專利名稱：用于激光加工的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光微加工。
背景技術(shù)：
將從基底去除材料以形成微觀的或納米觀的結(jié)構(gòu)稱為微加工。去除材料也稱為銑 削或蝕刻。激光束和帶電粒子束被用于微加工。在各種應(yīng)用中它們均具有優(yōu)點(diǎn)和局限性。激光系統(tǒng)將幾種不同的機(jī)制用于微加工。在某些工藝中，使用激光來(lái)向基底供熱 以引發(fā)化學(xué)反應(yīng)。該反應(yīng)僅在激光器供熱的區(qū)域中發(fā)生，但是熱量趨向于擴(kuò)散至比激光束 斑點(diǎn)更大的區(qū)域，從而限制該工藝的分辨率。在激光微加工中使用的另一機(jī)制是光化學(xué)蝕 刻，其中，激光能量被基底的各個(gè)原子吸收，從而這些原子被激發(fā)至它們能夠進(jìn)行化學(xué)反應(yīng) 的狀態(tài)。光化學(xué)蝕刻局限于光化學(xué)活性的材料。在激光加工中使用的另一機(jī)制是激光燒 蝕，其中，在未將基底加熱的情況下，被快速地供應(yīng)給小體積的能量促使原子被驅(qū)逐出基 底° 例如在為“Method for controlling configuration of laser induced breakdown and ablation"授權(quán)給Mourou的U. S. Re. 37，585中描述了使用快脈沖飛秒激光器的激光 燒蝕。飛秒激光燒蝕克服了上述工藝的某些限制。帶電粒子束包括離子束和電子束。聚焦射束中的離子通常具有足以通過從表面物 理地噴射材料來(lái)進(jìn)行微加工的動(dòng)量。由于電子比離子輕得多，所以電子束通常局限于通過 用蝕刻劑引發(fā)化學(xué)反應(yīng)來(lái)去除材料。通常由液態(tài)金屬離子源或由等離子體離子源來(lái)產(chǎn)生離 子束。帶電粒子束的斑點(diǎn)尺寸取決于許多因素，包括粒子的類型和射束中的電流。通?？?以將具有低電流的射束聚焦成較小的斑點(diǎn)，并因此產(chǎn)生比具有高電流的射束更小的結(jié)構(gòu)， 但是低電流射束與高電流射束相比花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行微加工。激光通常能夠以比帶電粒子束高得多的速率向基底供應(yīng)能量，并且因此，激光通 常具有比帶電粒子束高得多的材料去除速率。然而，激光的波長(zhǎng)比帶電粒子束中的帶電粒 子的波長(zhǎng)長(zhǎng)得多。由于射束可以被聚焦成的尺寸受到波長(zhǎng)的限制，所以激光束的最小斑點(diǎn) 尺寸通常大于帶電粒子束的最小斑點(diǎn)尺寸。A. P. Joglekar等人在!Proceedings of the National Academy of Science(國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào))第 101 卷No. 16 第 5856 5861 頁(yè)(2004) 的"Optics at Critical Intensity: Applications to Nanomorphing，，(Joglekar 等人) 中表明，能夠使用比接近用于離子化的臨界強(qiáng)度的約10皮秒更短的激光脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)小于 波長(zhǎng)的特征。由Joglekar等人可實(shí)現(xiàn)的特征尺寸對(duì)于許多納米技術(shù)應(yīng)用而言仍不是足夠 小的。雖然帶電粒子束通常具有比激光束更大的分辨率并能夠?qū)O小的結(jié)構(gòu)進(jìn)行微加 工，但射束電流受到限制且微加工操作可能慢到不可接受的程度。另一方面，激光微加工可 以更快，但分辨率固有地受到較長(zhǎng)波長(zhǎng)的限制。
同時(shí)利用激光的較快微加工能力和帶電粒子束的較高精度這兩者的一種方式是 依次地處理樣本。例如 M. Paniccia 等人在 Microelectronic Engineering 46 (27 34 頁(yè)，1999)白勺"Novel Optical Probing and Micromachining Techniques for Silicon Debug of Flip Chip Packaged Microprocessors" (“Paniccia 等人”)中描述了依次處 理。Paniccia等人描述了一種用于使用激光引發(fā)的化學(xué)蝕刻來(lái)接近半導(dǎo)體倒裝芯片的 有源部分以去除大塊的材料并隨后使用帶電粒子束進(jìn)行最后的更精確的微加工的已知技 術(shù)。依次處理存在的問題是確定要何時(shí)停止更快、不那么精確的激光微加工并開始更精確 的帶電粒子束處理。如果激光處理過快地停止，則將剩余過多的材料供帶電粒子束進(jìn)行 去除。如果激光處理太晚停止，則工件將受到損壞。將確定何時(shí)停止處理稱為“終點(diǎn)確定 (endpointing)，，。用于確定帶電粒子束處理中的終點(diǎn)的技術(shù)是已知的，并且例如在授予Ray等人的 美國(guó)專利公開2005/0173631中有所描述。此類技術(shù)包括例如向底層電路施加變化的電壓 以在底層電路被暴露或幾乎被暴露時(shí)改變二次粒子發(fā)射。通過觀察二次粒子發(fā)射，操作員 可以確定諸如掩埋導(dǎo)線的特征何時(shí)被揭露。其它帶電粒子束終點(diǎn)確定過程包括例如檢測(cè)由 射束注入的帶電粒子所引起的晶體管漏電流。通常不是在真空室中執(zhí)行激光處理，并且因 此不能收集二次電子和離子。在離子束處理中，還已知的是檢測(cè)從基底發(fā)射的指定頻率的光子以確定受到離子 束撞擊的材料何時(shí)改變。在例如為"Focused Ion Beam Imaging and Process Control" 授予Ward等人的美國(guó)專利No. 4，874，947中描述了此類過程，該專利被轉(zhuǎn)讓給了本申請(qǐng)的 受讓人。