WO2021100144A1 - ラメラの作製方法、解析システムおよび試料の解析方法 - Google Patents

ラメラの作製方法、解析システムおよび試料の解析方法 Download PDF

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lamella
analysis
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unit
analysis unit
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淳 澤田
恒典 野間口
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株式会社日立ハイテク
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a lamella, an analysis system, and a method for analyzing a sample, in particular, a method for producing a lamella having a cut portion, an analysis system to which the lamella is applied, and a method for analyzing a sample to which the lamella is applied. Can be suitably used for.
  • a lamella (thin sample) is prepared from a part of the wafer by a focused ion beam (FIB) device, and the lamella is transported to the lamella grid by the lamella transfer device or the above FIB device to obtain high-resolution electrons.
  • a method of analyzing the lamella on the lamella grid is performed by a microscope.
  • High-resolution electron microscopes include, for example, SEMs, transmission electron microscopes (TEMs) or scanning transmission electron microscopes (STEMs).
  • Patent Document 1 discloses a technique for mounting a plurality of lamellas on one lamella grid by deposition.
  • Patent Document 2 discloses a method using a fitting shape as a method for fixing a lamella without using deposition.
  • Patent Document 1 it is possible to transport a large number of lamellas, and a plurality of lamellas are fixed to the lamella grid by using deposition.
  • deposition has a problem that it takes time and a problem of sample contamination, a lamella fixing method that does not use deposition is desired in the quality evaluation of wafers.
  • Patent Document 2 does not use deposition, so it can be transported in a short time and there is little sample contamination.
  • it is necessary to increase the number of support portions by the number of lamellas to be transported.
  • a generally used lamella grid having a diameter of about 3 mm only about 10 to 20 support portions can be provided. Therefore, it is difficult to transport a large number of lamellas by one lamella grid.
  • FIG. 1 is a front view showing an outline of the lamella 10 and the lamella grid 20 examined by the inventors of the present application.
  • 2 and 3 are perspective views of the main parts showing the lamella 10 and the lamella grid 20 of Study Example 1 and Study Example 2, and show the structure in the vicinity of the support portion 22, which is a region surrounded by a circle in FIG. There is.
  • the lamella grid 20 includes a half-moon-shaped substrate 21 and a plurality of support portions 22 protruding from the surface of the substrate 21 in the Z direction, and each of the plurality of support portions 22 has a lamella. 10 is installed.
  • one lamella 10 is mounted on one support portion 22.
  • the support portion 22 is composed of columns 22a to 22d, and the columns 22a to 22d project from the upper surface of the substrate 21 in the Z direction.
  • the lamella 10 is sandwiched between the support column 22a and the support column 22b, and between the support column 22c and the support column 22d. Further, an analysis unit 11 to be analyzed later in the charged particle beam apparatus is provided on the upper portion of the lamella 10.
  • the method for producing a lamella in one embodiment includes a step of producing a lamella having an analysis part and a cutting part by etching a part of the wafer.
  • the width of the lamella in the first direction is the width of the lamella in the second direction orthogonal to the first direction, and the width of the lamella in the first direction and the third direction orthogonal to the second direction. It is smaller than the width, and in the first direction, the width of the analysis unit is smaller than the width of the lamella around the analysis unit.
  • the cutting portion is formed by a hole penetrating the lamella in the first direction, and the analysis portion and the cutting portion are separated from each other in the second direction.
  • the analysis system in one embodiment includes a lamella manufacturing mechanism and a lamella transport mechanism, and (a) in the lamella manufacturing mechanism, by etching a part of the wafer, at least the first analysis unit and the first analysis unit and the first analysis system are provided.
  • the width of the first lamella in the first direction is the width of the first lamella in the second direction orthogonal to the first direction, and the width of the first lamella and the third direction orthogonal to the first direction and the second direction.
  • the width of the first analysis unit is smaller than the width of the first lamella in the first direction, and the width of the first analysis unit is smaller than the width of the first lamella around the first analysis unit.
  • the first cutting portion is composed of holes penetrating the first lamella in the first direction, and in the second direction, the first analysis portion and the first cutting portion are separated from each other, and the said The width of the second lamella in the first direction is smaller than the width of the second lamella in the second direction and the width of the second lamella in the third direction. Further, in the first direction, the width of the second analysis unit is smaller than the width of the second lamella around the second analysis unit, and the second cutting portion is the second in the first direction. It is composed of holes penetrating the lamella, and in the second direction, the second analysis unit and the second cutting unit are separated from each other.
  • the lamella grid has a substrate and a support portion that protrudes from the surface of the substrate in the second direction and can mount the first lamella and the second lamella, and in the step (b).
  • the first lamella and the second lamella are such that the second cutting section and the first analysis section are adjacent to each other in the second direction and overlap in a plan view seen from the second direction. Transported to the lamella grid.
  • the method for analyzing a sample in one embodiment is performed using a transmission electron microscope, and (a) a step of placing the sample having an analysis target portion on a sample stage of the transmission electron microscope, (b) the above.
  • an image of the sample is acquired at a low magnification, and the position of the analysis target portion of the sample is specified based on the image. It has a step of performing an analysis of the analysis target portion of the sample.
  • the image acquired in the step (b) includes a dark region and a bright region surrounded by the dark region, and the bright region is smaller than the first region and the first region.
  • a plurality of lamellas can be conveyed by one lamella grid, and the throughput of wafer quality evaluation can be improved. At that time, a lamella that suppresses damage to the analysis unit can be produced. Further, it is possible to provide an analysis system capable of producing and transporting such a lamella. Further, in the method of analyzing a sample to which such a lamella is applied, a more accurate observation image can be obtained.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the lamella production mechanism in Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the lamella transport mechanism in Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the lamella analysis mechanism in Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the network configuration in Embodiment 1.
  • FIG. It is a processing flow diagram of the analysis system in Embodiment 1.
  • FIG. It is a main part perspective view which shows the manufacturing method of the lamella in Embodiment 1.
  • FIG. It is a main part perspective view which shows the manufacturing method of the lamella following FIG.
  • FIG. is a main part perspective view which shows the manufacturing method of the lamella following FIG.
  • FIG. It is a main part perspective view which shows the transport method of the lamella in Embodiment 1.
  • FIG. It is a main part perspective view which shows the transport method of the lamella following FIG. It is a main part perspective view which shows the transport method of the lamella following FIG. It is a main part perspective view which shows the transport method of the lamella following FIG. It is a main part perspective view which shows the transport method of the lamella following FIG. It is a front view for demonstrating the analysis method of the lamella in Embodiment 1.
  • FIG. This is an example of an image for explaining the method of analyzing the lamella in the first embodiment.
  • the X direction, the Y direction, and the Z direction described in the present application are orthogonal to each other.
  • the Z direction may be described as an upward direction or a height direction of a certain structure.
  • the planes formed by the X direction and the Y direction form a plane, which is a plane perpendicular to the Z direction.
  • the plane consisting of the Y direction and the Z direction forms a plane, which is a plane perpendicular to the X direction.
  • the plane consisting of the X direction and the Z direction forms a plane, and is a plane perpendicular to the Y direction.
  • plane view viewed from the Y direction it means that the plane consisting of the X direction and the Z direction is viewed from the Y direction.
  • FIG. 4 is a perspective view of a main part showing how two lamellas 10 are mounted on the lamella grid 20
  • FIGS. 5 to 7 are a perspective view of the main part showing the structure of one lamella 10, a front view, and a front view. It is a plan view.
  • the lamella grid 20 can be equipped with a plurality of three or more lamellas 10.
  • the lamella grid (TEM grid, lamella carrier) 20 includes a half moon type substrate 21 and a plurality of support portions (gap portions) 22 protruding from the surface of the substrate 21 in the Z direction.
  • a plurality of lamellas 10 are mounted on each of the plurality of support portions 22.
  • the substrate 21 including the plurality of support portions 22 may be made of one material such as silicon, but the portion of the substrate 21 where the plurality of support portions 22 are provided and the periphery thereof are the substrate 21. It may be composed of a material different from the material constituting the above. For example, most of the substrate 21 may be made of copper, and the plurality of support parts 22 and their surroundings may be made of silicon.
  • the support portion 22 is composed of columns 22a to 22d, and the columns 22a to 22d project from the surface of the substrate 21 in the Z direction and extend in the Z direction.
  • the lamella 10 is supported by a support portion 22 forming a gap portion. Specifically, the lamella 10 is sandwiched between the support column 22a and the support column 22b, and between the support column 22c and the support column 22d.
  • the support portion 22 can support a plurality of lamellas 10, and here two lamellas 10 are adjacent to each other in the Z direction and are supported by the support portion 22.
  • the columns 22a and 22b are separated from each other in the Y direction, and the columns 22c and 22d are separated from each other in the Y direction. Further, the support column 22a and the support column 22b are separated from the support column 22c and the support column 22d in the X direction.
  • One lamella grid 20 is provided with 4 to 20 support portions 22 composed of such columns 22a to 22d.
  • the columns 22a to 22d are square columns is illustrated, but the shapes of the columns 22a to 22d may be any shape that can hold the lamella 10, and are polygonal columns other than the square. It may be a cylindrical body or a cylindrical body.
  • the lamella 10 is a flaky sample whose width in the Y direction is thinner than the width in the X direction and the width in the Z direction, and is a part of the wafer 1 as will be described later. Is produced by etching.
  • An analysis unit 11 is provided above the lamella 10 in the Z direction.
  • the analysis unit 11 is a region to be analyzed later in the lamella analysis mechanism, and the width of the analysis unit 11 is thinner than the width of the lamella 10 around it in the Y direction.
  • the lamella 10 is mounted on the lamella grid 20 so that the analysis unit 11 does not overlap the support portions 22 (supports 22a to 22d) in a plan view viewed from the Y direction.
  • a cutting portion 12 is provided below the lamella 10 in the Z direction so as to be separated from the analysis portion 11.
  • the cutting portion 12 is composed of holes penetrating the lamella 10 in the Y direction.
  • the width W2 of the cutting unit 12 is larger than the width W1 of the analysis unit 11.
  • the analysis unit 11 is provided so as to overlap the cutting unit 12 in a plan view viewed from the Z direction. In other words, the analysis unit 11 is included in the cutting unit 12 when viewed in a plan view from the Z direction.
  • the plurality of lamellas 10 are sequentially conveyed to the lamella grid 20 so as to be adjacent to each other in the Z direction. Further, the cutting portion 12 of the upper lamella 10 and the analysis portion 11 of the lower lamella 10 are adjacent to each other in the Z direction and overlap each other in the plan view seen from the Z direction. Since the cutting portion 12 is provided on the lamella 10 in this way, the upper lamella 10 does not come into contact with the analysis portion 11 of the lower lamella 10.
  • the lamella 10 in the first embodiment is used, a plurality of lamella 10 can be mounted on the lamella grid 20, and the problem that the analysis unit 11 is damaged can be suppressed. Further, in the first embodiment, since the deposition is not used at the time of mounting on the lamella grid 20, the transport can be performed in a short time and the sample contamination is small.
  • the analysis when performing analysis in the lamella analysis mechanism, the analysis is performed in a state where a plurality of lamellas 10 are mounted on the lamella grid 20. Therefore, the analysis unit 11 does not overlap the support unit 22 and is exposed from the support unit 22 in a plan view viewed from the Y direction so that the analysis unit 11 is not blocked by the support unit 22. Further, when viewed from the Y direction in a plan view, the cutting portion 12 does not overlap the support portion 22 and is exposed from the support portion 22, but if the analysis unit 11 does not overlap the support portion 22, the cutting portion 12 is not overlapped. A part of may overlap the support portion 22.
  • the lamella 10 located at the lowermost part of the lamella grid 20 does not have another lamella 10 (analysis unit 11) below the lamella grid 20, so that the lowermost lamella 10 does not have to be provided with the cutting portion 12.
  • the step of manufacturing the lamella 10 becomes complicated. Further, since it is necessary to first transport the lamella 10 having no cutting portion 12 and the transport order is limited, the process of transporting the lamella 10 becomes complicated. Therefore, it is most desirable to provide the cutting portion 12 in all the lamellas 10.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the analysis system 30 according to the first embodiment.
  • the analysis system 30 has a lamella production mechanism, a lamella transport mechanism, and a lamella analysis mechanism.
  • a lamella production device 40 is used as the lamella production mechanism
  • a lamella production device 40 or a lamella transfer device 60 is used as the lamella transfer mechanism
  • a lamella analysis device is used as the lamella analysis mechanism. 70 is used.
  • the analysis system 30 receives the wafer 1 from the semiconductor production line 2, and returns the wafer 1 after the production and transfer of the lamella 10 to the semiconductor production line 2.
  • the production of the lamella 10 is performed by the lamella production device 40, and the transfer of the lamella 10 to the lamella grid 20 is performed by the lamella production device 40 or the lamella transfer device 60.
  • the analysis of the lamella 10 is performed by the lamella analyzer 70, and the analysis result of the lamella 10 is provided as the analysis data D4.
  • the wafer 1, the lamella 10, and the lamella grid 20 are filled with an inert gas such as nitrogen. It is stored inside a container (FOUP) and taken out of the container inside each device after the transfer is completed.
  • FOUP container
  • the wafer 1 in the first embodiment is formed on a semiconductor substrate on which a p-type or n-type impurity region is formed, a semiconductor element such as a transistor formed on the semiconductor substrate, and the semiconductor element. It is composed of a wiring layer and the like. Since the lamella 10 is a thin piece obtained from a part of the wafer 1, the structure of the lamella 10 includes all or a part of the semiconductor substrate, the semiconductor element, and the wiring layer. Further, in the first embodiment, the wafer 1 mainly used in the semiconductor production line is described, but the wafer 1 may be a structure used other than the semiconductor technology.
