KR20220123049A - 반도체 해석 시스템 - Google Patents

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KR20220123049A
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film sample
fib
electron microscope
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KR1020227026015A
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유다이 구보
즈네노리 노마구찌
히로유끼 지바
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주식회사 히타치하이테크
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Abstract

반도체 해석 시스템은, 반도체 웨이퍼를 가공하여 관찰용의 박막 시료를 제작하는 가공 장치와, 박막 시료의 투과형 전자 현미경상을 취득하는 투과형 전자 현미경 장치와, 가공 장치 및 투과형 전자 현미경 장치를 제어하는 상위 제어 장치를 구비하고 있다. 상위 제어 장치는, 투과형 전자 현미경상에 기초하는 박막 시료에 대한 평가를 행하고, 박막 시료의 평가 결과에 기초하여 가공 조건을 갱신하고, 갱신한 가공 조건을 가공 장치로 출력한다.

Description

반도체 해석 시스템
본 발명은, 반도체 해석 시스템에 관한 것이다.
집속 이온빔(FIB)과 주사형 전자 현미경(SEM)을 구비한 FIB-SEM 장치를 사용하여, 투과형 전자 현미경(TEM)의 관찰용 시료를 제작하는 방법이 널리 알려져 있다. 구체적으로 설명하면, FIB-SEM 장치에서는, 반도체 웨이퍼 상의 원하는 영역으로부터 TEM 해석용의 박막 시료를 관찰용 시료로 하여 잘라내고, TEM에 의한 관찰용 시료의 구조 해석이나 불량 해석이 행해진다. 또한, 관찰용 시료의 해석 결과를 가공 조건에 피드백시킴으로써, 관찰용 시료 제작의 정밀도 향상이 도모된다.
예를 들어, 특허문헌 1에는, 투과 전자 현미경용 시료의 제작에 있어서, 하전 입자빔에 의해 가공하여 제작한 박편 시료를 시료 홀더에 고정할 때, 데포지션을 사용하지 않도록 함으로써 생산성을 향상시키는 방법이 개시되고 있다.
일본 특허 공개 제2009-115582호 공보
전자 현미경을 사용한 반도체 디바이스 관찰의 요구는 급속하게 증가하고 있다. 이에 수반하여, FIB-SEM 장치에 의한 반도체 웨이퍼에 대한 박막 시료 제작의 자동화 및 전자 현미경에 의한 박막 시료 관찰의 자동화가 요구되고 있다. 그러나, 근년의 반도체 디바이스는, 미세화 및 구조의 복잡화가 진행되고 있고, 자동화에 요구되는 레벨은 해마다 높아지고 있다.
그래서, 본 발명은 박막 시료 자동 제작의 정밀도 향상 및 박막 시료 자동 관찰의 정밀도를 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본원에 있어서 개시되는 발명 중, 대표적인 것의 개요를 간단하게 설명하면, 이하와 같다.
본 발명의 대표적인 실시 형태에 의한 반도체 해석 시스템은, 반도체 웨이퍼를 가공하여 관찰용의 박막 시료를 제작하는 가공 장치와, 박막 시료의 투과형 전자 현미경상을 취득하는 투과형 전자 현미경 장치와, 가공 장치 및 투과형 전자 현미경 장치를 제어하는 상위 제어 장치를 구비하고 있다. 상위 제어 장치는, 투과형 전자 현미경상에 기초하는 박막 시료에 대한 평가를 행하고, 박막 시료의 평가 결과에 기초하여 가공 조건을 갱신하고, 갱신한 가공 조건을 가공 장치로 출력한다.
본원에 있어서 개시되는 발명 중, 대표적인 것에 의해 얻어지는 효과를 간단하게 설명하면 이하와 같다.
즉, 본 발명의 대표적인 실시 형태에 의하면, 박막 시료 자동 제작의 정밀도 향상 및 박막 시료 자동 관찰의 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 반도체 해석 시스템의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 반도체 해석 시스템의 다른 예를 나타내는 개략 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 FIB-SEM 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.
도 4는 도 2의 ALTS 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 TEM 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.
도 6은 TEM 모드에서 사용한 경우에 있어서의 전자빔 칼럼 및 그 주변의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.
도 7은 STEM 모드에서 사용한 경우에 있어서의 전자빔 칼럼 및 그 주변의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.
도 8은 반도체 웨이퍼 상에 제작된 박막 시료의 개념도이다.
도 9는 TEM 관찰용 캐리어에 탑재된 박막 시료의 개략도이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 반도체 해석 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 11은 FIB 가공 조건의 갱신 방법을 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 반도체 해석 시스템을 설명하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 형태 2에 관한 학습 데이터의 갱신 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 14는 학습 모델을 사용한 가공 종점 검지의 판정 방법을 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다. 이하에서 설명하는 각 실시 형태는, 본 발명을 실현하기 위한 일례이며, 본 발명의 기술 범위를 한정하는 것은 아니다. 또한, 실시예에 있어서, 동일한 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그 반복의 설명은, 특히 필요한 경우를 제외하고 생략한다.
(실시 형태 1)
<반도체 해석 시스템의 구성>
도 1은, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 반도체 해석 시스템의 일례를 나타내는 개략 구성도이다. 반도체 해석 시스템(100)은 FIB-SEM 장치(가공 장치)(101), TEM 장치(102) 및 상위 제어 장치(103)를 포함한다. 여기서, SEM은 주사형 전자 현미경이다. 또한, TEM은 투과형 전자 현미경이며, 후술하는 STEM은 주사형 투과 전자 현미경이다.
FIB-SEM 장치(101)는, 반도체 웨이퍼 WAF로부터 관찰용의 박막 시료 SAM을 제작하는(잘라내는) FIB 장치와, 반도체 웨이퍼 WAF 또는 제작된 박막 시료 SAM을 관찰하는 SEM 장치를 갖는 장치이다. 또한, 본 실시 형태에서는, SEM 장치가 포함되지 않아도 상관없다.
TEM 장치(102)는, 박막 시료 SAM의 구조 해석이나 불량 해석을 행하는 장치이다. TEM 장치(102)는 회절 콘트라스트나 위상 콘트라스트에 의해 박막 시료 SAM의 TEM 화상(투과형 전자 현미경상)을 취득한다. 또한, TEM 장치(102)는 STEM 장치의 구조 및 기능을 가져도 된다. 이 경우, TEM 장치(102)는 박막 시료 SAM의 STEM 화상(주사형 투과 전자 현미경상)으로서 HAADF상을 취득해도 된다. FIB-SEM 장치(101) 및 TEM 장치(102)는 상위 제어 장치(103)를 통해 서로 통신 가능하다.
상위 제어 장치(103)는 FIB-SEM 장치(101) 및 TEM 장치(102)의 제어를 행하는 장치이다. 상위 제어 장치(103)는 FIB-SEM 장치(101) 및 TEM 장치(102)에 대한 동작 개시나 정지 등의 기본적인 제어, 반도체 웨이퍼 WAF에 대한 FIB 가공 조건의 출력, FIB 가공에 의해 제작되는 박막 시료 SAM의 TEM 관찰 조건의 출력 등을 행한다. 또한, 상위 제어 장치(103)는, TEM 장치(102)로부터 출력되는 TEM 화상(STEM 화상)에 기초하여, 제작된 박막 시료 SAM의 평가, 평가 결과에 기초하는 FIB 가공 조건의 갱신 등을 행한다. 반도체 해석 시스템(100)에 포함되는 각 장치의 구성에 대해서는, 나중에 상세하게 설명한다.
반도체 해석 시스템(100)에 있어서의 주요한 처리는 다음과 같다. FIB-SEM 장치(101)에서는, FIB 장치를 사용하여, 장치 내에 반송된 반도체 웨이퍼 WAF로부터 박막 시료 SAM의 제작(잘라내기)이 행해진다. 제작된 박막 시료 SAM은, TEM 관찰용 캐리어 CAR에 적재된다. 박막 시료 SAM이 적재된 TEM 관찰용 캐리어 CAR은, FIB-SEM 장치(101)로부터 TEM 장치(102)로 반송되고, TEM 장치(102)에 있어서 박막 시료 SAM의 구조 해석이나 불량 해석이 행해진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상위 제어 장치(103)를 독립된 구성 요소로서 기재하고 있지만, 상위 제어 장치(103)가 갖는 기능의 일부 또는 모두를 FIB-SEM 장치(101)가 담당해도 되고, TEM 장치(102)가 담당해도 된다.
또한, 반도체 웨이퍼 WAF는, 복수의 웨이퍼를 수용 가능한 용기를 사용하여 반송되어도 되고, FIB-SEM 장치(101)에 삽입 가능한 카트리지에 얹어서 반송되어도 된다. 또한, TEM 관찰용 캐리어 CAR은, 복수의 캐리어를 수용 가능한 용기를 사용하여 반송되어도 되고, TEM 장치(102)에 삽입 가능한 카트리지에 얹어서 반송되어도 된다. 또한, 반도체 웨이퍼 WAF나 TEM 관찰용 캐리어 CAR의 취급은, 일부 또는 전부를 사람이 행해도 되고, 반송용 로봇이 행해도 된다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 반도체 해석 시스템의 다른 예를 나타내는 개략 구성도이다. 도 2의 반도체 해석 시스템(200)은, 도 1의 반도체 해석 시스템(100)에 ALTS(Auto Lamella Transfer System) 장치(201)가 추가된 구성으로 되어 있다. ALTS 장치(201)는 반도체 웨이퍼 WAF 상에 제작된(잘라낸) 박막 시료 SAM을 TEM 관찰용 캐리어 CAR에 자동으로 이동 변경하는 장치이다.
