CN112189249B - 电荷粒子线装置、试样加工方法和观察方法 - Google Patents

电荷粒子线装置、试样加工方法和观察方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供在需要进行各个装置之间的移动的试样的观察中容易在装置之间移动的电荷粒子线装置、试样加工方法、以及观察方法。在使用电荷粒子线加工试样上的观察对象的电荷粒子线装置中，具备：试样台，其载置上述试样；观察部，其观察上述观察对象；写入部，其向上述试样的写入位置写入上述观察对象的信息。

Description

电荷粒子线装置、试样加工方法和观察方法
技术领域
本发明涉及电荷粒子线装置、试样加工方法和观察方法。
背景技术
在以半导体领域为首的各种领域中，广泛使用聚焦离子束(FIB)装置、离子研磨装置，进行通过透射电子显微镜(TEM)、扫描透射电子显微镜(STEM)观察的试样的预处理。这时，需要使试样从实施预处理的装置向进行观察的装置移动，希望一种在装置之间容易地共享已实施预处理的部位的位置信息这样的观察对象的信息的方法。作为这样的技术，例如在专利文献1中，公开了以下的方法，即准备能够在装置之间共享的试样架，具备将观察对象的信息记录到该试样架的存储介质，由此共享观察对象的信息。在专利文献2中，公开了一种电荷粒子线装置用试样保持装置，其在支承试样的试样盒中设置存储与试样有关的数据的存储介质。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2006-156263号公报
专利文献2：日本特开2001-291483号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在专利文献1和2记载的方法中，使用能够改写信息的存储介质，因此写入的观察对象的信息有可能会消失。另外，在从试样架或试样盒装卸试样时，有可能引起拿错。进而，在每次装卸试样时，用户必须进行信息的移动或改写，因此十分麻烦。
因此，本发明提供在需要进行多个装置之间的移动的试样的观察中，容易进行装置之间的移动的电荷粒子线装置、试样加工方法、以及观察方法。
解决问题的方案
代表性的本发明的电荷粒子线装置之一是使用电荷粒子线加工试样上的观察对象的电荷粒子线装置，其特征在于，该电荷粒子线装置具备：试样台，其载置上述试样；观察部，其观察上述观察对象；写入部，其向上述试样的写入位置写入上述观察对象的信息。
另外，本发明的电荷粒子线装置之一是使用电荷粒子线观察试样上的观察对象的电荷粒子线装置，其特征在于，该电荷粒子线装置具备：试样台，其载置上述试样；观察部，其使用上述电荷粒子线观察上述试样；控制部，其读取上述观察对象的信息，上述观察部观察在上述试样的写入位置写入的上述观察对象的信息，上述控制部从上述观察对象的信息中读取上述观察对象的位置与上述写入位置的位置关系，上述试样台根据上述位置关系，使上述观察对象移动到上述电荷粒子线的照射位置，上述观察部观察上述观察对象。
代表性的本发明的试样加工方法之一是使用电荷粒子线装置加工试样的方法，其特征在于，该方法包括：将上述试样插入上述电荷粒子线装置的步骤；观察上述试样上的观察对象的步骤；向上述试样的写入位置写入上述观察对象的信息的步骤。
代表性的本发明的观察方法之一是使用电荷粒子线装置观察试样上的观察对象的观察方法，其特征在于，该观察方法包括：观察向上述试样写入的上述观察对象的信息的步骤；根据上述观察对象的信息，判断上述观察对象的位置的步骤；移动上述试样以便能够观察上述判断出的上述观察对象的位置的步骤；观察上述观察对象的步骤。
发明效果
根据本发明，在需要进行多个装置之间的移动的试样的观察中，能够容易地进行装置之间的移动。
根据以下的实施方式的说明能够了解上述以外的问题、结构、以及效果。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的电荷粒子线装置的概要图。
图2是表示第一实施方式所涉及的试样的加工方法的流程图。
图3A是表示试样的加工时的电荷粒子线装置1的动作的概要图。
