JP2009026621A - 荷電粒子線装置、及び試料加工観察方法 - Google Patents
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Abstract
本発明の目的は、荷電粒子線による試料の加工と、その加工断面のモニターと、を高スループットで実現することに関する。
【解決手段】
FIB加工途中の断面構造の観察を、断面を削っているイオンビームにより試料から発生する二次粒子像を用いて観察し、少なくとも二つ以上の断面を作製し、加工と加工断面のモニターを行いながら試料の加工を進めれば、所望領域の場所と大きさが未知であっても、所望の領域を失うことなく正確な試料加工が可能である。
【選択図】図1
Description
(1)オンビーム11の照射により、ビーム照射方向12と概ね平行に断面(A)9, 断面(B)10を形成する。
(2)ビーム照射方向12から、該断面部位が含まれる領域に短冊状の加工領域を設定し 加工する。
(3)加工中の二次粒子像15を少なくとも短冊形状の短辺方向を拡大するように表示す る。
2 電子ビーム照射系
3 試料
4 試料ステージ
5 二次粒子検出器
6 表示手段
7 制御手段
8 真空容器
9 断面(A)
10 断面(B)
11 イオンビーム
12 ビーム照射方向
13 短冊状の加工領域
14 拡大表示された二次粒子像
15 二次粒子像
16 電子ビーム
17 電子ビーム照射方向
18 3〜6°程度の角度
19 イオンビームの走査範囲
22 透過粒子像
31 断面加工の方向
32 三次元データ(A)
33 三次元データ(B)
41 電子ビームによる二次粒子像
42 透過電子検出器
43 反射電子検出器
44 透過電子像
51 加工パターン(A)
52 加工パターン(B)
53 矢印
54 拡大表示された二次粒子像(A)
55 拡大表示された二次粒子像(B)
56 拡大表示された二次粒子像(C)
60 薄膜部
61 カーソル(A)
62 カーソル(B)
63 厚さ表示部
100 加工後の試料
101 荷電ビーム装置
102 別の電子ビーム装置
103 電子線
108 マイクロ角柱
109 マイクロ円柱
111 加工領域(A)
112 加工領域(B)
113 加工領域(C)
114 加工領域(D)
121 走査方向
122 シフト方向
123 試料回転方向
131 断面(C)
132 断面(D)
133 断面(E)
134 断面(F)
141 断面像(C)
142 断面像(D)
143 断面像(E)
144 断面像(F)
Claims (18)
- 試料を載置する試料ステージと、
前記試料ステージが配置される真空容器と、
イオンビームを発生させると共に集束させ試料上を走査させるイオンビーム照射系と、
前記試料から発生する二次粒子を検出する二次粒子検出器と、
前記二次粒子により形成される二次粒子像を表示する表示手段と、を備えた荷電ビーム装置であって、
イオン照射方向と略平行の断面に対し、イオンビーム照射方向から前記該断面が含まれる領域に短冊状の加工領域を設定し、
前記加工領域をイオンビームにより加工し、
加工中の二次粒子像を少なくとも短冊形状の短辺方向を拡大し、断面構造が判断できるように表示することを特徴とする荷電ビーム装置。 - 請求項1記載の荷電ビーム装置において、
短辺方向を拡大した短冊形状の加工領域が、イオンビームによる加工の終了判断に用いられることを特徴とする荷電ビーム装置。 - 請求項1記載の荷電ビーム装置において、
少なくとも一つ以上の断面の加工において、前記試料の三次元データは前記試料の加工と観察を連続的あるいは断続的に行い、観察した二次粒子像を時系列で保存し、前記保存した二次粒子像を用いて構築されることを特徴とする荷電ビーム装置。 - 請求項1記載の荷電ビーム装置において、
前記試料は薄膜に加工され、前記二つ以上の断面に薄膜の両面が含まれることを特徴とする荷電ビーム装置。 - 請求項3記載の荷電ビーム装置にて時系列に保存した二次粒子像と、加工後の前記試料を他の荷電ビーム装置に移し、観察・保存した二次粒子像,透過粒子像、又は反射粒子像、若しくはこれらのうち少なくとも一つ以上を用いて試料の三次元データを構築することを特徴とする三次元試料解析システム。
- 試料を載置する試料ステージと、