FIB-SEM 장치(101), ALTS 장치(201) 및 TEM 장치(102)는, 상위 제어 장치(103)를 통해 서로 통신 가능하다.
박막 시료 SAM이 제작된 반도체 웨이퍼 WAF는, ALTS 장치(201)로 반송된다. ALTS 장치(201)는 장치 내에서 박막 시료 SAM을 TEM 관찰용 캐리어 CAR에 이동시켜변경한다. 그 때, ALTS 장치(201)는 반도체 웨이퍼 WAF 상의 박막 시료 SAM의 위치 정보를 참조하면서 이동 변경을 행한다.
또한, ALTS 장치(201)에 대한 반도체 웨이퍼 WAF의 반송은, 전술한 용기나 카트리지마다 행해도 된다. 또한, 반도체 웨이퍼 WAF나 TEM 관찰용 캐리어 CAR의 취급은, 전술한 바와 같이, 일부 또는 전부를 사람이 행해도 되고, 반송용 로봇이 행해도 된다.
도 2의 예에서는, 상위 제어 장치를 독립된 구성 요소로서 기재하고 있지만, 상위 제어 장치(103)가 갖는 기능의 일부 또는 모두를 FIB-SEM 장치(101), TEM 장치(102), ALTS 장치(201)가 담당해도 된다.
<FIB-SEM 장치의 구성>
도 3은, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 FIB-SEM 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, FIB-SEM 장치(101)는 이온빔 칼럼(301a), 이온빔 칼럼(301a)을 제어하는 이온빔 칼럼 제어기(331), 전자빔 칼럼(302a), 전자빔 칼럼(302a)을 제어하는 전자빔 칼럼 제어기(332), 반도체 웨이퍼 WAF를 적재하는 것이 가능한 웨이퍼 스테이지(304), 웨이퍼 스테이지(304)를 제어하는 웨이퍼 스테이지 제어기(334)를 구비하고 있다.
또한, FIB-SEM 장치(101)는 TEM 관찰용 캐리어 CAR을 적재하는 것이 가능한 서브 스테이지(306), 서브 스테이지(306)를 제어하는 서브 스테이지 제어기(336), 반도체 웨이퍼 WAF 상에 제작된 박막 시료 SAM을 픽업하는 프로브 유닛(312), 프로브 유닛(312)을 제어하는 프로브 유닛 제어기(342), 시료실(307)을 구비하고 있다.
또한, FIB-SEM 장치(101)는 이온빔(301b) 또는 전자빔(302b)을 반도체 웨이퍼 WAF 또는 TEM 관찰용 캐리어 CAR 상의 박막 시료 SAM에 조사했을 때에 발생하는 하전 입자를 검출하기 위한 하전 입자 검출기(309, 310), 하전 입자 검출기(309)를 제어하는 검출기 제어기(339), 하전 입자 검출기(310)를 제어하는 검출기 제어기(340), X선 검출기(311), X선 검출기(311)를 제어하는 X선 검출기 제어기(341), FIB-SEM 장치(101) 전체의 동작을 제어하는 통합 컴퓨터(330)를 구비하고 있다. 통합 컴퓨터(330) 및 각 제어기는, 서로 통신 가능하다.
또한, FIB-SEM 장치(101)는 이온빔이나 전자빔의 조사 조건이나 웨이퍼 스테이지(304)의 위치의 각종 지시 등을 오퍼레이터가 입력하는 컨트롤러(키보드, 마우스 등)(351), FIB-SEM 장치(101)를 컨트롤하기 위한 GUI 화면(353)이나 FIB-SEM 장치(101)의 상태, 화상을 포함하는 취득한 각종 정보 등을 표시하는 1개 또는 복수의 디스플레이(352) 등을 구비하고 있다. 또한, FIB-SEM 장치(101)의 상태나 취득한 정보 등은, GUI 화면(353)에 포함되어도 된다.
이온빔 칼럼(301a)은 이온빔을 발생시키기 위한 이온원이나, 이온빔을 집속시키기 위한 렌즈, 이온빔을 주사 및 시프트시키기 위한 편향계, 이온빔을 블랭킹 시키는 블랭킹 편향계 등, FIB에 필요한 구성 요소를 모두 포함한 계이다.
전자빔 칼럼(302a)은 전자빔을 발생시키는 전자원이나, 전자빔을 집속시키기 위한 렌즈, 전자빔을 주사 및 시프트시키기 위한 편향계, 전자빔을 블랭킹시키는 블랭킹 편향계 등, SEM에 필요한 구성 요소를 모두 포함한 계이다.
이온빔 칼럼(301a) 및 전자빔 칼럼(302a)은 시료실(307)에 탑재되어 있다. 이온빔 칼럼(301a)을 통과한 이온빔(301b) 및 전자빔 칼럼(302a)을 통과한 전자빔(302b)은, 주로 이온빔 칼럼(301a)의 광축(301c)과 전자빔 칼럼(302a)의 광축(302c)의 교점(크로스 포인트(371))에 포커스된다.
또한, 이온빔(301b)에는 갈륨 이온이 일반적으로 사용되지만, 가공하는 목적에 있어서 이온종은 불문한다. 또한, 이온빔(301b)은 집속 이온빔에 한정되지 않고, 브로드한 이온빔에 마스크를 구비한 것이어도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 이온빔 칼럼(301a)이 수직으로 배치되고, 전자빔 칼럼(302a)이 경사져서 배치되어 있지만, 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 이온빔 칼럼(301a)이 경사져서 배치되고, 전자빔 칼럼(302a)이 수직으로 배치되어도 된다. 또한, 이온빔 칼럼(301a) 및 전자빔 칼럼(302a)이 경사져서 배치되어도 된다.
또한, 본 실시 형태에 따른 FIB-SEM 장치(101)는 갈륨 집속 이온빔 칼럼, 아르곤 집속 이온빔 칼럼 및 전자빔 칼럼을 구비한, 트리플 칼럼 구성이어도 된다.
또한, 전자빔 칼럼 대신에 광학 현미경이나 AFM과 같은 관찰 시스템을 FIB 장치와 조합한 것이, FIB-SEM 장치(101)를 대신하여 사용되어도 된다. 또한, 이온빔 칼럼만으로 가공 및 관찰을 행하도록 해도 된다. 이 경우, 빔을 생성하는 칼럼을 삭감할 수 있어, 장치 비용을 저감시키는 것이 가능해진다.
웨이퍼 스테이지(304) 및 서브 스테이지(306)는, 대응하는 웨이퍼 스테이지 제어기(334) 및 서브 스테이지 제어기(336)의 제어에 의해 평면 이동이나 회전 이동이 가능하다. 또한, 웨이퍼 스테이지(304) 및 서브 스테이지(306)는 반도체 웨이퍼 WAF 또는 박막 시료 SAM에 있어서의 이온빔의 가공이나 관찰에 필요한 소정 개소를 이온빔 조사 위치나, 전자빔에 의한 관찰 위치로 이동시킨다.
프로브 유닛(312)은 반도체 웨이퍼 WAF 상에 제작된 박막 시료 SAM의 픽업을 행한다. 또한, 박막 시료 SAM을 픽업할 때, 프로브 유닛(312)은 프로브 대신에, 도시하지 않은 핀셋이 사용되어도 된다. 또한, 프로브 유닛(312)은 반도체 웨이퍼 WAF의 표면에 접촉하여 반도체 웨이퍼에 대한 전위 공급을 행해도 된다.
검출기 제어기(339, 340)는, 대응하는 하전 입자 검출기(309, 310)로부터 출력되는 검출 신호를 연산 처리하고 화상화하는 기능 블록이며, 소정의 회로 또는 프로그램을 실행함으로써 프로세서에 의해 실현되는 연산 처리부를 구비한다.
또한, 하전 입자 검출기(309, 310)는, 전자나 이온의 검출이 가능한 복합 하전 입자 검출기로 구성되어도 된다.
시료실(307)에는, 전술한 각 요소 외에, 도시하지 않은 가스 인젝션 유닛 등이 탑재된다. 또한, FIB-SEM 장치(101)는 가스 인젝션 유닛 등을 제어하는 도시하지 않은 각 제어기를 갖는다. 가스 인젝션 유닛은, 하전 입자빔의 조사에 의해 반도체 웨이퍼 WAF 또는 박막 시료 SAM에 퇴적막을 형성하기 위한 데포 가스를 저장하고, 필요에 따라서 도시하지 않은 노즐 선단으로부터 시료실(307) 내에 공급된다. 이에 의해, 반도체 웨이퍼 WAF, 박막 시료 SAM, TEM 관찰용 캐리어 CAR이 임의의 장소에, 보호막이나 마킹을 제작할 수 있다.
