JP2000021851A - イオンミリング装置およびイオンミリングの終点検出方法 - Google Patents
イオンミリング装置およびイオンミリングの終点検出方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＴＥＭ観察用試料の膜厚を正確にコントロー
ルできるようにする。試料の作成を自動化できるように
すると共に作成時間を大幅に短縮する。 【構成】 アルゴンイオン銃１により試料３上にアルゴ
ンイオン２を照射してイオンミリングを行う。試料３上
にはレーザ光源４によりレーザ光が照射される。レーザ
光の反射光像は画像取り込み装置５により取り込まれ、
ディスプレイ６に表示される。画像データの試料３上の
ＴＥＭ観察領域の部分は終点判定装置７へ転送される。
終点判定装置７は、入力される観察領域の画像データの
膜厚変化と予め記憶されている反射光パターンとを比較
して、試料３の観察領域の膜厚が所望の値に到達したと
判定したらアルゴンイオン銃１に停止信号を発信する。
ルできるようにする。試料の作成を自動化できるように
すると共に作成時間を大幅に短縮する。 【構成】 アルゴンイオン銃１により試料３上にアルゴ
ンイオン２を照射してイオンミリングを行う。試料３上
にはレーザ光源４によりレーザ光が照射される。レーザ
光の反射光像は画像取り込み装置５により取り込まれ、
ディスプレイ６に表示される。画像データの試料３上の
ＴＥＭ観察領域の部分は終点判定装置７へ転送される。
終点判定装置７は、入力される観察領域の画像データの
膜厚変化と予め記憶されている反射光パターンとを比較
して、試料３の観察領域の膜厚が所望の値に到達したと
判定したらアルゴンイオン銃１に停止信号を発信する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、イオンミリング装
置およびイオンミリングの終点検出方法に関し、特に透
過型電子顕微鏡観察用試料を作製する際のイオンミリン
グの終点検出方法に関する。
置およびイオンミリングの終点検出方法に関し、特に透
過型電子顕微鏡観察用試料を作製する際のイオンミリン
グの終点検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】透過型電子顕微鏡は、高電圧で加速され
た電子ビームを試料に照射してその透過電子像を得るも
のであるが、結晶構造、界面状態が原子レベルの大きさ
で観察できることから、半導体装置の研究・開発および
製造工程において重要な解析手段として多用されてい
る。この透過型電子顕微鏡により試料を観察するには、
試料を１００ｎｍ以下にまで薄膜化する必要がある。こ
の試料の薄膜化には一般にイオンミリング法が用いられ
るが、所望の厚さに試料を薄膜化するには精度の高い終
点検知技術が必要となる。
た電子ビームを試料に照射してその透過電子像を得るも
のであるが、結晶構造、界面状態が原子レベルの大きさ
で観察できることから、半導体装置の研究・開発および
製造工程において重要な解析手段として多用されてい
る。この透過型電子顕微鏡により試料を観察するには、
試料を１００ｎｍ以下にまで薄膜化する必要がある。こ
の試料の薄膜化には一般にイオンミリング法が用いられ
るが、所望の厚さに試料を薄膜化するには精度の高い終
点検知技術が必要となる。
【０００３】図５は、従来のイオンミリング装置の概略
の構成を示す図である。同図に示されるように、試料２
３は試料台２４の上にセットされており、制御回路２８
により制御されているイオン発生器から放射されたイオ
ンビーム２２でイオンミリングを行う。このとき、レー
ザ光源２５から放射されたレーザビーム２６が試料２３
の中央部に照射されている。試料２３下には、レーザビ
ーム２６を受光して電気信号に変換する半導体光検出器
２７が配置され、その検出信号は制御回路２８へ伝達さ
れる。
の構成を示す図である。同図に示されるように、試料２
３は試料台２４の上にセットされており、制御回路２８
により制御されているイオン発生器から放射されたイオ
ンビーム２２でイオンミリングを行う。このとき、レー