图3B是表示试样的加工时的电荷粒子线装置1的动作的概要图。
图3C是表示试样的加工时的电荷粒子线装置1的动作的概要图。
图3D是表示试样的加工时的电荷粒子线装置1的动作的概要图。
图3E是表示试样的加工时的电荷粒子线装置1的动作的概要图。
图3F是表示试样的加工时的电荷粒子线装置1的动作的概要图。
图4A是表示向试样写入的图案的一个例子的概要图。
图4B是表示向试样写入的图案的一个例子的概要图。
图4C是表示向试样写入的图案的一个例子的概要图。
图5是表示GUI画面的一个例子的概要图。
图6是表示第一实施方式所涉及的TEM装置的概要图。
图7是表示第一实施方式所涉及的试样的观察方法的流程图。
图8是表示GUI画面的一个例子的概要图。
图9是表示第二实施方式所涉及的电荷粒子线装置的概要图。
图10是表示第二实施方式所涉及的试样的观察方法的流程图。
图11A是表示写入位置的一个例子的概要图。
图11B是表示写入位置的一个例子的概要图。
图11C是表示写入位置的一个例子的概要图。
图11D是表示写入位置的一个例子的概要图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。此外，附图只是用于理解本发明，并不是缩减权利范围。另外，在各图中，对共通的结构附加相同的参照编号。
(1)第一实施方式
<加工试样的电荷粒子线装置的结构例子>
参照图1说明第一实施方式的电荷粒子线装置1的结构。
如图1所示，电荷粒子线装置1具备离子束柱(ion beam column)101a(写入部)、离子束柱控制器131、电子束柱102a、电子束柱控制器132、载置试样103的试样台104、试样台控制器134、试样室105、电荷粒子检测器106(观察部)、电荷粒子检测器107、检测器控制器136和137、X射线检测器109、X射线检测器控制器139、综合计算机130(控制部)、输入设备151、以及显示器152(显示部)。
离子束柱101a是包含用于产生离子束101b的离子源、用于使离子束101b聚焦的透镜、用于使离子束101b扫描、偏移的偏转系统等作为FIB装置所需要的全部构成要素的系统。作为离子束101b，一般使用镓离子，但能够与加工、观察的目的对应地适当地变更离子种类。另外，离子束101b不限于聚焦离子束，也可以是宽束离子束。
离子束柱控制器131控制离子束柱101a。例如，控制基于离子束柱101a的离子源的离子束101b的产生、偏转系统的驱动等。
电子束柱102a是包含用于产生电子束102b的电子源、用于使电子束102b聚焦的透镜、用于使电子束102b扫描、偏移的偏转系统等作为SEM装置所需要的全部构成要素的系统。
电子束柱控制器132控制电子束柱102a。例如，控制基于电子束柱102a的电子源的电子束102b的产生、偏转系统的驱动等。
穿过离子束柱101a的离子束101b和穿过电子束柱102a的电子束102b主要聚焦于离子束柱的光轴101c与电子束柱的光轴102c的交点即交叉点171。
在本实施方式中，如图1所示，垂直配置离子束柱101a，倾斜配置电子束柱102a，但并不限于此，也可以倾斜配置离子束柱101a，垂直配置电子束柱102a。另外，也可以倾斜配置离子束柱101a和电子束柱102a的双方。也可以代替离子束柱101a和电子束柱102a，而为具备镓聚焦离子束柱、氩聚焦离子束柱、以及电子束柱的三柱结构。另外，电荷粒子线装置1既可以只具备离子束柱101a，也可以只具备电子束柱102a。即，能够只通过离子束柱101a、或只通过电子束柱102a，进行试样103的加工和观察。另外，电子束柱102a并不限于SEM装置，也可以为使用透过了试样的电子进行观察的TEM装置、STEM装置。
试样台104被设置在试样室105内能够向试样103照射离子束101b和电子束102b的位置。试样台104被试样台控制器134控制其驱动，能够进行平面移动、垂直移动、旋转移动。通过驱动试样台104，能够变更试样103的位置、朝向。使试样台104移动以便例如使试样103上的希望的部位位于离子束101b的照射位置、电子束102b的照射位置。