또한, 시료실(307)에는, 하전 입자빔의 조사에 의해 화학 부식이나 식각 가공하는 에칭 가스가 저장되어도 된다. 이 에칭 가스는, 반도체 웨이퍼 WAF의 가공에 이용되어도 된다.
또한, 시료실(307)에는, 콜드 트랩이나 광학 현미경 등이 탑재되어도 된다. 또한, 시료실(307)에는, 하전 입자 검출기(309)와는 별도로, 3차 전자 검출기, STEM 검출기, 후방 산란 전자 검출기, 저에너지 손실 전자 검출기 등의 검출기가 되어도 된다. 또한, 시료실(307)에는, X선 검출기(311) 외에 질량 분석기 등이 탑재되어도 된다.
<ALTS 장치의 구성>
도 4는, 도 2의 ALTS 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, ALTS 장치(201)는 제1 광학 현미경(401a), 제1 광학 현미경(401a)을 제어하기 위한 제1 광학 현미경 제어기(431), 제2 광학 현미경(402a), 제2 광학 현미경(402a)을 제어하기 위한 제2 광학 현미경 제어기(432), 반도체 웨이퍼 WAF를 적재하는 것이 가능한 웨이퍼 스테이지(404), 웨이퍼 스테이지(404)를 제어하는 웨이퍼 스테이지 제어기(434)를 구비하고 있다.
또한, ALTS 장치(201)는 TEM 관찰용 캐리어 CAR을 적재하는 것이 가능한 서브 스테이지(406), 서브 스테이지(406)를 제어하는 서브 스테이지 제어기(436), 반도체 웨이퍼 WAF 상에 제작된 박막 시료 SAM을 픽업하는 프로브 유닛(412), 프로브 유닛(412)을 제어하는 프로브 유닛 제어기(442), 시료실(407)을 구비하고 있다.
또한, ALTS 장치(201)는 광학 현미경상을 취득하기 위한 제1 카메라(410), 제2 카메라(411), 제1 카메라(410)를 제어하는 제1 카메라 제어기(440), 제2 카메라(411)를 제어하는 제2 카메라 제어기(441), 박막 시료 SAM에 광을 조사하기 위한 광원(409), 광원(409)을 제어하는 광원 제어기(439), ALTS 장치(201) 전체의 동작을 제어하는 통합 컴퓨터(430)를 구비하고 있다. 통합 컴퓨터(430) 및 각 제어기는, 서로 통신 가능하다.
또한, ALTS 장치(201)는 조사 조건이나 웨이퍼 스테이지(404)의 위치 등의 각종 지시를 오퍼레이터가 입력하는 컨트롤러(키보드, 마우스 등)(451), ALTS 장치(201)를 컨트롤하기 위한 GUI 화면(453), ALTS 장치(201)의 상태, 화상을 포함하는 취득한 각종 정보 등을 표시하는 1개 또는 복수의 디스플레이(452)를 구비하고 있다. 또한, ALTS 장치(201)의 상태나 취득한 정보 등은, GUI 화면(453)에 포함되어도 된다.
제1 광학 현미경(401a), 제2 광학 현미경(402a)은 결상하기 위한 렌즈나 개구를 제한하기 위한 조리개 등 광학 현미경에 필요한 구성 요소를 모두 포함한 계이다. 도 4에서는, 광원(409)이 시료실(407)에 마련되어 있지만, 이와 같은 구성에 한정되는 것은 아니다. 광원(409)은, 예를 들어, 광학 현미경의 내부에 마련되고, 박막 시료 SAM이 상방으로부터 조사되도록 해도 된다.
또한, ALTS 장치(201)는 박막 시료 SAM 상에 포커스된 광을 주사하는 기구를 구비하고, 주사상을 취득할 수 있도록 구성되어도 된다. 또한, 관찰 대상인 박막 시료 SAM은, 주로, 제1 광학 현미경(401a)의 광축(401c)과, 제2 광학 현미경(402a)의 광축(402c)이 교차하는 위치(크로스 포인트(471))에서 관찰된다. 이에 의해, 관찰 대상의 3차원적인 위치 관계를 파악하는 것이 가능해진다. 예를 들어, 반도체 웨이퍼 WAF 상의 박막 시료 SAM과, 프로브 유닛(412)이나 핀셋(도시는 생략)의 위치 관계를 정확하게 파악하는 것이 가능해진다. 또한, 도 4에서는, 시료실(407)이 마련되어 있지만, 대기 중에서 관찰하는 경우에는 밀폐된 공간은 필요하지 않으므로, 시료실(407)을 생략하는 것이 가능하다.
웨이퍼 스테이지(404) 및 서브 스테이지(406)는 대응하는 웨이퍼 스테이지 제어기(434) 및 서브 스테이지 제어기(436)의 제어에 의해 평면 이동이나 회전 이동이 가능하다. 또한, 프로브 유닛(412)은 반도체 웨이퍼 WAF 상에 제작된 박막 시료 SAM을 픽업할 뿐만 아니라, 웨이퍼 표면의 접촉 검지 센서나 응력 센서 등의 기능을 구비하고 있어도 된다. 또한, 박막 시료 SAM을 픽업하므로, 프로브 대신에 핀셋이 사용되어도 된다.
또한, 도 4에서는, 제1 광학 현미경(401a), 제2 광학 현미경(402a)을 시료실(407)에 배치했지만, 박막 시료 SAM을 관찰하는 목적에 있어서 현미경의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 일부 또는 모든 현미경에 SEM 장치가 사용되어도 된다. 이 경우에는, 도 3과 유사한 구성이 생각된다. 예를 들어, 도 3의 이온빔 칼럼(301a) 대신에 제2 전자빔 칼럼이 시료실(307)에 탑재되는 구성이 생각된다. 또한, 이 경우, ALTS 장치(201)에서 사용되는 전자빔 칼럼의 전자원은 전계 방출형, 쇼트키형, 열전자형 중 어느 것이 사용되어도 된다.
<TEM 장치의 구성>
도 5는, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 TEM 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도이다. 도 5의 TEM 장치(102)는 TEM 모드에서 사용하는 것이 가능하고, 모드를 전환함으로써 STEM 모드에서 사용하는 것도 가능하다.
도 5에 도시한 바와 같이, TEM 장치(102)는, 전자빔 칼럼(501), 전자빔 칼럼(501)을 제어하는 전자빔 칼럼 제어기(521), TEM 관찰용 캐리어 CAR이 적재되는 시료 홀더(503), 시료 홀더(503)를 구동하는 시료 홀더 스테이지(504), 시료 홀더 스테이지(504)를 제어하는 홀더 스테이지 제어기(524)를 구비하고 있다.
또한, TEM 장치(102)는, 박막 시료 SAM으로부터 방출되는 전자를 검출하는 2차 전자 검출기(505), 2차 전자 검출기(505)를 제어하는 검출기 제어기(525), 투과형 전자 현미경상을 투영하는 형광판(506), 형광판(506)을 촬상하는 카메라(507), 카메라(507)를 제어하는 카메라 제어기(527), 박막 시료 SAM으로부터 방출된 X선을 검출하는 X선 검출기(508), X선 검출기(508)를 제어하는 X선 검출기 제어기(528), TEM 장치(102) 전체의 동작을 제어하는 통합 컴퓨터(530)를 구비하고 있다. 통합 컴퓨터(530) 및 각 제어기는, 서로 통신 가능하다.
또한, TEM 장치(102)는, 조사 조건이나 홀더 스테이지(504)의 위치 등의 각종 지시를 입력하는 컨트롤러(키보드, 마우스 등)(531), TEM 장치(102)를 컨트롤하기 위한 GUI 화면(533)이나 TEM 장치(102)의 상태, 화상을 포함하는 취득한 각종 정보 등을 표시하는 1개 또는 복수의 디스플레이(532)를 구비하고 있다. 또한, TEM 장치(102)의 상태나 취득한 정보 등은, GUI 화면(533)에 포함되어도 된다.
도 6은, TEM 모드에서 사용한 경우에 있어서의 전자빔 칼럼 및 그 주변의 일례를 나타내는 개략 구성도이다. 전자빔 칼럼(501)은 도 6에 도시한 바와 같이, 전자빔을 발생하기 위한 전자원(601), 전자빔을 박막 시료 SAM에 조사하기 위한 조사 렌즈군(602), 대물 렌즈(603), 박막 시료 SAM을 통과 후의 전자빔을 투영하는 투영 렌즈군(604) 등을 구비하고 있다. 또한, 전자빔 칼럼(501)의 하방에는, 전자 에너지 손실 분광기(EELS)(609), EELS용 검출기(610) 등이 배치되어 있다.
이와 같이, 전자빔 칼럼(501) 및 그 주변에는 TEM 장치(102)를 사용한 해석에 필요한 요소가 모두 탑재되어 있다. TEM 모드의 경우에는, 도 6에 도시한 바와 같이, 전자빔이 박막 시료 SAM 상의 관찰 영역 전체면에 확대 조사되고, 투영상이나 간섭상, 회절 패턴 등에 의해 시료 정보가 취득된다.