ザ光源２５から放射されたレーザビーム２６が試料２３
の中央部に照射されている。試料２３下には、レーザビ
ーム２６を受光して電気信号に変換する半導体光検出器
２７が配置され、その検出信号は制御回路２８へ伝達さ
れる。
【０００４】上記した構成において、イオンビーム２２
で試料２３の表面がスパッタエッチされ、試料の中央部
に穴が開くと、レーザビーム２６が半導体光検出器２７
に到達し、該光検出器２７において電気信号に変換され
る。この電気信号が制御回路２８に伝達され、イオン発
生器２１からのイオンビーム２２の放射が停止されてイ
オンミリングが終了する。なお、この終点検出方法は試
料に穴が開く前にレーザビームが透過し始めるため高精
度の検出が困難である。この問題点を解決するものとし
て、「試料の直下にイオンビームを検出する電極を配置
し、この電極によりイオン電流を監視することによって
終点を検知する」（特開平３−２３９９４５号公報等）
方法や、「試料を透過するレーザビームを検出しその光
量信号を微分して得られる光量微分信号の波形がスパイ
ク状に変化する時点を検出して終点を検知する」（特開
平５−２５１３９５号公報等）方法等が提案されてい
る。
で試料２３の表面がスパッタエッチされ、試料の中央部
に穴が開くと、レーザビーム２６が半導体光検出器２７
に到達し、該光検出器２７において電気信号に変換され
る。この電気信号が制御回路２８に伝達され、イオン発
生器２１からのイオンビーム２２の放射が停止されてイ
オンミリングが終了する。なお、この終点検出方法は試
料に穴が開く前にレーザビームが透過し始めるため高精
度の検出が困難である。この問題点を解決するものとし
て、「試料の直下にイオンビームを検出する電極を配置
し、この電極によりイオン電流を監視することによって
終点を検知する」（特開平３−２３９９４５号公報等）
方法や、「試料を透過するレーザビームを検出しその光
量信号を微分して得られる光量微分信号の波形がスパイ
ク状に変化する時点を検出して終点を検知する」（特開
平５−２５１３９５号公報等）方法等が提案されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図５に示した従来のイ
オンミリング装置では、図１に示す試料３のスパッタ領
域３ｂの広い領域を監視してどこか一箇所に穴が開いた
ことが検出されたときにはこれをもってイオンミリング
の終点と判定するものであったため、電子顕微鏡で実際
に観察しようとする観察領域３ａが所望の膜厚に加工さ
れていない可能性が高いという問題点があった。
オンミリング装置では、図１に示す試料３のスパッタ領
域３ｂの広い領域を監視してどこか一箇所に穴が開いた
ことが検出されたときにはこれをもってイオンミリング
の終点と判定するものであったため、電子顕微鏡で実際
に観察しようとする観察領域３ａが所望の膜厚に加工さ
れていない可能性が高いという問題点があった。
【０００６】また、従来のイオンミリング装置を使用し
て試料の特定の領域を所望の膜厚に薄膜化するには、適
当な時間イオンミリングを行った後、試料をイオンミリ
ング装置から取り出して試料の観察領域での膜厚を測定
し、再度試料をイオンミリング装置内に装着してイオン
ミリングを行うという作業を、試料の観察領域が所望の
膜厚になるまで繰り返すものであったため、そしてその
間に真空を破り再度真空引きする作業を繰り返さなくて
はならないため、長時間の煩雑な作業を必要としてい
た。さらに、上記一連の作業は人手により行わなければ
ならないため、試料の作製コストが増大していた。な
お、このような従来例の問題点はこの従来例を改良する
ものとして提案された上記公報の方法を用いても基本的
に解決されていない。
て試料の特定の領域を所望の膜厚に薄膜化するには、適
当な時間イオンミリングを行った後、試料をイオンミリ
ング装置から取り出して試料の観察領域での膜厚を測定
し、再度試料をイオンミリング装置内に装着してイオン
ミリングを行うという作業を、試料の観察領域が所望の
膜厚になるまで繰り返すものであったため、そしてその
間に真空を破り再度真空引きする作業を繰り返さなくて