雖然Ward等人描述了用于離子束系統(tǒng)中的終點(diǎn)確定的光子檢測(cè)，但這種技術(shù)未被 廣泛使用，因?yàn)榈凸庾有盘?hào)難以收集。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過提供帶電粒子處理和激光加工兩者的優(yōu)點(diǎn)來(lái)改進(jìn)微加工。將帶電粒子束和激光束兩者同時(shí)或依次地施加到工件，以使得工件被一個(gè)射束改 變，從而增進(jìn)另一射束的處理。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，帶電粒子束被施加于工件以產(chǎn)生充當(dāng) 用于光子的吸收中心的缺陷，從而隨后在缺陷點(diǎn)處燒蝕閾值局部地降低。實(shí)施例與常規(guī)的 帶電粒子束或激光加工相比提供了速度處理，并且與常規(guī)的激光處理相比能夠制造更小的 特征。前述內(nèi)容已相當(dāng)廣泛地概述了本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，以便可以更好地理解隨 后的本發(fā)明的詳細(xì)說明。下面將描述本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí) 到，可以容易地利用所公開的概念和特定實(shí)施例作為用于修改或設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的相同目 的的其它結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，這樣的等效構(gòu)造并不脫離如隨 附權(quán)利要求中所闡述的本發(fā)明的精神和范圍。


為了更透徹地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在對(duì)結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述進(jìn)行參考， 在附圖中
圖1示出用于使用來(lái)自樣本的發(fā)射來(lái)確定用于激光處理的終點(diǎn)的本發(fā)明的實(shí)施例。
圖2示出用于使用從樣本發(fā)射的光子來(lái)確定用于激光處理的終點(diǎn)的本發(fā)明的實(shí) 施例。圖3示出使用從樣本發(fā)射的電子來(lái)確定用于激光處理的終點(diǎn)的本發(fā)明的實(shí)施例。圖4是示出用于確定用于激光處理的終點(diǎn)的依照本發(fā)明的實(shí)施例的優(yōu)選步驟的 流程圖。圖5示出缺陷對(duì)燒蝕閾值的影響以及帶電粒子束和激光束的相對(duì)尺寸。圖6示出用于向樣本施加激光束和帶電粒子束的優(yōu)選系統(tǒng)。圖7是示出其中向樣本施加兩個(gè)射束的本發(fā)明的實(shí)施例的優(yōu)選步驟的流程圖。圖8示出減少來(lái)自二次粒子的對(duì)諸如激光透鏡的部件的損壞的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的各種實(shí)施例采用各種手段來(lái)加強(qiáng)激光處理。實(shí)施例通常用來(lái)對(duì)也稱為樣 本的工件進(jìn)行微加工，這通常需要在工件上產(chǎn)生或修改結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)通常是微小的，其在本 文中用來(lái)包括納米觀的結(jié)構(gòu)或小于幾十微米的任何結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的實(shí)施例可以使用現(xiàn)在存 在或即將開發(fā)的供應(yīng)足夠能流的任何類型的激光器。優(yōu)選的激光器提供短(亦即納秒至飛 秒)脈沖激光束。適當(dāng)?shù)募す馄靼ɡ鏣i = Sapphire (鈦蘭寶石)振蕩器、基于光纖的激 光器、或者摻鐿或摻鉻薄盤激光器。用于激光處理的終點(diǎn)確定
由短(亦即納秒至飛秒)激光脈沖進(jìn)行的對(duì)基底的燒蝕伴隨有來(lái)自基底的各種發(fā)射。本 發(fā)明的實(shí)施例使用來(lái)自基底的發(fā)射來(lái)確定激光微加工的進(jìn)展并確定處理的階段何時(shí)完成。 所發(fā)射的粒子的發(fā)射產(chǎn)量和能譜是材料相關(guān)的。當(dāng)正在去除第一材料以使第二材料暴露 時(shí)，發(fā)射將在材料界面處改變。檢測(cè)器能夠確定發(fā)射何時(shí)改變，從而指示射束下的材料的變 化。當(dāng)檢測(cè)到第二材料的發(fā)射特征時(shí)或者當(dāng)?shù)谝粚拥陌l(fā)射特征停止時(shí)，操作員可以知道激 光銑削操作的進(jìn)展。在檢測(cè)到發(fā)射變化時(shí)，操作員或系統(tǒng)可以自動(dòng)地或手動(dòng)地改變?cè)撨^程， 例如停止處理。來(lái)自樣本的發(fā)射包括發(fā)光(例如從紅外線(IR)至紫外線(UV)至χ射線范圍)、電 子、離子、中性原子或分子，以及粒子/小滴。取決于正在處理的材料的類型和處理環(huán)境，不 同類型的發(fā)射對(duì)不同應(yīng)用中的終點(diǎn)確定有用。處理環(huán)境可以包括例如大氣壓力下的正常大 氣氣體；高真空，即小于約10_3毫巴的壓強(qiáng)；適合于環(huán)境掃描電子顯微鏡的真空，諸如各種 氣體的約1毫巴與50毫巴之間的壓強(qiáng)，或者在任何適當(dāng)壓強(qiáng)下的任何適當(dāng)氣體的受控氣體 環(huán)境?？梢酝ㄟ^質(zhì)譜分析法來(lái)直接分析從表面發(fā)射的離子以確定從表面發(fā)射的材料何時(shí)改 變，從而指示已經(jīng)達(dá)到邊界。用于二次離子質(zhì)譜分析的系統(tǒng)是用于商用聚焦離子束系統(tǒng)的 常見附件。