도 7은, STEM 모드에서 사용한 경우에 있어서의 전자빔 칼럼 및 그 주변의 일례를 나타내는 개략 구성도이다. STEM 모드의 전자빔 칼럼(501)은, 도 7에 도시한 바와 같이, 도 6의 주요한 각 요소에, 전자빔을 주사 및 시프트하기 위한 편향계(605), 전자빔의 개방각을 제어하기 위한 조리개(611)가 추가된 구성으로 되어 있다. 또한, 도 6의 형광판(506)을 대신하여, 광각으로 산란된 투과 전자를 검출하기 위한 원환상 검출기(606), 박막 시료 SAM을 투과한 전자를 검출하는 투과 전자 검출기(607)가 마련되어 있다. STEM 모드의 경우, 도 7에 도시한 바와 같이, 전자빔이 박막 시료 SAM 상에 포커스되어, 관찰 영역을 주사함으로써 시료 정보가 취득된다.
또한, TEM 모드 및 STEM 모드에서, 박막 시료 SAM의 근방에는, 콜드 트랩이 배치되어도 되고, 시료 홀더(503)에는, 냉각 기구나 가열 기구, 가스 도입 기구 등이 마련되어도 된다.
<상위 제어 장치의 구성>
상위 제어 장치(103)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 메모리(103a), 박막 시료 SAM을 제작된 박막 가공 영역의 위치를 검출하는 위치 검출부(103b), 박막 시료 SAM의 두께를 검출하는 두께 검출부(103c), 박막 시료 SAM 제작에 의한 대미지량을 검출하는 대미지량 검출부(103d), FIB 제어부(103e)를 구비하고 있다.
메모리(103a)는, 불휘발성 메모리나 하드 디스크 등으로 구성되는 기억 장치이다. 메모리(103a)에는, 반도체 웨이퍼 WAF나 후술하는 TEM 관찰용 캐리어 CAR에 부여되는 각 ID에 대응하는 FIB 가공 조건이 보존되어 있다. FIB 가공 조건에는, 예를 들어, 이온빔의 가속 전압, 빔 전류, 반도체 웨이퍼 WAF 상의 가공 영역, 가공 순서 등이 포함된다.
또한, 메모리(103a)에는, 각 ID에 대응하는 TEM 관찰 조건이 보존되어 있다. TEM 관찰 조건에는, 복수의 항목이 포함된다. TEM 모드의 경우, TEM 관찰 조건에는, 예를 들어 관찰 모드(TEM 화상 관찰, 회절 패턴 관찰, 에너지 분산형 X선 분석(EDX 분석), 전자 에너지 손실 분광 분석(EELS 분석) 등), TEM 배율, 카메라 길이, 프로브 전류량(조사계의 조리개 직경의 크기) 등이 포함된다. 또한, STEM 모드의 경우, STEM 관찰 조건에는, 예를 들어, 관찰 배율, 프로브 직경(광학계의 축소율), 시료에 대한 조사각, 검출기의 선택(투과 전자 검출기, 원환상 검출기, 2차 전자 검출기 등), 검출기의 도입각 등이 포함된다.
위치 검출부(103b), 두께 검출부(103c), 대미지량 검출부(103d) 및 FIB 제어부(103e)는 하드웨어에 의해 구성되어도 되고, 소프트웨어의 실행에 의해 프로세서 상에 실현되는 것이어도 되고, 하드웨어 및 소프트웨어를 조합하여 구성된 것이어도 된다.
<박막 시료 및 TEM 관찰용 캐리어의 구성>
도 8은, 반도체 웨이퍼 상에 제작된 박막 시료의 개념도이다. FIB-SEM 장치(101) 내에 있어서, 반도체 웨이퍼 WAF 상에는 1개 또는 복수의 박막 시료 SAM이 제작된다. 본 실시 형태에서는, 박막 시료 SAM은, 반도체 웨이퍼 WAF와 1개의 지지부(803)로 연결되어 있지만, 지지부(803)의 개수는 2개 이상이어도 상관없다.
어느 경우에 있어서도, 박막 시료 SAM을 픽업할 때, 지지부(803)는 반도체 웨이퍼 WAF로부터 절단된다. 지지부(803)의 절단은, FIB에 의해 행해져도 되고, 핀셋 등을 사용한 할단에 의해 행해져도 된다. 또한, TEM 관찰 영역(804)은 주위보다도 더욱 박편화되어 있지만, TEM 관찰이 가능한 두께라면, 반드시 주위보다 얇지 않아도 상관없다.
반도체 웨이퍼 WAF의 사이즈는 일반적으로 100㎜ 내지 300㎜, 박막 시료 SAM의 사이즈는 수㎛ 내지 수십㎛, 박막 시료 SAM의 두께는 수㎛, TEM 관찰 영역(804)의 두께는 수㎚ 내지 수십㎚이다.
도 9는, TEM 관찰용 캐리어에 탑재된 박막 시료의 개략도이다. 도 9의 (a)는 필러(911)를 갖는 TEM 관찰용 캐리어 CARa(CAR)에 박막 시료 SAM이 지지되었을 때의 예를 나타내고 있다. 박막 시료 SAM과 필러(911)의 고정은, 예를 들어 데포지션 가스 등을 사용하여 행해진다. 도 9의 (a)에서는, 1개의 필러(911)에 1개의 박막 시료 SAM이 지지된 경우가 도시되어 있지만, 1개의 필러(911)에, 복수의 박막 시료 SAM이 지지되어도 된다.
도 9의 (b)는 클립 형상을 갖는 TEM 관찰용 캐리어 CARb(CAR)에, 박막 시료 SAM이 파지되었을 때의 예를 나타내고 있다. 도 9의 (b)에서는, 복수의 필러로 구성되는 클립(912)에 의해 박막 시료 SAM의 양단이 파지되어 있지만, 박막 시료 SAM은, 한쪽의 단부만으로 파지되어도 상관없다. 또한, 클립(912)은 종방향으로 적층된 복수의 박막 시료 SAM을 파지해도 상관없다.
도 9의 (c)는 격자상으로 구성된 TEM 관찰용 캐리어 CARc에 박막 시료 SAM이 지지되었을 때의 예를 나타내고 있다. 구체적으로 설명하면, TEM 관찰용 캐리어 CARc에, 예를 들어 라멜라 구조를 갖는 카본막이나 고분자막 등의 막이 붙여지고, 이 막 상에 1개 또는 복수의 박막 시료 SAM이 지지된다. 이 막은, 균일한 막이 아니어도 되고, 다수의 구멍이 빈 막이어도 상관없다. 또한, 하나의 격자에 복수의 박막 시료가 지지되어도 된다.
<반도체 해석 방법>
다음에 반도체 해석 시스템(100)을 사용한 반도체 해석 방법에 대해서 설명한다. 도 10은, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 반도체 해석 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다. 도 10에서는, 각 공정이 FIB-SEM 장치(101), 상위 제어 장치(103), TEM 장치(102)와 대응하여 도시되어 있다.
상위 제어 장치(103)로부터 FIB-SEM 장치(101) 및 TEM 장치(102)로 지시를 보냄으로써, 반도체 해석 처리가 개시된다. 반도체 해석 처리가 개시되면, 먼저, 반도체 웨이퍼 WAF 및 TEM 관찰 캐리어 CAR이 FIB-SEM 장치(101) 내에 반송된다(스텝 S1001).
그리고, FIB-SEM 장치(101)는 반송된 반도체 웨이퍼 WAF의 ID 및 TEM 관찰 캐리어 CAR의 ID를 판독한다(스텝 S1002). 이들의 ID는, 예를 들어 바코드나 이차원 코드 등으로 구성된다. 이들의 ID는, 반도체 웨이퍼 WAF나 TEM 관찰 캐리어 CAR의 일부분에 레이저 가공 등으로 형성된다. 그리고, FIB-SEM 장치(101)는 판독한 ID를 출력함으로써, 대응하는 FIB 가공 조건을 상위 제어 장치(103)로 문의한다(스텝 S1003).
상위 제어 장치(103)는, FIB-SEM 장치(101)로부터 출력되는 ID에 기초하여 메모리(103a)로부터 FIB 가공 조건을 읽어내고(스텝 S1004), 읽어낸 FIB 가공 조건을 FIB-SEM 장치(101)로 출력한다(스텝 S1005).
FIB-SEM 장치(101)는, 상위 제어 장치로부터 출력되는 FIB 가공 조건에 기초하여, 박막 시료 제작 조건을 설정하고(스텝 S1006), 설정한 박막 시료 제작 조건에 따라 박막 시료 SAM을 제작한다(스텝 S1007).
FIB-SEM 장치(101)는 박막 시료 SAM의 제작 후, 박막 시료 SAM을 픽업하고, TEM 관찰용 캐리어 CAR로 반송한다(스텝 S1008). 박막 시료 SAM의 픽업에는, 예를 들어 프로브 유닛(312)이 사용되어도 되고, 핀셋이 사용되어도 된다.
그 후, FIB-SEM 장치(101)로부터, TEM 관찰용 캐리어 CAR이 취출된다(스텝 S1009). TEM 관찰용 캐리어 CAR은, FIB-SEM 장치(101) 내에서 전용의 케이스에 저장된 상태로 취출되어도 되고, TEM 장치(102)에 설치 가능한 카트리지에 적재된 상태로 취출되어도 된다.