はならないため、長時間の煩雑な作業を必要としてい
た。さらに、上記一連の作業は人手により行わなければ
ならないため、試料の作製コストが増大していた。な
お、このような従来例の問題点はこの従来例を改良する
ものとして提案された上記公報の方法を用いても基本的
に解決されていない。
【０００７】したがって、本願発明の解決すべき課題
は、上述の従来例の問題点を解決することであって、そ
の目的は、第１に、透過型電子顕微鏡にて観察しようと
する試料の領域を所望の膜厚に精度よく加工できるよう
にすることであり、第２に、ＴＥＭ観察用試料の作成時
間および作業者がイオンミリング装置にはりついていな
ければならない時間を大幅に短縮できるようにすること
である。
は、上述の従来例の問題点を解決することであって、そ
の目的は、第１に、透過型電子顕微鏡にて観察しようと
する試料の領域を所望の膜厚に精度よく加工できるよう
にすることであり、第２に、ＴＥＭ観察用試料の作成時
間および作業者がイオンミリング装置にはりついていな
ければならない時間を大幅に短縮できるようにすること
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明によれば、試料を載置する試料台と、試料表
面にイオンビームを照射するイオン発生器と、試料表面
にレーザビームを照射するレーザ光源と、試料表面の画
像データを取り込むカメラと、試料表面の画像を表示す
るディスプレイと、イオンミリングの終点を検知する終
点判定装置とを備える透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）用の
試料を作製するためのイオンミリング装置であって、試
料上の所望の領域の画像のみを選択することのできる機
能が備えていることを特徴とするイオンミリング装置、
が提供される。
め、本発明によれば、試料を載置する試料台と、試料表
面にイオンビームを照射するイオン発生器と、試料表面
にレーザビームを照射するレーザ光源と、試料表面の画
像データを取り込むカメラと、試料表面の画像を表示す
るディスプレイと、イオンミリングの終点を検知する終
点判定装置とを備える透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）用の
試料を作製するためのイオンミリング装置であって、試
料上の所望の領域の画像のみを選択することのできる機
能が備えていることを特徴とするイオンミリング装置、
が提供される。
【０００９】また、本発明によれば、透過型電子顕微鏡
（ＴＥＭ）用の試料をイオンミリング法にて作製する際
の終点検出方法であって、試料にレーザ光を照射し試料
上の電子顕微鏡にて観察すべき領域の反射光の画像デー
タを得、その領域での光強度を観察することによって終
点を決定することを特徴とするイオンミリングの終点検
出方法、が提供される。
（ＴＥＭ）用の試料をイオンミリング法にて作製する際
の終点検出方法であって、試料にレーザ光を照射し試料
上の電子顕微鏡にて観察すべき領域の反射光の画像デー
タを得、その領域での光強度を観察することによって終
点を決定することを特徴とするイオンミリングの終点検
出方法、が提供される。
【００１０】
【作用】本発明においては、図１に示すように、試料３
の特定の領域、すなわち透過型電子顕微鏡にて観察を行
おうとする観察領域３ａからの反射光データを得、これ
に基づいて観察領域３ａでの膜厚を推定して終点を決定
する。具体的には、膜厚と反射光とを対応させるデータ
を予め求めておき、観察領域３ａでの反射光強度が所望
の膜厚に対応する値となったときに、イオンミリングを
終了する。したがって、実際に電子顕微鏡にて観察を行
おうとする領域での膜厚を正確に加工することが可能に
なる。
の特定の領域、すなわち透過型電子顕微鏡にて観察を行
おうとする観察領域３ａからの反射光データを得、これ
に基づいて観察領域３ａでの膜厚を推定して終点を決定
する。具体的には、膜厚と反射光とを対応させるデータ
を予め求めておき、観察領域３ａでの反射光強度が所望