  • lamella manufacturing apparatus 40 The detailed structures of the lamella manufacturing apparatus 40, the lamella transport apparatus 60, and the lamella analysis apparatus 70, which are the main components of the analysis system 30, will be described below.
  • FIG. 9 is a schematic view showing the lamella manufacturing apparatus 40 according to the first embodiment.
  • the lamella production device 40 includes at least a lamella production mechanism, and is composed of a charged particle beam device such as a FIB-SEM device.
  • the lamella manufacturing apparatus 40 includes an ion beam column 41, an electron beam column 42, a sample chamber 43, a wafer stage 44, a wafer retainer 45, a charged particle detector 46, a detacher 47, a lamella grid stage 48, a lamella grid retainer 49, and various controls. Parts C1 to C7 are provided. Further, an input device 50 and a display 51 are provided inside or outside the lamella manufacturing apparatus 40.
  • the ion beam column 41 includes an ion source for generating an ion beam (charged particle beam) IB, a lens for focusing the ion beam IB, a deflection system for scanning and shifting the ion beam IB, and the like. , Includes all components required as a FIB device.
  • Gallium ions are generally used as the ion beam IB, but the ion species may be appropriately changed depending on the purpose of processing and observation. Further, the ion beam IB is not limited to the focused ion beam, and may be a broad ion beam.
  • the ion beam column control unit C1 controls the ion beam column 41. For example, the generation of the ion beam IB from the ion source and the driving of the deflection system are controlled by the ion beam column control unit C1.
  • the electron beam column 42 includes an electron source for generating an electron beam (charged particle beam) EB1, a lens for focusing the electron beam EB1, and a deflection system for scanning and shifting the electron beam EB1. , Includes all components required as an SEM device.
  • the electron beam column control unit C2 controls the electron beam column 42. For example, the generation of the electron beam EB1 from the electron source and the driving of the deflection system are controlled by the electron beam column control unit C2.
  • the ion beam IB that has passed through the ion beam column 41 and the electron beam EB1 that has passed through the electron beam column 42 are mainly crosspoint CP1 that is an intersection of the optical axis OA1 of the ion beam column and the optical axis OA2 of the electron beam column. Is focused on.
  • the ion beam column 41 is arranged vertically and the electron beam column 42 is arranged in an inclined manner, but the present invention is not limited to this, and the ion beam column 41 is arranged in an inclined manner and the electron beam column 42 is arranged vertically. It may be arranged. Further, both the ion beam column 41 and the electron beam column 42 may be inclined.
  • the ion beam column 41 and the electron beam column 42 may be composed of a triple column provided with a gallium focused ion beam column, an argon focused ion beam column and an electron beam column instead of these.
  • the lamella manufacturing apparatus 40 may include only the ion beam column 41 or may include only the electron beam column 42.
  • the lamella manufacturing apparatus 40 which is a charged particle beam apparatus, may be provided with either or both of the ion beam column 41 and the electron beam column 42.
  • the charged particle beam device may be provided with a charged particle beam column.
  • the electron beam column 42 is not limited to the SEM device, and may be a TEM device or a STEM device for observing using electrons that have passed through the sample.
  • the wafer stage 44 is provided in the sample chamber 43 at a position where the wafer 1 is irradiated with the ion beam IB and the electron beam EB1.
  • the drive of the wafer stage 44 is controlled by the wafer stage control unit C3. Therefore, the wafer stage 44 can perform planar movement, vertical movement, rotational movement, and tilt movement.
  • the wafer stage 44 is provided with a wafer retainer 45 for fixing the wafer 1, and the wafer 1 is fixed to the wafer stage 44 via the wafer retainer 45.
  • the wafer stage 44 is moved so that, for example, a desired portion on the wafer 1 is located at the irradiation position of the ion beam IB or the irradiation position of the electron beam EB1.
  • the charged particle detector 46 detects charged particles generated when the wafer 1 or the lamella 10 is irradiated with the ion beam IB and the electron beam EB1. Further, the lamella manufacturing apparatus 40 may be provided with a composite charged particle detector capable of detecting not only electrons but also ions as the charged particle detector 46.
  • the detector control unit C4 controls the charged particle detector 46.
  • the detector control unit C4 includes a circuit or an arithmetic processing unit that arithmetically processes and images the detection signal from the charged particle detector 46.
  • the detachable device 47 is provided in the sample chamber 43 so that the detachable device 47 can reach the position where the ion beam IB and the electron beam EB1 are irradiated.
  • the drive of the detachable device 47 is controlled by the detachable device control unit C5.
  • the detachable device 47 can perform planar movement, vertical movement, and rotational movement.
  • the attachment / detachment device 47 may be a microprobe. In that case, the microprobe is also controlled by the attachment / detachment control unit C5.
  • the lamella grid stage 48 is provided with a lamella grid retainer 49 for fixing the lamella grid 20, and the lamella grid 20 is fixed to the lamella grid stage 48 via the lamella grid retainer 49.
  • the drive of the lamella grid stage 48 is controlled by the lamella grid stage control unit C6. Therefore, the lamella grid stage 48 can perform planar movement, vertical movement, rotational movement, and tilt movement.
  • the lamella 10 is taken out from the wafer 1 by the detachable device 47 and conveyed to the lamella grid 20.
  • the integrated control unit C7 can communicate with each other of the ion beam column control unit C1, the electron beam column control unit C2, the wafer stage control unit C3, the detector control unit C4, the attachment / detachment control unit C5, and the lamella grid stage control unit C6. It controls the operation of the entire lamella manufacturing apparatus 40.
  • the integrated control unit C7 controls each of the control units C1 to C6 according to an instruction from the user by the input device 50 or a preset condition, and the pattern is written or analyzed on the wafer 1 on each of the control units C1 to C6. Have them observe.
  • the integrated control unit C7 includes a storage unit (not shown) for storing information and the like received from the control units C1 to C6 of the lamella manufacturing apparatus 40.
  • control units C1 to C6 are individually shown near the control targets related to each, but the control units C1 to C6 and the integrated control unit C7 are one. It may be grouped as a control unit. Therefore, in the present application, the control unit having all or a part of the control units C1 to C7 may be simply referred to as a "control unit". It should be noted that such a mode is the same for the control units C2 to C6 and C8, which will be described later, and the control units C9 to C14.
  • the user inputs instructions such as inputting information to be analyzed, changing the irradiation conditions of the ion beam IB and the electron beam EB1, and changing the positions of the wafer stage 44 and the lamella grid stage 48.
  • the input device 50 is, for example, a keyboard or a mouse.
  • the GUI screen 52 and the like are displayed on the display 51.
  • the GUI screen 52 is a screen for controlling each configuration of the lamella manufacturing apparatus 40.
  • the display 51 displays, for example, a screen for inputting information to be analyzed, a screen showing the state of each configuration of the lamella manufacturing apparatus 40, and information (including an image) to be analyzed acquired by observation.
  • a screen, an instruction screen for changing the irradiation conditions of the ion beam IB and the electron beam EB1, an instruction screen for changing the positions of the wafer stage 44 and the lamella grid stage 48, and the like can be displayed.
  • One display 51 may be provided, or a plurality of displays 51 may be provided.
  • the display 51 may have the function of the input device 50 such as a touch panel.
  • the sample chamber 43 may be equipped with a gas deposition unit (not shown). Each gas deposition unit has a control unit that controls its drive. The gas deposition unit is used to prepare or mark a protective film on a wafer 1 and stores depot gas that forms a deposit film by irradiation with charged particle beams. Depot gas can be supplied from the tip of the nozzle as needed.
  • the sample chamber 43 may be equipped with a decompression device for vacuum exhaust, a cold trap, an optical microscope, or the like. Further, the sample chamber 43 may be equipped with a detector such as a tertiary electron detector, a STEM detector, a backscattered electron detector or a low energy loss electron detector.
  • the lamella manufacturing apparatus 40 has a lamella manufacturing mechanism for manufacturing a plurality of lamellas 10 from the wafer 1 and a lamella transport mechanism for transporting (mounting) the plurality of lamellas 10 to the lamella grid 20. ..
  • the lamella grid 20 on which the lamella 10 is mounted is transferred to the lamella analysis device 70 without going through the lamella transfer device 60 described later.
  • the lamella manufacturing apparatus 40 does not have to include the lamella transport mechanism. That is, the lamella manufacturing apparatus 40 may not include the attachment / detachment device 47, the attachment / detachment control unit C5, the lamella grid stage 48, the lamella grid retainer 49, and the lamella grid stage control unit C6 as constituent elements.
  • the lamella transport mechanism is included in the lamella transport device 60. Since a large amount of time is required to prepare the lamella 10 as compared with the transportation of the lamella 10, it is more efficient to transport the lamella 10 in the lamella transport device 60.
  • a plurality of lamella manufacturing devices 40 are prepared as a plurality of lamella manufacturing mechanisms in the analysis system 30, and a large number of lamellas 10 are manufactured from the plurality of wafers 1 in the plurality of lamella manufacturing devices 40.
  • a plurality of lamellas 10 are sequentially transported from the wafer 1 processed by a certain lamella manufacturing device 40 to the lamella grid 20.
  • FIG. 10 is a schematic view showing the lamella transport device 60 according to the first embodiment.
  • the lamella transport device 60 includes at least a lamella transport mechanism, and is composed of a charged particle beam device such as an SEM device including, for example, two electron beam columns. Since many components of the lamella transport device 60 are the same as those of the lamella manufacturing device 40, detailed description thereof will be omitted here.
  • the lamella transport device 60 is configured by replacing the ion beam column 41 and the ion beam column control unit C1 of the lamella production device 40 with another electron beam column 61 and another electron beam column control unit C8.
  • the electron beam column 61 scans the electron source for generating the electron beam (charged particle beam) EB2, the lens for focusing the electron beam EB2, and the electron beam EB2. , Includes all the components required for an SEM device, such as a deflection system for shifting.
  • the electron beam column control unit C8 controls the electron beam column 61. For example, the generation of the electron beam EB2 from the electron source and the driving of the deflection system are controlled by the electron beam column control unit C8.
  • the electron beam EB1 that has passed through the electron beam column 42 and the electron beam EB2 that has passed through the electron beam column 61 are mainly crosses that are intersections of the optical axis OA2 of the electron beam column 42 and the optical axis OA3 of the electron beam column 61. Focus is on point CP2. Since the lamella transport device 60 includes the electron beam column 42 and the electron beam column 61, the wafer 1 and the lamella grid 20 can be confirmed from two directions.
  • two electron beam columns are used, but if the images of the wafer 1 and the lamella grid 20 can be observed from two directions, an ion beam column can be used instead of the two electron beam columns.
  • Optical microscope or laser microscope may be used.
  • the lamella transport device 60 has a lamella transport mechanism for transporting (mounting) the lamella 10 onto the lamella grid 20.
  • the wafer 1 on which the lamella 10 is manufactured is transferred from the lamella manufacturing apparatus 40 to the lamella transport device 60, and the lamella grid 20 on which the lamella 10 is mounted is transferred from the lamella transport device 60. It is transferred to the lamella analyzer 70.
  • the lamella grid stage 48 in the lamella transport device 60 is also provided with a lamella grid retainer 49 for fixing the lamella grid 20, and the lamella grid 20 is fixed to the lamella grid stage 48 via the lamella grid retainer 49.
  • the drive of the lamella grid stage 48 is controlled by the lamella grid stage control unit C6. Therefore, the lamella grid stage 48 can perform planar movement, vertical movement, rotational movement, and tilt movement.
  • a plurality of lamellas 10 are taken out from the wafer 1 by the attachment / detachment device 47, and at the lamella grid stage 48, the plurality of lamellas 10 are sequentially conveyed to the lamella grid 20 by the attachment / detachment device 47.
  • the lamella producing device 40 can include the lamella transport mechanism, but by dedicating the lamella transport device 60 as the lamella transport mechanism, the throughput of wafer quality evaluation can be improved.
  • FIG. 11 is a schematic view showing the lamella analyzer 70 according to the first embodiment.
  • the lamella analysis device 70 includes at least a lamella analysis mechanism, and is composed of a charged particle beam device such as a TEM device or a STEM device.
  • the lamella analyzer 70 includes an electron beam column 71, a sample stage 72, a sample exchange chamber 73, a charged particle detector 74, a charged particle detector 75, an X-ray detector 76, a sample chamber 77, and control units C9 to C14. .. Further, an input device 78 and a display 79 are provided inside or outside the lamella analysis device 70.
  • the sample SAM can be installed on the sample stage 72.
  • the sample SAM includes a plurality of lamellas 10 and a lamella grid 20 as shown in FIG. 4, and the substance and structure of the analysis unit 11 of the lamella 10 are analyzed by the lamella analyzer 70.
  • the sample SAM is installed sideways so that the front surface of the analysis unit 11 in FIG. 4 faces the electron beam column 71 in the Y direction.
  • the electron beam column 71 is required as a TEM device or a STEM device, such as an electron source for generating an electron beam, a lens for focusing the electron beam, and a deflection system for scanning and shifting the electron beam. Includes all components.
  • the electron beam that has passed through the electron beam column 71 irradiates the sample SAM.
  • the electron beam column control unit C9 controls the electron beam column 71. Specifically, the generation of the electron beam by the electron source of the electron beam column 71 and the driving of the deflection system are controlled by the electron beam column control unit C9.