前記試料ステージが配置される真空容器と、
イオンビームを発生させると共に集束させ試料上を走査させるイオンビーム照射系と、
電子ビームを発生させると共に集束させ前記試料上を走査させる電子ビーム照射系と、
前記試料から発生する二次粒子を検出する二次粒子検出器と、
前記二次粒子により形成される二次粒子像を表示する表示手段と、を備えた荷電ビーム装置であって、
イオン照射方向と略平行の断面に対し、イオンビーム照射方向から前記該断面が含まれる領域に短冊状の加工領域を設定し、
前記加工領域をイオンビームにより加工し、
加工中の二次粒子像を少なくとも短冊形状の短辺方向を拡大し、断面構造が判断できるように表示することを特徴とする荷電ビーム装置。 - 請求項6記載の荷電ビーム装置において、
薄膜加工された試料に対し、
一方の断面の二次粒子像を前記電子ビームにより取得し、他方の断面を前記イオンビームにより取得することを特徴とする荷電ビーム装置。 - 請求項7記載の荷電ビーム装置において、
イオンビームにより取得した二次粒子像、及び/又は前記電子ビームにより取得した二次粒子像が、イオンビームによる加工の終了判断に用いられることを特徴とする荷電ビーム装置。 - 請求項6記載の荷電ビーム装置において、
少なくとも一つ以上の断面の加工において、前記試料の加工と観察を連続的あるいは断続的に行い、イオンビームにより取得した二次粒子像、及び/又は前記電子ビームにより取得した二次粒子像を時系列で保存し、前記保存した二次粒子像を用いて前記試料の三次元データを構築することを特徴とする荷電ビーム装置。 - 請求項6記載の荷電ビーム装置において、
透過電子を検出する透過電子検出器、及び/又は反射電子を検出する反射電子検出器を備え、
前記試料の加工と観察を連続的あるいは断続的に行い、イオンビームにより取得した二次粒子像、前記電子ビームにより取得した二次粒子像、前記電子ビームにより取得した透過電子像、及び/又は前記電子ビームにより取得した反射電子像、を時系列で保存し、前記保存した像を用いて試料の三次元データを構築することを特徴とする荷電ビーム装置。 - 請求項6記載の荷電ビーム装置において、
前記断面の所望の領域までは、イオンビームにより二次粒子像を取得し、所望の領域に達した後は、前記電子ビームにより二次粒子像を取得することを特徴とする荷電ビーム装置。 - 請求項9記載の荷電ビーム装置にて時系列に保存した像と、加工後の前記試料を他の荷電ビーム装置に移し、観察・保存した二次粒子像,透過粒子像、及び/又は反射粒子像を用いて三次元データを構築することを特徴とする三次元試料解析システム。
- 請求項10記載の荷電ビーム装置にて時系列に保存した像と、加工後の前記試料を他の荷電ビーム装置に移し、観察・保存した二次粒子像,透過粒子像、及び/又は反射粒子像を用いて三次元データを構築することを特徴とする三次元試料解析システム。
- 請求項1記載の荷電ビーム装置において、
前記表示手段は、前記断面の二次粒子像が何れの断面なのかを明示することを特徴とする荷電ビーム装置。 - 請求項14の荷電ビーム装置において、
前記明示手段は、少なくとも一つ以上の前記断面の二次粒子像が表示され、前記二次粒子像は全て上下左右同じ方向で表示されることを特徴とする荷電ビーム装置。 - 請求項14の荷電ビーム装置において、
前記明示手段は、少なくとも一つ以上の前記断面の二次粒子像が表示され、前記二次粒子像は全て上下左右異なる方向で表示されることを特徴とする荷電ビーム装置。 - 請求項4記載の荷電ビーム装置において、
前記薄膜試料の薄膜部の厚さを測定し、前記測定した薄膜部の厚さが加工の終了判断に用いられることを特徴とする荷電ビーム装置。 - 真空容器に配置された試料ステージに試料を載置し、
試料をイオンビームにより加工し、ビーム照射方向と概ね平行な断面を、少なくとも二つ試料に作製し、
イオン照射方向と略平行の断面に対し、イオンビーム照射方向から前記該断面が含まれる領域に短冊状の加工領域を設定し、
前記加工領域をイオンビームにより加工し、
加工中の二次粒子像を少なくとも短冊形状の短辺方向を拡大し、断面構造が判断できるように表示する加工観察方法。
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