の膜厚に対応する値となったときに、イオンミリングを
終了する。したがって、実際に電子顕微鏡にて観察を行
おうとする領域での膜厚を正確に加工することが可能に
なる。
【００１１】上記のように、本願発明においては、試料
の反射光強度を予め求められている膜厚と反射光強度と
の関係と比較することによりその膜厚を推定している
が、このことが可能になるのは、試料の膜厚が薄くなる
のに連れて、レーザビームの透過量が増大することによ
り反射光量が漸減することに基づく。但し、膜厚が２μ
ｍ以下になると干渉が始まるため、反射光強度は脈動し
つつ低減することになるため、膜厚変化につれて脈動す
る反射光強度を予め認識しておき、実際のイオンミリン
グ時に得られる脈動する反射光データと既知の膜厚と反
射光強度のデータとの関係を参照することによって、膜
厚を決定することになる。具体的には、脈動する反射光
強度が最初のピーク値をとった後のピーク値をつける回
数とボトム値をつける回数とを数え、これを既知の膜厚
と脈動反射光強度との関係と比較することになる。
の反射光強度を予め求められている膜厚と反射光強度と
の関係と比較することによりその膜厚を推定している
が、このことが可能になるのは、試料の膜厚が薄くなる
のに連れて、レーザビームの透過量が増大することによ
り反射光量が漸減することに基づく。但し、膜厚が２μ
ｍ以下になると干渉が始まるため、反射光強度は脈動し
つつ低減することになるため、膜厚変化につれて脈動す
る反射光強度を予め認識しておき、実際のイオンミリン
グ時に得られる脈動する反射光データと既知の膜厚と反
射光強度のデータとの関係を参照することによって、膜
厚を決定することになる。具体的には、脈動する反射光
強度が最初のピーク値をとった後のピーク値をつける回
数とボトム値をつける回数とを数え、これを既知の膜厚
と脈動反射光強度との関係と比較することになる。
【００１２】この手法を用いて終点を検知する場合、所
望の観察位置の膜厚が測定されるため、正確な膜厚の試
料を得ることができる。また、従来例の場合のように、
真空を破って試料の膜厚を測定する必要がなくなるた
め、工数の大幅な削減が可能になり加工時間を大幅に短
縮することが可能になる。さらに、常時作業員がイオン
ミリング装置にはりついて監視を続ける必要がなくなる
ため、大幅なコスト削減が可能になる。
望の観察位置の膜厚が測定されるため、正確な膜厚の試
料を得ることができる。また、従来例の場合のように、
真空を破って試料の膜厚を測定する必要がなくなるた
め、工数の大幅な削減が可能になり加工時間を大幅に短
縮することが可能になる。さらに、常時作業員がイオン
ミリング装置にはりついて監視を続ける必要がなくなる
ため、大幅なコスト削減が可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図２は、本発明の実施の形態を説
明するための概略構成図である。同図に示されるよう
に、アルゴンイオン銃１により試料３上にアルゴンイオ
ン２を照射してイオンミリングを行なう。試料３は、図
示されない回転載置台上に配置されている。回転載置台
は試料３の周辺部のみを支持しており、試料３のイオン
ビームの照射される領域の裏側部分は載置台とは接触す
ることのないように構成されている。試料３上にはまた
レーザ光源４によりレーザ光が照射される。レーザ光の
反射光による画像は画像取り込み装置５により取り込ま
れる。取り込まれた画像データはディスプレイ６に転送
され表示される。また、画像データの試料３上の観察領
域３ａの部分は終点判定装置７へ転送される。画像取り
込み装置５は、予め像を拡大することにより、試料の観
察領域３ａの画像のみを取り込むようにすることができ
る。あるいは、観察領域３ａを含む一定範囲内の画像デ
ータを取り込み、観察領域３ａの画像を切り出して終点
判定装置７へ転送するようにすることもできる。
明するための概略構成図である。同図に示されるよう
に、アルゴンイオン銃１により試料３上にアルゴンイオ
ン２を照射してイオンミリングを行なう。試料３は、図
示されない回転載置台上に配置されている。回転載置台
