JPH0692927B2 - 微小領域断面観察用試料作成法 - Google Patents
微小領域断面観察用試料作成法Info
- Publication number
- JPH0692927B2 JPH0692927B2 JP63045599A JP4559988A JPH0692927B2 JP H0692927 B2 JPH0692927 B2 JP H0692927B2 JP 63045599 A JP63045599 A JP 63045599A JP 4559988 A JP4559988 A JP 4559988A JP H0692927 B2 JPH0692927 B2 JP H0692927B2
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- Japan
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- sample
- semiconductor device
- cutting
- crack
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- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、半導体装置の微細な断面構造を透過電子顕
微鏡によって観察するための試料を作成する方法に関す
るものである。
微鏡によって観察するための試料を作成する方法に関す
るものである。
＜従来の技術＞ 従来、半導体装置の断面構造を観察するための試料の作
成方法としては、一般に以下に説明する方法が用いられ
ていた。
成方法としては、一般に以下に説明する方法が用いられ
ていた。
ｉ）第４図に示すように、シリコンウェハー21を5mm角
程度に劈開する。
程度に劈開する。
ii）第５図に示すように、5mm角程度の試料をその表面2
2どうしあるいは表面22と裏面を向い合せにして２個ま
たは４個の試料を樹脂により接着する。これにより、後
工程のイオンミリングの際に表面がイオンビームに曝さ
れるのを防止する。
2どうしあるいは表面22と裏面を向い合せにして２個ま
たは４個の試料を樹脂により接着する。これにより、後
工程のイオンミリングの際に表面がイオンビームに曝さ
れるのを防止する。
iii）第６図に示すように、接着した試料を切断砥石板2
3を用いて1mm×1.5mm程度の大きさに切断する。
3を用いて1mm×1.5mm程度の大きさに切断する。
iv）第７図に示すように、切り出した試料の断面を♯40
0〜♯2000の研磨剤24を用いて40μｍ程度の厚さに研磨
し、さらに♯3000〜♯6000の研磨剤を用いてバフ研磨に
より試料の表裏の断面に凹凸が残らないように鏡面仕上
げを行う。
0〜♯2000の研磨剤24を用いて40μｍ程度の厚さに研磨
し、さらに♯3000〜♯6000の研磨剤を用いてバフ研磨に
より試料の表裏の断面に凹凸が残らないように鏡面仕上
げを行う。
ｖ）第８図に示すように、鏡面仕上げが完了した試料を
金属製単孔メッシュ25に試料の中央が単孔メッシュ25の
中央に位置するように接着する。次に、イオンミリング
装置（図示せず）によりイオンビーム26を10〜15度で入
射し、試料をイオンエッチングし、電子線が透過可能に
なるまで試料を薄膜化する。
金属製単孔メッシュ25に試料の中央が単孔メッシュ25の
中央に位置するように接着する。次に、イオンミリング
装置（図示せず）によりイオンビーム26を10〜15度で入
射し、試料をイオンエッチングし、電子線が透過可能に
なるまで試料を薄膜化する。
＜発明が解決しようとする課題＞ 上述の試料作成方法においては、以下のような欠点があ
った。
った。
ｉ）半導体装置の表面どうしを接着するので、切り出し
あるいは単孔メッシュへの固定の際に、半導体装置表面
の所望の領域を観察しながら切り出しあるいは固定のた
めの位置決めを行うことができない。したがって、断面
構造の微小領域の観察が可能な透過電子顕微鏡用の試料
に仕上げることができない。
あるいは単孔メッシュへの固定の際に、半導体装置表面
の所望の領域を観察しながら切り出しあるいは固定のた
めの位置決めを行うことができない。したがって、断面
構造の微小領域の観察が可能な透過電子顕微鏡用の試料
に仕上げることができない。
ii）表面どうしの接着及び切断の後、1mm×1.5mmの大き
さから研磨及びイオンミリングによって薄膜化するた
め、仕上りの試料が1mm×1.5mmの範囲のどの箇所のもの
が得られたのかが不明確である。したがって、1mm×1.5
mmの範囲で同一の連続した構造が必要であり、観察用と
して特別な半導体装置を作成する必要があった。
さから研磨及びイオンミリングによって薄膜化するた
め、仕上りの試料が1mm×1.5mmの範囲のどの箇所のもの
が得られたのかが不明確である。したがって、1mm×1.5
mmの範囲で同一の連続した構造が必要であり、観察用と
して特別な半導体装置を作成する必要があった。
iii）1mm×1.5mmの大きさに切り出した後、研磨によっ
て40μｍ程度の厚さにするのに長時間を要していた。
て40μｍ程度の厚さにするのに長時間を要していた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その