  • the electron beam column 71 is arranged perpendicularly to the sample SAM, but the present invention is not limited to this, and the electron beam column 71 is inclined with respect to the sample SAM. It may be arranged so as to be.
  • the sample stage 72 is provided in the sample chamber 77 so that the sample SAM can be irradiated with an electron beam.
  • the sample exchange chamber 73 is a place for exchanging the sample SAM inserted into the sample chamber 77.
  • the drive of the sample stage 72 is controlled by the sample stage control unit C10, and the sample stage 72 can be moved in a plane, vertically, or rotated. By driving the sample stage 72, the position and orientation of the sample SAM can be changed. For example, the sample stage 72 is moved so that the sample SAM is positioned at the irradiation position of the electron beam.
  • the charged particle detector 74 and the charged particle detector 75 detect the charged particles generated when the sample SAM is irradiated with the electron beam.
  • a composite charged particle detector capable of detecting not only electrons but also ions may be used.
  • the detector control unit C11 controls the charged particle detector 74, and the detector control unit C12 controls the charged particle detector 75.
  • the detector control unit C11 and the detector control unit C12 include a circuit or an arithmetic processing unit (not shown) that arithmetically processes and images the detection signal.
  • the X-ray detector 76 detects the X-rays emitted by the sample SAM.
  • a mass spectrometer may be mounted instead of the X-ray detector 76.
  • the X-ray detector control unit C13 controls the X-ray detector 76.
  • the X-ray detector control unit C13 includes a circuit or an arithmetic processing unit (not shown) that arithmetically processes and images the detection signal from the X-ray detector 76.
  • the sample chamber 77 may be equipped with a decompression device for vacuum exhaust, a cold trap, an optical microscope, or the like. Further, the sample chamber 77 may be equipped with a detector such as a tertiary electron detector, a STEM detector, a backscattered electron detector or a low energy loss electron detector.
  • a detector such as a tertiary electron detector, a STEM detector, a backscattered electron detector or a low energy loss electron detector.
  • the integrated control unit C14 can communicate with each of the electron beam column control unit C9, the sample stage control unit C10, the detector control units C11 and C12, and the X-ray detector control unit C13, and operates the entire lamella analysis device 70. To control.
  • the integrated control unit C14 controls each of the above control units according to an instruction from the user by the input device 78 or according to preset conditions, and causes the sample SAM to be analyzed and the like. Further, the integrated control unit C14 includes a storage unit (not shown) for storing information and the like received from each control unit of the lamella analysis device 70.
  • the input device 78 is a device for the user to input instructions such as changing the irradiation conditions of the electron beam or changing the position of the sample stage 72.
  • the input device 78 is, for example, a keyboard or a mouse.
  • the GUI screen 80 and the like are displayed on the display 79.
  • the GUI screen 80 is a screen for controlling the lamella analysis device 70.
  • the display 79 is a GUI screen 80, for example, a screen showing the state of each configuration of the lamella analysis device 70, a screen displaying sample information (including an image) acquired by the analysis, and information on the sample SAM obtained by the analysis.
  • a screen for inputting an image, an instruction screen for changing the irradiation conditions of the electron beam, an instruction screen for changing the position of the sample stage 72, and the like can be displayed.
  • One display 79 may be provided, or a plurality of displays 79 may be provided.
  • the display 79 may have the function of an input device 78 such as a touch panel.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing the network configuration 31 of the analysis system 30.
  • the semiconductor manufacturing line 2, the lamella manufacturing apparatus 40, the lamella transport apparatus 60, the lamella analysis apparatus 70, and the server SV that manages data are electrically connected by a network 32. Therefore, various data can be exchanged between them.
  • the server SV can hold the analysis position data D1, the lamella production position data D2, the lamella transport position data D3, and the analysis data D4.
  • the analysis position data D1 is data indicating a position on the wafer 1 where the cross-section analysis is scheduled to be performed.
  • the lamella production position data D2 is data indicating a position on the wafer 1 where the lamella 10 has been successfully produced.
  • the lamella transport position data D3 is data indicating the position of the lamella 10 transported on the lamella grid 20.
  • the analysis data D4 is data including the analysis result, and is data including a detection signal of charged particles or X-rays from the sample SAM irradiated with the electron beam, an observation image obtained from the detection signal, and the like.
  • analysis position data D1, the lamella production position data D2, the lamella transport position data D3, and the analysis data D4 are associated with their respective information. That is, it is possible to know at which position on the lamella grid 20 the lamella 10 produced at a predetermined position on the wafer 1 is mounted, and what the analysis result of the lamella 10 is.
  • FIG. 13 is a processing flow diagram of the analysis system 30 according to the first embodiment.
  • 14 to 16 are perspective views of a main part showing a method of manufacturing a lamella by a lamella manufacturing mechanism
  • FIGS. 17 to 21 are perspective views of a main part showing a method of transporting lamella by a lamella transport mechanism.
  • step S1 the wafer 1 whose cross-section analysis is to be performed is transferred from the semiconductor manufacturing line 2 to the lamella manufacturing apparatus 40, and the wafer 1 is installed on the wafer stage 44 of the lamella manufacturing apparatus 40.
  • step S2 the lamella manufacturing apparatus 40 acquires the analysis position data D1 corresponding to the received wafer 1 from the server SV.
  • step S3 the wafer stage 44 is moved to the analysis position based on the analysis position data D1. Then, as shown in FIGS. 14 to 16, the lamella 10 is manufactured from a part of the wafer 1.
  • the periphery of the region to be cross-sectionally analyzed on the wafer 1 is etched by a charged particle beam such as an ion beam IB to prepare the outer shape of the lamella 10.
  • the analysis unit 11 is produced on the upper part of the lamella 10 by etching a part of the lamella 10.
  • the analysis unit 11 is subjected to a finished surface treatment or the like for later analysis.
  • the lamella 10 is connected to the wafer 1 by the connection point 1a.
  • the lamella 10 the connection point 1a and the wafer 1 are integrated, and the lamella 10 is separated from the connection point 1a when the lamella 10 is conveyed.
  • the bottom of the lamella 10 is etched by inclining the wafer stage 44 and irradiating it with a charged particle beam such as an ion beam IB.
  • a charged particle beam such as an ion beam IB.
  • the cutting portion 12 of the lamella 10 is produced.
  • the structure of the lamella 10 in this state is the same as the structure described with reference to FIGS. 5 to 7 described above, except for the connection portion 1a. Therefore, for the detailed structure of the lamella 10, refer to the above description of FIGS. 5 to 7.
  • the cutting portion 12 is etched after the lamella 10 shown in FIG. 14 is manufactured, but the cutting portion 12 may be etched during the manufacturing process of FIG.
  • step S3 is repeated until the production of all the lamellas 10 corresponding to the analysis position data D1 is completed.
  • step S4 among all the lamellas 10 produced in step S3, the positions of the plurality of lamellas 10 that have been successfully produced are transmitted to the server SV and stored in the server SV as lamella production position data D2.
  • step S5 the wafer 1 on which a plurality of lamellas 10 are manufactured is transferred from the lamella manufacturing apparatus 40 to the lamella transporting apparatus 60. That is, the wafer 1 is transferred from the lamella manufacturing mechanism to the lamella transport mechanism.
  • the lamella production apparatus 40 has a lamella production mechanism and a lamella transport mechanism, the steps related to step S5 and the following steps S6 to S9 are performed by the lamella production apparatus 40.
  • step S6 the lamella transport device 60 acquires the lamella production position data D2 corresponding to the received wafer 1 from the server SV.
  • step S7 the wafer stage 44 is moved to the lamella manufacturing position based on the lamella manufacturing position data D2. After that, as shown in FIGS. 17 to 21, a plurality of lamellas 10 are conveyed to the lamella grid 20.
  • the lamella transport device 60 the image formed by the electron beam column 42 or the electron beam column 61 is confirmed, and then, as shown in FIG. 17, the lamella 10 produced on the wafer 1 using the attachment / detachment device 47 is used.
  • the attachment / detachment device 47 is nano tweezers, and the lamella 10 is gripped by the nano tweezers. At this time, it is desirable to operate the nano tweezers so that the analysis unit 11 is not grasped.
  • the lamella 10 is separated from the connection point 1a and lifted off from the wafer 1. In this way, the lamella 10 is obtained from a part of the wafer 1.
  • the lamella grid stage 48 is moved to a position where an image can be acquired by the electron beam column 42 and the electron beam column 61, and the positions of the detachable device 47 and the lamella grid stage 48 are adjusted. Then, as shown in FIG. 19, the lamella 10 held by the detachable device 47 is moved directly above the support portions 22 (supports 22a to 22d) on the lamella grid 20.
  • the lamella 10 is inserted into the support portion 22 as shown in FIG. Specifically, the lamella 10 is inserted between the support column 22a and the support column 22b, and between the support column 22c and the support column 22d. After the insertion of the lamella 10 to a predetermined position is completed, the attachment / detachment device 47 is released from the grip and the attachment / detachment device 47 is retracted. As described above, the first lamella 10 is conveyed from the wafer 1 to the lamella grid 20.
  • the second lamella 10 is obtained from the wafer 1 by the same method as the first wafer. Then, as shown in FIG. 21, the second lamella 10 is moved directly above the support portion 22 of the lamella grid 20, and the lamella 10 is inserted into the support portion 22. As a result, the second lamella 10 is conveyed from the wafer 1 to the lamella grid 20.
  • the cutting portion 12 is provided in the lamella 10
  • the bottom portion of the upper lamella 10 does not come into contact with the analysis portion 11 of the lower lamella 10. Therefore, it is possible to suppress the problem that the analysis unit 11 is damaged.
  • a plurality of lamellas 10 can be mounted on the support portion 22, and a lamella grid 20 having a plurality of such support portions 22 can be provided. Further, when the lamella 10 is transported to the lamella grid 20, since no deposition is used, the lamella 10 can be transported in a short time, and sample contamination can be suppressed.
  • two lamellas 10 are mounted on the support portion 22, but depending on the shape (height) of the support portion 22, two or more lamellas 10 are mounted on the support portion 22. It is also possible to make it.
  • step S7 is repeated until the transfer of all the lamellas 10 corresponding to the lamella production position data D2 is completed. Further, when the permissible range of one support portion 22 is exceeded, the subsequent lamella 10 is conveyed to the other support portion 22 on the lamella grid 20. Then, when the permissible range of one lamella grid 20 is exceeded, the subsequent lamella 10 is further conveyed to the support portion 22 of the other lamella grid 20.
  • step S8 among the lamellas 10 transported to the lamella grid 20, the positions of the lamellas 10 successfully transported on the lamella grid 20 are transmitted to the server SV and used as the lamella transport position data D3. It is saved in the server SV.
  • step S9 the wafer 1 in which the transfer of the plurality of lamellas 10 is completed is discharged from the lamella transfer device 60. After that, if necessary, the discharged wafer 1 may be returned to the semiconductor production line 2.
  • step S10 the lamella grid 20 on which the plurality of lamellas 10 are mounted is transferred from the lamella transport device 60 to the lamella analysis device 70 as a sample SAM.
  • step S11 the lamella analysis device 70, which is a lamella analysis mechanism, acquires the lamella transport position data D3 corresponding to the received lamella grid 20 from the server SV.
  • the lamella analyzer 70 analyzes the lamella 10 (analysis unit 11) prepared as described above.
  • the analysis method of the lamella 10 performed by using the lamella analyzer 70 in the following steps S12 and S13 will be described.
  • the lamella analysis apparatus 70 is a TEM apparatus is illustrated.
  • step S12 the sample stage 72 is moved so as to reach the transport position of the sample SAM to be analyzed based on the lamella transport position data D3.
  • FIG. 22 is a front view of the sample SAM installed on the sample stage 72.
  • the sample SAM is sideways so that the front surface of the sample SAM (analysis unit 11 of the lamella 10) faces the electron beam column 71 in the Y direction. Will be installed.
  • each analysis unit 11 of the plurality of lamellas 10 is the analysis target unit, and the lamella grid 20 is a holder that supports the plurality of lamellas 10, but these are collectively referred to here. Described as sample SAM. Further, the analysis unit 11 and the cutting unit 12 do not overlap the support unit 22 and are exposed from the support unit 22 in a plan view viewed from the Y direction so that the analysis unit 11 is not blocked by the support unit 22. There is.
  • the image of the sample SAM is acquired at a low magnification, and the position information (coordinates) of the sample stage 72 such that the analysis unit 11 of the lamella 10 is at the center of the field of view is acquired.
  • the sample stage 72 is moved to the coordinates, and then the cross-section analysis of the analysis unit 11 is performed at a high magnification.
  • the analysis method of the analysis unit 11 a general method can be used. For example, by irradiating the analysis unit 11 with an electron beam from the electron beam column 71, the charged particle detector 74 and the charged particle detector 75 can analyze the charged particles emitted from the analysis unit 11. Further, the X-ray detector 76 can analyze the X-rays emitted from the analysis unit 11.
  • the analysis unit 11 of the first lamella 10 and the analysis unit 11 of the second lamella 10 It is possible to obtain the position information of both sample stages 72. Therefore, it is not necessary to alternately perform low magnification and high magnification, and the time for cross-sectional analysis can be shortened.
  • the sample stage 72 is moved to the coordinates of the analysis unit 11 of the first lamella 10, the analysis unit 11 of the first lamella 10 completes the high-magnification cross-sectional analysis, and then the low magnification is set again. Instead, the sample stage 72 is moved to the coordinates of the analysis unit 11 of the second lamella 10, and the analysis unit 11 of the second lamella 10 performs high-magnification cross-sectional analysis.