电荷粒子检测器106检测在向试样103照射电子束102b时产生的电荷粒子。电荷粒子检测器107检测在向试样103照射离子束101b时产生的电荷粒子。作为电荷粒子检测器106和107，也可以使用不只是能够检测电子还能够检测离子的复合电荷粒子检测器。
检测器控制器136控制电荷粒子检测器106。检测器控制器137控制电荷粒子检测器107。检测器控制器136和137分别具备对来自电荷粒子检测器106和107的检测信号进行运算处理并图像化的电路或运算处理部(未图示)。
X射线检测器109检测试样103发出的X射线。也可以代替X射线检测器109而搭载质量分析器等。
X射线检测器控制器139控制X射线检测器109。X射线检测器控制器139具备对来自X射线检测器109的检测信号进行运算处理并图像化的电路或运算处理部(未图示)。
综合计算机130能够分别与离子束柱控制器131、电子束柱控制器132、试样台控制器134、检测器控制器136和137、以及X射线检测器控制器139相互进行通信，控制电荷粒子线装置1整体的动作。综合计算机130根据基于输入设备151的来自用户的指示、或依照预先设定的条件，控制上述各控制器，进行向试样103的图案写入、基于图案的观察对象的信息的读取、观察对象的观察等。另外，综合计算机130具备用于存储从电荷粒子线装置1的各控制器接收到的信息等的存储部(未图示)。
输入设备151是例如用于用户对观察对象的信息的输入、离子束101b、电子束102b的照射条件的变更、试样台104的位置的变更这样的各种指示进行输入的设备。例如可以将键盘、鼠标等作为输入设备。
显示器152显示GUI画面153等。GUI画面153是用于控制电荷粒子线装置1的各结构的画面，如果向GUI画面153输入各种指示，则将该指示发送到综合计算机130。作为GUI画面153，显示器152例如能够显示输入观察对象的信息的画面、表示电荷粒子线装置1的各结构的状态的画面、显示通过观察取得的观察对象的信息(包含图像)的画面、用于变更离子束101b和电子束102b的照射条件的指示画面、用于变更试样台104的位置的指示画面等。显示器152既可以是一个，也可以设置多个。
在试样室105中，除了上述以外，也可以还搭载有气体沉积单元(未图示)、微探针110。气体沉积单元、微探针110具备分别控制其驱动的控制器。
气体沉积单元用于对试样103的保护膜的制作、标记，贮存通过照射电荷粒子线而形成堆积膜的沉积气体。可以根据需要从喷嘴前端供给沉积气体。
微探针110包括能够通过探针驱动部在试样室105内移动的探针。微探针110拾取通过离子束柱101a加工或切断的试样103的特定位置。探针也能够用于摘出形成在试样103的微小的试样片、或通过与试样103的表面接触而向试样供给电位。
也可以在试样室105中搭载用于进行真空排气的减压装置、冷阱、光学显微镜等。另外，也可以在试样室105中搭载三次电子检测器、STEM检测器、后方散射电子检测器、低能耗损失电子检测器等检测器。
<试样的加工方法>
接着，参照图2～图5说明基于本实施方式所涉及的电荷粒子线装置1的试样的加工方法。以下，设想以下的情况，即，使用将电荷粒子线装置1的离子束柱101a作为FIB装置并且将电子束柱102a作为SEM装置的FIB-SEM装置，对TEM(或STEM)用试样进行加工。
在本实施方式中，第一试样103是具有成为观察对象的部位的试样，例如是晶圆、半导体材料、印刷基板等。第二试样113是包含从第一试样103采集的观察对象173、观察对象173的支承构件183的TEM(或STEM)用试样。支承构件183例如是缺口网状物、网状物。
图2是表示本实施方式所涉及的试样的加工方法的流程图。图3A～图3F是表示本实施方式所涉及的试样的加工时的电荷粒子线装置1的动作的概要图。在图3中，为了简化图示，而省略了电荷粒子线装置1的离子束柱101a、试样台104、以及微探针110以外的结构。图4A～图4C是表示向试样写入的图案的一个例子的图。图5是表示GUI画面的一个例子的图。
