(57)【要約】【課題】基板を微細機械加工する改良された方法を提供すること。【解決手段】本発明の好ましい実施形態は、荷電粒子ビーム・マスキングおよびレーザ・アブレーションを利用する改良された方法を提供する。荷電粒子ビーム・マスク製造と超短パルス・レーザ・アブレーションの利点の組合せを使用して、基板の加工時間を著しく短縮し、レーザ・アブレーションによって機械加工されるフィーチャの横方向解像度およびアスペクト比を向上させる、好ましくは機械加工レーザの回折限界よりも小さくする。【選択図】図２
2010130013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
あるスポット・サイズを有するレーザ・ビームを使用して、基板上に、マイクロスコピックまたはナノスコピック構造を形成する方法であって、
荷電粒子ビーム・アシスト付着を使用して、前記基板上にマスク・パターンを付着させるステップであり、前記荷電粒子ビームがサブミクロンのスポット・サイズを有し、前記マスクが、前記マスクによって覆われた前記基板の部分を保護する、ステップと、
前記基板表面に向かって超高速パルス・レーザ・ビームを誘導するステップであり、前記レーザ・ビームが、前記荷電粒子ビームの前記スポット・サイズよりも大きなスポット・サイズを有し、前記基板内にフィーチャを生成するために、前記レーザ・ビームが、前記マスクによって覆われていない前記基板の部分を加工し、前記基板内に生成された前記フィーチャが、前記レーザ・スポット・サイズよりも小さな寸法を有する、ステップと
を含む方法。
【請求項２】
荷電粒子ビーム・アシスト付着を使用して、前記基板上にマスク・パターンを付着させるステップが、前記基板表面に前駆体ガスを供給するステップと、前記前駆体ガスを解離させ、マスキング材料を付着させるために、前記基板表面に、集束イオン・ビームまたは集束電子ビームを誘導するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基板表面に向かって超高速パルス・レーザ・ビームを誘導するステップが、前記基板材料を除去するのに十分なフルエンスを有する超高速パルス・レーザ・ビームを前記基板に向かって誘導するステップを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記基板表面にマスク・パターンを付着させるステップが、前記レーザ・ビームによる前記マスクの下の前記基板に対する損傷を防ぐのに十分な量のレーザ放射を吸収するパターンを付着させるステップを含む、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記基板表面にマスク・パターンを付着させるステップが、前記レーザ・ビームによる前記マスクの下の前記基板に対する損傷を防ぐのに十分な量のレーザ放射を反射するパターンを付着させるステップを含む、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記基板表面に向かって超高速パルス・レーザ・ビームを誘導するステップが、フェムト秒レーザまたはピコ秒レーザを誘導するステップを含む、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記基板表面にマスク・パターンを付着させるステップが、前記マスクを形成するために複数の材料層を付着させるステップを含む、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
マスク・パターンを付着させるステップが、マスク・パターンの少なくとも１つの領域の特性が、マスク・パターンの他の領域の特性とは異なるマスク・パターンを付着させるステップを含み、前記少なくとも１つの領域に対応する前記基板の加工を異ならせるために、前記少なくとも１つの領域の前記異なる特性が、ある異なるレベルの保護を前記基板に提供する、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
あるスポット・サイズを有するレーザ・ビームを使用して、基板上に、マイクロスコピック構造を形成する方法であって、
前記レーザ・ビーム・スポット・サイズよりも小さなマスク・フィーチャを生成することができる製造プロセスを使用して、前記基板表面にマスクを形成するステップと、
前記基板表面に向かって前記レーザ・ビームを誘導するステップであり、前記レーザ・ビームが、前記マスクの最小設計フィーチャよりも大きなスポット・サイズを有し、前記マスクが、レーザ加工によって前記基板内にフィーチャを生成するために前記マスクによって覆われた前記基板の部分を保護し、前記加工された基板内の前記フィーチャが、前記レーザ・ビーム・スポット・サイズよりも小さい、ステップと
を含む方法。
【請求項１０】
前記基板表面にマスクを形成するステップが、電子ビーム・アシスト付着またはイオン・ビーム・アシスト付着を使用してマスクを形成するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記基板表面にマスクを形成するステップが、フォトリソグラフィを使用してマスクを形成するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
基板表面にマスク・パターンを形成するステップが、前記レーザ・ビームによる前記マスクの下の前記基板に対する損傷を防ぐのに十分な量のレーザ放射を吸収するパターンを付着させるステップを含む、請求項９から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記基板表面にマスク・パターンを形成するステップが、前記レーザ・ビームによる前記マスクの下の前記基板に対する損傷を防ぐのに十分な量のレーザ放射を反射するパターンを付着させるステップを含む、請求項９から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記基板表面に向かって前記レーザ・ビームを誘導するステップが、前記基板表面に向かって超高速パルス・レーザ・ビームを誘導するステップを含む、請求項９から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記基板表面に向かって超高速パルス・レーザ・ビームを誘導するステップが、フェムト秒レーザまたはピコ秒レーザを誘導するステップを含む、請求項９から１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記基板表面にマスク・パターンを形成するステップが、前記マスクを形成するために複数の材料層を付着させるステップを含む、請求項９から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記基板表面に向かって前記レーザ・ビームを誘導するステップが、前記基板材料を選択的に除去し、前記基板のマスクされた部分を保護するためにマスク材料を残すステップを含む、請求項９から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記基板表面に向かってレーザ・ビームを誘導するステップが、化学反応を開始させるために前記基板の一部分を加熱するステップを含む、請求項９から１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記基板表面に向かってレーザ・ビームを誘導するステップが、光化学反応を開始させるステップを含む、請求項９から１７のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記基板表面に向かってレーザ・ビームを誘導するステップが、前記マスクによって覆われてない前記基板の領域から材料を除去するステップを含む、請求項９から１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
あるスポット・サイズを有するレーザ・ビームを使用して、基板上に、マイクロスコピック構造を形成する方法であって、
前記レーザ・ビーム・スポット・サイズよりも小さなマスク・フィーチャを生成することができる製造プロセスを使用して、マスクを形成するステップと、
レーザ・アブレーションによって前記基板内にフィーチャを生成するために、前記マスクに向かって前記レーザ・ビームを誘導し、次いで基板表面に前記レーザ・ビームを誘導するステップであり、前記レーザ・ビームが、前記マスクの最小設計フィーチャよりも大きなスポット・サイズを有し、前記ビームが、前記加工された基板内に、前記レーザ・ビーム・スポット・サイズよりも小さい寸法を有するフィーチャを生成し、前記マスクが、前記基板の部分が除去されることを防ぐ、ステップと
を含む方法。
【請求項２２】
基板表面にマイクロスコピック構造を製造するシステムであって、
荷電粒子システム
を備え、前記荷電粒子システムが、
荷電粒子源と、
前記荷電粒子源からの荷電粒子のビームを形成し、前記荷電粒子ビームを前記基板表面に集束させ、走査する集束カラムと、
前記荷電粒子ビームの存在下で反応する前駆体ガスを供給するガス噴射システムと
を含み、
マイクロスコピック構造を製造するシステムがさらに、
超高速パルス・レーザ・カラムと、
前記基板表面にマスクを形成するために、前記前駆体ガスの存在下で前記荷電粒子ビームをあるパターンに誘導し、前記レーザ・ビームの前記スポット・サイズよりも小さな寸法を有するフィーチャを前記基板上に生成するために、前記基板のマスクされていない領域を加工するように前記レーザ・ビームを誘導するようプログラムされたコンピュータと
を備えるシステム。
【請求項２３】
前記レーザがフェムト秒レーザまたはピコ秒レーザである、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記コンピュータが、前記基板のマスクされた領域を加工するようにレーザ・ビームを誘導するようプログラムされた、請求項２２または２３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は全般的には微細構造の製造に関し、より詳細にはレーザ微細機械加工（ｌａｓｅｒ  ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロスコピック（ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ）またはナノスコピック（ｎａｎｏｓｃｏｐｉｃ）構造を形成するために基板から材料を除去するプロセスは、微細機械加工（ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ）、ミリング（ｍｉｌｌｉｎｇ）またはエッチングと呼ばれる。レーザ・ビームおよび荷電粒子ビームは、微細機械加工に使用される２つの個別の技術である。これらはそれぞれさまざまな用途において利点および限界を有する。
【０００３】
レーザ・システムは、微細機械加工に対して異なるいくつかのメカニズムを使用する。いくつかのプロセスでは、化学反応を誘起させるための熱を基板に供給するためにレーザが使用される。反応は、加熱された領域だけで起こる。熱は、レーザ・ビーム・スポットよりも広い領域に拡散する傾向があり、このプロセスの解像度をレーザ・スポット・サイズよりも低下させる。レーザ微細機械加工において使用される他のメカニズムが光化学エッチングであり、光化学エッチングでは、基板の個々の原子または分子によってレーザ・エネルギーが吸収され、吸収されたレーザ・エネルギーが、それらの原子または分子を、エッチング剤と化学的に反応することができる状態まで励起する。光化学エッチングは光化学的に活性な材料だけに限定される。レーザ加工において使用される他のメカニズムがレーザ・アブレーションであり、レーザ・アブレーションでは、小さな容積に急速に供給されるエネルギーによって、基板を加熱することなく基板から原子が放出される。高速パルス・フェムト秒レーザを使用するレーザ・アブレーションが例えば、Ｍｏｕｒｏｕの「Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌａｓｅｒ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ  ａｎｄ  Ａｂｌａｔｉｏｎ」という名称の米国特許第Ｒｅ．３７，５８５号に記載されている。フェムト秒レーザ・アブレーションは上述のプロセスの限界のいくつかを解決する。
【０００４】
荷電粒子ビームにはイオン・ビームおよび電子ビームが含まれる。集束ビーム中のイオンは一般に、表面から材料を物理的に放出させることによって微細機械加工する十分な運動量を有する。電子はイオンよりもはるかに軽いため、電子ビームは一般に、エッチング剤蒸気と基板との間の化学反応を誘起させることによって材料を除去することに限定される。イオン・ビームは一般に液体金属イオン源から、またはプラズマ・イオン源によって生成される。荷電粒子ビームのスポット・サイズは、ビーム中の粒子のタイプおよび電流を含む多くの因子に依存する。小電流を有するビームは一般により小さなスポットに集束させることができ、したがって、大電流を有するビームよりも小さな構造を生成することができるが、小電流ビームは、大電流ビームに比べて、構造を微細機械加工するのに時間がかかる。