は試料３の周辺部のみを支持しており、試料３のイオン
ビームの照射される領域の裏側部分は載置台とは接触す
ることのないように構成されている。試料３上にはまた
レーザ光源４によりレーザ光が照射される。レーザ光の
反射光による画像は画像取り込み装置５により取り込ま
れる。取り込まれた画像データはディスプレイ６に転送
され表示される。また、画像データの試料３上の観察領
域３ａの部分は終点判定装置７へ転送される。画像取り
込み装置５は、予め像を拡大することにより、試料の観
察領域３ａの画像のみを取り込むようにすることができ
る。あるいは、観察領域３ａを含む一定範囲内の画像デ
ータを取り込み、観察領域３ａの画像を切り出して終点
判定装置７へ転送するようにすることもできる。
【００１４】上記したように、試料３は回転載置台上に
載置されるが、特に試料の観察領域３ａが回転中心に存
在していないときは、回転周期と同じ周期で画像を取り
込むことが望ましい。観察領域３ａが回転中心に存在し
ている場合には、常時画像を取り込むことが可能である
が、それでも回転に同期したモニタリング周期で画像を
取り込むことが望ましい。終点判定装置７は、転送され
てきた観察領域３ａの画像データの膜厚変化に応じて得
られる反射光の脈動パターンと予め記憶されている脈動
パターンとを比較して、試料３の反射光強度が記憶され
ている脈動パターンの該当する膜厚の強度に達したとき
に、試料３の観察領域３ａの膜厚が所望の値に到達した
と判定してアルゴンイオン銃１に停止信号を発信してイ
オンミリングを停止させる。
載置されるが、特に試料の観察領域３ａが回転中心に存
在していないときは、回転周期と同じ周期で画像を取り
込むことが望ましい。観察領域３ａが回転中心に存在し
ている場合には、常時画像を取り込むことが可能である
が、それでも回転に同期したモニタリング周期で画像を
取り込むことが望ましい。終点判定装置７は、転送され
てきた観察領域３ａの画像データの膜厚変化に応じて得
られる反射光の脈動パターンと予め記憶されている脈動
パターンとを比較して、試料３の反射光強度が記憶され
ている脈動パターンの該当する膜厚の強度に達したとき
に、試料３の観察領域３ａの膜厚が所望の値に到達した
と判定してアルゴンイオン銃１に停止信号を発信してイ
オンミリングを停止させる。
【００１５】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図３は、本発明の第１の実施例を示
す概略構成図である。同図に示されるように、ＧａＡ
ｓ、Ｓｉなどの半導体結晶からなる試料１３は回転可能
な試料台１８上に載置され、試料１３の表面にはアルゴ
ンイオン銃１１によりアルゴンイオン１２が照射され
る。また、試料１３の表面にはＨｅ−Ｎｅレーザ１４よ
りレーザ光が照射され、その反射光像はＣＣＤカメラ１
５ａにより取り込まれる。ＣＣＤカメラ１５ａは、水平
面内で移動可能なＸＹテーブル１５ｃに装着されてい
る。そして、試料１３の観察領域部分のみの反射光が取
り込まれるように、反射光は画像拡大装置１５ｂを介し
て像拡大処理を受けた後にＣＣＤカメラ１５ａに入射さ
れる。画像取り込みは回転試料台１８の回転に同期して
行われる。取り込まれた画像データはＣＲＴ１６に表示
される外、終点判定装置１７へ転送される。
て詳細に説明する。図３は、本発明の第１の実施例を示
す概略構成図である。同図に示されるように、ＧａＡ
ｓ、Ｓｉなどの半導体結晶からなる試料１３は回転可能
な試料台１８上に載置され、試料１３の表面にはアルゴ
ンイオン銃１１によりアルゴンイオン１２が照射され
る。また、試料１３の表面にはＨｅ−Ｎｅレーザ１４よ
りレーザ光が照射され、その反射光像はＣＣＤカメラ１
５ａにより取り込まれる。ＣＣＤカメラ１５ａは、水平
面内で移動可能なＸＹテーブル１５ｃに装着されてい
る。そして、試料１３の観察領域部分のみの反射光が取
り込まれるように、反射光は画像拡大装置１５ｂを介し
て像拡大処理を受けた後にＣＣＤカメラ１５ａに入射さ
れる。画像取り込みは回転試料台１８の回転に同期して
行われる。取り込まれた画像データはＣＲＴ１６に表示