FIB-SEM 장치(101)로부터 취출된 TEM 관찰용 캐리어 CAR은, TEM 장치(102)에 반송된다(스텝 S1010). 또한, TEM 관찰용 캐리어 CAR의 반송, 일부 또는 전부를 사람이 행해도 되고, 로봇이 행해도 된다.
다음에, TEM 장치(102)는 반송된 TEM 관찰 캐리어 CAR의 ID를 판독한다(스텝 S1011). 그리고, TEM 장치(102)는 판독한 ID를 출력함으로써, 대응하는 TEM 관찰 조건을 상위 제어 장치(103)로 문의한다(스텝 S1012).
상위 제어 장치(103)는, TEM 장치(102)로부터 출력되는 ID에 기초하여 메모리(103a)로부터 TEM 관찰 조건을 읽어내고(스텝 S1013), 읽어낸 TEM 관찰 조건을 TEM 장치(102)로 출력한다(스텝 S1014).
TEM 장치(102)는, 상위 제어 장치(103)로부터 출력되는 TEM 관찰 조건에 기초하여, 박막 시료 SAM의 관찰 조건을 설정하고(스텝 S1015), TEM 관찰용 캐리어 CAR을 소정의 관찰 위치까지 이동시킨다(스텝 S1016). 그리고, TEM 장치(102)는 설정된 관찰 조건에서 박막 시료 SAM의 관찰을 행한다(스텝 S1017). 또한, 스텝 S1015 및 스텝 S1016은, 처리를 행하는 순서가 교체되어도 되고, 병행하여 실행되어도 된다. TEM 장치(102)는, 박막 시료 SAM의 관찰 결과를 상위 제어 장치(103)로 출력한다(스텝 S1018). 관찰 결과에는, TEM 화상이나 각 검출기에 있어서의 검출 데이터 등이 포함된다.
≪박막 시료에 대한 평가≫
상위 제어 장치(103)는, TEM 장치(102)로부터 출력된 관찰 결과에 기초하여 박막 시료 SAM에 대한 평가를 행한다(스텝 S1019). 이하, 박막 시료 SAM에 대한 측정 방법에 대해서 상세하게 설명한다. 박막 시료 SAM에 대한 평가 항목에는, 예를 들어 박막 가공 영역의 위치 어긋남량, 막 두께의 두께 어긋남양, FIB 가공에 의한 대미지량 등이 포함된다.
먼저, 박막 가공 영역의 위치 어긋남량의 평가에 대해서 설명한다. 박막 가공 영역의 위치 측정을 행하므로, 관찰 영역의 CAD 데이터 또는 삼차원 재구성 데이터를 제작하고, CAD 데이터 또는 삼차원 재구성 데이터에 기초하여 관찰 영역의 복수 개소에 있어서의 박막 시료 SAM의 형상을 참조상으로서 미리 제작해 둔다. 또한, 삼차원 재구성 데이터는, TEM 화상의 전자선 토모그래피법을 사용하여 제작된 것이어도 되고, FIB 가공과 SEM 관찰을 반복 행하면서 제작된 것이어도 된다.
상위 제어 장치(103)의 위치 검출부(103b)는, TEM 장치(102)로부터 출력되는 TEM 화상 또는 STEM 화상(관찰 결과)과 복수의 참조상의 각각과의 매칭을 행하고, 가장 상관치가 높은 참조상을 특정함으로써 박막 가공 영역의 위치(박막 시료 SAM이 제작된 위치)를 검출한다. 또한, 화상 매칭의 알고리즘은, 에지를 강조하는 방법이어도 되고, 특징점을 추출하는 방법이어도 되고, 형상 정보를 사용하는 방법이어도 된다. 그리고, 위치 검출부(103b)는 박막 가공 영역의 검출 위치와 박막 가공 영역의 설정 위치를 비교하고, 박막 가공 영역의 위치 어긋남량을 평가 결과로서 산출한다.
다음에, 박막 시료 SAM의 막 두께의 두께 어긋남양의 평가에 대해서 설명한다. 박막 시료 SAM의 막 두께가 두꺼운 경우, 관찰 대상의 구조물보다 안측에 존재하는 구조물도 동시에 TEM 화상 또는 STEM 화상에 나타나므로, 상위 제어 장치(103)의 두께 검출부(103c)는 TEM 장치(102)로부터 출력되는 TEM 화상 또는 STEM 화상 내의 구조물의 개수를 셈으로써 박막 시료 SAM의 막 두께를 산출할 수 있다. 또한, 구조물이 겹치는 경우도 상정되지만, 박막 시료 SAM을 경사지게 함으로써 이러한 겹침이 해소되어, 박막 시료 SAM의 막 두께를 검출하는 것이 가능해진다.
또한, HAADF-STEM 화상을 사용하는 경우, HAADF-STEM 화상의 콘트라스트는, 박막 시료 SAM의 막 두께 및 박막 시료 SAM의 구성 원자에 의존하지만, 관찰 대상의 구성 원자는 박막 시료 SAM 내에서 대략 마찬가지이다. 이 때문에, 두께 검출부(103c)는, HAADF-STEM 화상의 신호 강도를 산출함으로써 박막 시료 SAM의 막 두께를 검출하는 것이 가능하다.
예를 들어, 막 두께와 신호 강도의 관계를 미리 측정 또는 산출해 두고, 막 두께와 신호 강도를 관계시키는 막 두께-신호 강도 정보를, 테이블이나 함수 등으로 하여 메모리(103a)에 저장해 둔다. 그리고, 두께 검출부(103c)는 막 두께-신호 강도 정보에 기초하여, 산출한 신호 강도에 대응하는 박막 시료 SAM의 막 두께를 검출한다. 그리고, 두께 검출부(103c)는 박막 시료 SAM의 검출막 두께와 설정막 두께를 비교하고, 막 두께의 두께 어긋남양을 평가 결과로서 산출한다.
다음에, FIB 가공에 의한 대미지량의 평가에 대해서 설명한다. FIB 가공이 행해지면, 박막 시료 SAM의 단부에 대미지층이 형성되고, 결정 부분이 비정질(아몰퍼스)화되어 버린다. TEM 화상 또는 STEM 화상의 FFT(고속 푸리에 변환) 패턴을 관찰하면, 일반적으로, 결정 부분이 스폿이 되고, 아몰퍼스 부분이 원 형상의 패턴이 된다. 이 때문에, 원 형상의 패턴 강도가 약할수록 대미지층이 적고, 원 형상의 패턴 강도가 강할수록 대미지층이 많다고 평가할 수 있다.
거기서, 예를 들어, TEM 화상 또는 STEM 화상의 FFT 패턴에 있어서의 원 형상의 패턴 강도와, 대미지층의 두께의 관계를 미리 측정 또는 산출해 두고, 원 형상의 패턴 강도와 대미지층의 두께를 관계시키는 원 형상 패턴 강도-대미지층 정보를, 테이블이나 함수 등으로 하여 메모리(103a)에 저장해 둔다. 또한, 메모리(103a)에는, 대미지층의 두께와 대미지량을 관계시키는 대미지층 두께-대미지량 정보가 저장된다.
대미지량 검출부(103d)는 원 형상 패턴 강도-대미지층 정보에 기초하여, 산출한 원 형상 패턴 강도로부터 대미지층의 두께를 산출한다. 그리고, 대미지량 검출부(103d)는 대미지층 두께-대미지량 정보에 기초하여, 산출한 대미지층의 두께로부터 대미지량을 산출한다.
또한, 메모리(103a)에는, 원 형상의 패턴 강도와 대미지량을 관계시키는 패턴 강도-대미지량 정보가 저장되어도 된다. 이 경우, 대미지량 검출부(103d)는 패턴 강도-대미지량 정보에 기초하여, 원 형상의 패턴 강도로부터 대미지량을 직접 산출할 수 있다.
다음에, 스텝 S1020에 대해서 설명한다. 스텝 S1020에서는, 스텝 S1019에 있어서의 평가 결과에 기초하여, FIB 가공 조건의 갱신이 행해진다.
《FIB 가공 조건의 갱신》
스텝 S1020에서는, 스텝 S1019의 평가 결과에 기초하여 FIB 가공 조건의 갱신을 행한다. 도 11은, FIB 가공 조건의 갱신 방법을 설명하는 도면이다. 도 11의 (a)는 박막 가공 영역의 위치 어긋남량에 기초하는 FIB 가공 조건의 갱신 방법을 설명하는 도면이다. 도 11의 (b)는 박막 시료의 막 두께에 기초하는 FIB 가공 조건의 갱신 방법을 설명하는 도면이다. 도 11의 (c) 및 도 11의 (d)는 FIB 가공에 의한 대미지량에 기초하는 FIB 가공 조건의 갱신 방법을 설명하는 도면이다.
먼저, 박막 가공 영역의 위치 어긋남량에 기초하는 FIB 가공 조건의 갱신 방법에 대해서 설명한다. 박막 가공 영역의 위치 어긋남량이 소정의 위치 어긋남량 판정 역치보다 작은 경우, FIB 제어부(103e)는 박막 가공 영역의 위치를 수정할 필요는 없다고 판단하고, FIB 가공 조건의 갱신은 행하지 않는다. 한편, 박막 가공 영역의 위치 어긋남량이 소정의 위치 어긋남량 판정 역치 이상인 경우, FIB 제어부(103e)는 박막 가공 영역의 위치를 수정할 필요가 있다고 판단하고, FIB 가공 조건의 갱신을 행한다.