【０００５】
レーザは一般に、荷電粒子ビームよりもはるかに高い速度で基板にエネルギーを供給することが可能であり、そのため、レーザは一般に、荷電粒子ビームよりもはるかに高い材料除去率を有する。しかしながら、レーザの波長は、荷電粒子ビーム中の荷電粒子の波長よりもはるかに長い。ビームを集束させることができるサイズは、ビームの波長によって一部限定されるため、レーザ・ビームの最小スポット・サイズは一般に、荷電粒子ビームの最小スポット・サイズよりも大きい。Ａ．Ｐ．Ｊｏｇｌｅｋａｒ他、「Ｏｐｔｉｃｓ  ａｔ  ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｔｏ  Ｎａｎｏｍｏｒｐｈｉｎｇ」、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｃａｄｅｍｙ  ｏｆ  Ｓｃｉｅｎｃｅ、１０１巻、１６号、５８５６〜５８６１ページ（２００４年）（「Ｊｏｇｌｅｋａｒ他」）は、アブレーションに対する臨界強度に近い約１０ピコ秒よりも短いレーザ・パルスを使用すると、波長よりも小さなフィーチャを達成することができることを示している。その結果得られるフィーチャに対するパルス・エネルギーの小さな偏差の影響は、このプロセスの安定した再現性を難しくする。
【０００６】
荷電粒子ビームは一般にレーザ・ビームよりも大きな解像度を有し、極めて小さな構造を微細機械加工することができるが、ビーム電流は限られており、微細機械加工作業が容認できないほど低速になりうる。一方、レーザ微細機械加工は一般にはるかに高速だが、より長いビーム波長によって解像度が本質的に限定される。
【０００７】
レーザのより高速な微細機械加工能力と荷電粒子ビームのより高い精度の両方を利用する１つの方策は、サンプルを逐次的に加工することである。逐次加工は例えば、Ｍ．Ｐａｎｉｃｃｉａ他、「Ｎｏｖｅｌ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｂｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｆｏｒ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｄｅｂｕｇ  ｏｆ  Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ  Ｐａｃｋａｇｅｄ  Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ」、Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、４６巻（２７〜３４ページ、１９９９年）（「Ｐａｎｉｃｃｉａ」）に記載されている。Ｐａｎｉｃｃｉａ他は、材料のバルクを除去するためにレーザ誘起化学エッチングを使用し、次いで最終的なより精密な微細機械加工のために荷電粒子ビームを使用する、半導体フリップ・チップの活性部分にアクセスする、公知の技法を記載している。逐次加工の課題は、より高速だが精度に劣るレーザ微細機械加工をいつ停止し、より精密な荷電粒子ビーム加工をいつ開始するかを決定することにある。レーザ加工の停止が早すぎる場合には、荷電粒子ビームによって除去するのには過剰な材料が残る。レーザ加工の停止が遅すぎる場合には、加工物が損傷する。加工を停止する時期の決定は「エンドポインティング（ｅｎｄｐｏｉｎｔｉｎｇ）」と呼ばれる。微細機械加工プロセスが第１の材料を完全に切削して第２の材料を露出させた時期を検出するいくつかの方法が知られているが、材料のある変化に到達する前にレーザ加工を停止することが一般的であり、そのため、終点（エンドポイント）を決定することはより難しい。
【０００８】
サンプルを最初にレーザで加工し、次いで粒子ビームで加工する逐次加工には利点もあるが、エンドポインティングの問題およびレーザ加工本来の比較的に低い解像度の問題が残されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第Ｒｅ．３７，５８５号
【特許文献２】米国特許出願第１０／６６４，２４７号
【特許文献３】米国特許出願第６１／０７９，３０４号
【特許文献４】米国特許出願第１１／７６６，６８０号
【特許文献５】米国特許第６，７５３，５３８号
【特許文献６】米国特許第４，６０９，８０９号
【特許文献７】米国特許第６，９７７，３８６号
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ａ．Ｐ．Ｊｏｇｌｅｋａｒ他、「Ｏｐｔｉｃｓ  ａｔ  ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｔｏ  Ｎａｎｏｍｏｒｐｈｉｎｇ」、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｃａｄｅｍｙ  ｏｆ  Ｓｃｉｅｎｃｅ、１０１巻、１６号、５８５６〜５８６１ページ（２００４年）
【非特許文献２】Ｍ．Ｐａｎｉｃｃｉａ他、「Ｎｏｖｅｌ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｂｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｆｏｒ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｄｅｂｕｇ  ｏｆ  Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ  Ｐａｃｋａｇｅｄ  Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ」、Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、４６巻（２７〜３４ページ、１９９９年）
【非特許文献３】Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｂｅａｍ  Ｏｐｔｉｃｓ、Ｊｏｎ  Ｏｒｌｏｆｆ編、ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ社刊（１９９７年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、改良されたレーザ加工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