される外、終点判定装置１７へ転送される。
【００１６】作業者は、ＸＹテーブルを操作して、ＣＣ
Ｄカメラ１５ａを丁度試料１３の観察領域上に位置させ
る。そして、終点判定装置に目標の膜厚を設定して、ア
ルゴンイオン銃１１にイオンビーム放射を開始させる。
終点判定装置１７は、入力されるＣＣＤカメラ１５ａか
らの画像データと予め記憶されている膜厚と反射光強度
の関係を示すデータから、試料１３の観察領域の膜厚が
所望の値に達したと判定すると、アルゴンイオン銃１１
に停止信号を発信してイオンミリングを停止させる。
Ｄカメラ１５ａを丁度試料１３の観察領域上に位置させ
る。そして、終点判定装置に目標の膜厚を設定して、ア
ルゴンイオン銃１１にイオンビーム放射を開始させる。
終点判定装置１７は、入力されるＣＣＤカメラ１５ａか
らの画像データと予め記憶されている膜厚と反射光強度
の関係を示すデータから、試料１３の観察領域の膜厚が
所望の値に達したと判定すると、アルゴンイオン銃１１
に停止信号を発信してイオンミリングを停止させる。
【００１７】図４は、本発明の第２の実施例を示す概略
構成図である。図４に示されるように、試料１３は、回
転テーブル１８ｂ上に水平方向に移動可能に装着された
ＸＹテーブル１８ａ上に載置される。試料１３の表面に
はアルゴンイオン銃１１によりアルゴンイオン１２が照
射される。試料１３の表面には、Ｈｅ−Ｎｅレーザ１４
よりレーザ光が照射され、その反射光像は固体撮像装置
１５により取り込まれ、ディスプレイ１６ａに伝達され
て表示される。表示画像の一部分は画像選択装置１６ｂ
により選択されて終点判定装置１７に伝達される。
構成図である。図４に示されるように、試料１３は、回
転テーブル１８ｂ上に水平方向に移動可能に装着された
ＸＹテーブル１８ａ上に載置される。試料１３の表面に
はアルゴンイオン銃１１によりアルゴンイオン１２が照
射される。試料１３の表面には、Ｈｅ−Ｎｅレーザ１４
よりレーザ光が照射され、その反射光像は固体撮像装置
１５により取り込まれ、ディスプレイ１６ａに伝達され
て表示される。表示画像の一部分は画像選択装置１６ｂ
により選択されて終点判定装置１７に伝達される。
【００１８】作業者は、ＸＹテーブル１８ａを操作して
試料１３の観察領域を回転テーブル１８ｂの回転中心に
位置させる。そして、ディスプレイ１６ａの表示画像か
ら薄膜化したい観察領域の部分を画像選択装置１６ｂに
より選択して終点判定装置１７へ転送させ、さらに試料
１３の観察領域の目標の膜厚を終点判定装置１７に設定
する。そして、回転テーブル１８ｂを回転させつつアル
ゴンイオン銃１１よりイオンビームを照射してイオンミ
リングを開始する。終点判定装置１７は、入力される画
像選択装置１６ｂからの画像データと予め記憶されてい
る膜厚と反射光強度の関係を示すデータから、試料１３
の観察領域の膜厚が所望の値に達したことを判定する
と、アルゴンイオン銃１１に停止信号を発信してイオン
ビーム１２の放射を停止させる。
試料１３の観察領域を回転テーブル１８ｂの回転中心に
位置させる。そして、ディスプレイ１６ａの表示画像か
ら薄膜化したい観察領域の部分を画像選択装置１６ｂに
より選択して終点判定装置１７へ転送させ、さらに試料
１３の観察領域の目標の膜厚を終点判定装置１７に設定
する。そして、回転テーブル１８ｂを回転させつつアル
ゴンイオン銃１１よりイオンビームを照射してイオンミ
リングを開始する。終点判定装置１７は、入力される画
像選択装置１６ｂからの画像データと予め記憶されてい
る膜厚と反射光強度の関係を示すデータから、試料１３
の観察領域の膜厚が所望の値に達したことを判定する
と、アルゴンイオン銃１１に停止信号を発信してイオン
ビーム１２の放射を停止させる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるイオ
ンミリング終点検出方法は、試料の薄膜化したい観察領
域のみの画像データを終点判定装置に伝達し、これと予
め求められている膜厚と反射光強度のデータとを比較し
てイオンミリングの終点を検出するものであるので、透
過型電子顕微鏡観察用試料の観察しようとする目的の領