  • the work of specifying the positions of the plurality of analysis units 11 is performed at a low magnification, but the sample of the first embodiment is performed.
  • the positions of the plurality of analysis units 11 can be easily specified.
  • an image including, for example, a dark region 90 as shown in FIG. 23 and a bright region surrounded by the dark region 90 can be obtained.
  • the analysis unit 11 having a thin width in the Y direction and the cutting unit 12 which is a through hole are displayed brightly as a bright region. That is, the bright region includes the large area region 12a corresponding to the cutting portion 12 and the small area region 11a corresponding to the analysis unit 11, and the large area region 12a and the small area region 11a are in contact with each other. In other words, the small area area 11a is displayed as a convex portion in a part of the large area area 12a.
  • the small area area 11a protruding from the large area area 12a can be easily identified, and the position of the small area area 11a can be determined.
  • the position of the analysis target unit (analysis unit 11) of the sample SAM is specified.
  • the region above the lamella 10 is a space in which the lamella 10 and the lamella grid 20 do not exist, so that space becomes a large area region 12a.
  • the analysis target portion of the sample SAM can be easily identified by searching for the small area region 11a along the boundary between the large area region 12a and the dark region 90.
  • the lamella 10 is not provided with the cutting portion 12, that is, if the large area region 12a does not exist, only the small area region 11a exists as the bright region in the bright / dark image. In this case, the small area region 11a may not be clearly discriminated on the image, and the work time for specifying the position of the analysis unit 11 may increase.
  • the cross-sectional analysis is performed in a state where no other lamella 10 is present near the analysis portion 11 to be observed. It can be performed. Therefore, at the time of cross-section analysis, the possibility of being affected by other components of the lamella 10 is reduced, so that the accuracy of the observation image obtained by the charged particle detector 74 and the charged particle detector 75 can be further improved. In addition, the accuracy of elemental analysis obtained by the X-ray detector 76 can be improved.
  • step S13 the analysis result of the analysis unit 11 of the lamella 10 obtained by the cross-section analysis is transmitted to the server SV and stored in the server SV as analysis data D4.

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Abstract

解析部１１と、解析部１１から離間されるように設けられた切削部１２とを有するラメラ１０を作製する。複数のラメラ１０をラメラグリッド２０へ搬送する場合、複数のラメラ１０は、基体２１の表面から突出した支持部２２によって保持され、Ｚ方向において隣接して搭載される。この際、切削部１２によって、解析部１１が損傷を受けることを抑制する。

Description

ラメラの作製方法、解析システムおよび試料の解析方法
　本発明は、ラメラの作製方法、解析システムおよび試料の解析方法に関し、特に、切削部を有するラメラの作製方法、そのラメラが適用される解析システム、および、そのラメラが適用される試料の解析方法に好適に使用できる。
　半導体デバイスの分野では、ムーアの法則に従って、微細化による性能の向上が果たされてきた。しかし、近年、微細化の限界が近づいており、化合物半導体またはグラフェンなどのようなシリコンに代わる新規材料の利用、三次元構造の促進、および、微細化以外の方法によるデバイス性能の向上技術などが注目されている。
　これらのような新たな取り組みによって、異種材料間の界面状態および積層構造を解析するための技術の重要性が増している。例えば、従来の解析技術には、光学顕微鏡または走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ: Scanning Electron Microscope）を用いた表面観察があるが、これらの表面観察では、正確な界面状態および積層構造を解析することが困難となってきている。
　そこで、集束イオンビーム（ＦＩＢ：Focused Ion Beam）装置によって、ウェハの一部からラメラ（薄片試料）を作製し、ラメラ搬送装置または上記ＦＩＢ装置によって、ラメラをラメラグリッドへ搬送し、高分解能な電子顕微鏡によって、ラメラグリッド上のラメラを解析する手法が行われている。高分解能な電子顕微鏡（荷電粒子線装置）は、例えばＳＥＭ、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ: Transmission Electron Microscope）または走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ: Scanning Transmission Electron Microscope）などである。
　一方で、一般的にラメラグリッドを用いてラメラを搬送する際には、デポジションを利用してラメラがラメラグリッドに固定される。例えば、特許文献１には、デポジションによって、一つのラメラグリッドに複数のラメラを搭載する技術が開示されている。また、特許文献２には、デポジションを利用しないラメラの固定方法として、嵌合形状を利用した方法などが開示されている。
特開２０１５－２０４２９６号公報 特開２００９－１１５５８２号公報
　ウェハ内の界面情報および積層構造を取得する一連の流れを自動で行うことで、ウェハの品質評価を行うことが望まれている。例えば、一つのウェハから複数のラメラを作製し、複数のラメラを一つのラメラグリッドに纏めて搭載し、複数のラメラを荷電粒子線装置で纏めて解析するような解析システムを構築することができれば、ウェハの品質評価のスループットの向上が果たせる。
　特許文献１では、多数のラメラを搬送することが可能であり、デポジションを用いて複数のラメラがラメラグリッドに固定されている。しかし、デポジションは、時間が掛かるという問題および試料汚染の問題を有するので、ウェハの品質評価においては、デポジションを用いないラメラの固定方法が望まれる。
　特許文献２では、デポジションが用いられていないので、短時間での搬送が可能であり、試料汚染も少ない。しかし、多数のラメラを搬送するためには、搬送するラメラの数の分、支持部を増やす必要がある。一般的に利用される直径３ｍｍ程度のラメラグリッドにおいては、１０～２０箇所程度の支持部を設けることしかできない。そのため、一つのラメラグリッドによって多数のラメラを搬送することは困難である。
　以上の理由から、デポジションを利用せずに、一つのラメラグリッドによって複数のラメラを搬送する技術が望まれ、ウェハの品質評価のスループットを向上させる技術が望まれる。
　図１は、本願発明者らが検討を行ったラメラ１０およびラメラグリッド２０の概要を示す正面図である。図２および図３は、検討例１および検討例２のラメラ１０およびラメラグリッド２０を示す要部斜視図であり、図１の円で囲まれた領域である支持部２２付近の構造を示している。
　図１に示されるように、ラメラグリッド２０は、ハーフムーン型の基体２１と、Ｚ方向において基体２１の表面から突出した複数の支持部２２とを含み、複数の支持部２２の各々に、ラメラ１０が搭載されている。
　図２に示される検討例１では、一つの支持部２２に一つのラメラ１０が搭載されている。支持部２２は、支柱２２ａ～２２ｄによって構成され、支柱２２ａ～２２ｄは、Ｚ方向において基体２１の上面から突出している。ラメラ１０は、支柱２２ａと支柱２２ｂとの間、および、支柱２２ｃと支柱２２ｄとの間に挟まれている。また、ラメラ１０の上部には、後に荷電粒子線装置において解析対象となる解析部１１が設けられている。
　検討例１では、図２に示されるように、一つの支持部２２で一つのラメラ１０しか搬送できない。そのため、ウェハの品質評価のスループットを向上させることが困難である。
　図３に示される検討例２では、支持部２２の高さを高くすることで、複数のラメラ１０（ここでは二つのラメラ１０）を搬送することが可能となっている。しかし、検討例２の構造では、上方のラメラ１０の底部が、下方のラメラ１０の解析部１１に接しているので、解析部１１が破損する恐れがある。また、ＴＥＭ装置などの荷電粒子線装置を用いて行われる解析時に、上方のラメラ１０の底部を構成する物質が、下方のラメラ１０の解析部１１の分析に干渉する恐れもある。これらの理由から、正確な観察像の取得が困難となる場合もある。
　以上を纏めると、ラメラグリッド２０に複数のラメラ１０を搭載する際に、解析部１１の損傷が抑制されるようなラメラ１０の作製技術が望まれる。また、このようなラメラ１０の作製および搬送が可能となる解析システムの構築が望まれる。また、作製されたラメラ１０を、荷電粒子線装置によって解析する際に、より正確な観察像を取得できる解析方法の構築が望まれる。
　その他の課題および新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになる。
　本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
　一実施の形態におけるラメラの作製方法は、ウェハの一部をエッチングすることで、解析部および切削部を有するラメラを作製する工程を有する。ここで、第１方向における前記ラメラの幅は、前記第１方向と直交する第２方向における前記ラメラの幅、並びに、前記第１方向および前記第２方向と直交する第３方向における前記ラメラの幅よりも小さく、前記第１方向において、前記解析部の幅は、前記解析部の周囲の前記ラメラの幅よりも小さい。また、前記切削部は、前記第１方向において前記ラメラを貫通する孔によって構成され、前記第２方向において、前記解析部および前記切削部は、互いに離間されている。