目的は、観察の対称となる微小領域の近くに目印しを設
けて試料の切り出し及び観察時の試料の位置決めを簡単
化するとともに、長時間の研磨作業を不要とした微小領
域断面観察用試料作成法を提供することである。
目的は、観察の対称となる微小領域の近くに目印しを設
けて試料の切り出し及び観察時の試料の位置決めを簡単
化するとともに、長時間の研磨作業を不要とした微小領
域断面観察用試料作成法を提供することである。
＜課題を解決するための手段＞ 上記目的を達成するために、本発明における微小領域断
面観察用試料作成法は、半導体装置の表面に保護ガラス
を貼り付け、半導体装置の観察の対象となる微小領域上
の保護ガラスに亀裂を入れ、亀裂と交差する方向で且つ
微小領域を横切る方向に保護ガラス及び半導体装置を所
定幅に低速で切断し、切断面に対するイオンミリング処
理により半導体装置を薄膜化する。
面観察用試料作成法は、半導体装置の表面に保護ガラス
を貼り付け、半導体装置の観察の対象となる微小領域上
の保護ガラスに亀裂を入れ、亀裂と交差する方向で且つ
微小領域を横切る方向に保護ガラス及び半導体装置を所
定幅に低速で切断し、切断面に対するイオンミリング処
理により半導体装置を薄膜化する。
＜作用＞ 本発明においては、上述のような構成のもとで、以下の
作用を有するものである。
作用を有するものである。
ｉ）保護ガラスを貼り付けることで、切断及びイオンミ
リングの際に半導体表面が損傷を受けるのを防止する。
リングの際に半導体表面が損傷を受けるのを防止する。
ii）ガラスを用いるため、半導体装置表面の光学顕微鏡
による観察が可能である。
による観察が可能である。
iii）保護ガラス上の亀裂を目印として観察の対象とす
る微小領域が切り出し断面方向から容易に割り出すこと
ができる。
る微小領域が切り出し断面方向から容易に割り出すこと
ができる。
iv）観察の対象とする微小領域を含んだ所定幅に直接切
断し、この切断が低速度であるので、切断面がほぼ鏡面
である。したがって、研磨工程を無くし、切断から直ち
にイオンミリング工程に移ることができる。
断し、この切断が低速度であるので、切断面がほぼ鏡面
である。したがって、研磨工程を無くし、切断から直ち
にイオンミリング工程に移ることができる。
＜実施例＞ 第１図、第２図、第３図は本実施例の試料作成方法にお
ける各段階の状態を示している。図においては、１はシ
リコン半導体基板、２は保護ガラス、３は透明樹脂、４
は観察の対象とする微小領域、５は亀裂、６は切断用
台、７はメタルボンドダイヤモンドブレード、8,9は切
断線、10は金属製単孔メッシュ、11は試料である。
ける各段階の状態を示している。図においては、１はシ
リコン半導体基板、２は保護ガラス、３は透明樹脂、４
は観察の対象とする微小領域、５は亀裂、６は切断用
台、７はメタルボンドダイヤモンドブレード、8,9は切
断線、10は金属製単孔メッシュ、11は試料である。
まず、断面構造を観察しようとする半導体装置の微小領
域４を有するシリコン基板１の表面に、厚さ100μｍ程
度の保護ガラス２を２液混合型のエポキシ樹脂３により
接着する。したがって、シリコン基板１の表面に形成さ
れた半導体装置の微小領域４は、保護ガラス２によって
覆われる。
域４を有するシリコン基板１の表面に、厚さ100μｍ程
度の保護ガラス２を２液混合型のエポキシ樹脂３により
接着する。したがって、シリコン基板１の表面に形成さ
れた半導体装置の微小領域４は、保護ガラス２によって
覆われる。
次に、保護ガラス２上に微小領域４の上側を通る亀裂５
をダイヤモンドポイント等を利用して形成する。この亀
裂５を高精度に形成することが、観察時の試料の位置決
め精度を高めることになる。この亀裂５を形成する方法
としては、一般に使用されているビッカース硬度計など
の光学顕微鏡を用いて圧子の位置決めを行うような装置
を活用することで実現できる。
をダイヤモンドポイント等を利用して形成する。この亀
裂５を高精度に形成することが、観察時の試料の位置決
め精度を高めることになる。この亀裂５を形成する方法
としては、一般に使用されているビッカース硬度計など
の光学顕微鏡を用いて圧子の位置決めを行うような装置
を活用することで実現できる。
次に、ダイシング装置を用いて試料の切断を行う。その
方法は、第２図に示すように、保護ガラス２が表面に接
着されたシリコン基板１の裏面を切断用台６上に加熱溶
融性のワックスを用いて接着する。そして、シリコン基
板１を接着した切断用台６をダイシング装置（図示せ
ず）に装着し、高倍率の光学顕微鏡（図示せず）を用い
てブレード７による切断線8,9が微小領域４を横切るよ
う位置合せを行う。その際、保護ガラス２上の亀裂５と
切断線8,9が直角に交差するように位置合せを行う。そ
の後、高速回転するメタルボンドダイヤモンドブレード
７を2mm/分以下の低速度で送り、シリコン基板１及び保
護ガラス２を切断する。その際、シリコン基板１上の微
小領域４が切断される。
方法は、第２図に示すように、保護ガラス２が表面に接
着されたシリコン基板１の裏面を切断用台６上に加熱溶
融性のワックスを用いて接着する。そして、シリコン基
板１を接着した切断用台６をダイシング装置（図示せ
ず）に装着し、高倍率の光学顕微鏡（図示せず）を用い
てブレード７による切断線8,9が微小領域４を横切るよ