具有時(shí)延的第二激光束可以在演進(jìn)的發(fā)射時(shí)被一致地聚焦(它們共同被稱為等 離子體羽輝)，以便使存在于其中的中性原子和分子離子化。此第二射束可以源自于單獨(dú)的 附加激光器，或者其可以通過標(biāo)準(zhǔn)分束器的使用而源自于與主射束相同的激光器?？梢酝?過調(diào)整二次射束的路徑長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整主射束的到達(dá)與二次射束的到達(dá)之間的間隔(時(shí)延)。然 后可以通過質(zhì)譜分析法來(lái)分析由此二次離子化得到的離子。還可以通過感應(yīng)耦合等離子體 質(zhì)譜分析法來(lái)分析粒子和小滴。當(dāng)將發(fā)光用于終點(diǎn)確定時(shí)，其具有“預(yù)測(cè)”銑削孔的底部的優(yōu)點(diǎn)。也就是說，剛好在表面下面的原子被激光脈沖激勵(lì)，因?yàn)橛杉す饷}沖產(chǎn)生的等離子體傳播超過被脈沖燒蝕 的體積。因此，光子剛好從表面下面被發(fā)射，該發(fā)射可以提供何時(shí)停止微加工的更及時(shí)的指 示器。也就是說，當(dāng)來(lái)自第二材料的光子被用作指示器時(shí)，可以在第一材料被完全去除之前 不久檢測(cè)到它們。類似地，來(lái)自第一材料的光發(fā)射在第一材料被完全去除之前不久開始衰 減。可以通過檢測(cè)從表面發(fā)射的光子流來(lái)執(zhí)行終點(diǎn)確定，該發(fā)射由激光束或由帶電粒子束 導(dǎo)致。當(dāng)除光子之外的發(fā)射被用于終點(diǎn)確定時(shí)，基底通常必須被保持在低壓環(huán)境或真空 中，以使得空氣分子不干擾發(fā)射的收集。當(dāng)光子被用作指示器時(shí)，激光器可以在真空中、在 大氣壓下或在受控氣體環(huán)境中工作。檢測(cè)器可以是確定一種或多種類型的發(fā)射的強(qiáng)度的一般檢測(cè)器。通常，檢測(cè)器計(jì) 算粒子(包括參考)或測(cè)量粒子流，并具有定義作為粒子能量的函數(shù)的檢測(cè)器靈敏度的特征 能量響應(yīng)?？梢栽跁r(shí)間上區(qū)分檢測(cè)器輸出以使檢測(cè)信號(hào)的變化以用于終點(diǎn)確定的能力最大 化。可以并行地使用多個(gè)檢測(cè)器以檢測(cè)具有不同的能量、電荷、質(zhì)量或荷質(zhì)比的粒子。例 如，可以使用諸如光電倍增管或半導(dǎo)體檢測(cè)器的寬帶光子檢測(cè)器來(lái)測(cè)量從基底發(fā)射的光的 強(qiáng)度?？梢允乖摍z測(cè)器最優(yōu)化為使終點(diǎn)確定信號(hào)的材料依賴性最大化。例如，可以調(diào)整能 量過濾光譜儀以檢測(cè)預(yù)期來(lái)自掩埋層或來(lái)自覆蓋層的特定信號(hào)。在某些實(shí)施例中，可以使 用衍射光柵來(lái)使光分散，并且可以使用狹縫來(lái)使在給定頻帶內(nèi)的光通過，然后該光可以被 寬帶光子檢測(cè)器檢測(cè)到。作為狹縫的替代，可以使用一個(gè)或多個(gè)吸收濾光片，其吸收表征覆 蓋材料的光并透射表征掩埋材料的光，或者進(jìn)行相反操作，以在掩埋材料被暴露或幾乎被 暴露時(shí)提供信號(hào)?？商鎿Q地，可以使用衍射光柵來(lái)使光分散到電荷耦合器件陣列上。由在 陣列中的不同單元處測(cè)量的信號(hào)的強(qiáng)度來(lái)確定發(fā)射譜?？梢允褂迷诓煌瑔卧帨y(cè)量的信號(hào) 來(lái)監(jiān)視從覆蓋層和掩埋層發(fā)射的特征信號(hào)的強(qiáng)度。諸如金屬、半導(dǎo)體和絕緣體的各種材料組成正被銑削或在正被銑削的層下面的材 料層。例如，常見材料包括Si、Si02、Cu、Al、Au、Ag、Cr、Mo、Pt、W、Ta、m k電介質(zhì)、高k電介 質(zhì)、AlWpSiC^Si^jalAllAlxGadyN、InxGa(1_x)N,GaAs, InxGa(1_x)As 和 Ge。當(dāng)檢測(cè)到光 子作為終點(diǎn)確定指示器時(shí)，那些光子通常將具有在0.01 nm與1000 nm之間、并且更典型地 在300 nm與800 nm之間的波長(zhǎng)。可以使用適當(dāng)?shù)臋z測(cè)器，從用于較短波長(zhǎng)的χ射線檢測(cè) 器至用于較長(zhǎng)波長(zhǎng)的紅外檢測(cè)器。技術(shù)人員能夠很容易地確定各種底層和覆蓋材料的特征 發(fā)射譜。當(dāng)來(lái)自覆蓋材料和底層材料的特征信號(hào)在頻率上不接近時(shí)，實(shí)現(xiàn)終點(diǎn)確定更容易。當(dāng)使用電子作為終點(diǎn)確定指示器時(shí)，優(yōu)選的是使用當(dāng)前在諸如雙射束系統(tǒng)的帶電 粒子束系統(tǒng)中采用的一種電子檢測(cè)器，所述雙射束系統(tǒng)包括離子束列和電子束列。此類檢 測(cè)器包括例如高效Everhart-Thornley檢測(cè)器，其包括被電子撞擊時(shí)發(fā)射光的閃爍器和將 發(fā)射的光信號(hào)放大的光電倍增器。Everhart-Thornley檢測(cè)器通常以偏離激光軸的方式安 裝，并向閃爍器前面的屏幕施加相對(duì)于樣本的電壓以吸引由樣本發(fā)射的電子。為了將在指 定能級(jí)以下的電子排除在外，可以對(duì)樣本施加偏壓以防止低能量電子的收集。通常被檢測(cè) 的電子具有小于約20 eV的能量，但是在某些應(yīng)用中具有高達(dá)1，000 eV的能量的電子可能 是有用的。在某些實(shí)施例中，收集寬能帶內(nèi)的電子，其中電子流是基底材料的特征。在其它 實(shí)施例中，確定電子的能量以表征材料。在某些實(shí)施例中，可以測(cè)量從樣本到地線的電流，而不是檢測(cè)在真空室中從樣本表面發(fā)射的粒子。地線物理地接觸樣本，不管是直接地(例如通過探針)還是間接地(例如通 過樣本臺(tái))。