도 11의 (a)에 도시하는 박막 시료 SAM에서는, 박막 가공 영역 ARE1, ARE2에서 FIB 가공이 행해지고 있다. 한편, 박막 가공 영역 ARE1, ARE2에 대응하는 각각의 설정된 박막 가공 영역은 ARE11, ARE12이다.
FIB 제어부(103e)는, 예를 들어, 설정된 박막 가공 영역 ARE11에 대한 박막 가공 영역 ARE1의 위치 어긋남량이 위치 어긋남량 판정 역치 이상인 경우, 후속의 반도체 웨이퍼 WAF에 있어서, 박막 가공 영역 ARE1이 설정된 박막 가공 영역은 ARE11이 되도록, FIB 가공 조건을 갱신한다. 즉, 위치 검출부(103b)는, 박막 가공 영역 ARE1을 산출한 위치 어긋남량만큼 시프트시키도록 FIB 가공 조건을 갱신한다.
또한, 박막 가공 영역 ARE12에 대해서도 마찬가지이며, FIB 제어부(103e)는, 예를 들어, 설정된 박막 가공 영역 ARE12에 대한 박막 가공 영역 ARE2의 위치 어긋남량이 위치 어긋남량 판정 역치 이상인 경우, 후속의 반도체 웨이퍼 WAF에 있어서, 박막 가공 영역 ARE2가 설정된 박막 가공 영역 ARE12가 되도록 FIB 가공 조건을 갱신한다.
또한, 1개의 박막 시료 SAM의 복수의 박막 가공 영역(예를 들어 ARE1, ARE2)에 있어서 위치 어긋남량의 판정이 행해지는 경우, FIB 제어부(103e)는 도 11의 (a)와 같이, 동일한 방향으로 각 박막 가공 영역을 시프트시키도록 FIB 가공 조건을 갱신해도 되고, 서로 다른 방향으로 박막 가공 영역을 시프트시키도록 FIB 가공 조건을 갱신해도 된다.
또한, 동일한 방향으로 각각의 박막 가공 영역을 시프트시키는 경우, 모든 박막 가공 영역의 시프트량을 마찬가지로 해도 된다. 예를 들어, 모든 박막 가공 영역의 위치 어긋남량의 평균값을 위치 검출부(103b) 또는 FIB 제어부(103e)에 있어서 산출하고, 이 평균값을 시프트량으로 해도 되고, 모든 박막 가공 영역의 위치 어긋남량의 최댓값 또는 최솟값을 시프트량으로 해도 된다. 또한, 도 11의 (a)에서는, 2개의 박막 가공 영역 ARE1, ARE2만이 나타내어져 있지만, 가공 영역의 개수는 특별히 제한되지 않는다.
다음에, 박막 시료 SAM의 막 두께의 두께 어긋남양에 기초하는 FIB 가공 조건의 갱신 방법에 대해서 설명한다. 두께 검출부(103c)에서 산출된 박막 시료 SAM의 막 두께의 두께 어긋남양이 소정의 두께 어긋남양 판정 역치보다 작은 경우, FIB 제어부(103e)는 박막 시료 SAM의 막 두께를 수정할 필요는 없다고 판단하고, FIB 가공 조건의 갱신을 행하지 않는다. 한편, 박막 시료 SAM의 막 두께의 두께 어긋남양이 두께 어긋남양 판정 역치 이상인 경우, FIB 제어부(103e)는 박막 시료 SAM의 막 두께를 수정할 필요가 있다고 판단하고, FIB 가공 조건의 갱신을 행한다.
도 11의 (b)에 도시하는 박막 시료 SAM에서는, 박막 가공 영역 ARE3, ARE4에서 FIB 가공이 행해지고 있다. 한편, 박막 시료 SAM이 설정된 막 두께로 가공될 때의 설정된 박막 가공 영역은, 예를 들어 ARE13, ARE14 혹은 그 부근이다. 도 11의 (b)에서는, 박막 가공 영역 ARE3, ARE4가, 설정된 박막 가공 영역 ARE13, ARE14보다도 외측으로 어긋나 있다. 이 때문에, 두께 검출부(103c)에 있어서 산출되는 박막 시료 SAM의 막 두께의 두께 어긋남양은, 두께 어긋남양 판정 역치 이상으로 되어 있다.
그래서, FIB 제어부(103e)는 2개의 박막 가공 영역 ARE3, ARE4가 서로 접근하도록 박막 가공 영역을 시프트시키도록 FIB 가공 조건을 갱신한다. 이때, 각각의 박막 가공 영역 ARE3, ARE4의 시프트량은, 예를 들어 산출한 두께 어긋남양의 절반씩으로 해도 된다.
한편, 박막 시료 SAM의 막 두께의 두께가 얇기(작기) 때문에 두께 어긋남양이 두께 어긋남양 판정 역치보다 커진 경우, FIB 제어부(103e)는 2개의 박막 가공 영역 ARE3, ARE4가 서로 멀어지도록 FIB 가공 조건을 갱신하면 된다. 이 경우도, 박막 가공 영역 ARE3, ARE4의 시프트량을, 예를 들어 산출한 두께 어긋남양의 절반씩으로 해도 된다. 또한, 도 11의 (b)에서는, 2개의 박막 가공 영역 ARE3, ARE4만이 나타내어져 있지만, 가공 영역의 개수는 특별히 제한되지 않는다.
다음에, FIB 가공에 의한 대미지량에 기초하는 FIB 가공 조건의 갱신 방법에 대해서 설명한다. 대미지량 검출부(103d)에서 산출된 대미지량이 소정의 대미지량 판정 역치보다 작은 경우, FIB 제어부(103e)는 FIB 가공 조건을 갱신할 필요는 없다고 판단한다. 한편, 대미지량이 대미지량 판정 역치 이상인 경우, FIB 제어부(103e)는 박막 가공 영역의 위치를 수정할 필요가 있다고 판단하고, FIB 가공 조건의 갱신을 행한다.
FIB 가공에 의한 박막 시료 SAM에 대한 대미지를 적게 하기 위해서는 가속 전압을 낮게 하여 마무리 가공을 행하는 것이 유효하다. 이 때문에, FIB 제어부(103e)는 박막 시료 SAM에 대한 마무리 가공 영역을, 도 11의 (c)에 도시한 바와 같은 ARE5, ARE6으로 설정하고, 이들의 마무리 가공 영역 ARE5, ARE6에 대한 가속 전압을 낮게 하도록 FIB 가공 조건을 갱신한다.
또는, FIB 제어부(103e)는, 도 11의 (d)에 도시한 바와 같이, 마무리 가공 전의 2개의 박막 가공 영역 ARE7, ARE8이 미리 설정된 거리만큼 멀어지도록, 각각의 박막 가공 영역 ARE7, ARE8을 박막 가공 영역 ARE17, ARE18에 시프트시키도록 FIB 가공 조건을 변경한다. 또한, FIB 제어부(103e)는, 도 11의 (c)에 도시한 바와 같은 저가속 전압으로 마무리 가공을 행하도록 FIB 가공 조건을 변경한다. 저가속 전압에 대응하는 마무리 가공 영역은, 예를 들어, 박막 가공 영역 ARE17, ARE18을 덮도록 설정되어도 되고, 적어도 박막 시료 SAM의 표면이나 이면을 덮도록 설정되어도 된다.
저가속 전압으로 마무리 가공되는 영역을 증가시킴으로써, 가공 대미지량을 작게 할 수 있다. 도 11의 (c), 도 11의 (d)에는 2개의 가공 영역만이 나타내어져 있지만, 가공 영역의 개수는 특별히 제한되지 않는다.
상위 제어 장치(103)는 메모리(103a)에 저장된 FIB 가공 조건을, 갱신한 FIB 가공 조건에 재기입한다. 또한, 상위 제어 장치(103)는 갱신한 FIB 가공 조건을 FIB-SEM 장치(101)로 출력한다. FIB-SEM 장치(101)는 FIB 가공 조건을 상위 제어 장치(103)로부터 출력된 FIB 가공 조건으로 변경한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 예를 들어 도 2, 도 4에서 설명한 ALTS 장치(201)를 사용하여 반도체 웨이퍼 WAF로부터 TEM 관찰용 캐리어 CAR에 대한 박막 시료 SAM의 이동 변경이나, 박막 시료 SAM의 관찰을 행해도 된다. 상위 제어 장치(103)는 ALTS 장치(201) 및 TEM 장치(102)의 관찰 결과에 기초하여 FIB 가공 조건의 갱신을 행하는 것이 가능하다.
<본 실시 형태에 의한 주된 효과>
본 실시 형태에 의하면, 상위 제어 장치(103)는 TEM 화상에 기초하는 박막 시료 SAM에 대한 평가를 행하고, 박막 시료 SAM의 평가 결과에 기초하여 가공 조건을 갱신한다. 이 구성에 의하면, TEM 장치(102)에 의한 박막 시료 SAM의 관찰 결과를 FIB-SEM 장치(101)로 피드백하여 FIB 가공 조건을 변경할 수 있으므로, 후속의 반도체 웨이퍼 WAF에 있어서의 박막 시료 자동 제작의 정밀도 향상 및 박막 시료 자동 관찰의 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다.