好ましい一実施形態は、それを通してサンプルをレーザ・ビームで露光するマスクを提供することを含む。このマスクは、従来のレーザ・ビーム加工によって一般に達成可能なマスク解像度よりも高いマスク解像度を提供し、それによって、マスクを使用しないレーザ加工によって可能な解像度よりも高い解像度でのサンプルの加工を可能にするプロセスによって製造される。
【００１３】
以上では、以下の本発明の詳細な説明をより理解できるように、本発明の特徴および技術上の利点をかなり広く概説した。以下では、本発明の追加の特徴および利点を説明する。開示される着想および特定の実施形態を、本発明の同じ目的を達成する他の構造を変更しまたは設計するベースとして容易に利用することができることを当業者は理解されたい。さらに、このような等価の構造は、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨および範囲を逸脱しないことを当業者は理解されたい。
【００１４】
次に、本発明および本発明の利点のより徹底的な理解のため、図面に関連して書かれた以下の説明を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明とともに使用されるビーム・システムを示す図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態のステップの流れ図である。
【図３Ａ】本発明の好ましい実施形態に従って変形されるサンプル基板の断面を示す図である。
【図３Ｂ】マスクの一部分をその上に付着させた図３Ａの基板を示す図である。
【図３Ｃ】サンプル基板のレーザ・アブレーションされた領域を示す図である。
【図３Ｄ】マスクを除去した後の加工された基板を示す図である。
【図４】ＦＩＢおよび［ＴＥＯＳ＋Ｈ2Ｏ］付着前駆体によってシリコン基板上に付着させ、続いて超短パルス・レーザの集束ビームで機械加工したＣおよびＧａドープＳｉＯxマスクを示す、本発明の好ましい一実施形態の方法の結果の画像である。
【図５】その下のシリコン基板にレーザ・アブレーションによる損傷がないことを明らかにするための断面部分をさらに示す、図４の結果の画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
当業者は、特に本明細書に提供された例を考慮して、多くの代替実施形態に容易に気づくであろうが、この詳細な説明は、本発明の好ましい実施形態を例示するものであり、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【００１７】
本発明の好ましい実施形態は、荷電粒子ビーム加工などのプロセスによって高解像度マスクを製造する。続いて、このマスクを通して加工物をレーザ・ビームで露光する。このマスクは、このレーザ・ビーム露光に対して加工物の一部分を遮蔽し、または制限する。このマスクは、加工物の表面に直接に製造されることが好ましい。この出願では用語「加工物（ｗｏｒｋ  ｐｉｅｃｅ）」、「サンプル（ｓａｍｐｌｅ）」および「試料（ｓｐｅｃｉｍｅｎ）」が相互に交換可能に使用される。
【００１８】
好ましい一実施形態では、荷電粒子ビーム誘起付着を使用して、加工物の表面にマスクを直接に付着させる。次いで、加工物の表面に向かって超短レーザ・パルスを誘導する。レーザ・ビームの直径は一般にマスクのフィーチャ・サイズよりも大きいため、レーザ・ビームは、マスクされた領域とマスクされていない領域の両方に当たるが、マスク材料とサンプルとではアブレーションしきい値に差があるため、加工サンプルに対するレーザ・ビームの効果は、マスクされた領域とマスクされていない領域とで異なる。この差を使用して構造を生成する。生成されるフィーチャの解像度はマスクの解像度に依存するため、本発明の実施形態は一般に、従来のレーザ微細機械加工に比べて改良された横方向解像度およびアスペクト比を有するフィーチャの製造を提供する。
【００１９】
ともに真空室内にあるサンプルにビームを誘導する荷電粒子ビーム・カラムとレーザ・システムとを含む装置を使用して、本発明のいくつかの実施形態を実行することができる。これらのビームはおおよそ同期することが好ましい。レーザ源と荷電粒子ビーム源の両方を含む単一システムが、本発明の譲受人であるＦＥＩ  Ｃｏｍｐａｎｙ社（米オレゴン州Ｈｉｌｌｓｂｏｒｏ）に譲渡された米国特許出願第１０／６６４，２４７号に記載されている。他の実施形態では、１つのシステムでマスクを適用し、真空を必要としないレーザ加工を、別のシステムで実行することができる。
【００２０】
図１は、本発明の好ましい一実施形態とともに使用されるシステム１００を示す。レーザ１０２は、基板材料１０６とマスク１０８とを含むサンプル１０４にビーム１０３を誘導する。マスクは、荷電粒子ビーム誘起付着など適当な任意の方法によって製造することができる。レーザ１０２は、機械加工中の材料のアブレーションしきい値よりも大きなフルエンス（ｆｌｕｅｎｃｅ）で動作させることができることが好ましい。サンプル１０４は一般に精密ステージ１０９上に配置され、精密ステージ１０９は、サンプルをＸ−Ｙ平面内で平行移動させることができることが好ましく、さらに加工物をＺ軸方向にも平行移動させることができ、加えて、３次元構造を製造する際の融通性を最大化するためにサンプルを傾け、回転させることができるとより好ましい。システム１００は、任意選択で、マスク１０８を付着させるため、あるいは他の加工または画像化タスクに使用することができる電子ビーム・カラム（ｃｏｌｕｍｎ）、イオン・ビーム・カラムまたはこれら両方など、１つまたは複数の荷電粒子ビーム・カラム１３０を含む。荷電粒子ビーム１３０は一般に、荷電粒子源１３２と、荷電粒子源からの荷電粒子のビームを形成し、その荷電粒子ビームを基板表面に集束させ、走査する集束カラム１３４と、サンプル１０４の画像を形成する、一般的にはシンチレータ−光電子増倍管検出器である２次粒子検出器１３６と、荷電粒子ビームの存在下で反応する前駆体ガスを供給するガス噴射システム１３８とを含む。
【００２１】