向或從地線流動(dòng)的電流等于在來(lái)自射束的撞擊下離開樣本表面的表面的電流。圖1示出體現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選系統(tǒng)100。產(chǎn)生射束103的激光器102通常工作在被 加工材料的閾值以上的能流下。例如，Mourou講授了具有在10 nj至1 mj范圍內(nèi)的能量 和在0.1 J/cm2至100 J/cm2范圍內(nèi)的能流的優(yōu)選射束。在一個(gè)實(shí)施例中，激光束具有30 nj的能量和0.4 J/cm2的能流。射束103被引導(dǎo)至樣本104，樣本104可以包括基底材料 106和覆蓋材料108。樣本104通常將具有若干層不同的材料。樣本104通常布置在雙軸 精度X-Y臺(tái)109 (附加軸可以包括垂直于前兩個(gè)軸平移、傾斜和旋轉(zhuǎn))上。檢測(cè)器110檢測(cè) 來(lái)自樣本104的發(fā)射112。發(fā)射112隨著覆蓋材料108被去除且基底材料106被揭開而改 變。計(jì)算機(jī)120從檢測(cè)器110接收信號(hào)且信號(hào)的變化指示射束下的材料已改變，從而使得 操作員能夠監(jiān)視加工進(jìn)展并采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)或允許系統(tǒng)自動(dòng)地采取行動(dòng)，諸如自動(dòng)地停止 激光器102進(jìn)行進(jìn)一步處理。連接到計(jì)算機(jī)120的顯示器122可以向操作員提供信息，包 括樣本104的圖像。如上所述，檢測(cè)器可以檢測(cè)作為激光燒蝕或其它激光工藝的結(jié)果而發(fā) 射的光子、電子、離子、中性粒子或小滴。系統(tǒng)100可選地包括可以用于處理和成像一個(gè)或 多個(gè)帶電粒子束列130 (諸如電子束列、離子束列或它們兩者)，以及用于形成樣本104的圖 像的二次電子檢測(cè)器132。當(dāng)使用帶電粒子束列130或二次電子檢測(cè)器132時(shí)，將基底保持 在真空中。在某些實(shí)施例中，可以使用檢測(cè)器110來(lái)檢測(cè)二次電子信號(hào)以形成圖像以及檢 測(cè)終點(diǎn)確定信號(hào)。圖2示出其中檢測(cè)器包括光子檢測(cè)器210的系統(tǒng)200，光子檢測(cè)器210包括使來(lái)自 樣本104的光分散的單色器、根據(jù)頻率對(duì)不同點(diǎn)處的分散光進(jìn)行聚焦的透鏡214、使具有表 征底層材料的頻譜的光通過的狹縫216和用于檢測(cè)通過狹縫216的光的光子檢測(cè)器218， 該單色器被示意性地示出為衍射光柵212、或替換地為棱鏡。計(jì)算機(jī)120從光子檢測(cè)器210 接收信號(hào)，該信號(hào)被解釋以確定激光束下的材料何時(shí)改變。計(jì)算機(jī)120能夠例如在發(fā)射的 變化指示處理階段完成時(shí)向操作員提供信號(hào)或自動(dòng)地停止激光器102進(jìn)行進(jìn)一步處理。可 替換的光子檢測(cè)器222被示為布置在基底下面。光子檢測(cè)器的這樣的定位只有當(dāng)基底對(duì)于 特征光信號(hào)而言透明時(shí)、亦即當(dāng)基底材料的帶隙大于正在檢測(cè)的光子的能量時(shí)才有用。當(dāng) 使用在樣本下面的光子檢測(cè)器時(shí)，樣本臺(tái)包括用于透射光的間隙或透明窗口 224。作為使用 狹縫和光電倍增管的替代，光子檢測(cè)器222是包括電荷耦合器件(CCD)陣列226的廣譜檢 測(cè)器，所述電荷耦合器件(CCD)檢測(cè)對(duì)應(yīng)于不同頻率的不同位置處的光信號(hào)的強(qiáng)度?？梢?在任一位置上使用任一類型的檢測(cè)器。圖3示出檢測(cè)電子以確定終點(diǎn)的用于激光處理的系統(tǒng)300。在系統(tǒng)300中，基底 104位于真空室302中。電子檢測(cè)器306是包括屏幕308、閃爍器310和光電倍增器312的 Everhart-Thornley檢測(cè)器。向屏幕308施加約50伏的低電壓并向閃爍器施加約10，000V 的高電壓。電子被從樣本加速至屏幕，并隨后被加速至更大的能量以引起閃爍器中的光子 的發(fā)射。那些光子被轉(zhuǎn)換成電子并在光電倍增管中被倍增。圖4是示出圖1的系統(tǒng)的操作的流程圖。在步驟402中，將激光引導(dǎo)朝向基底。 在步驟404中，檢測(cè)來(lái)自基底的發(fā)射。在判定塊406中，確定發(fā)射的變化是否指示激光微加 工已切穿或幾乎切穿覆蓋材料。如果發(fā)射的變化指示激光微加工已切穿或幾乎切穿覆蓋材 料，則改變過程。如果沒有，則過程以步驟402繼續(xù)。改變過程意指例如停止激光束、改變諸如每脈沖的能流的激光器參數(shù)、改變氣流、阻擋電子或離子束、或移動(dòng)支持樣本的臺(tái)?？?以連續(xù)地或周期性地監(jiān)視發(fā)射。如果周期性地監(jiān)視發(fā)射，則該周期應(yīng)小到足以防止在覆蓋 材料在監(jiān)視周期之間被完全去除的情況下對(duì)底層材料造成不可接受的損壞。在某些實(shí)施例中，可以使用諸如電子束的帶電粒子束來(lái)產(chǎn)生用于激光微加工的終 點(diǎn)確定信號(hào)。電子束可以例如與激光燒蝕期間的激光束一致并與激光束同時(shí)地或依次地被 使用。如果使用陰極發(fā)光或后向散射電子作為終點(diǎn)確定信號(hào)，則可以調(diào)節(jié)電子束能量以調(diào) 諧終點(diǎn)確定的“預(yù)測(cè)”能力。雙射束處理