　また、一実施の形態における解析システムは、ラメラ作製機構と、ラメラ搬送機構とを備え、（ａ）前記ラメラ作製機構において、ウェハの一部をエッチングすることで、少なくとも、第１解析部および第１切削部を有する第１ラメラと、第２解析部および第２切削部を有する第２ラメラとを作製する工程、（ｂ）前記ラメラ搬送機構において、前記第１ラメラおよび前記第２ラメラを前記ウェハからラメラグリッドへ順次搬送する工程、を有する。ここで、第１方向における前記第１ラメラの幅は、前記第１方向と直交する第２方向における前記第１ラメラの幅、並びに、前記第１方向および前記第２方向と直交する第３方向における前記第１ラメラの幅よりも小さく、前記第１方向において、前記第１解析部の幅は、前記第１解析部の周囲の前記第１ラメラの幅よりも小さい。また、前記第１切削部は、前記第１方向において前記第１ラメラを貫通する孔によって構成され、前記第２方向において、前記第１解析部および前記第１切削部は、互いに離間され、前記第１方向における前記第２ラメラの幅は、前記第２方向における前記第２ラメラの幅、および、前記第３方向における前記第２ラメラの幅よりも小さい。また、前記第１方向において、前記第２解析部の幅は、前記第２解析部の周囲の前記第２ラメラの幅よりも小さく、前記第２切削部は、前記第１方向において前記第２ラメラを貫通する孔によって構成され、前記第２方向において、前記第２解析部および前記第２切削部は、互いに離間されている。また、前記ラメラグリッドは、基体と、前記第２方向において前記基体の表面から突出し、且つ、前記第１ラメラおよび前記第２ラメラを搭載可能な支持部とを有し、前記（ｂ）工程において、前記第２切削部および前記第１解析部が、前記第２方向において隣接し、且つ、前記第２方向から見た平面視において重なるように、前記第１ラメラおよび前記第２ラメラは、前記ラメラグリッドへ搬送される。
　また、一実施の形態における試料の解析方法は、透過電子顕微鏡を用いて行われ、（ａ）解析対象部を有する前記試料を前記透過電子顕微鏡の試料ステージ上に設置する工程、（ｂ）前記（ａ）工程後、低倍率で前記試料の画像を取得し、前記画像に基づいて前記試料の前記解析対象部の位置を特定する工程、（ｃ）前記（ｂ）工程後、高倍率で前記試料の前記解析対象部の解析を実施する工程、を有する。ここで、前記（ｂ）工程で取得される前記画像は、暗領域と、前記暗領域に囲まれた明領域とを含み、前記明領域は、第１領域と、前記第１領域よりも小さな面積を有し、且つ、前記第１領域に接する第２領域とを含み、前記第１領域と前記暗領域との境界に沿って前記第２領域を探すことで、前記第１領域から突出した前記第２領域の位置が、前記解析対象部の位置であると特定される。
　一実施の形態によれば、一つのラメラグリッドによって複数のラメラを搬送することができ、ウェハの品質評価のスループットを向上させることができる。また、その際に、解析部の損傷が抑制されるようなラメラを作製することができる。また、このようなラメラの作製および搬送が可能となる解析システムを提供できる。また、このようなラメラを適用した試料の解析方法において、より正確な観察像を取得することができる。
実施の形態１、検討例１および検討例２におけるラメラおよびラメラグリッドを示す正面図である。 検討例１におけるラメラおよびラメラグリッドを示す要部斜視図である。 検討例２におけるラメラおよびラメラグリッドを示す要部斜視図である。 実施の形態１におけるラメラおよびラメラグリッドを示す要部斜視図である。 実施の形態１におけるラメラを示す要部斜視図である。 実施の形態１におけるラメラを示す正面図である。 実施の形態１におけるラメラを示す平面図である。 実施の形態１における解析システムを示す模式図である。 実施の形態１におけるラメラ作製機構を示す模式図である。 実施の形態１におけるラメラ搬送機構を示す模式図である。 実施の形態１におけるラメラ解析機構を示す模式図である。 実施の形態１におけるネットワーク構成を示す模式図である。 実施の形態１における解析システムの処理フロー図である。 実施の形態１におけるラメラの作製方法を示す要部斜視図である。 図１４に続くラメラの作製方法を示す要部斜視図である。 図１５に続くラメラの作製方法を示す要部斜視図である。 実施の形態１におけるラメラの搬送方法を示す要部斜視図である。 図１７に続くラメラの搬送方法を示す要部斜視図である。 図１８に続くラメラの搬送方法を示す要部斜視図である。 図１９に続くラメラの搬送方法を示す要部斜視図である。 図２０に続くラメラの搬送方法を示す要部斜視図である。 実施の形態１におけるラメラの解析方法を説明するための正面図である。 実施の形態１におけるラメラの解析方法を説明するための画像の一例である。
　以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
　また、本願において説明されるＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向は互いに直交している。本願では、Ｚ方向をある構造体の上方向または高さ方向として説明する場合もある。また、Ｘ方向およびＹ方向からなる面は平面を成し、Ｚ方向に垂直な平面である。Ｙ方向およびＺ方向からなる面は平面を成し、Ｘ方向に垂直な平面である。Ｘ方向およびＺ方向からなる面は平面を成し、Ｙ方向に垂直な平面である。例えば、本願において、「Ｙ方向から見た平面視」と表現した場合、それは、Ｘ方向およびＺ方向からなる面を、Ｙ方向から見ることを意味する。
　（実施の形態１）
　＜ラメラ１０およびラメラグリッド２０の構造＞
　実施の形態１におけるラメラ１０およびラメラグリッド２０の大まかな構造は、図１に示される通りである。図４は、二つのラメラ１０がラメラグリッド２０に搭載されている様子を示す要部斜視図であり、図５～図７は、一つのラメラ１０の構造を示す要部斜視図、正面図および平面図である。なお、図４に示されるように、実施の形態１では二つのラメラ１０が例示されているが、ラメラグリッド２０は、三つ以上の複数のラメラ１０を搭載可能である。
　図１に示されるように、ラメラグリッド（ＴＥＭグリッド、ラメラキャリア）２０は、ハーフムーン型の基体２１と、Ｚ方向において基体２１の表面から突出した複数の支持部（間隙部）２２とを含み、複数の支持部２２の各々に、複数のラメラ１０が搭載されている。なお、複数の支持部２２を含む基体２１は、例えばシリコンのような一つの材料から構成されていてよいが、基体２１のうち、複数の支持部２２が設けられる箇所およびその周囲は、基体２１を構成する材料とは異なる材料で構成されていてもよい。例えば、基体２１の大部分が銅によって構成され、複数の支持部２２およびその周囲はシリコンによって構成されていてもよい。
　図４に示されるように、支持部２２は、支柱２２ａ～２２ｄによって構成され、支柱２２ａ～２２ｄは、Ｚ方向において基体２１の表面から突出し、Ｚ方向へ向かって延在している。ラメラ１０は、間隙部を成す支持部２２において支持される。具体的には、ラメラ１０は、支柱２２ａと支柱２２ｂとの間、および、支柱２２ｃと支柱２２ｄとの間に挟まれている。支持部２２は複数のラメラ１０を支持可能であり、ここでは二つのラメラ１０が、Ｚ方向において隣接し、支持部２２によって支持されている。
　支柱２２ａおよび支柱２２ｂは、Ｙ方向において互いに離間され、支柱２２ｃおよび支柱２２ｄは、Ｙ方向において互いに離間されている。また、支柱２２ａおよび支柱２２ｂは、Ｘ方向において支柱２２ｃおよび支柱２２ｄと離間されている。
　一つのラメラグリッド２０には、このような支柱２２ａ～２２ｄからなる支持部２２が４～２０個設けられている。なお、実施の形態１では支柱２２ａ～２２ｄが四角柱体である場合を例示するが、支柱２２ａ～２２ｄの形状は、ラメラ１０を保持できる形状であればよく、四角以外の多角柱体であってもよいし、円柱体であってもよい。
　図４～図７に示されるように、ラメラ１０は、Ｙ方向における幅が、Ｘ方向における幅およびＺ方向における幅よりも薄い薄片試料であり、後で説明するように、ウェハ１の一部をエッチングすることで作製される。Ｚ方向においてラメラ１０の上部には、解析部１１が設けられている。解析部１１は、後にラメラ解析機構において解析対象となる領域であり、Ｙ方向において、解析部１１の幅はその周囲のラメラ１０の幅よりも薄い。ラメラ１０は、Ｙ方向から見た平面視において解析部１１が支持部２２（支柱２２ａ～２２ｄ）と重ならないように、ラメラグリッド２０へ搭載される。
　Ｚ方向においてラメラ１０の下部には、解析部１１と離間されるように、切削部１２が設けられている。切削部１２は、Ｙ方向においてラメラ１０を貫通する孔によって構成されている。
　また、Ｘ方向において、切削部１２の幅Ｗ２は、解析部１１の幅Ｗ１よりも大きい。そして、図７に示されるように、Ｚ方向から見た平面視おいて、解析部１１は、切削部１２に重なるように設けられている。言い換えれば、Ｚ方向から見た平面視おいて、解析部１１は、切削部１２に内包されている。
　複数のラメラ１０は、Ｚ方向において互いに隣接するようにラメラグリッド２０へ順次搬送される。また、上方のラメラ１０の切削部１２および下方のラメラ１０の解析部１１は、Ｚ方向において互いに隣接し、且つ、Ｚ方向から見た平面視において重なっている。このように、ラメラ１０に切削部１２が設けられているので、上方のラメラ１０が、下方のラメラ１０の解析部１１に接しない。
　従って、実施の形態１におけるラメラ１０を用いれば、ラメラグリッド２０に複数のラメラ１０を搭載できると共に、解析部１１が損傷するという不具合を抑制することができる。また、実施の形態１では、ラメラグリッド２０への搭載時にデポジションが用いられていないので、短時間での搬送が可能であり、試料汚染も少ない。
　また、ラメラ解析機構において解析を行う際、解析は、複数のラメラ１０がラメラグリッド２０に搭載された状態で行われる。従って、解析部１１が支持部２２に遮られないように、Ｙ方向から見た平面視おいて、解析部１１は、支持部２２に重ならず、支持部２２から露出している。また、Ｙ方向から見た平面視おいて、切削部１２も支持部２２に重ならず、支持部２２から露出しているが、解析部１１が支持部２２に重ならなければ、切削部１２の一部は支持部２２に重なっていてもよい。
　なお、ラメラグリッド２０の最下方に位置するラメラ１０では、その下方に他のラメラ１０（解析部１１）が存在しないので、最下方のラメラ１０には切削部１２が設けられていなくともよい。しかしながら、切削部１２を有するラメラ１０と、切削部１２を有さないラメラ１０とを分けて作製する場合、ラメラ１０を作製する工程が複雑となる。更に、切削部１２を有さないラメラ１０を最初に搬送する必要があり、搬送順番が限定されるので、ラメラ１０を搬送する工程も複雑となる。従って、全てのラメラ１０に切削部１２を設けることが、最も望ましい。
　＜解析システムの構成＞
　以下に図８～図１１を用いて、ラメラ１０の作製、搬送および解析を行うことが可能な解析システム３０の構成について説明する。図８は、実施の形態１における解析システム３０を示す模式図である。解析システム３０は、ラメラ作製機構、ラメラ搬送機構およびラメラ解析機構を有する。図８に示されるように、ラメラ作製機構としては、ラメラ作製装置４０が使用され、ラメラ搬送機構としては、ラメラ作製装置４０またはラメラ搬送装置６０が使用され、ラメラ解析機構としては、ラメラ解析装置７０が使用される。
　解析システム３０は、半導体製造ライン２からウェハ１を受け取り、ラメラ１０の作製および搬送を終えたウェハ１を半導体製造ライン２に返す。後で詳細に説明するが、ラメラ１０の作製はラメラ作製装置４０において行われ、ラメラグリッド２０へのラメラ１０の搬送は、ラメラ作製装置４０またはラメラ搬送装置６０において行われる。その後、ラメラ１０の解析がラメラ解析装置７０において行われ、ラメラ１０の解析結果が解析データＤ４として提供される。
　また、半導体製造ライン２、ラメラ作製装置４０、ラメラ搬送装置６０およびラメラ解析装置７０の間で行われる移送作業時には、ウェハ１、ラメラ１０およびラメラグリッド２０は、窒素などの不活性ガスが充満された容器（ＦＯＵＰ）の内部に保管され、移送完了後に各装置の内部で容器から取り出される。
　なお、実施の形態１におけるウェハ１は、ｐ型またはｎ型の不純物領域が形成された半導体基板、上記半導体基板上に形成されたトランジスタなどの半導体素子、および、上記半導体素子上に形成された配線層などで構成されている。ラメラ１０はウェハ１の一部から取得された薄片であるので、ラメラ１０の構造は、上記半導体基板、上記半導体素子および上記配線層のうち全部または一部を含んでいる。また、実施の形態１では、主に半導体製造ラインで用いられるウェハ１を説明しているが、ウェハ１は、半導体技術以外で用いられる構造体でもよい。
　以下に、解析システム３０の主な構成要素である、ラメラ作製装置４０、ラメラ搬送装置６０およびラメラ解析装置７０の各々の詳細な構造について説明する。
　＜ラメラ作製装置＞
　図９は、実施の形態１におけるラメラ作製装置４０を示す模式図である。ラメラ作製装置４０は、少なくともラメラ作製機構を備え、例えばＦＩＢ－ＳＥＭ装置のような荷電粒子線装置によって構成される。
　ラメラ作製装置４０は、イオンビームカラム４１、電子ビームカラム４２、試料室４３、ウェハステージ４４、ウェハ押さえ４５、荷電粒子検出器４６、着脱器４７、ラメラグリッドステージ４８、ラメラグリッド押さえ４９および各制御部Ｃ１～Ｃ７を備える。また、ラメラ作製装置４０の内部または外部には、入力デバイス５０およびディスプレイ５１が設けられている。
　イオンビームカラム４１は、イオンビーム（荷電粒子ビーム）ＩＢを発生するためのイオン源、イオンビームＩＢを集束するためのレンズ、および、イオンビームＩＢを走査し、且つ、シフトするための偏向系など、ＦＩＢ装置として必要な構成要素を全て含む。イオンビームＩＢとして、一般にガリウムイオンが使用されるが、加工および観察の目的に応じてイオン種は適宜変更してもよい。また、イオンビームＩＢは、集束イオンビームに限られず、ブロードなイオンビームでもよい。
　イオンビームカラム制御部Ｃ１は、イオンビームカラム４１を制御する。例えば、イオン源からのイオンビームＩＢの発生および偏向系の駆動などが、イオンビームカラム制御部Ｃ１によって制御される。
　電子ビームカラム４２は、電子ビーム（荷電粒子ビーム）ＥＢ１を発生するための電子源、電子ビームＥＢ１を集束するためのレンズ、および、電子ビームＥＢ１を走査し、且つ、シフトするための偏向系など、ＳＥＭ装置として必要な構成要素を全て含む。