う位置合せを行う。その際、保護ガラス２上の亀裂５と
切断線8,9が直角に交差するように位置合せを行う。そ
の後、高速回転するメタルボンドダイヤモンドブレード
７を2mm/分以下の低速度で送り、シリコン基板１及び保
護ガラス２を切断する。その際、シリコン基板１上の微
小領域４が切断される。
切断線８に沿って切断が完了すると、メタルボンドダイ
ヤモンドブレード７をブレード７の厚さに40μｍを加え
た距離だけ切断線８と直交方向に移動させる。そして、
切断線８と40μｍ程度の間隔をおいて平行方向の切断線
９にそってシリコン基板１およびガラス基板２を切断す
る。この切断線９に沿った切断によっても微小領域４が
切断される。したがって、切断が完了すると、微小領域
４を含んだ厚さ40μｍ程度の試料が得られる。メタルボ
ンドダイヤモンドブレード７の送り速度が低く且つ回転
速度が高いので、試料の切断面はほぼ鏡面となる。この
ようにして40μｍ程度の厚さに仕上げられた試料は、保
護ガラス２の断面のほぼ中央に亀裂５の断面が存在し、
この亀裂５の下側に微小領域４の断面が存在する。
ヤモンドブレード７をブレード７の厚さに40μｍを加え
た距離だけ切断線８と直交方向に移動させる。そして、
切断線８と40μｍ程度の間隔をおいて平行方向の切断線
９にそってシリコン基板１およびガラス基板２を切断す
る。この切断線９に沿った切断によっても微小領域４が
切断される。したがって、切断が完了すると、微小領域
４を含んだ厚さ40μｍ程度の試料が得られる。メタルボ
ンドダイヤモンドブレード７の送り速度が低く且つ回転
速度が高いので、試料の切断面はほぼ鏡面となる。この
ようにして40μｍ程度の厚さに仕上げられた試料は、保
護ガラス２の断面のほぼ中央に亀裂５の断面が存在し、
この亀裂５の下側に微小領域４の断面が存在する。
次に、上述のようにして形成された試料を、第３図に示
すように金属製単孔メッシュ10に接着により固定する。
この場合、亀裂５が単孔メッシュ10の中央にくるように
光学顕微鏡を用いて位置決めし、その後、接着剤により
固定する。光学顕微鏡では微小領域は見えにくいので、
亀裂５が位置決めの目印しとなる。
すように金属製単孔メッシュ10に接着により固定する。
この場合、亀裂５が単孔メッシュ10の中央にくるように
光学顕微鏡を用いて位置決めし、その後、接着剤により
固定する。光学顕微鏡では微小領域は見えにくいので、
亀裂５が位置決めの目印しとなる。
以上のようにして単孔メッシュ10に試料11を固定した状
態で、イオンミリング装置（図示せず）を用い、試料11
に10〜15度の角度でイオンビームを入射させてイオンエ
ッチングを行い、試料11を電子線が透過可能な厚さにな
るまで薄膜化する。
態で、イオンミリング装置（図示せず）を用い、試料11
に10〜15度の角度でイオンビームを入射させてイオンエ
ッチングを行い、試料11を電子線が透過可能な厚さにな
るまで薄膜化する。
薄膜化が完了した試料は、透過電子顕微鏡による微小領
域４の断面構造の観察が可能となる。透過電子顕微鏡に
より観察する場合、保護ガラス２に形成された亀裂５は
電子顕微鏡により容易に確認できるので、この亀裂５を
目印しとしてその下側の微小領域４の位置も容易に割り
出すことができる。したがって、微小領域４を観察する
ための試料の位置決めは容易に行うことができる。
域４の断面構造の観察が可能となる。透過電子顕微鏡に
より観察する場合、保護ガラス２に形成された亀裂５は
電子顕微鏡により容易に確認できるので、この亀裂５を
目印しとしてその下側の微小領域４の位置も容易に割り
出すことができる。したがって、微小領域４を観察する
ための試料の位置決めは容易に行うことができる。
以上述べた試料作成法を用いると、観察の対象とする微
小領域の位置決め精度を、従来の1mm×1.5mmから0.05mm
×0.05mmに飛躍的に向上させることができる。
小領域の位置決め精度を、従来の1mm×1.5mmから0.05mm
×0.05mmに飛躍的に向上させることができる。
＜発明の効果＞ 以上説明したように本発明においては、観察の対象とな
る微小領域の近くに目印しを形成したことにより、微小
領域を観察するための試料の位置決めが簡単にできる。
また、半導体装置の表面にガラスを貼り付け、このガラ
スの表面に目印を形成したので、微小領域を含む部分の
試料の切り出しが適確にできる。さらに、試料の切断を
低速で行なうことにより、切断面がほぼ鏡面となり、切
断から直ちにイオンミリングに移ることができ、長時間
の研磨作業が不要となる。以上の点から、本発明の方法
を用いると、試料作成の所要時間が短縮化され、且つ、
観察作業が容易化される。
る微小領域の近くに目印しを形成したことにより、微小
領域を観察するための試料の位置決めが簡単にできる。
また、半導体装置の表面にガラスを貼り付け、このガラ
スの表面に目印を形成したので、微小領域を含む部分の
試料の切り出しが適確にできる。さらに、試料の切断を
低速で行なうことにより、切断面がほぼ鏡面となり、切
断から直ちにイオンミリングに移ることができ、長時間
の研磨作業が不要となる。以上の点から、本発明の方法
を用いると、試料作成の所要時間が短縮化され、且つ、
観察作業が容易化される。
第１図、第２図、第３図は本発明実施例の試料作成方法