구체적으로 설명하면, 박막 시료의 제작 위치에 위치 어긋남이 발생한 경우, TEM 관찰 영역을 탐색하는 데 시간을 요하여 목적 시간 내에 자동 관찰이 완료되지 않는 경우나, 관찰 대상 자체가 상실되어 버림으로써 자동 관찰이 실패해 버리는 경우가 있었다. 또한, 동일한 반도체 웨이퍼 상에 제작된 박막 시료에도, 마찬가지의 위치 어긋남이 발생한다고 생각된다. 그와 같은 경우, 선행의 박막 시료에 있어서 얻어진 위치 어긋남량을, 후속의 박막 시료의 FIB 가공에 피드백함으로써, 관찰 영역의 탐색 시간 단축이나, 정상적으로 관찰 대상을 박막화할 수 있음으로써 자동 관찰의 성공률을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의하면, 상위 제어 장치(103)는 TEM 화상으로부터 박막 시료 SAM에 있어서의 박막 가공 영역의 위치를 검출하고, 박막 가공 영역의 검출 위치와 박막 가공 영역의 설정 위치를 비교하고, 설정 위치에 대한 검출 위치의 위치 어긋남량을 박막 시료의 평가 결과로서 산출한다. 이 구성에 의하면, 평가 결과에 기초하여 가공 영역의 수정을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에 의하면, 상위 제어 장치(103)는 박막 가공 영역의 위치 어긋남량이 위치 어긋남량 판정 역치 이상인 경우, 가공 조건을 갱신한다. 이 구성에 의하면, FIB 가공 조건의 갱신 횟수를 저감할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의하면, 상위 제어 장치(103)는 TEM 화상으로부터 박막 시료 SAM의 막 두께를 검출하고, 박막 시료 SAM의 검출막 두께와 설정막 두께를 비교하고, 설정막 두께에 대한 검출막 두께의 두께 어긋남양을 평가 결과로서 산출한다. 이 구성에 의하면, 평가 결과에 기초하여 가공 영역 나아가서는 막 두께의 수정을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에 의하면, 상위 제어 장치(103)는 검출막 두께의 두께 어긋남양이 두께 어긋남양 판정 역치 이상인 경우, 가공 조건을 갱신한다. 이 구성에 의하면, FIB 가공 조건의 갱신 횟수를 저감할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의하면, 상위 제어 장치(103)는 TEM 화상으로부터 가공에 의한 박막 시료 SAM의 대미지량을 평가 결과로서 산출한다. 이 구성에 의하면, 평가 결과에 기초하여 가속 전압의 수정 등을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에 의하면, 상위 제어 장치(103)는 박막 시료 SAM의 대미지량이 대미지량 판정 역치 이상인 경우, 가공 조건을 갱신한다. 예를 들어, 상위 제어 장치(103)는 가속 전압을 낮게 하도록 가공 조건을 갱신한다. 이 구성에 의하면, FIB 가공 조건의 갱신 횟수를 저감할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의하면, TEM 장치(102)는 STEM 화상을 취득한다. 이 구성에 의하면, TEM 화상에서는 취득할 수 없는 화상을 취득할 수 있어, 박막 시료 SAM에 대한 것보다 정확한 평가가 가능해진다.
(실시 형태 2)
다음에, 실시 형태 2에 대해서 설명한다. 또한, 이하에서는, 전술한 실시 형태와 중복되는 개소에 대해서는 원칙으로서 설명을 생략한다.
박막 가공 시는 SEM 화상을 사용하여 종점 검지가 행해지지만, 디바이스의 미세화에 수반하여 FIB 박막 가공 후, 실제로 TEM 장치를 사용하여 관찰을 행할 때까지 가공 종점의 검지가 잘 되었는지 여부를 판단하는 것이 어렵다. 그래서, 본 실시 형태에서는, TEM 화상을 사용하여 박막 시료의 양부 판정을 행하고, TEM 화상(또는 STEM 화상)과 가공 종점에서의 SEM 화상을 대응시켜서 학습기로 학습시킴으로써 가공 종점의 검지 정밀도를 향상시킨다.
도 12는, 본 발명의 실시 형태 2에 관한 반도체 해석 시스템을 설명하는 도면이다. 본 실시 형태의 상위 제어 장치(103)는, 도 1의 구성에다가 판정기(1201), 학습기(1202), 가공 제어부(1203)를 구비하고 있다.
판정기(1201)는, TEM 장치(102)로부터 출력되는 FIB 가공 후(즉 박막 시료 SAM 제작 후)의 TEM 화상(STEM 화상)에 기초하여 박막 시료 SAM에 대한 FIB 가공의 가공 종점 검지의 양부 판정 처리(제1 양부 판정 처리)를 행하는 기능 블록이다. 도 12에 도시한 바와 같이, 판정기(1201)는, 각각의 박막 시료 SAM의 TEM 화상(STEM 화상)에 기초하여, 각각의 박막 시료 SAM에 대한 가공 종점 검지의 양부 판정 결과(제1 양부 판정 결과)를 학습기(1202)로 출력한다. 판정기(1201)는, 하드웨어나 소프트웨어로 구성되어도 되고, 하드웨어와 소프트웨어를 조합하여 구성되어도 된다.
학습기(1202)는, 판정기(1201)에 있어서의 가공 종점 검지의 양부 판정 결과와, FIB-SEM 장치(101)에 있어서의 SEM 화상을 대비함으로써 가공 종점 검지를 행하기 위한 학습 모델을 생성하는 기능 블록이다. 또한, 도 12에는 제3 박막 시료까지의 입력 데이터를 사용한 학습이 예시되어 있지만, 입력 데이터의 개수는 이것에 한정되지 않는다. 학습기는, 하드웨어나 소프트웨어로 구성되어도 되고, 하드웨어와 소프트웨어를 조합하여 구성되어도 된다. 또한, 학습기(1202)는, 예를 들어 AI(Artificial Intelligence)로 구성되어도 된다. AI에 의해, 딥 러닝 등을 이용한 기계 학습이 실현된다.
가공 제어부(1203)는, FIB 가공에 관련된 처리를 행하는 기능 블록이다. 가공 제어부(1203)는, 예를 들어 상위 제어 장치(103)의 제어를 행하는 제어부(도시는 생략)에 포함되어도 되고, 제어부와는 별도로 마련되어도 된다.
<학습 모델의 갱신 방법>
도 13은, 본 발명의 실시 형태 2에 관한 학습 데이터의 갱신 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다. 도 13에 있어서도, 각 공정이 FIB-SEM 장치(101), 상위 제어 장치(103), TEM 장치(102)와 대응하여 도시되어 있다.
스텝 S1001 내지 S1006은, 도 10과 마찬가지이다. 스텝 S1006 후에는 스텝 S1301이 실행된다. 스텝 S1306에서는, 스텝 S1006에 있어서 설정된 가공 조건에 의해 박막 가공(즉 박막 시료 제작)이 행해진다.
스텝 S1302에 있어서, FIB-SEM 장치(101)는, 스텝 S1301에 있어서의 박막 가공을 행하면서, 박막 가공이 행해져 있는 영역의 SEM 화상을 취득하고(스텝 S1302), 취득한 SEM 화상을 상위 제어 장치(103)로 출력한다(스텝 S1303).
스텝 S1304에 있어서, 상위 제어 장치(103)의 가공 제어부(1203)는, FIB-SEM 장치(101)로부터 출력된 SEM 화상에 기초하여 가공 종점의 판정을 행한다. 가공 종점의 판정은, SEM 화상과 미리 준비된 참조 화상의 매칭에 의해 행해진다. 이들의 화상이 매치하지 않는 경우("아니오"), 가공 제어부(1203)는, 박막 가공이 불충분하다고 판단하고, 가공 위치를 시프트시켜서 가공을 계속하도록 FIB-SEM 장치(101)로 지시한다. 그리고, 스텝 S1301 내지 S1303이 다시 실행된다.
한편, 스텝 S1304에 있어서, 이들의 화상이 매치하는 경우("예"), 가공 제어부(1203)는, 박막 가공이 충분하다고 판단하고 박막 가공을 종료시킨다. 또한, 가공 제어부(1203)는, 이때의 SEM 화상을 가공 종점 화상으로서 메모리(103a)에 저장한다(스텝 S1305). 또한, 가공 제어부(1203)는, 가공 종점 화상(SEM 화상)을 FIB-SEM 장치(101)로 출력한다(스텝 S1306).
스텝 S1008 내지 S1019는, 도 10과 마찬가지이다. 스텝 S1018에 있어서, TEM 장치(102)는 박막 가공 후의 복수의 박막 시료 SAM의 TEM 화상(STEM 화상)을 입력 데이터로서 상위 제어 장치(103)로 출력한다. 그리고, 스텝 S1019에 있어서, 상위 제어 장치(103)는 TEM 화상(STEM 화상)에 기초하는, 복수의 박막 시료 SAM에 대한 평가를 행한다. 스텝 S1019 후에는 스텝 S1307이 실행된다.