如例如在Mourou中所述，飛秒脈沖激光器可以局部地通過提供在燒蝕閾值之上的能 流來(lái)在對(duì)基底造成相對(duì)很少的伴隨損壞的情況下提供材料去除的高速率。然而，最小特征 尺寸受到限制。在下述實(shí)施例中，使用帶電粒子束和激光束對(duì)樣本進(jìn)行微加工。一個(gè)射束 改變樣本表面的區(qū)域的狀態(tài)以促進(jìn)由另一射束進(jìn)行的對(duì)材料的材料去除。改變狀態(tài)可以包 括例如產(chǎn)生包括注入雜質(zhì)的缺陷，該缺陷具有用于光子吸收的高截面。術(shù)語(yǔ)“狀態(tài)”在一般 意義上用來(lái)意指表征樣本區(qū)域的屬性的集合。優(yōu)選實(shí)施例將激光束的快速處理的優(yōu)點(diǎn)與帶 電粒子束的小斑點(diǎn)尺寸的優(yōu)點(diǎn)相組合。因此，實(shí)施例可以比單獨(dú)的帶電粒子束更快地且以 比單獨(dú)的激光束更大的精度對(duì)材料進(jìn)行微加工或沉積。在某些實(shí)施例中，激光束能流足夠低，以使得在不存在帶電粒子束的情況下，激光 束將不會(huì)在工件的材料中引發(fā)燒蝕。例如，可以使用帶電粒子束來(lái)在小體積中產(chǎn)生缺陷或 雜質(zhì)。該缺陷或雜質(zhì)吸收光子，從而降低局部燒蝕閾值以促進(jìn)由激光束進(jìn)行的局部處理，該 激光束去除被離子束影響的材料。由于通?？梢詫щ娏Ｗ邮劢钩杀燃す馐〉枚嗟陌?點(diǎn)，所以這些實(shí)施例利用離子束的小斑點(diǎn)尺寸和激光的更快速去除這兩者。也就是說，激光 燒蝕受到帶電粒子束影響的區(qū)域中的材料，但是基本上不對(duì)其它區(qū)域中的材料進(jìn)行燒蝕。 因此，離子束的斑點(diǎn)尺寸確定被燒蝕區(qū)域的尺寸，同時(shí)激光器提供給基底的更大能量增大 材料去除的速度。在某些實(shí)施例中，去除速率受到帶電粒子束能夠產(chǎn)生光子吸收缺陷的速 率的限制。在其它實(shí)施例中，通過使用入射激光束向工件提供能量(熱量)來(lái)增大FIB濺射 速率，以使得由于輸入光子與基底光子之間的耦合不存在或僅僅很弱不一定發(fā)生基底的熔 融。這允許輸入離子沉積其能量的較大一部分以去除半熔融的基底原子。調(diào)整入射在樣本 上的飛秒激光束的脈沖寬度和能流以使得其剛好在熔融閾值以下，從而使得聚焦離子束在 激光束的強(qiáng)度分布的峰值附近是一致的。然后，由離子束提供的能量可以在幾乎不損失空 間局部性的情況下以提高的速率濺射基底材料(參見圖1)。結(jié)果是增大的濺射產(chǎn)量和濺射 速率，從而產(chǎn)生尺寸約為離子束的尺寸的特征。在各種實(shí)施例中，激光和帶電粒子束可以同時(shí)撞擊樣本，或者這些射束可以在不 同的時(shí)間撞擊?？梢赃B續(xù)地施加任一射束或者可以使任一射束脈動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，例 如，可以隨著帶電粒子束照射工件而施加多個(gè)激光脈沖。在另一實(shí)施例中，可以隨著激光照 射工件而施加多個(gè)帶電粒子束脈沖。在某些實(shí)施例中，連續(xù)地施加兩個(gè)射束，并且在其它實(shí) 施例中，交替地施加激光束和帶電粒子束的脈沖。在脈沖激光器中，通過調(diào)整入射在樣本上的飛秒激光束的脈沖寬度和能流來(lái)調(diào)整 功率，使得其剛好在未改變的材料的燒蝕閾值以下，并且激光束的強(qiáng)度分布的峰值與聚焦離子束撞擊區(qū)域一致。還可以調(diào)整連續(xù)波激光器以提供適當(dāng)?shù)墓β省Ｈ缓?，激光束將主?在離子束被引導(dǎo)到的區(qū)域中被吸收。優(yōu)選地以使得超過引起已改變區(qū)域的燒蝕的能量的能 量不足以熔化工件材料的方式來(lái)施加激光。如果射束在不同的時(shí)間撞擊，則激光和帶電粒子束對(duì)經(jīng)受處理的工件材料的狀態(tài) 的影響是累加的，也就是說，一個(gè)射束的局部化影響在另一射束被引導(dǎo)時(shí)仍存在。例如，如 果使用諸如30 keV的Ga+射束的帶電粒子束來(lái)產(chǎn)生光子吸收缺陷，諸如工件中的空穴、填 隙、缺陷復(fù)合物或注入鎵，則可以依次使離子束和激光束脈動(dòng)，離子脈沖在激光脈沖前面， 并且離子脈沖和激光脈沖之間的延遲時(shí)間可以相對(duì)較長(zhǎng)，因?yàn)槿毕莺碗s質(zhì)是相對(duì)穩(wěn)定的。累加效應(yīng)與現(xiàn)有技術(shù)中的依次處理形成對(duì)照，在現(xiàn)有技術(shù)的依次處理中，針對(duì)大 塊去除過程施加激光束，之后是用于第二細(xì)去除過程的帶電粒子束的施加。在此類現(xiàn)有技 術(shù)依次處理中，每個(gè)射束獨(dú)立地處理工件，并且兩個(gè)射束都不以促進(jìn)由后續(xù)射束進(jìn)行的處 理的方式來(lái)改變基底材料。雖然完成時(shí)的第一現(xiàn)有技術(shù)射束操作可以在表面附近留下小的 受影響體積，但第一射束操作對(duì)后續(xù)射束操作的操作沒有顯著影響。在現(xiàn)有技術(shù)中，與由后 續(xù)射束操作進(jìn)行加工的體積相比，第一射束的受影響體積是小的。圖5示出相對(duì)寬的激光束強(qiáng)度分布502和相對(duì)窄的離子束的電流分布504。線506 示出燒蝕閾值，其下降至以下這樣的激光束能流以下在處于該激光束能流時(shí)表面材料的 狀態(tài)被離子束處理改變。因此，激光束僅燒蝕其中離子束已降低燒蝕閾值的區(qū)域中的材料。 激光束和離子束的組合導(dǎo)致比單獨(dú)由離子束可實(shí)現(xiàn)的速率更快的去除速率，同時(shí)產(chǎn)生比單 獨(dú)由激光束可實(shí)現(xiàn)的特征尺寸更小的特征尺寸。燒蝕閾值是基底材料的本征屬性，并且技 術(shù)人員可以容易地根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或根據(jù)文獻(xiàn)來(lái)確定用于各種材料的燒蝕閾值。例如沒有離子束 引起的缺陷的硅具有約170 mj/cm2的單脈沖燒蝕閾值，并且因此，激光能流應(yīng)優(yōu)選地在此 值以下以便依照本發(fā)明的本實(shí)施例對(duì)硅進(jìn)行微加工。