　電子ビームカラム制御部Ｃ２は、電子ビームカラム４２を制御する。例えば、電子源からの電子ビームＥＢ１の発生および偏向系の駆動などが、電子ビームカラム制御部Ｃ２によって制御される。
　イオンビームカラム４１を通過したイオンビームＩＢ、および、電子ビームカラム４２を通過した電子ビームＥＢ１は、主にイオンビームカラムの光軸ＯＡ１と電子ビームカラムの光軸ＯＡ２との交点であるクロスポイントＣＰ１にフォーカスされる。
　また、実施の形態１においては、イオンビームカラム４１を垂直配置し、電子ビームカラム４２を傾斜配置しているが、これに限られず、イオンビームカラム４１を傾斜配置し、電子ビームカラム４２を垂直配置してもよい。また、イオンビームカラム４１および電子ビームカラム４２の双方を傾斜配置してもよい。
　また、イオンビームカラム４１および電子ビームカラム４２は、これらの代わりに、ガリウム集束イオンビームカラム、アルゴン集束イオンビームカラムおよび電子ビームカラムを備えたトリプルカラムによって構成されていてもよい。
　また、ラメラ作製装置４０は、イオンビームカラム４１のみを備えていてもよいし、電子ビームカラム４２のみを備えていてもよい。言い換えれば、ウェハ１の加工および観察を行うことができるならば、荷電粒子線装置であるラメラ作製装置４０には、イオンビームカラム４１または電子ビームカラム４２の何れかまたは両方が備えられていてもよい。すなわち、荷電粒子線装置には、荷電粒子ビームカラムが備えられていればよい。また、電子ビームカラム４２は、ＳＥＭ装置に限られず、試料を透過した電子を用いて観察を行うＴＥＭ装置またはＳＴＥＭ装置としてもよい。
　ウェハステージ４４は、試料室４３内において、ウェハ１にイオンビームＩＢおよび電子ビームＥＢ１が照射される位置に設けられている。ウェハステージ４４の駆動は、ウェハステージ制御部Ｃ３によって制御される。このため、ウェハステージ４４は、平面移動、垂直移動、回転移動および傾斜移動を行うことができる。
　ウェハステージ４４には、ウェハ１を固定するためのウェハ押さえ４５が設けられ、ウェハ１は、ウェハ押さえ４５を介してウェハステージ４４に固定される。ウェハステージ４４を駆動することによって、ウェハ１の位置および向きを自由に変更することができる。ウェハステージ４４は、例えば、ウェハ１上の所望の箇所がイオンビームＩＢの照射位置または電子ビームＥＢ１の照射位置に位置するように、移動される。
　荷電粒子検出器４６は、イオンビームＩＢおよび電子ビームＥＢ１をウェハ１またはラメラ１０に照射した際に発生する荷電粒子を検出する。また、ラメラ作製装置４０には、荷電粒子検出器４６として、電子だけでなくイオンの検出も可能な複合荷電粒子検出器が設けられていてもよい。
　検出器制御部Ｃ４は、荷電粒子検出器４６を制御する。検出器制御部Ｃ４は、荷電粒子検出器４６からの検出信号を演算処理し、画像化する回路または演算処理部を備える。
　着脱器４７は、着脱器４７にイオンビームＩＢおよび電子ビームＥＢ１が照射される位置に到達できるように、試料室４３内に設けられる。着脱器４７の駆動は、着脱器制御部Ｃ５によって制御される。これにより、着脱器４７は、平面移動、垂直移動および回転移動を行うことができる。着脱器４７を駆動することによって、ラメラ１０をウェハ１から取り出すこと、および、ラメラ１０をラメラグリッド２０に搬送することが可能になる。
　なお、実施の形態１における着脱器４７として、ナノピンセットが例示されているが、着脱器４７はマイクロプローブであってもよい。その場合、マイクロプローブも着脱器制御部Ｃ５によって制御される。
　ラメラグリッドステージ４８には、ラメラグリッド２０を固定するためのラメラグリッド押さえ４９が設けられ、ラメラグリッド２０は、ラメラグリッド押さえ４９を介してラメラグリッドステージ４８に固定される。ラメラグリッドステージ４８の駆動は、ラメラグリッドステージ制御部Ｃ６によって制御される。このため、ラメラグリッドステージ４８は、平面移動、垂直移動、回転移動および傾斜移動を行うことができる。着脱器４７によって、ラメラ１０は、ウェハ１から取り出され、ラメラグリッド２０へ搬送される。
　統合制御部Ｃ７は、イオンビームカラム制御部Ｃ１、電子ビームカラム制御部Ｃ２、ウェハステージ制御部Ｃ３、検出器制御部Ｃ４、着脱器制御部Ｃ５およびラメラグリッドステージ制御部Ｃ６のそれぞれと互いに通信可能であり、ラメラ作製装置４０全体の動作を制御する。統合制御部Ｃ７は、入力デバイス５０によるユーザーからの指示または予め設定された条件に従って、各制御部Ｃ１～Ｃ６を制御し、各制御部Ｃ１～Ｃ６にウェハ１へのパターンの書き込みまたは解析対象の観察などを行わせる。また、統合制御部Ｃ７は、ラメラ作製装置４０の各制御部Ｃ１～Ｃ６から受信した情報等を記憶するための記憶部（図示せず）を備える。
　なお、本願では説明を判り易くするため、各制御部Ｃ１～Ｃ６は、各々に関連する制御対象の近くに個別に図示されているが、各制御部Ｃ１～Ｃ６および統合制御部Ｃ７が一つの制御ユニットとして纏められていてもよい。そのため、本願においては、制御部Ｃ１～Ｃ７の全部または一部を有する制御ユニットを、単に「制御部」と称する場合もある。なお、このような様態は、後述の制御部Ｃ２～Ｃ６およびＣ８、並びに、制御部Ｃ９～Ｃ１４についても同様である。
　入力デバイス５０は、例えば、解析対象の情報の入力、イオンビームＩＢおよび電子ビームＥＢ１の照射条件の変更、並びに、ウェハステージ４４およびラメラグリッドステージ４８の位置の変更などの指示を、ユーザーが入力するためのデバイスである。入力デバイス５０は、例えばキーボードまたはマウスなどである。
　ディスプレイ５１には、ＧＵＩ画面５２などが表示される。ＧＵＩ画面５２は、ラメラ作製装置４０の各構成を制御するための画面である。入力デバイス５０によってＧＵＩ画面５２に各種指示が入力された場合、上記指示が統合制御部Ｃ７に送信される。ディスプレイ５１は、ＧＵＩ画面５２として、例えば、解析対象の情報を入力する画面、ラメラ作製装置４０の各構成の状態を示す画面、観察により取得された解析対象の情報（画像を含む）を表示する画面、イオンビームＩＢおよび電子ビームＥＢ１の照射条件を変更するための指示画面、並びに、ウェハステージ４４およびラメラグリッドステージ４８の位置を変更するための指示画面などを表示することができる。ディスプレイ５１は、一つ設けられていてもよいし、複数設けられていてもよい。なお、ディスプレイ５１が、タッチパネルのような入力デバイス５０の機能を備えていてもよい。
　試料室４３には、上記以外にも、ガスデポジションユニット（図示せず）が搭載されていてもよい。ガスデポジションユニットは、それぞれその駆動を制御する制御部を有する。ガスデポジションユニットは、ウェハ１への保護膜の作製またはマーキングに使用され、荷電粒子線の照射によって堆積膜を形成するデポガスを貯蔵する。デポガスは、必要に応じてノズル先端から供給することができる。また、試料室４３には、真空排気するための減圧装置、コールドトラップまたは光学顕微鏡などが搭載されていてもよい。また、試料室４３には、三次電子検出器、ＳＴＥＭ検出器、後方散乱電子検出器または低エネルギー損失電子検出器などの検出器が搭載されていてもよい。
　以上のように、ラメラ作製装置４０は、ウェハ１から複数のラメラ１０を作製するためのラメラ作製機構と、複数のラメラ１０をラメラグリッド２０へ搬送（搭載）するためのラメラ搬送機構とを有する。この場合、図８に示されるように、ラメラ１０が搭載されたラメラグリッド２０は、後述のラメラ搬送装置６０を介することなくラメラ解析装置７０へ移送される。
　しかしながら、ラメラ作製装置４０には、ラメラ搬送機構が含まれていなくてもよい。すなわち、ラメラ作製装置４０には、着脱器４７、着脱器制御部Ｃ５、ラメラグリッドステージ４８、ラメラグリッド押さえ４９およびラメラグリッドステージ制御部Ｃ６が、構成要素として含まれていなくてもよい。
　その場合、ラメラ搬送機構は、ラメラ搬送装置６０に含まれる。ラメラ１０の搬送と比較して、ラメラ１０の作製には多くの時間が必要とされるので、ラメラ搬送装置６０においてラメラ１０の搬送を行った方が効率的である。例えば、解析システム３０に複数のラメラ作製機構として複数のラメラ作製装置４０を用意し、複数のラメラ作製装置４０において複数のウェハ１から多量のラメラ１０を作製する。その間、ラメラ搬送装置６０において、あるラメラ作製装置４０で加工が終了したウェハ１から複数のラメラ１０をラメラグリッド２０へ順次搬送する。ラメラ搬送装置６０をラメラ搬送機構として専従させることで、ウェハの品質評価のスループットを向上させることができる。
　＜ラメラ搬送装置＞
　図１０は、実施の形態１におけるラメラ搬送装置６０を示す模式図である。ラメラ搬送装置６０は、少なくともラメラ搬送機構を備え、例えば二本の電子ビームカラムを備えるＳＥＭ装置のような荷電粒子線装置によって構成される。なお、ラメラ搬送装置６０の多くの構成要素は、ラメラ作製装置４０と同様であるため、ここではそれらの詳細な説明を省略する。
　ラメラ搬送装置６０は、ラメラ作製装置４０のイオンビームカラム４１およびイオンビームカラム制御部Ｃ１が、他の電子ビームカラム６１および他の電子ビームカラム制御部Ｃ８に置き換えられることで構成されている。
　電子ビームカラム６１は、電子ビームカラム４２と同様に、電子ビーム（荷電粒子ビーム）ＥＢ２を発生するための電子源、電子ビームＥＢ２を集束するためのレンズ、および、電子ビームＥＢ２を走査し、且つ、シフトするための偏向系など、ＳＥＭ装置として必要な構成要素を全て含む。
　電子ビームカラム制御部Ｃ８は、電子ビームカラム６１を制御する。例えば、電子源からの電子ビームＥＢ２の発生および偏向系の駆動などが、電子ビームカラム制御部Ｃ８によって制御される。
　また、電子ビームカラム４２を通過した電子ビームＥＢ１および電子ビームカラム６１を通過した電子ビームＥＢ２は、主に電子ビームカラム４２の光軸ＯＡ２と電子ビームカラム６１の光軸ＯＡ３との交点であるクロスポイントＣＰ２にフォーカスされる。ラメラ搬送装置６０が、電子ビームカラム４２および電子ビームカラム６１を有するので、ウェハ１およびラメラグリッド２０を二方向から確認することが可能になる。
　なお、実施の形態１では、二本の電子ビームカラムが用いられるが、二方向からウェハ１およびラメラグリッド２０の像観察が可能であれば、二本の電子ビームカラムの代わりに、イオンビームカラム、光学顕微鏡またはレーザー顕微鏡などが用いられてもよい。
 
　ラメラ搬送装置６０は、ラメラ１０をラメラグリッド２０に搬送（搭載）するためのラメラ搬送機構を有する。この場合、図８に示されるように、ラメラ１０が作製されたウェハ１は、ラメラ作製装置４０からラメラ搬送装置６０へ移送され、ラメラ１０が搭載されたラメラグリッド２０は、ラメラ搬送装置６０からラメラ解析装置７０へ移送される。
　ラメラ搬送装置６０におけるラメラグリッドステージ４８にも、ラメラグリッド２０を固定するためのラメラグリッド押さえ４９が設けられ、ラメラグリッド２０は、ラメラグリッド押さえ４９を介してラメラグリッドステージ４８に固定される。ラメラグリッドステージ４８の駆動は、ラメラグリッドステージ制御部Ｃ６によって制御される。このため、ラメラグリッドステージ４８は、平面移動、垂直移動、回転移動および傾斜移動を行うことができる。
　ウェハステージ４４において、着脱器４７によって複数のラメラ１０がウェハ１から取り出され、ラメラグリッドステージ４８において、着脱器４７によって複数のラメラ１０がラメラグリッド２０へ順次搬送される。
　なお、上述のように、ラメラ作製装置４０にラメラ搬送機構を含ませることもできるが、ラメラ搬送装置６０をラメラ搬送機構として専従させることで、ウェハの品質評価のスループットを向上させることができる。
　＜ラメラ解析装置＞
　図１１は、実施の形態１におけるラメラ解析装置７０を示す模式図である。ラメラ解析装置７０は、少なくともラメラ解析機構を備え、例えばＴＥＭ装置またはＳＴＥＭ装置のような荷電粒子線装置によって構成される。
　ラメラ解析装置７０は、電子ビームカラム７１、試料ステージ７２、試料交換室７３、荷電粒子検出器７４、荷電粒子検出器７５、Ｘ線検出器７６、試料室７７および各制御部Ｃ９～Ｃ１４を備える。また、ラメラ解析装置７０の内部または外部には、入力デバイス７８およびディスプレイ７９が設けられている。
　また、試料室７７の内部において、試料ステージ７２に試料ＳＡＭを設置させることができる。試料ＳＡＭは、図４に示されるような複数のラメラ１０およびラメラグリッド２０を含み、ラメラ解析装置７０によってラメラ１０の解析部１１の物質および構造などが解析される。なお、図４における解析部１１の正面が、Ｙ方向において電子ビームカラム７１と向き合うように、試料ＳＡＭは横向きに設置される。
　電子ビームカラム７１は、電子ビームを発生するための電子源、電子ビームを集束するためのレンズ、および、電子ビームを走査し、且つ、シフトするための偏向系など、ＴＥＭ装置またはＳＴＥＭ装置として必要な構成要素を全て含む。電子ビームカラム７１を通過した電子ビームは、試料ＳＡＭに照射される。
　電子ビームカラム制御部Ｃ９は、電子ビームカラム７１を制御する。具体的には、電子ビームカラム７１の電子源による電子ビームの発生および偏向系の駆動が、電子ビームカラム制御部Ｃ９によって制御される。なお、実施の形態１においては、図１１に示すように、試料ＳＡＭに対して電子ビームカラム７１が垂直に配置されているが、これに限られず、電子ビームカラム７１が試料ＳＡＭに対して傾斜させて配置されていてもよい。
　試料ステージ７２は、試料室７７内において、試料ＳＡＭに電子ビームを照射できるように設けられる。試料交換室７３は、試料室７７に挿入される試料ＳＡＭを交換する場所である。試料ステージ７２は、試料ステージ制御部Ｃ１０によってその駆動が制御され、平面移動、垂直移動または回転移動を行うことができる。試料ステージ７２を駆動することにより、試料ＳＡＭの位置および向きを変更することができ、例えば、試料ステージ７２は、電子ビームの照射位置に試料ＳＡＭが位置するように移動される。