荷電粒子ビーム・カラム１３０または２次粒子検出器１３８が使用されるときには、基板が真空中に維持される。機械加工プロセスの完了の時期を判定するために、いくつかの実施形態では、追加の検出器１１０が、Ｘ線または他の光子など、サンプル１０４からの放出１１２を検出する。放出１１２は、マスク１０８または基板材料１０６が除去されたとき、または露出したときに変化する。このようなエンドポインティング・プロセスは、参照によって本明細書に組み込まれる２００９年７月９日出願の「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｌａｓｅｒ  Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ」という名称の米国特許出願第６１／０７９，３０４号に記載されている。コンピュータ１２０はシステム１００を制御し、ディスプレイ１２２はサンプルの画像をユーザに対して表示する。
【００２２】
図２は、本発明の好ましい一実施形態のステップを示す流れ図である。ステップ２０２では、例えば付加的（ａｄｄｉｔｉｖｅ）または低減的（ｒｅｄｕｃｔｉｖｅ）技法を使用して基板の表面にマスクが生成される。付加的技法を使用する場合には、例えばｅビームまたはＦＩＢ誘起付着を使用して、所望のパターンのマスク材料を基板表面に直接に付着させる。低減的方法は、マスク材料を全面に配置し、続いて、例えばＦＩＢまたは電子ビーム・エッチングあるいはフォトリソグラフィを使用して材料を除去することによって、パターンを形成することを含む。マスクの形成に使用することができる他の技法には、例えば荷電粒子ビーム付着またはフォトリソグラフィを使用して付着させた導体パターン上への電着などがある。後続のレーザ・アブレーション・プロセスによって機械加工されるフィーチャの横方向解像度およびアスペクト比を向上させるため、マスクは、基板の表面に直接に製造されることが好ましい。
【００２３】
加工物上に直接に配置されたマスクでは、マスク材料のアブレーションしきい値が、微細機械加工される基板材料のアブレーションしきい値よりも高いことが好ましい。さらに、マスクを通してその下の基板が損傷することを防ぐため、マスクの光透過率は十分に低いことが好ましい。すなわち、マスク材料は、入射レーザ放射を透過せず、入射レーザ放射を反射し、マスク材料が入射レーザ放射による影響を受けないことが好ましい。マスクの透過率は、マスキング材料の組成と厚さの両方によって制御される。マスクはレーザの影響を受けないことが望ましいとはいえ、いくつかの実施形態では、マスクはレーザの影響を受ける。しかし、微細機械加工作業の間、基板の損傷を防ぐのに十分な頑健性をマスクは有する。
【００２４】
好ましい実施形態は、「階層（ｇｒａｄｅｄ）」構造を含むマスク、すなわち、光透過量に影響を与える厚さ、材料、密度または他の特性の程度がマスクの領域によって異なるマスクを生成することを含む。これらのマスク特性は、レーザ加工によってマスクが除去されないような特性、またはレーザ加工によってマスクが除去される場合には、保護されていない基板の加工が完了するまでマスクの下の基板が保護されるような十分に遅い速度でマスクが除去されるような特性であることが好ましい。これらのマスク特性を、３次元構造を生成するように制御することができる。例えば、レーザによってある微細機械加工期間後にマスクの部分が除去され、それにより、次いで、それらのマスク部分の下の基板を加工することができ、その結果、加工が開始された後に露出した領域の方が、加工開始時にマスクされていなかった領域よりも加工量が小さくなるように、マスクの異なる領域の厚さを変化させ、またはマスクの異なる領域を異なる材料から形成することができる。
【００２５】
好ましい一実施形態では、このマスクが、本発明の譲受人であるＦＥＩ  Ｃｏｍｐａｎｙ社（米オレゴン州Ｈｉｌｌｓｂｏｒｏ）に譲渡された、参照によって本明細書に組み込まれる「Ｈｉｇｈ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｌａｓｍａ  Ｅｔｃｈ」という名称の米国特許出願第１１／７６６，６８０号に記載されているとおりに製造される。米国特許出願第１１／７６６，６８０号に記載されているとおり、基板表面の一部分をマスクする保護層を製造するために、好ましくは１ｎｍから１００μｍ、より一般的には１ｎｍから１０ｎｍの範囲のビーム直径を有する集束ビームが使用される。この荷電粒子ビーム法は一般に、フォトリソグラフィ手段によって利用可能な鮮明度よりも高い鮮明度の保護層を生成する。荷電粒子ビーム付着を使用してマスクを付着させるため、あるいはスパッタリング、プラズマ付着、化学蒸着、物理蒸着プロセス、または一般にフォトレジストを塗布することによって実行されているように回転している基板上に液体マスク材料を注ぎ込むプロセスなどのプロセスを使用して予め付着させた層をパターン形成するために、この荷電粒子ビームを使用することができる。米国特許出願第１１／７６６，６８０号に記載されたビーム・プロセスは、基板表面に、精密に画定された保護マスク・パターンを生成する。例えば、ビーム付着は、約１０ｎｍ未満の線幅などの表面フィーチャを生成することができる。
【００２６】
電子ビーム誘起付着法は例えば、参照によって本明細書に組み込まれるＭｕｓｉｌ他の「Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」という名称の米国特許第６，７５３，５３８号に記載されている。米国特許第６，７５３，５３８号は、電子ビームの存在下で分解して表面に適当な材料を残す前駆体ガス中で化学反応を誘起させることによって材料を付着させるために、電子ビームを使用することを記載している。好ましい付着前駆体ガスには例えば、炭素保護マスクを付着させるためのスチレン（Ｃ6Ｈ5ＣＨ＝ＣＨ2）、およびＨ2Ｏなどの酸素ベースの炭素エッチング前駆体に対して抵抗性の高タングステン含量保護マスクを付着させるためのＷＦ6（六フッ化タングステン）またはＷ（ＣＯ）6（タングステンカルボニル）などがある。酸化物層を付着させることができる前駆体ガスには例えば、酸化シリコン保護マスクを付着させるＴＥＯＳ（オルトケイ酸テトラエチル）などがある。電子ビーム付着用の前駆体はこの他にも知られており、それらも同様に使用することができる。その例には、それぞれ高ＧａＮ含量マスクおよび高Ｐｔ含量マスクを付着させるための過重水素化（ｐｅｒｄｅｕｔｅｒａｔｅｄ）アジ化ガリウム（Ｄ2ＧａＮ3）およびＰｔ（ＰＦ3）4（テトラキス（トリフルオロホスファン）白金）などがある。
【００２７】