圖6示出系統(tǒng)600，其中激光系統(tǒng)602朝著被保持在真空室608中的雙軸X-Y可 調(diào)整臺(tái)607上的工件606引導(dǎo)激光束604(附加軸可以包括垂直于前兩個(gè)軸的平移、傾斜和 旋轉(zhuǎn))。聚焦離子束列610朝著基底的區(qū)域引導(dǎo)聚焦離子束612。離子束通常能夠被聚焦 成比激光束更小的斑點(diǎn)。離子束優(yōu)選地源自于液態(tài)金屬離子源。此類源可以是單元素源， 諸如Ga、In,Bi, Sn和Li，或者是合金源，諸如AuSiBe和AsPdB。還可以使用等離子體離子 源。等離子體源可以提供用于帶電粒子束的更加多種多樣的種類。感應(yīng)耦合、磁增強(qiáng)的離 子源是優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈兊牡湍芰可⒉急阌谠跇颖咎幮纬尚“唿c(diǎn)束斑。來(lái)自液態(tài)金屬離子 源的離子束可以被聚焦成小于100 nm的斑點(diǎn)尺寸，而激光束604可以被聚焦成1 μπι與10 μπι之間的斑點(diǎn)尺寸。離子束通常具有高達(dá)約50 keV的能量，并利用高達(dá)60 nA的離子電 流進(jìn)行工作。在用于銑削Si的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，離子束具有1 nA的電流、30 keV的能 量和約45 nm的斑點(diǎn)尺寸，而激光束具有100 mj/cm2的能流、150 fs的脈沖寬度和2 μ m 的斑點(diǎn)尺寸。使用可選電子束列620來(lái)形成工件606的一部分的圖像并用于其它電子束處 理。使用二次電子檢測(cè)器622來(lái)檢測(cè)從基底發(fā)射的電子以形成離子束或電子束圖像。計(jì)算 機(jī)640或者通過操作員命令手動(dòng)地或者自動(dòng)地控制系統(tǒng)600的操作，并且包括顯示器642， 顯示器642能夠?yàn)椴僮鲉T提供操作控制器和選項(xiàng)以及基底的圖像。圖7是示出依照本發(fā)明的優(yōu)選方法的流程圖。在步驟702中，第一射束、即帶電粒 子束或激光束被引導(dǎo)到工件的區(qū)域以改變被射束影響的材料的狀態(tài)。例如，可以將諸如具有1 nA的電流的30 kV的鎵射束的離子束引導(dǎo)到工件的表面以引起缺陷，所述缺陷包括空 穴、填隙和注入鎵，其吸收光子并局部地降低基底材料的燒蝕閾值。在步驟704中，將不同 于第一射束的第二射束朝向樣本引導(dǎo)至包括第一射束被引導(dǎo)至的區(qū)域的區(qū)域處。例如，如 果第一射束是離子束，則第二射束可以是激光束。優(yōu)選地，激光束在離子束的峰值強(qiáng)度附近 入射?？梢酝瑫r(shí)地或依次地執(zhí)行步驟702和704。如果依次地進(jìn)行，則應(yīng)在時(shí)間上足夠接近 地執(zhí)行這些步驟，以使得由一個(gè)射束引起的改變的狀態(tài)在施加另一射束時(shí)仍存在。在其中 使用離子束來(lái)引發(fā)效果的實(shí)施例中，射束施加之間的時(shí)延不是關(guān)鍵的，因?yàn)槿毕菔欠€(wěn)定的。 在判定塊706中，確定微加工是否完成?？梢岳缤ㄟ^使用上述的任何終點(diǎn)確定技術(shù)來(lái)確 定過程是否完成的判斷。例如，如果將銑削孔，則步驟706確定孔是否足夠深。如果微加工 完成，則過程結(jié)束。如果微加工未完成，則過程以步驟702繼續(xù)。經(jīng)由電荷分離的損壞防止
當(dāng)從基底表面噴射材料時(shí)，噴射的粒子可以通過在透鏡上沉積或從透鏡濺射材料來(lái)降 低激光透鏡的光學(xué)質(zhì)量。圖8示出能夠減少二次粒子對(duì)真空系統(tǒng)中的激光透鏡和其它部件 的損壞的系統(tǒng)。圖8示出系統(tǒng)800，其包括朝著樣本806引導(dǎo)帶電粒子束804的諸如聚焦離 子束列的帶電粒子束列802。系統(tǒng)800還包括具有將激光束812聚焦到樣本806上的透鏡 810的激光系統(tǒng)808。激光系統(tǒng)808和帶電粒子束804優(yōu)選地是一致的，也就是說，它們照 射在樣本806的同一區(qū)域上，其中與帶電粒子束相比激光束在樣本806上通常具有更大的 斑點(diǎn)尺寸。雖然激光系統(tǒng)808被示為具有垂直取向且?guī)щ娏Ｗ邮?02被示為相對(duì)于垂直方 向是傾斜的，但這兩個(gè)系統(tǒng)可以被定向?yàn)槿魏芜m當(dāng)?shù)娜∠?。樣?06?？吭诰_可移動(dòng)臺(tái)816上。當(dāng)帶電粒子束804撞擊樣本806時(shí)，發(fā)射 包括電子和離子的二次粒子818。離子可以撞擊在激光透鏡810上并降低其光學(xué)質(zhì)量。電 極820和822被連接到電壓源(未示出)以產(chǎn)生電場(chǎng)，該電場(chǎng)使二次粒子818的路徑偏轉(zhuǎn)離 開激光透鏡810以減少或消除損壞。電極820和822還可以用來(lái)檢測(cè)二次粒子818以進(jìn)行 成像或終點(diǎn)確定。可以將放大器擬4連接到電極820以將二次電子信號(hào)放大。附加地或可 替換地，可以將放大器擬6連接到電極822以將正離子信號(hào)放大以進(jìn)行成像或終點(diǎn)確定。在優(yōu)選實(shí)施例中，在電極820與電極822之間施加約300 V至400 V的電勢(shì)。優(yōu) 選的電壓將隨著實(shí)施方式而變，但是通常將在幾十伏至幾千伏之間的范圍內(nèi)，其中優(yōu)選幾 百伏的范圍?？梢愿淖冸姌O820和822的形狀以將電場(chǎng)成形為使撞擊樣本上方的激光透鏡 或其它部件的離子粒子改向。在某些實(shí)施例中，可以使用單個(gè)電極。在某些實(shí)施例中，可以 使用磁場(chǎng)來(lái)代替電極820以使帶電粒子偏轉(zhuǎn)離開敏感部件。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，通過以下各處理在樣本上產(chǎn)生或修改結(jié)構(gòu)