　荷電粒子検出器７４および荷電粒子検出器７５は、電子ビームを試料ＳＡＭに照射した際に発生する荷電粒子を検出する。荷電粒子検出器７４および荷電粒子検出器７５には、電子だけでなくイオンの検出も可能な複合荷電粒子検出器が用いられてもよい。
　検出器制御部Ｃ１１は荷電粒子検出器７４を制御し、検出器制御部Ｃ１２は荷電粒子検出器７５を制御する。検出器制御部Ｃ１１および検出器制御部Ｃ１２は、検出信号を演算処理し、画像化する回路または演算処理部（図示せず）を備える。
　Ｘ線検出器７６は、試料ＳＡＭが発するＸ線を検出する。Ｘ線検出器７６の代わりに、質量分析器が搭載されていてもよい。
　Ｘ線検出器制御部Ｃ１３は、Ｘ線検出器７６を制御する。Ｘ線検出器制御部Ｃ１３は、Ｘ線検出器７６からの検出信号を演算処理し、画像化する回路または演算処理部（図示せず）を備える。
　試料室７７には、真空排気するための減圧装置、コールドトラップまたは光学顕微鏡などが搭載されていてもよい。また、試料室７７には、三次電子検出器、ＳＴＥＭ検出器、後方散乱電子検出器または低エネルギー損失電子検出器などのような検出器が搭載されていてもよい。
　統合制御部Ｃ１４は、電子ビームカラム制御部Ｃ９、試料ステージ制御部Ｃ１０、検出器制御部Ｃ１１及びＣ１２、Ｘ線検出器制御部Ｃ１３のそれぞれと互いに通信可能であり、ラメラ解析装置７０全体の動作を制御する。統合制御部Ｃ１４は、入力デバイス７８によるユーザーからの指示により、あるいは予め設定された条件に従い、上記の各制御部を制御し、試料ＳＡＭの解析等を行わせる。また、統合制御部Ｃ１４は、ラメラ解析装置７０の各制御部から受信した情報等を記憶するための記憶部（図示せず）を備える。
　入力デバイス７８は、電子ビームの照射条件の変更または試料ステージ７２の位置の変更などの指示を、ユーザーが入力するためのデバイスである。入力デバイス７８は、例えばキーボードまたはマウスなどである。
　ディスプレイ７９には、ＧＵＩ画面８０などが表示される。ＧＵＩ画面８０は、ラメラ解析装置７０を制御するための画面である。入力デバイス７８によってＧＵＩ画面８０に各種指示が入力された場合、上記指示は統合制御部Ｃ１４に送信される。ディスプレイ７９は、ＧＵＩ画面８０として、例えば、ラメラ解析装置７０の各構成の状態を示す画面、解析により取得された試料情報（画像を含む）を表示する画面、解析により得られた試料ＳＡＭの情報を入力する画面、電子ビームの照射条件を変更するための指示画面、および、試料ステージ７２の位置を変更するための指示画面などを表示することができる。ディスプレイ７９は、一つ設けられていてもよいし、複数設けられていてもよい。なお、ディスプレイ７９が、タッチパネルのような入力デバイス７８の機能を備えていてもよい。
　＜解析システムのネットワーク構成＞
　図１２は、解析システム３０のネットワーク構成３１を示す模式図である。半導体製造ライン２、ラメラ作製装置４０、ラメラ搬送装置６０、ラメラ解析装置７０、および、データ管理を行うサーバＳＶは、ネットワーク３２によって電気的に接続されている。このため、これらの間で各種データのやり取りが可能となる。サーバＳＶは、解析位置データＤ１、ラメラ作製位置データＤ２、ラメラ搬送位置データＤ３および解析データＤ４を保持することができる。
　解析位置データＤ１は、ウェハ１上において断面解析を行う予定の位置を示すデータである。ラメラ作製位置データＤ２は、ウェハ１上においてラメラ１０の作製に成功した位置を示すデータである。ラメラ搬送位置データＤ３は、ラメラグリッド２０上において搬送されているラメラ１０の位置を示すデータである。解析データＤ４は、解析結果を含むデータであり、電子ビームに照射された試料ＳＡＭからの荷電粒子またはＸ線の検出信号、および、上記検出信号から得られた観察像などを含むデータである。
　また、解析位置データＤ１、ラメラ作製位置データＤ２、ラメラ搬送位置データＤ３および解析データＤ４は、それぞれの情報が紐付けられている。つまり、ウェハ１上の所定位置に作製されたラメラ１０が、ラメラグリッド２０上のどの位置に搭載され、そのラメラ１０の解析結果がどのようになったかを知ることができる。
　＜解析システムの処理フロー＞
　図１３は、実施の形態１における解析システム３０の処理フロー図である。また、図１４～図１６は、ラメラ作製機構によるラメラの作製方法を示す要部斜視図であり、図１７～図２１は、ラメラ搬送機構によるラメラの搬送方法を示す要部斜視図である。
 
　ステップＳ１において、断面解析を行いたいウェハ１が、半導体製造ライン２からラメラ作製装置４０へ移送され、ウェハ１がラメラ作製装置４０のウェハステージ４４上に設置される。
　ステップＳ２において、ラメラ作製装置４０は、受け取ったウェハ１に対応する解析位置データＤ１をサーバＳＶから取得する。
　ステップＳ３において、解析位置データＤ１に基づいて、ウェハステージ４４を解析位置に移動する。その後、図１４～図１６に示されるように、ウェハ１の一部からラメラ１０を作製する。
　まず、図１４に示されるように、ラメラ作製装置４０において、イオンビームＩＢなどの荷電粒子ビームによって、ウェハ１上の断面解析を行いたい領域の周辺をエッチングし、ラメラ１０の外形を作製する。次に、ラメラ１０の一部にエッチングを行うことで、ラメラ１０の上部に解析部１１を作製する。解析部１１には、後に解析を行うための仕上げ面処理などが施される。
　ここで、ラメラ１０は、接続箇所１ａによってウェハ１に接続されている。言い換えれば、この時点では、ラメラ１０、接続箇所１ａおよびウェハ１は一体化しており、ラメラ１０の搬送時に、ラメラ１０は接続箇所１ａから分離する。
　次に、図１５に示されるように、ウェハステージ４４を傾斜させ、イオンビームＩＢのような荷電粒子ビームを照射することで、ラメラ１０の底部をエッチングする。これにより、図１６に示されるように、ラメラ１０の切削部１２が作製される。この状態におけるラメラ１０の構造は、接続箇所１ａを除き、上述の図５～図７で説明した構造と同じである。従って、ラメラ１０の詳細な構造については、上述の図５～図７の説明を参照されたい。
　なお、実施の形態１では、図１４のラメラ１０を作製した後に、切削部１２のエッチングを行っているが、図１４の作製工程の途中で切削部１２のエッチングを行ってもよい。
　このようなウェハステージ４４の移動およびラメラ１０の作製は、加工中のウェハ１において解析位置データＤ１に対応する全ての領域に対して実施される。すなわち、解析位置データＤ１に対応する全てのラメラ１０の作製が終了するまで、ステップＳ３が繰り返される。
　ステップＳ４において、ステップＳ３で作製された全てのラメラ１０のうち、作製に成功した複数のラメラ１０の位置が、サーバＳＶに送信され、ラメラ作製位置データＤ２としてサーバＳＶに保存される。
　ステップＳ５において、複数のラメラ１０が作製されたウェハ１が、ラメラ作製装置４０からラメラ搬送装置６０へ移送される。すなわち、上記ウェハ１は、ラメラ作製機構からラメラ搬送機構へ移送される。
　ここで、上述のように、ラメラ作製装置４０がラメラ作製機構およびラメラ搬送機構を有する場合には、ステップＳ５と、以下のステップＳ６～Ｓ９とに係る工程は、ラメラ作製装置４０で行われる。
　ステップＳ６において、ラメラ搬送装置６０は、受け取ったウェハ１に対応するラメラ作製位置データＤ２をサーバＳＶから取得する。
　ステップＳ７において、ラメラ作製位置データＤ２に基づいて、ラメラ作製位置にウェハステージ４４を移動させる。その後、図１７～図２１に示されるように、複数のラメラ１０をラメラグリッド２０へ搬送する。
　まず、ラメラ搬送装置６０において、電子ビームカラム４２または電子ビームカラム６１によって形成された画像を確認し、その後、図１７に示されるように、着脱器４７を用いてウェハ１に作製されたラメラ１０を保持する。ここでは、着脱器４７はナノピンセットであり、ナノピンセットによってラメラ１０が掴まれている。この際、解析部１１が掴まれないように、ナノピンセットを操作することが望ましい。
　次に、図１８に示されるように、ウェハステージ４４を下げる、または、着脱器４７を上げることで、ラメラ１０が接続箇所１ａから分離し、ウェハ１からリフトオフする。このようにして、ウェハ１の一部からラメラ１０が取得される。
　次に、ラメラグリッドステージ４８を電子ビームカラム４２および電子ビームカラム６１によって画像が取得できる位置に移動し、着脱器４７およびラメラグリッドステージ４８の各々の位置を調整する。そして、図１９に示されるように、着脱器４７で保持されているラメラ１０を、ラメラグリッド２０上の支持部２２（支柱２２ａ～２２ｄ）の真上に移動させる。
　次に、電子ビームカラム４２によって形成される画像を確認しながら、図２０に示されるように、支持部２２にラメラ１０を挿し込む。具体的には、ラメラ１０を、支柱２２ａと支柱２２ｂとの間、および、支柱２２ｃと支柱２２ｄとの間に挿入する。所定の位置までラメラ１０の挿入が完了した後、着脱器４７の掴みを解除し、着脱器４７を退避させる。以上により、一枚目のラメラ１０がウェハ１からラメラグリッド２０へ搬送される。
　次に、一枚目と同様の手法によって、ウェハ１から二枚目のラメラ１０を取得する。そして、図２１に示されるように、ラメラグリッド２０の支持部２２の真上に二枚目のラメラ１０を移動させ、支持部２２にラメラ１０を挿し込む。これにより、二枚目のラメラ１０がウェハ１からラメラグリッド２０へ搬送される。
　図４～図７でも説明したが、ラメラ１０に切削部１２が設けられていることで、上方のラメラ１０の底部が、下方のラメラ１０の解析部１１に接しない。従って、解析部１１が損傷するという不具合を抑制することができる。また、支持部２２に複数のラメラ１０を搭載でき、そのような支持部２２を複数有するラメラグリッド２０を提供できる。また、ラメラ１０をラメラグリッド２０へ搬送する際に、デポジションが用いられていないので、短時間での搬送が可能であり、試料汚染も抑制することができる。
　また、実施の形態１では、二枚のラメラ１０が支持部２２に搭載されているが、支持部２２の形状（高さ）によっては、二枚以上の複数のラメラ１０を支持部２２に搭載させることも可能である。
　このようなウェハステージ４４の移動およびラメラ１０の搬送は、ウェハ１においてラメラ作製位置データＤ２に対応する全ての領域に対して実施される。すなわち、ラメラ作製位置データＤ２に対応する全てのラメラ１０の搬送が終了するまで、ステップＳ７が繰り返される。また、一つの支持部２２の許容範囲を超えた場合には、後続のラメラ１０は、ラメラグリッド２０上の他の支持部２２へ搬送される。そして、一つのラメラグリッド２０の許容範囲を超えた場合には、更に後続のラメラ１０は、他のラメラグリッド２０の支持部２２へ搬送される。
　以上のステップＳ７の後、ステップＳ８において、ラメラグリッド２０に搬送されたラメラ１０のうち、搬送に成功したラメラ１０のラメラグリッド２０上の位置が、サーバＳＶに送信され、ラメラ搬送位置データＤ３としてサーバＳＶに保存される。
　ステップＳ９において、複数のラメラ１０の搬送が完了したウェハ１は、ラメラ搬送装置６０から排出される。その後、必要であれば、排出されたウェハ１を半導体製造ライン２に戻してもよい。
　ステップＳ１０において、複数のラメラ１０が搭載されたラメラグリッド２０は、試料ＳＡＭとして、ラメラ搬送装置６０からラメラ解析装置７０へ移送される。
　ステップＳ１１において、ラメラ解析機構であるラメラ解析装置７０は、受け取ったラメラグリッド２０に対応するラメラ搬送位置データＤ３をサーバＳＶから取得する。ラメラ解析装置７０では、以上のように用意されたラメラ１０（解析部１１）の解析が行われる。
　以下のステップＳ１２およびステップＳ１３において、ラメラ解析装置７０を用いて行われるラメラ１０の解析方法について説明する。ここでは、ラメラ解析装置７０がＴＥＭ装置である場合を例示する。
　ステップＳ１２において、ラメラ搬送位置データＤ３に基づいて、解析したい試料ＳＡＭの搬送位置になるように、試料ステージ７２を移動させる。図２２は、試料ステージ７２に設置された試料ＳＡＭの正面図であるが、Ｙ方向において試料ＳＡＭ（ラメラ１０の解析部１１）の正面が電子ビームカラム７１と向き合うように、試料ＳＡＭは横向きに設置される。
　試料ＳＡＭのうち、実質的には、複数のラメラ１０の各々の解析部１１が解析対象部であり、ラメラグリッド２０は複数のラメラ１０を支持するホルダであるが、ここでは、これらを纏めて試料ＳＡＭとして記述する。また、解析部１１が支持部２２に遮られないように、Ｙ方向から見た平面視おいて、解析部１１および切削部１２は、支持部２２に重ならず、支持部２２から露出している。
　解析部１１の解析時には、まず、低倍率で試料ＳＡＭの画像を取得し、ラメラ１０の解析部１１が視野中心になるような試料ステージ７２の位置情報（座標）を取得する。次に、その座標に試料ステージ７２を移動し、その後、高倍率で解析部１１の断面解析を実施する。
　解析部１１の解析手法としては、一般的な手法を用いることができる。例えば、電子ビームカラム７１からの電子ビームを解析部１１に照射することで、荷電粒子検出器７４および荷電粒子検出器７５によって、解析部１１から発する荷電粒子を解析できる。また、Ｘ線検出器７６によって、解析部１１から発するＸ線を解析できる。
　ここで、一つの支持部２２に二つのラメラ１０が搭載されている場合、低倍率の画像を取得する際に、第一のラメラ１０の解析部１１および第二のラメラ１０の解析部１１の両方の試料ステージ７２の位置情報を取得することが可能である。このため、低倍率および高倍率を交互に行う必要が無く、断面解析の時間短縮を図ることができる。
　具体的には、第一のラメラ１０の解析部１１の座標に試料ステージ７２を移動し、第一のラメラ１０の解析部１１において高倍率の断面解析を完了した後、再び低倍率にはせずに、第二のラメラ１０の解析部１１の座標に試料ステージ７２を移動し、第二のラメラ１０の解析部１１において高倍率の断面解析を行う。