あるいは、保護マスクを形成する材料を付着させるために、イオン・ビームを使用することもできる。あるイオン・ビーム付着プロセスでは、表面に向かってガスが誘導され、一般に液体金属ガリウム・イオン源からのガリウム・イオンを含む微細に集束させたイオン・ビームまたは焦点をずらした（ｄｅｆｏｃｕｓｅｄ）イオン・ビームが、基板表面に吸収されたガス分子を分解し、不揮発性分解生成物を付着させる。ＦＩＢを使用して金属材料を付着させるプロセスが、Ｙａｍａｇｕｃｈｉ他の「Ｍｅｔｈｏｄ  Ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  Ｆｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ  Ｄｅｌｉｃａｔｅ  Ｗｉｒｉｎｇ  ｏｆ  ＩＣ  Ｄｅｖｉｃｅ」という名称の米国特許第４，６０９，８０９号に記載されており、米国特許第４，６０９，８０９号は、タングステン前駆体ガス化合物をＦＩＢの存在下で使用して、基板表面にタングステンを付着させることを記載している。ＦＩＢの存在下で分解して材料を付着させる、本発明とともに使用することができる他の前駆体ガスは例えば、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｂｅａｍ  Ｏｐｔｉｃｓ、Ｊｏｎ  Ｏｒｌｏｆｆ編、ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ社刊（１９９７年）に記載されている。イオン・ビームは例えば、本発明の譲受人に譲渡されたＧｅｒｌａｃｈ他の「Ａｎｇｕｌａｒ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ  Ｓｈａｐｅｄ  Ｂｅａｍ  Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ」のという名称の米国特許第６，９７７，３８６号に記載されているとおりに一点に集束させ、または成形することができる。本明細書で使用される用語「集束ビーム」は成形ビームを含む。
【００２８】
ステップ２０４では、基板の微細機械加工される領域に向かってレーザ・ビームが誘導され、レーザ・アブレーションによって基板が改変される。アブレーションしきい値は、その基板材料の固有の特性であり、当業者は、経験的に、または文献から、さまざまな材料のアブレーションしきい値を容易に決定することができる。例えばシリコン基板は、約１７０ｍＪ／ｃｍ2の単一パルス・アブレーションしきい値を有し、そのため、本発明に従ってシリコンを微細機械加工するためには、好ましくは、レーザ・フルエンスがこの値よりも少し高くなければならない。好ましいレーザ・ビームは、１０ｎＪから１ｍＪの範囲のエネルギー、および０．１Ｊ／ｃｍ2から１００Ｊ／ｃｍ2の範囲のフルエンスを有する。シリコン基板をミリングする好ましい一実施形態では、レーザ・ビームが、１５０ｍＪ／ｃｍ2のフルエンス、１５０フェムト秒のパルス幅および２μｍのスポット・サイズを有する。他の実施形態では、レーザ・ビームが、３０ｎＪのエネルギーおよび０．４Ｊ／ｃｍ2のフルエンスを有する。
【００２９】
本発明の実施形態は、十分なフルエンスを供給する、既存のまたは今後開発される、任意のタイプのレーザを使用することができる。好ましいレーザは、短い、すなわちナノ秒からフェムト秒のパルス・レーザ・ビームを供給する。適当なレーザには例えば、Ｔｉ：サファイア発振器または増幅器、ファイバ・ベースのレーザ、あるいはイッテルビウムまたはクロム・ドープ薄ディスク・レーザなどがある。
【００３０】
任意選択で、微細機械加工が完了したか否かを判定するために、米国特許出願第６１／０７９，３０４号に記載されているプロセスのうちの１つのプロセスなどの「エンドポインティング」プロセスが使用される。例えば、埋没した材料を露出させるためにレーザが使用されている場合、レーザ微細機械加工が被覆材料を完全に切削し、またはほぼ完全に切削したことを、放出における変化を用いて知ることができる。放出の変化が、レーザ微細機械加工が被覆材料またはマスクを完全に切削し、またはほぼ完全に切削したことを示している場合、例えばレーザ・ビームを停止し、パルスあたりのフルエンスなどレーザのパラメータを変更し、ガス流量を変更し、電子またはイオン・ビームを停止し、あるいはサンプルを支持するステージを移動させることによって、このプロセスは変更される。連続的にまたは周期的に放出を監視することができる。放出を周期的に監視する場合には、監視期間と監視期間の間に被覆材料が完全に除去された場合のその下の材料の許容できない損傷を防ぐため、周期は十分に短くすべきである。いくつかの実施形態では、レーザ微細機械加工のエンドポインティング信号を生成するために、電子ビームなどの荷電粒子ビームを使用することができる。この電子ビームは例えば、レーザ・アブレーションの間、レーザ・ビームと同期させることができ、レーザ・ビームと同時にまたはレーザ・ビームと逐次的に使用することができる。陰極ルミネセンスまたは後方散乱電子がエンドポインティング信号として使用される場合には、エンドポインティングの「先取り（ｌｏｏｋ−ａｈｅａｄ）」能力を調整するために、電子ビーム・エネルギーを調整することができる。判断ステップ２０６は、加工物を画像化することによって、放出を観察することによって、あるいは所定の時間が経過した、または所定量のレーザ・エネルギーが送達されたと判定することによって、微細機械加工が完了したかどうかを判定する。微細機械加工が完了していない場合、任意選択で、ステップ２０４からこのプロセスを続けることができる。
【００３１】
任意選択のステップ２０７は、例えばマスクを選択的にエッチングし、実質的に影響を与えずに基板を残すウェットまたはドライ・エッチング・プロセスを使用して、マスクを除去することを含む。このために、マスキング材料は、選択的に除去することができるようにエッチングされることが好ましい。例えば、基板がＳｉまたはＳｉＯx、マスクが炭素化合物でできている場合には、例えばその下のＳｉＯxを傷つけることなく炭素マスクを選択的に除去する「ピラニア（ｐｉｒａｎｈａ）」ウェット・エッチング・プロセスまたは酸素プラズマ・ドライ・エッチング・プロセスを含むｅｘ  ｓｉｔｕ非局在（ｄｅｌｏｃａｌｉｚｅｄ）選択化学エッチングを使用して、マスクを除去することができる。ピラニア・エッチングは一般に、９８％  Ｈ2ＳＯ4（硫酸）と３０％  Ｈ2Ｏ2（過酸化水素）の体積比２〜４：１の混合物を含む。この混合物がピラニアと呼ばれるのは、一般にエッチングのための後続のＨＦの使用に備えて有機物を除去するその旺盛な除去能力のためである。ＳＦ6、ＣＨＦ3、ＣＦ4などと酸素とを混合したフッ化ガス・プラズマも、約２．４：１程度で、シリコン基板上のタングステン・マスクを選択的にエッチングすることが知られており、上で論じられたような適当な材料が使用される場合、これらのプラズマもこのステップ２０６に対して考慮される。反対に、マスク材料がＳｉＯx、基板がシリコンである場合には、マスクを選択的に除去するために、ＨＦウェット・エッチングまたは緩衝酸化物エッチング（ｂｕｆｆｅｒｅｄ  ｏｘｉｄｅ  ｅｔｃｈ）を使用することができる。ＣＦ4とＣＨＦ3のブレンドなどのフルオロカーボン・ガスを使用した適当なガス混合比を使用して、露出したシリコンに対する相当に高い選択性で、ＳｉＯxを優先的にドライ・エッチングすることができる。