を説明する図、 第４図、第５図、第６図、第７図、第８図は従来例の試
料作成方法を説明する図である。 １……シリコン基板、２……保護ガラス、３……エポキ
シ樹脂、４……微小領域、５……亀裂、６……切断用
台、７……メタルボンドダイヤモンドブレード、8,9…
…切断線、10……金属製単孔メッシュ、11……試料
を説明する図、 第４図、第５図、第６図、第７図、第８図は従来例の試
料作成方法を説明する図である。 １……シリコン基板、２……保護ガラス、３……エポキ
シ樹脂、４……微小領域、５……亀裂、６……切断用
台、７……メタルボンドダイヤモンドブレード、8,9…
…切断線、10……金属製単孔メッシュ、11……試料
Claims (1)
- 【請求項１】半導体装置の断面構造を透過電子顕微鏡に
よって観察するための試料を作成する方法において、半
導体装置の表面に保護ガラスを貼り付け、半導体装置の
観察の対象となる微小領域上の保護ガラスに亀裂を入
れ、亀裂と交差する方向で且つ微小領域を横切る方向に
保護ガラス及び半導体装置を所定幅に低速で切断し、切
断面に対するイオンミリング処理により半導体装置を薄
膜化することを特徴とする微小領域断面観察用試料作成
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63045599A JPH0692927B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 微小領域断面観察用試料作成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63045599A JPH0692927B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 微小領域断面観察用試料作成法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01219536A JPH01219536A (ja) | 1989-09-01 |
| JPH0692927B2 true JPH0692927B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=12723815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63045599A Expired - Lifetime JPH0692927B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 微小領域断面観察用試料作成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0692927B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4358240A1 (en) | 2022-10-20 | 2024-04-24 | Prime Planet Energy & Solutions, Inc. | Battery module |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5089774A (en) * | 1989-12-26 | 1992-02-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Apparatus and a method for checking a semiconductor |
| JP2622007B2 (ja) * | 1990-02-28 | 1997-06-18 | シャープ株式会社 | レジストシリル化層パターンの形状検出方法 |
| KR940007963A (ko) * | 1992-09-03 | 1994-04-28 | 오오가 노리오 | 판그물 및 투과형 전자현미경용 시료의 연마방법 |
| CN111624214A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-09-04 | 上海交通大学 | 一种适于异种材料焊接接头界面分析的透射电镜制样方法 |
| CN115372090B (zh) * | 2022-07-29 | 2024-06-21 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 | 一种石英玻璃亚表面损伤深度样件制作及检测方法 |
-
1988
- 1988-02-26 JP JP63045599A patent/JPH0692927B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4358240A1 (en) | 2022-10-20 | 2024-04-24 | Prime Planet Energy & Solutions, Inc. | Battery module |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01219536A (ja) | 1989-09-01 |
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