　なお、一つの支持部２２に三つ以上のラメラ１０が搭載されている場合でも同様に、低倍率の画像を一度取得すればよいので、断面解析の時間短縮を図ることができる。
　また、上述のように、試料ＳＡＭの解析対象部に含まれる複数の解析部１１の解析時には、低倍率で複数の解析部１１の位置を特定する作業が行われるが、実施の形態１の試料ＳＡＭの構造を用いれば、複数の解析部１１の位置を容易に特定することができる。
　低倍率で試料ＳＡＭを観察すると、例えば図２３に示されるような暗領域９０と、暗領域９０に囲まれた明領域とを含む画像が得られる。Ｙ方向における幅が薄い解析部１１、および、貫通孔である切削部１２は、明領域として明るく表示される。すなわち、明領域は、切削部１２に対応する大面積領域１２ａと、解析部１１に対応する小面積領域１１ａとを含み、大面積領域１２ａおよび小面積領域１１ａは互いに接している。言い換えれば、大面積領域１２ａの一部に小面積領域１１ａが凸部として表示される。
　ここで、大面積領域１２ａと暗領域９０との境界に沿って小面積領域１１ａを探すことで、大面積領域１２ａから突出した小面積領域１１ａを容易に特定でき、小面積領域１１ａの位置が、試料ＳＡＭの解析対象部（解析部１１）の位置であると特定される。なお、支持部２２の最上部に搭載されたラメラ１０を観察する場合、その上方の領域は、ラメラ１０およびラメラグリッド２０が存在しない空間となるので、その空間が大面積領域１２ａとなる。この場合も同様に、大面積領域１２ａと暗領域９０との境界に沿って小面積領域１１ａを探すことで、試料ＳＡＭの解析対象部を容易に特定できる。
　仮に、ラメラ１０に切削部１２が設けられていない場合、すなわち、大面積領域１２ａが存在していない場合、明暗画像には小面積領域１１ａのみが明領域として存在することになる。この場合、画像上で小面積領域１１ａを明確に判別することができない恐れがあり、解析部１１の位置を特定するための作業時間が増加する恐れがある。これに対して、実施の形態１によれば、比較的見つけ易い大面積領域１２ａが存在している。このため、まず、近くに解析部１１が存在すると予想される大まかな位置を特定し、その後、大面積領域１２ａと暗領域９０との境界に沿って凸部である小面積領域１１ａを探せばよい。従って、解析部１１の位置の特定が容易となり、その作業時間も短縮することができる。
　更に、実施の形態１におけるラメラ１０の解析方法によれば、切削部１２が存在しているので、観察対象となる解析部１１の近くに、他のラメラ１０が存在していない状態で断面解析を行うことができる。従って、断面解析時に、他のラメラ１０の成分の影響を受ける可能性が低くなるので、荷電粒子検出器７４および荷電粒子検出器７５によって得られる観察像の精度を、より高めることができる。また、Ｘ線検出器７６によって得られる元素分析の精度も高めることができる。
　その後、ステップＳ１３において、断面解析によって得られたラメラ１０の解析部１１の解析結果は、サーバＳＶへ送信され、解析データＤ４としてサーバＳＶに保存される。
　以上、上記実施の形態に基づいて本発明を具体的に説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
１　　ウェハ
１ａ　　接続箇所
２　　半導体製造ライン
１０　　ラメラ
１１　　解析部
１１ａ　　小面積領域（明領域）
１２　　切削部
１２ａ　　大面積領域（明領域）
２０　　ラメラグリッド
２１　　基体
２２　　支持部
２２ａ～２２ｄ　　支柱
３０　　解析システム
３１　　ネットワーク構成
３２　　ネットワーク
４０　　ラメラ作製装置
４１　　イオンビームカラム
４２　　電子ビームカラム
４３　　試料室
４４　　ウェハステージ
４５　　ウェハ押さえ
４６　　荷電粒子検出器
４７　　着脱器
４８　　ラメラグリッドステージ
４９　　ラメラグリッド押さえ
５０　　入力デバイス
５１　　ディスプレイ
５２　　ＧＵＩ画面
６０　　ラメラ搬送装置
６１　　電子ビームカラム
７０　　ラメラ解析装置
７１　　電子ビームカラム
７２　　試料ステージ
７３　　試料交換室
７４　　荷電粒子検出器
７５　　荷電粒子検出器
７６　　Ｘ線検出器
７７　　試料室
７８　　入力デバイス
７９　　ディスプレイ
８０　　ＧＵＩ画面
９０　　暗領域
Ｃ１　　イオンビームカラム制御部
Ｃ２　　電子ビームカラム制御部
Ｃ３　　ウェハステージ制御部
Ｃ４　　検出器制御部
Ｃ５　　着脱器制御部
Ｃ６　　ラメラグリッドステージ制御部
Ｃ７　　統合制御部
Ｃ８　　電子ビームカラム制御部
Ｃ９　　電子ビームカラム制御部
Ｃ１０　　試料ステージ制御部
Ｃ１１　　検出器制御部
Ｃ１２　　検出器制御部
Ｃ１３　　Ｘ線検出器制御部
Ｃ１４　　統合制御部
ＣＰ１、ＣＰ２　　クロスポイント
Ｄ１　　解析位置データ
Ｄ２　　ラメラ作製位置データ
Ｄ３　　ラメラ搬送位置データ
Ｄ４　　解析データ
ＥＢ１、ＥＢ２　　電子ビーム（荷電粒子ビーム）
ＩＢ　　イオンビーム（荷電粒子ビーム）
ＯＡ１～ＯＡ３　　光軸
Ｓ１～Ｓ１３　　ステップ
ＳＶ　　サーバ
Ｗ１、Ｗ２　　幅

Claims (15)

  1. 　ウェハの一部をエッチングすることで、解析部および切削部を有するラメラを作製する工程を有し、
    　第１方向における前記ラメラの幅は、前記第１方向と直交する第２方向における前記ラメラの幅、並びに、前記第１方向および前記第２方向と直交する第３方向における前記ラメラの幅よりも小さく、
    　前記第１方向において、前記解析部の幅は、前記解析部の周囲の前記ラメラの幅よりも小さく、
    　前記切削部は、前記第１方向において前記ラメラを貫通する孔によって構成され、
    　前記第２方向において、前記解析部および前記切削部は、互いに離間されている、ラメラの作製方法。
  2. 　請求項１に記載のラメラの作製方法において、
    　前記第２方向から見た平面視において、前記解析部は、前記切削部に重なっている、ラメラの作製方法。
  3. 　請求項２に記載のラメラの作製方法において、
    　前記第３方向において、前記切削部の幅は、前記解析部の幅よりも大きい、ラメラの作製方法。
  4. 　請求項１に記載のラメラの作製方法において、
    　前記エッチングは、イオンビームカラムまたは電子ビームカラムの何れかまたは両方を備えた荷電粒子線装置によって行われる、ラメラの作製方法。
  5. 　ラメラ作製機構と、ラメラ搬送機構とを備える解析システムであって、
    （ａ）前記ラメラ作製機構において、ウェハの一部をエッチングすることで、少なくとも、第１解析部および第１切削部を有する第１ラメラと、第２解析部および第２切削部を有する第２ラメラとを作製する工程、
    （ｂ）前記ラメラ搬送機構において、前記第１ラメラおよび前記第２ラメラを前記ウェハからラメラグリッドへ順次搬送する工程、
    　を有し、
    　第１方向における前記第１ラメラの幅は、前記第１方向と直交する第２方向における前記第１ラメラの幅、並びに、前記第１方向および前記第２方向と直交する第３方向における前記第１ラメラの幅よりも小さく、
    　前記第１方向において、前記第１解析部の幅は、前記第１解析部の周囲の前記第１ラメラの幅よりも小さく、
    　前記第１切削部は、前記第１方向において前記第１ラメラを貫通する孔によって構成され、
    　前記第２方向において、前記第１解析部および前記第１切削部は、互いに離間され、
    　前記第１方向における前記第２ラメラの幅は、前記第２方向における前記第２ラメラの幅、および、前記第３方向における前記第２ラメラの幅よりも小さく、
    　前記第１方向において、前記第２解析部の幅は、前記第２解析部の周囲の前記第２ラメラの幅よりも小さく、
    　前記第２切削部は、前記第１方向において前記第２ラメラを貫通する孔によって構成され、
    　前記第２方向において、前記第２解析部および前記第２切削部は、互いに離間され、
    　前記ラメラグリッドは、基体と、前記第２方向において前記基体の表面から突出し、且つ、前記第１ラメラおよび前記第２ラメラを搭載可能な支持部とを有し、
    　前記（ｂ）工程において、前記第２切削部および前記第１解析部が、前記第２方向において隣接し、且つ、前記第２方向から見た平面視において重なるように、前記第１ラメラおよび前記第２ラメラは、前記ラメラグリッドへ搬送される、解析システム。
  6. 　請求項５に記載の解析システムにおいて、
    　前記第２方向から見た平面視において、前記第１解析部および第２解析部は、それぞれ前記第１切削部および前記第２切削部に重なり、
    　前記第３方向において、前記第１切削部の幅および前記第２切削部の幅は、それぞれ前記第１解析部の幅および前記第２切削部の幅よりも大きい、解析システム。
  7. 　請求項５に記載の解析システムにおいて、
    　前記支持部は、それぞれ前記第２方向において前記基体の表面から突出した第１支柱、第２支柱、第３支柱および第４支柱を含み、
    　前記（ｂ）工程において、前記第１ラメラおよび前記第２ラメラは、それぞれ前記第１支柱と前記第２支柱との間、および、前記第３支柱と前記第４支柱との間に挟まれる、解析システム。
  8. 　請求項７に記載の解析システムにおいて、
    　前記第１方向から見た平面視において、前記第１解析部および前記第２解析部は、それぞれ前記第１支柱、前記第２支柱、前記第３支柱および前記第４支柱と重ならない、解析システム。
  9. 　請求項５に記載の解析システムにおいて、
    　前記（ａ）工程は、前記ラメラ作製機構に備えられたイオンビームカラムまたは第１電子ビームカラムを用いて行われ、
    　前記（ｂ）工程は、前記ラメラ搬送機構に備えられた着脱器を用いて行われる、解析システム。
  10. 　請求項９に記載の解析システムにおいて、
    　前記ラメラ作製機構および前記ラメラ搬送機構は、それぞれ別の荷電粒子線装置内に含まれている、解析システム。
  11. 　請求項９に記載の解析システムにおいて、
    　前記ラメラ作製機構および前記ラメラ搬送機構は、同一の荷電粒子線装置内に含まれている、解析システム。
  12. 　請求項９に記載の解析システムにおいて、
    　第２電子ビームカラムおよび試料ステージを有するラメラ解析機構を更に備え、
    （ｃ）前記ラメラ解析機構において、前記第１方向において前記第１解析部および前記第２解析部が、それぞれ前記第２電子ビームカラムと向き合うように、前記第１ラメラおよび前記第２ラメラを搭載した前記ラメラグリッドが、前記試料ステージ上に設置された状態で、前記第１解析部および前記第２解析部の解析を行う工程、
    　を更に有する、解析システム。
  13. 　透過電子顕微鏡を用いて行われる試料の解析方法であって、
    （ａ）解析対象部を有する前記試料を前記透過電子顕微鏡の試料ステージ上に設置する工程、
    （ｂ）前記（ａ）工程後、低倍率で前記試料の画像を取得し、前記画像に基づいて前記試料の前記解析対象部の位置を特定する工程、
    （ｃ）前記（ｂ）工程後、高倍率で前記試料の前記解析対象部の解析を実施する工程、
    　を有し、
    　前記（ｂ）工程で取得される前記画像は、暗領域と、前記暗領域に囲まれた明領域とを含み、
    　前記明領域は、第１領域と、前記第１領域よりも小さな面積を有し、且つ、前記第１領域に接する第２領域とを含み、
    　前記第１領域と前記暗領域との境界に沿って前記第２領域を探すことで、前記第１領域から突出した前記第２領域の位置が、前記解析対象部の位置であると特定される、試料の解析方法。
  14. 　請求項１３に記載の試料の解析方法において、
    　前記試料は、少なくとも、第１解析部および第１切削部を有する第１ラメラと、第２解析部および第２切削部を有する第２ラメラと、前記第２切削部および前記第１解析部が隣接するように、前記第１ラメラおよび前記第２ラメラが搭載されたラメラグリッドとを有し、
    　前記解析対象部の位置には、前記第１解析部の位置および前記第２解析部の位置が含まれる、試料の解析方法。
  15. 　請求項１４に記載の試料の解析方法において、
    　第１方向における前記第１ラメラの幅は、前記第１方向と直交する第２方向における前記第１ラメラの幅、並びに、前記第１方向および前記第２方向と直交する第３方向における前記第１ラメラの幅よりも小さく、
    　前記第１方向において、前記第１解析部の幅は、前記第１解析部の周囲の前記第１ラメラの幅よりも小さく、
    　前記第１切削部は、前記第１方向において前記第１ラメラを貫通する孔によって構成され、
    　前記第２方向において、前記第１解析部および前記第１切削部は、互いに離間され、
    　前記第１方向における前記第２ラメラの幅は、前記第２方向における前記第２ラメラの幅、および、前記第３方向における前記第２ラメラの幅よりも小さく、
    　前記第１方向において、前記第２解析部の幅は、前記第２解析部の周囲の前記第２ラメラの幅よりも小さく、
    　前記第２切削部は、前記第１方向において前記第２ラメラを貫通する孔によって構成され、
    　前記第２方向において、前記第２解析部および前記第２切削部は、互いに離間され、
    　前記第２切削部および前記第１解析部が、前記第２方向において隣接し、且つ、前記第２方向から見た平面視において重なるように、前記第１ラメラおよび前記第２ラメラは、前記ラメラグリッドに搭載され、
    　前記第２方向から見た平面視において、前記第１解析部および第２解析部は、それぞれ前記第１切削部および前記第２切削部に重なり、
    　前記第３方向において、前記第１切削部の幅および前記第２切削部の幅は、それぞれ前記第１解析部の幅および前記第２切削部の幅よりも大きく、
    　前記第１方向において前記第１解析部および前記第２解析部が、それぞれ前記透過電子顕微鏡の電子ビームカラムと向き合っている、試料の解析方法。
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