【００３２】
図３Ａから３Ｄは、図２の流れ図のステップの結果を示す。図３Ａは、加工される基板３００を示す。図３Ｂは、基板３００上にマスク３０２の一部が付着された、ステップ２０２の結果を示す。マスク３０２は、レーザによる機械加工を受ける部分３０４と、レーザ加工ステップの全期間、基板を保護するのに十分な頑健性を有する部分３０６とを有する。基板３００は、マスクされていない領域３０８と、マスク部分３０６によって覆われたマスクされた領域３１０と、加工の間、基板を部分的にしか保護しないマスク部分３０４によって覆われたマスクされた領域３１２とを含む。図３Ｃは、レーザ３１８が、マスクされていない領域３０８に所定の深さの穴３２０を機械加工し、領域３１２に、領域３０８の穴よりも浅い所定の深さの穴３２２を機械加工した、ステップ２０４のプロセスの結果を示す。マスク３０２の部分３０６は、レーザ・ビームによる損傷を本質的に受けておらず、その下の基板領域３１０は無傷である。レーザ・ビーム３１８の直径は穴３２０および穴３２２の直径よりも大きく、レーザ・ビームの解像度よりも高い解像度を有するフィーチャの生成を示している。示された実施形態では、他の穴３２０および穴３２２を機械加工するために、図３Ｃに示された位置から右へレーザ・ビーム３１８が走査される。あるいは、走査なしで穴３２０および穴３２２を機械加工するより幅の広いビームを使用することもできる。基板材料を除去するのに十分なフルエンスを提供するため、ビームの直径は十分に小さいことが好ましい。図３Ｄは、基板からマスクが選択的に除去された、任意選択のステップ２０７の結果を示す。
【００３３】
図４および５は、ＦＩＢおよびＴＥＯＳと水蒸気の混合物からなる付着前駆体によって、ＣおよびＧａドープ非晶質ＳｉＯxマスク・ライン４０２をシリコン基板４００上に付着させた、本発明の好ましい一実施形態に基づく実験の結果を示す。次いで、超短パルス（ＵＳＰ）フェムト秒レーザの集束ビームを使用して、マスク・ライン４０２を横切ってライン４０４を除去した。図５は特に、その下のＳｉ基板４００にレーザ・アブレーション・プロセスによる損傷がないことを明らかにするためのＣおよびＧａドープ非晶質ＳｉＯxマスク・ライン４０２の断面５００を示す。図４および５に示されたレーザ機械加工されたライン４０４は、最適化された近しきい値（ｎｅａｒ−ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）微細機械加工に特徴的な熱損傷に比べてはるかに大きい顕著な熱損傷を示していることが分かる。この過度の損傷は、（マスク−基板界面のＴＥＭよりもむしろ）デュアル・ビーム・システムでの断面画像化によって、このマスキング技法の有効性を示すのに有効である。
【００３４】
本発明の好ましい方法または装置は多くの新規の態様を有する。本発明は、さまざまな目的のためにさまざまな方法または装置として具体化することができるため、全ての実施形態に全ての態様が存在する必要はない。また、記載された実施形態の態様の多くは別々に特許を受けることができる。
【００３５】
超高速パルス・レーザを使用したレーザ・アブレーションとともにマスクを使用することを説明したが、例えば光化学加工のような他のタイプのレーザ加工の解像度を向上させるために、マスクを使用することもでき、このとき、マスクは、レーザ・エネルギーからまたはエッチング化学剤との接触から基板を遮蔽する。熱誘起レーザ反応では、後に除去することができるマスク上でその反応を生じさせることによって、または反応物から基板を遮蔽することによって、マスクが、基板での反応を防ぐことができる。さらに、例えば、後に除去されるマスク上に材料を付着させることによって、または反応物が加熱された基板に到達することを防ぐ透明なマスクを使用することによって、マスクをレーザ付着プロセスとともに使用することもできる。
【００３６】
いくつかの実施形態では、石英基板などの加工物以外の基板上にマスクを製造し、加工物と接触するように配置することもできる。加工物がマスクの近接場、すなわち加工物から約１波長未満の距離にあるように、マスクを配置することもできる。除去された材料がマスク上に堆積する可能性が高いため、別個の接触または近接マスクは好ましくない。加工物からさらに離してマスクを配置し、次いでそのマスクに通して、またはそのマスクから反射させて、レーザを加工物上に誘導し、加工物表面から材料を除去することもできる。
【００３７】
あるスポット・サイズを有するレーザ・ビームを使用して、基板上に、マイクロスコピックまたはナノスコピック構造を形成する本発明の好ましい実施形態は、荷電粒子ビーム・アシスト付着を使用して、基板上にマスク・パターンを付着させるステップであり、荷電粒子ビームがサブミクロン（ｓｕｂ−ｍｉｃｒｏｎ）のスポット・サイズを有するステップと、基板表面に向かって超高速パルス・レーザ・ビームを誘導するステップであり、レーザ・ビームが、荷電粒子ビームのスポット・サイズよりも大きなスポット・サイズを有し、レーザ加工によって基板内にフィーチャを生成するために、レーザ・ビームが、マスクによって覆われていない基板の部分を加工し、マスクが、マスクによって覆われた基板の部分を保護し、基板内のフィーチャがレーザ・スポット・サイズよりも小さいステップとを含む。
【００３８】
好ましい実施形態はさらに、基板表面に前駆体ガスを供給し、前駆体ガスを解離させ、マスキング材料を付着させるために、基板表面に、集束イオン・ビームまたは集束電子ビームを誘導することによって、荷電粒子ビーム・アシスト付着を使用して、基板上にマスク・パターンを付着させるステップを含む。好ましくは、このマスク・パターンが、レーザ・ビームによるマスクの下の基板に対する損傷を防ぐのに十分な量のレーザ放射を吸収し、かつ／またはレーザ・ビームによるマスクの下の基板に対する損傷を防ぐのに十分な量のレーザ放射を反射する。好ましくは、マスクを形成するために複数の材料層を付着させることができる。好ましくは、マスク・パターンを付着させるステップが、マスク・パターンの少なくとも１つの領域の特性が、マスク・パターンの他の領域の特性とは異なるマスク・パターンを付着させるステップを含み、前記少なくとも１つの領域に対応する基板の加工を異ならせるために、前記少なくとも１つの領域の前記異なる特性が、ある異なるレベルの保護を基板に提供する。