將離子束引導(dǎo)朝向工件的第一區(qū)域，帶電粒子在工件的晶體結(jié)構(gòu)中引起光子吸收缺 陷，其降低工件材料的燒蝕閾值；以及
將激光束引導(dǎo)朝向工件，激光光子被由離子束產(chǎn)生的缺陷吸收以燒蝕被離子束處理 的工件上的材料。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將離子束引導(dǎo)朝向工件的第一區(qū)域包括將離子注入到 工件中。由液態(tài)金屬離子源(LMIS)、由金屬合金源或由感應(yīng)耦合等離子體源來(lái)產(chǎn)生所述離 子。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將離子束引導(dǎo)朝向工件的第一區(qū)域包括將鎵離子注入到工件的表面中或產(chǎn)生空穴、填隙或缺陷復(fù)合物。LMIS的其它示例可以包括In、Bi、Sn、Li 且合金源的示例可以包括AuSiBe、AsPdB。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，使離子束和激光束依次脈動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將激光束引導(dǎo)朝向工件包括引導(dǎo)具有足以燒蝕具有帶 電粒子束引發(fā)的缺陷的材料但不足以燒蝕沒有帶電粒子束引發(fā)的缺陷的材料的能流的激 光束。例如，將激光束引導(dǎo)朝向樣本可以包括將具有小于1納秒或小于1皮秒的脈沖持續(xù) 時(shí)間的脈沖激光引導(dǎo)朝向樣本。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將激光束引導(dǎo)朝向樣本包括在具有小于10_3毫巴的壓 強(qiáng)的環(huán)境中將激光束引導(dǎo)朝向樣本。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，來(lái)自激光器的脈沖和帶電粒子束交替地撞擊在樣本 上。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將激光束之一引導(dǎo)朝向樣本的區(qū)域包括朝著樣本施加 連續(xù)的粒子束，并且其中，將激光束或帶電粒子束引導(dǎo)朝向樣本的區(qū)域包括將連續(xù)的激光 束引導(dǎo)朝向樣本。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將帶電粒子束引導(dǎo)朝向樣本上的區(qū)域的子集包括將帶 電粒子束引導(dǎo)朝向與激光束的強(qiáng)度分布的峰值一致或幾乎一致的區(qū)域，與引導(dǎo)激光束同時(shí) 地引導(dǎo)帶電粒子束，和/或引導(dǎo)帶電粒子的束以降低材料的燒蝕閾值。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，通過以下各處理使用帶電粒子束和激光束在樣本上產(chǎn) 生或修改結(jié)構(gòu)
將帶電粒子束或激光束中的一個(gè)引導(dǎo)朝向工件，所述帶電粒子束或激光束中的所述 一個(gè)改變被射束撞擊的工件上的材料的狀態(tài)；
將帶電粒子束或激光束中的另一個(gè)引導(dǎo)朝向工件，該另一射束從工件去除具有已改 變的狀態(tài)的材料。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將帶電粒子束或激光束中的一個(gè)引導(dǎo)朝向工件包括將 離子束引導(dǎo)朝向工件，該離子束在工件中引起缺陷，并且將帶電粒子束或激光束中的另一 個(gè)引導(dǎo)朝向工件包括將激光束引導(dǎo)朝向工件。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，離子束在工件中引起光子吸收缺陷。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在離子束撞擊工件的地方離子束降低燒蝕閾值。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將帶電粒子束或激光束中的一個(gè)引導(dǎo)朝向工件包括將 激光束引導(dǎo)朝向工件且將帶電粒子束或激光束中的另一個(gè)引導(dǎo)朝向工件包括將帶電粒子 束引導(dǎo)朝向工件。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，激光束降低工件的升華能量。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將帶電粒子束或激光束中的一個(gè)引導(dǎo)朝向工件或?qū)?電粒子束或激光束中的另一個(gè)引導(dǎo)朝向工件包括將離子束引導(dǎo)朝向工件或?qū)㈦娮邮龑?dǎo) 朝向工件。雖然已詳細(xì)地描述了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但應(yīng)當(dāng)理解的是，在不脫離由所附權(quán)利要 求定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以在本文中進(jìn)行各種變更、替換和修改。此外，本 申請(qǐng)的范圍并不意圖局限于本說明書中所述的過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)的組成、手段、方法和 步驟的特定實(shí)施例。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易地從本發(fā)明的公開認(rèn)識(shí)到的，根據(jù)本發(fā)明，可以利用執(zhí)行與本文所述的相應(yīng)實(shí)施例基本上相同的功能或?qū)崿F(xiàn)基本上相同的結(jié)果 的、目前存在或稍后將開發(fā)的過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)的組成、手段、方法或步驟。因此，所附 權(quán)利要求意圖將這樣的過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)的組成、手段、方法或步驟包括在其范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在樣本上產(chǎn)生或修改結(jié)構(gòu)的方法，包括將離子束引導(dǎo)朝向工件的第一區(qū)域，帶電粒子在工件的晶體結(jié)構(gòu)中引起光子吸收缺 陷，所述光子吸收缺陷降低工件材料的燒蝕閾值；以及將激光束引導(dǎo)朝向工件，激光光子被由離子束產(chǎn)生的缺陷吸收以燒蝕由離子束處理的 工件上的材料。