域の膜厚を正確にコントロールすることが可能になる。
また、自動化が可能となって作業者が装置にはりついて
いなければならない時間およびＴＥＭ試料の作成時間を
大幅に短縮することができる。
ンミリング終点検出方法は、試料の薄膜化したい観察領
域のみの画像データを終点判定装置に伝達し、これと予
め求められている膜厚と反射光強度のデータとを比較し
てイオンミリングの終点を検出するものであるので、透
過型電子顕微鏡観察用試料の観察しようとする目的の領
域の膜厚を正確にコントロールすることが可能になる。
また、自動化が可能となって作業者が装置にはりついて
いなければならない時間およびＴＥＭ試料の作成時間を
大幅に短縮することができる。
【図１】本願発明の作用を説明するための試料の平面
図。
図。
【図２】本発明の実施の形態を説明するためのイオンミ
リング装置の概略構成図。
リング装置の概略構成図。
【図３】本発明の第１の実施例を説明するためのイオン
ミリング装置の概略構成図。
ミリング装置の概略構成図。
【図４】本発明の第２の実施例を説明するためのイオン
ミリング装置の概略構成図。
ミリング装置の概略構成図。
【図５】従来のイオンミリング装置の概略構成図。
１ アルゴンイオン銃 ２ アルゴンイオン ３ 試料 ３ａ 観察領域 ３ｂ スパッタ領域 ４ レーザ光源 ５ 画像取り込み装置 ６ ディスプレイ ７ 終点判定装置 １１ アルゴンイオン銃 １２ アルゴンイオン １３ 試料 １４ Ｈｅ−Ｎｅレーザ １５ 固体撮像装置 １５ａ ＣＣＤカメラ １５ｂ 画像拡大装置 １５ｃ ＸＹテーブル １６ ＣＲＴ １６ａ ディスプレイ １６ｂ 画像選択装置 １７ 終点判定装置 １８ 回転試料台 １８ａ ＸＹテーブル １８ｂ 回転テーブル ２１ イオン発生器 ２２ イオンビーム ２３ 試料 ２４ 試料台 ２５ レーザ光源 ２７ 半導体光検出器 ２８ 制御回路
Claims (7)
- 【請求項１】 試料を載置する試料台と、試料表面にイ
オンビームを照射するイオン発生器と、試料表面にレー
ザビームを照射するレーザ光源と、試料表面の画像デー
タを取り込む画像取り込み装置と、試料表面の画像を表
示するディスプレイと、イオンミリングの終点を検知す
る終点判定装置とを備える透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）
用の試料を作製するためのイオンミリング装置であっ
て、試料上の所望の領域の画像のみを選択することので
きる機能が備えられていることを特徴とするイオンミリ
ング装置。 - 【請求項２】 前記試料台には、回転機構、または、回
転機構およびＸ−Ｙ方向移動機構が備えられていること
を特徴とする請求項１記載のイオンミリング装置。 - 【請求項３】 前記画像取り込み装置には、画像拡大機
能、および／または、Ｘ−Ｙ方向移動機構が備えられて
いることを特徴とする請求項１記載のイオンミリング装
置。 - 【請求項４】 透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）用の試料を
イオンミリング法にて作製する際の終点検出方法であっ
て、試料にレーザ光を照射し試料上の電子顕微鏡にて観
察すべき領域の反射光の画像データを得、その領域での
光強度を観察することによって終点を決定することを特
徴とするイオンミリングの終点検出方法。 - 【請求項５】 予め試料の膜厚と反射光強度の対応を求
めておき、このデータに基づいて終点を決定することを
特徴とする請求項４記載のイオンミリングの終点検出方
法。 - 【請求項６】 試料を回転させつつイオンビームを照射
し、試料の回転に同期したサンプリング速度で試料上の
画像を取り込むことを特徴とする請求項４記載のイオン
ミリングの終点検出方法。 - 【請求項７】 試料上の電子顕微鏡にて観察すべき領域
を回転中心として試料を回転させつつイオンビームを照
射することを特徴とする請求項４記載のイオンミリング
の終点検出方法。
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