【００３９】
好ましい実施形態はさらに、基板表面に向かって超高速パルス・レーザ・ビームを誘導するステップを含む。好ましくは、レーザ・ビームが、基板材料を除去するのに十分なフルエンスを有する。レーザは、フェムト秒レーザまたはピコ秒レーザとすることができる。
【００４０】
あるスポット・サイズを有するレーザ・ビームを使用して、基板上に、マイクロスコピック構造を形成する本発明の好ましい実施形態は、レーザ・ビーム・スポット・サイズよりも小さなマスク・フィーチャを生成することができる製造プロセスを使用して、基板表面にマスクを形成するステップと、基板表面に向かってレーザ・ビームを誘導するステップであり、レーザ・ビームが、マスクの最小設計フィーチャよりも大きなスポット・サイズを有し、マスクが、レーザ加工によって基板内にフィーチャを生成するためにマスクによって覆われた基板の部分を保護し、加工された基板内のフィーチャが、レーザ・ビーム・スポット・サイズよりも小さいステップとを含む。
【００４１】
好ましい実施形態は、電子ビーム・アシスト付着またはイオン・ビーム・アシスト付着を使用することによって、基板表面にマスクを形成するステップを含む。好ましい実施形態はさらに、フォトリソグラフィを使用することによって基板表面にマスクを形成するステップを含む。好ましくは、基板表面にマスク・パターンを形成するステップが、レーザ・ビームによるマスクの下の基板に対する損傷を防ぐのに十分な量のレーザ放射を吸収するパターンを付着させるステップ、あるいはレーザ・ビームによるマスクの下の基板に対する損傷を防ぐのに十分な量のレーザ放射を反射するマスク・パターンを形成するステップを含む。
【００４２】
本発明の好ましい実施形態は、基板材料を選択的に除去し、基板のマスクされた部分を保護するためにマスク材料を残すように、基板表面に向かってレーザ・ビームを誘導するステップを含む。好ましいいくつかの実施形態では、化学反応を開始させるために基板の一部分を加熱するため、かつ／または光化学反応を開始させるために、レーザ・ビームが基板表面に向かって誘導される。好ましいいくつかの実施形態では、レーザが、マスクによって覆われてない基板の領域から材料を除去する。
【００４３】
あるスポット・サイズを有するレーザ・ビームを使用して、基板上に、マイクロスコピック構造を形成する本発明の好ましい実施形態は、レーザ・ビーム・スポット・サイズよりも小さなマスク・フィーチャを生成することができる製造プロセスを使用して、マスクを形成するステップと、レーザ・アブレーションによって基板内にフィーチャを生成するために、マスクに向かってレーザ・ビームを誘導し、次いで基板表面にレーザ・ビームを誘導するステップであり、レーザ・ビームが、マスクの最小設計フィーチャよりも大きなスポット・サイズを有し、ビームが、加工された基板内に、レーザ・ビーム・スポット・サイズよりも小さいフィーチャを生成し、マスクが、基板の部分が除去されることを防ぐステップとを含む。
【００４４】
基板表面にマイクロスコピック構造を製造するシステムの本発明の好ましい実施形態は、荷電粒子システム（この荷電粒子ビームは、荷電粒子源と、荷電粒子源からの荷電粒子のビームを形成し、荷電粒子ビームを基板表面に集束させ、走査する集束カラムと、荷電粒子ビームの存在下で反応する前駆体ガスを供給するガス噴射システムとを有する）と、超高速パルス・レーザ・カラムと、基板表面にマスクを形成するために、前駆体ガスの存在下で荷電粒子ビームをあるパターンに誘導し、基板のマスクされていない領域を加工するようにレーザ・ビームを誘導するようプログラムされたコンピュータとを備える。
【００４５】
本発明および本発明の利点を詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲によって定義された本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書に記載された実施形態に、さまざまな変更、置換および改変を加えることができることを理解されたい。さらに、本出願の範囲が、本明細書に記載されたプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法およびステップの特定の実施形態に限定されることは意図されていない。当業者なら本発明の開示から容易に理解するように、本明細書に記載された対応する実施形態と実質的に同じ機能を実行し、または実質的に同じ結果を達成する既存のまたは今後開発されるプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法またはステップを、本発明に従って利用することができる。したがって、添付の特許請求の範囲は、その範囲内に、このようなプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法またはステップを含むことが意図されている。
【符号の説明】
【００４６】
１００  システム
１０２  レーザ
１０３  ビーム
１０４  サンプル
１０６  基板材料
１０８  マスク
１０９  精密ステージ
１１０  検出器
１１２  放出
１２０  コンピュータ
１２２  ディスプレイ
１３０  荷電粒子ビーム・カラム
１３２  荷電粒子源
１３４  集束カラム
１３６  ２次粒子検出器
１３８  ガス噴射システム
３００  基板
３０２  マスク
３０４  マスク部分
３０６  マスク部分
３０８  マスクされていない領域
３１０  マスクされた領域
３１２  マスクされた領域
３１８  レーザ・ビーム
３２０  穴
３２２  穴
４００  Ｓｉ基板
４０２  ＣおよびＧａドープ非晶質ＳｉＯxマスク・ライン
４０４  レーザ機械加工されたライン
【図１】
2010130013.tif 000003
【図２】
2010130013.tif 000004
【図３Ａ】
2010130013.tif 000005
【図３Ｂ】
2010130013.tif 000006
【図３Ｃ】
2010130013.tif 000007
【図３Ｄ】
2010130013.tif 000008
【図４】
2010130013.tif 000009
【図５】
2010130013.tif 000010
【外国語明細書】
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2010130013000002.pdf
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