스텝 S1307에 있어서, 상위 제어 장치(103), 스텝 S1019에 있어서의 평가 결과에 기초하여, TEM 화상마다 가공 종점 검지의 양부를 판정하고, 학습 데이터의 갱신을 행한다. 또한, 스텝 S1019에 있어서의 평가 항목은, 예를 들어 박막 가공 영역의 위치(위치 어긋남량), 박막 시료 SAM의 막 두께의 두께 어긋남양, 박막 가공에 의한 대미지량 등이다.
먼저, 판정기(1201)는, TEM 장치(102)로부터 출력되는 TEM 화상을 사용하여 박막 시료 SAM마다 가공 종점 검지의 양부 판정 처리(제1 양부 판정 처리)를 행하고, 양부 판정 결과(제1 양부 판정 결과)를 학습기(1202)로 출력한다. 또한, 학습기(1202)에는, 각 TEM 화상에 대응하는 SEM 화상이 입력된다. 단, 이 SEM 화상은, 참조 화상과 매치한 SEM 화상이며, 메모리(103a)에 저장되어 있으므로, 학습기(1202)는, 메모리(103a)로부터 양부 판정이 행해진 TEM 화상에 대응하는 SEM 화상을 필요에 따라서 읽어내어도 된다.
학습기(1202)는, 입력된 TEM 화상과 SEM 화상을 대응시키고, 가공 종점 검지가 양호하다고 판정된 TEM 화상과 SEM 화상을 대응시킴으로써, 가공 종점의 검지가 성공한 경우의 상태를 학습한다. 한편, 학습기(1202)는, 가공 종점 검지가 양호하지 않다고 판정된 TEM 화상과 SEM 화상을 대응시킴으로써, 가공 종점의 검지가 실패한 경우의 상태를 학습한다. 이러한 학습을 반복함으로써, 학습기(1202)는, 학습 모델을 갱신한다.
<학습 모델을 사용한 가공 종점 검지의 판정>
도 14는, 학습 모델을 사용한 가공 종점 검지의 판정 방법을 설명하는 도면이다. 도 14에는, 설명의 편의상, FIB-SEM 장치(101) 및 상위 제어 장치(103)만이 나타내어져 있다.
박막 가공(박막 시료 SAM의 제작)을 행할 때, FIB-SEM 장치(101)는 박막 가공 시의 SEM 화상을, 학습 모델을 갖는 학습기(1202)로 출력한다.
예를 들어, 스텝 S1304에 있어서, 학습기(1202)는 학습 모델을 사용하고, FIB-SEM 장치(101)로부터 출력된 SEM 화상에 대한 가공 종점 검지의 양부 판정 처리(제2 양부 판정 처리)를 행한다. 그리고, 학습기(1202)는, 이 SEM 화상에 기초하는 박막 시료 SAM에 대한 가공 종점 검지의 양부 판정 결과(제2 양부 판정 결과)를 가공 제어부(1203)로 출력한다. 그리고, 가공 제어부(1203)는, 가공 종점 검지의 양부 판정 결과에 기초하여, 가공 계속 또는 가공 종료의 지시를 FIB-SEM 장치(101)에 대하여 행한다. 구체적으로는, 양부 판정 결과가 부정적인 내용의 경우, 가공 제어부(1203)는 FIB-SEM 장치(101)에 FIB 가공을 계속시킨다. 한편, 양부 판정 결과가 긍정적인 내용의 경우, 가공 제어부(1203)는 FIB-SEM 장치(101)에 FIB 가공을 종료시킨다.
<본 실시 형태에 의한 주된 효과>
본 실시 형태에서는, 전술한 실시 형태에 있어서의 효과에다가, 이하의 효과가 얻어진다. 본 실시 형태에 의하면, 학습기(1202)는, 학습 모델을 사용하여 SEM 화상에 기초하는 박막 시료 SAM에 대한 가공 종점 검지의 양부 판정 처리(제2 양부 판정 처리)를 행하고, 가공 제어부(1203)는, 학습기(1202)에 있어서의 가공 종점 검지의 양부 판정 결과에 기초하여, 가공 계속 또는 가공 종료의 지시를 상기 가공 장치에 대하여 행한다.
박막 가공 시에 통상 행해지고 있는 SEM 화상에 의한 종점 검지에서는, 디바이스의 미세화에 수반하여, 실제로 TEM 장치(102)에서 관찰을 행할 때까지 가공 종점 검지가 잘 되었는지 여부를 판단하는 것이 어렵지만, TEM 관찰의 결과를 학습 데이터로서 학습기(1202)에 학습시킴으로써, 박막 가공 시의 SEM 화상에 의한 종점 검지 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형예가 포함된다. 또한, 어느 실시 형태의 구성의 일부를 다른 실시 형태의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 또한, 어느 실시 형태의 구성에 다른 실시 형태의 구성을 추가하는 것도 가능하다.
또한, 각 실시 형태의 구성의 일부에 대해서, 다른 구성의 추가, 삭제, 치환을 하는 것이 가능하다. 또한, 도면에 기재한 각 부재나 상대적인 사이즈는, 본 발명을 이해하기 쉽게 설명하기 위해 간소화ㆍ이상화하고 있고, 실장상은 보다 복잡한 형상이 되는 경우가 있다.
100, 200: 반도체 해석 시스템
101: FIB-SEM 장치
102: TEM 장치
103: 상위 제어 장치
201: ALTS 장치
1201: 판정기
1202: 학습기
1203: 가공 제어부
CAR: TEM 관찰용 캐리어
SAM: 박막 시료
WAF: 반도체 웨이퍼

Claims (10)

  1. 반도체 웨이퍼를 가공하여 관찰용의 박막 시료를 제작하는 가공 장치와,
    상기 박막 시료의 투과형 전자 현미경상을 취득하는 투과형 전자 현미경 장치와,
    상기 가공 장치 및 상기 투과형 전자 현미경 장치를 제어하는 상위 제어 장치
    를 구비하고,
    상기 상위 제어 장치는, 상기 투과형 전자 현미경상에 기초하는 상기 박막 시료에 대한 평가를 행하고, 상기 박막 시료의 평가 결과에 기초하여 가공 조건을 갱신하고, 갱신한 가공 조건을 상기 가공 장치에 출력하는
    반도체 해석 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상위 제어 장치는, 상기 투과형 전자 현미경상으로부터 상기 박막 시료에 있어서의 박막 가공 영역의 위치를 검출하고, 상기 박막 가공 영역의 검출 위치와 상기 박막 가공 영역의 설정 위치를 비교하고, 상기 설정 위치에 대한 상기 검출 위치의 위치 어긋남량을 상기 박막 시료의 상기 평가 결과로서 산출하는 반도체 해석 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상위 제어 장치는, 상기 박막 가공 영역의 상기 위치 어긋남량이 위치 어긋남량 판정 역치 이상인 경우, 상기 가공 조건을 갱신하는 반도체 해석 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상위 제어 장치는, 상기 투과형 전자 현미경상으로부터 상기 박막 시료의 막 두께를 검출하고, 상기 박막 시료의 검출막 두께와 설정막 두께를 비교하고, 상기 설정막 두께에 대한 상기 검출막 두께의 두께 어긋남양을 평가 결과로서 산출하는 반도체 해석 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상위 제어 장치는, 상기 검출막 두께의 상기 두께 어긋남양이 두께 어긋남양 판정 역치 이상인 경우, 상기 가공 조건을 갱신하는 반도체 해석 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상위 제어 장치는, 상기 투과형 전자 현미경상으로부터 가공에 의한 상기 박막 시료의 대미지량을 상기 평가 결과로서 산출하는 반도체 해석 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상위 제어 장치는, 상기 박막 시료의 상기 대미지량이 대미지량 판정 역치 이상인 경우, 상기 가공 조건을 갱신하는 반도체 해석 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상위 제어 장치는, 가속 전압을 낮게 하도록 상기 가공 조건을 갱신하는 반도체 해석 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가공 장치는, 주사형 전자 현미경상을 취득하는 주사형 전자 현미경 장치를 구비하고,
    상기 상위 제어 장치는, 상기 투과형 전자 현미경상에 기초하는 상기 박막 시료에 대한 가공 종점 검지의 제1 양부 판정 처리를 행하는 판정기와, 상기 판정기에 있어서의 상기 가공 종점 검지의 제1 양부 판정 결과와 상기 주사형 전자 현미경상을 대비함으로써 상기 가공 종점 검지를 행하기 위한 학습 모델을 생성하는 학습기와, 가공 제어부를 구비하고,
    상기 학습기는, 상기 학습 모델을 사용하여 상기 주사형 전자 현미경상에 기초하는 상기 박막 시료에 대한 상기 가공 종점 검지의 제2 양부 판정 처리를 행하고,
    상기 가공 제어부는, 상기 학습기에 있어서의 상기 가공 종점 검지의 제2 양부 판정 결과에 기초하여, 가공 계속 또는 가공 종료의 지시를 상기 가공 장치에 대하여 행하는,
    반도체 해석 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 투과형 전자 현미경 장치는, 주사형 투과 전자 현미경상을 상기 투과형 전자 현미경상으로서 취득하는 반도체 해석 시스템.
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