料監(jiān)控器”。

用于影響蝕刻速率/選擇性的另一工具是在(活性的)離子源中直接使用額外的或替代的氣體，或者額外的或替代的氣體被用作由離子束分裂的背景氣體，隨后就能選擇性地在表面上發(fā)生反應(yīng)。

本文所公開的方法的每個(gè)步驟均可以在如下的任何計(jì)算裝置上予以執(zhí)行：例如個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、PDA，等等，并且每個(gè)步驟依據(jù)各程序元件、各模塊或根據(jù)任何編程語(yǔ)言(例如，C++、Java、C或其它語(yǔ)言)產(chǎn)生的各對(duì)象中的一者或多者，或者依據(jù)上述一者或多者的一部分。此外，每個(gè)步驟，或者用于執(zhí)行每個(gè)所述步驟的文件或?qū)ο蟮?，可以由專門用途的硬件或?qū)槟莻€(gè)用途而設(shè)計(jì)的電路來(lái)執(zhí)行。