2.權(quán)利要求1的方法，其中，將離子束引導(dǎo)朝向工件的第一區(qū)域包括將離子注入工件中。
3.權(quán)利要求2的方法，其中，由液態(tài)金屬離子源(LMIS)來(lái)產(chǎn)生所述離子。
4.權(quán)利要求2的方法，其中，由金屬合金源來(lái)產(chǎn)生所述離子。
5.權(quán)利要求2的方法，其中，由感應(yīng)耦合等離子體源來(lái)產(chǎn)生所述離子。
6.權(quán)利要求3的方法，其中，將離子束引導(dǎo)朝向工件的第一區(qū)域包括將鎵離子注入到 工件的表面中。
7.權(quán)利要求1的方法，其中，將離子束引導(dǎo)朝向工件的第一區(qū)域包括產(chǎn)生空穴、填隙或 缺陷復(fù)合物。
8.權(quán)利要求1的方法，其中，使離子束和激光束依次脈動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，將激光束引導(dǎo)朝向工件包括引導(dǎo)具有足以燒蝕具有 帶電粒子束引發(fā)的缺陷的材料但不足以燒蝕沒有帶電粒子束引發(fā)的缺陷的材料的能流的 激光束。
10.權(quán)利要求1的方法，其中，將激光束引導(dǎo)朝向樣本包括在具有小于10_3毫巴的壓強(qiáng) 的環(huán)境中將激光束引導(dǎo)朝向樣本。
11.權(quán)利要求1的方法，其中，將激光束引導(dǎo)朝向樣本包括將具有小于1納秒的脈沖持 續(xù)時(shí)間的脈沖激光引導(dǎo)朝向樣本。
12.權(quán)利要求11的方法，其中，將激光束引導(dǎo)朝向樣本包括將具有小于1皮秒的脈沖持 續(xù)時(shí)間的脈沖激光引導(dǎo)朝向樣本。
13.權(quán)利要求1的方法，其中，來(lái)自激光器的脈沖和帶電粒子束交替地撞擊在樣本上。
14.權(quán)利要求1的方法，其中，將激光束之一引導(dǎo)朝向樣本的區(qū)域包括朝著樣本施加連 續(xù)的粒子束，并且其中，將激光束或帶電粒子束引導(dǎo)朝向樣本的區(qū)域包括將連續(xù)的激光束 引導(dǎo)朝向樣本。
15.權(quán)利要求13的方法，其中，將帶電粒子束引導(dǎo)朝向樣本上的區(qū)域的子集包括將帶 電粒子束引導(dǎo)朝向與激光束的強(qiáng)度分布的峰值一致或幾乎一致的區(qū)域。
16.權(quán)利要求13的方法，其中，將帶電粒子束引導(dǎo)朝向樣本上的區(qū)域的子集包括與引 導(dǎo)激光束同時(shí)地引導(dǎo)帶電粒子束。
17.權(quán)利要求13的方法，其中，將帶電粒子束引導(dǎo)朝向樣本上的區(qū)域的子集包括引導(dǎo) 帶電粒子的束以降低材料的燒蝕閾值。
18.一種使用帶電粒子束和激光束在樣本上產(chǎn)生或修改結(jié)構(gòu)的方法，包括將帶電粒子束或激光束中的一個(gè)弓I導(dǎo)朝向工件，所述帶電粒子束或激光束中的所述一 個(gè)改變被射束撞擊的工件上的材料的狀態(tài)；將帶電粒子束或激光束中的另一個(gè)引導(dǎo)朝向工件，該另一射束從工件去除具有已改變 的狀態(tài)的材料。
19.權(quán)利要求18的方法，其中，將帶電粒子束或激光束中的一個(gè)引導(dǎo)朝向工件包括將 離子束引導(dǎo)朝向工件，所述離子束在工件中引起缺陷，并且其中，將帶電粒子束或激光束中 的另一個(gè)引導(dǎo)朝向工件包括將激光束引導(dǎo)朝向工件。
20.權(quán)利要求19的方法，其中，所述離子束在工件中引起光子吸收缺陷。
21.權(quán)利要求18的方法，其中，在所述離子束撞擊工件的地方所述離子束降低燒蝕閾值。
22.權(quán)利要求18的方法，其中，將帶電粒子束或激光束中的一個(gè)引導(dǎo)朝向工件包括將 激光束引導(dǎo)朝向工件，并且其中，將帶電粒子束或激光束中的另一個(gè)引導(dǎo)朝向工件包括將 帶電粒子束引導(dǎo)朝向工件。
23.權(quán)利要求22的方法，其中，所述激光束降低工件的升華能量。
24.權(quán)利要求18的方法，其中，將帶電粒子束或激光束中的一個(gè)引導(dǎo)朝向工件或?qū)?電粒子束或激光束中的另一個(gè)引導(dǎo)朝向工件包括將離子束引導(dǎo)朝向工件。
25.權(quán)利要求18的方法，其中，將帶電粒子束或激光束中的一個(gè)引導(dǎo)朝向工件或?qū)?電粒子束或激光束中的另一個(gè)引導(dǎo)朝向工件包括將電子束引導(dǎo)朝向工件。
全文摘要
帶電粒子束和激光束被一起用于對(duì)基底進(jìn)行微加工。第一射束改變工件的區(qū)域的狀態(tài)，并且第二射束去除狀態(tài)被改變的材料。在一個(gè)實(shí)施例中，離子束可以產(chǎn)生光子吸收缺陷以降低局部燒蝕閾值，從而允許激光束去除由離子束限定的區(qū)域中的材料。激光束和帶電粒子束的組合允許以由于由激光束提供的增加的能量而比帶電粒子處理更大的銑削速率產(chǎn)生在尺寸上與帶電粒子束斑點(diǎn)尺寸相似的特征。
文檔編號(hào)G01N23/00GK102149510SQ200980135212
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月9日
發(fā)明者森薩瓦 A., 烏特勞特 M., 托思 M., 斯特勞 M. 申請(qǐng)人:Fei公司