首先，在步骤S1中，用户将第一试样103插入电荷粒子线装置1的试样室105，载置于试样台104上(图3A)。
在步骤S2中，试样台控制器134从综合计算机130接收由用户从GUI画面153输入的指示、或预先设定的成为观察对象的位置172，使试样台104移动。用户使用离子束柱101a或电子束柱102a，在第一试样103上确认成为观察对象的位置172(图3B)。位置172既可以由用户在本步骤S2中任意地确定，也可以是预先设定的部位。在预先设定了位置172的情况下，用户也可以通过从GUI画面153输入指示，而对位置172进行微调整。将确认了的位置172发送到综合计算机130。
在步骤S3中，综合计算机130将在步骤S2中所确认的位置172发送到离子束柱控制器131。离子束柱控制器131驱动离子束柱101a，通过离子束101b从位置172切下观察对象173(图3C)。综合计算机130将位置172发送到探针驱动部，探针驱动部驱动微探针110，从位置172拾取观察对象173(图3D)。
在步骤S4中，用户使第一试样103从试样台104退避，将用于支承观察对象173的支承构件183插入电荷粒子线装置1。在图3A～图3F中，表示支承构件183是缺口网状物的例子。支承构件183既可以被试样台104支承，也可以被不同的试样台支承。
在步骤S5中，用户通过离子束柱101a或电子束柱102a，确认观察对象173的位置、搭载有观察对象173的支承构件183上的搭载位置(图3E)。这时，用户向GUI画面153输入观察对象173的位置、支承构件183的搭载位置，由此向综合计算机130指示。
在步骤S6中，探针驱动部从综合计算机130接收观察对象173的位置、支承构件183的搭载位置。然后，探针驱动部驱动微探针110，将所拾取的观察对象173搭载到在步骤S5中所确认的支承构件183上的搭载位置，成为第二试样113(图3E)。这时，理想的是例如使用固定用的气体使观察对象173固定到支承构件183。作为固定用的气体，例如能够使用菲(C14H10)、六羰基钨(W(CO)6)等。
在步骤S7中，用户通过离子束柱101a或电子束柱102a确认支承构件183上的观察对象173是否搭载到搭载位置。
在步骤S8中，试样台控制器134驱动试样台104使得用于写入与观察对象173有关的信息的写入位置174位于离子束101b的照射位置，使第二试样113移动。这时，综合计算机130存储观察对象173的位置与写入位置174的位置关系。该位置关系例如可以设为表示从观察对象173到写入位置174的移动距离和移动方向的向量、X坐标和Y坐标的变位等。另外，综合计算机130还可以存储写入位置174的坐标。
在步骤S9中，用户使用输入设备151，适当地向图5所示的GUI画面153输入其他观察对象173的信息。GUI画面153也可以具有输入作为观察对象173的信息的观察对象173的识别编号(名字、批次编号等)、观察对象173的位置、大小、组成、注释、工作日等的部位。用户在输入了观察对象173的信息后，点击GUI画面153上的“写入”按键，由此综合计算机130接收所输入的观察对象173的信息。
综合计算机130根据在步骤S8中存储的观察对象173的位置与写入位置174的位置关系、以及在步骤S9中输入的观察对象173的信息，生成向第二试样113写入的图案。在用户不输入观察对象173的信息而点击“写入”按键的情况下，只根据在步骤S8中存储的观察对象173的位置与写入位置174的位置关系，生成图案。图案既可以是文字(图4A)，也可以是条形码(图4B)、QR码(注册商标)(图4C)等那样的二维图案。能够根据目的而适当地变更写入的图案的形状。
在步骤S10中，离子束柱控制器131接收综合计算机130生成的图案，驱动离子束柱101a并照射离子束101b，将图案写入到写入位置174(图3F)。如图3F所示，可以变更第二试样113的方向使得容易写入图案，将图案写入到支承构件183上的非观察对象173的载置面的面。图案的写入位置也可以设为支承构件183中的观察对象173的载置面。
此外，图案的写入办法并不限于离子束101b的照射，能够适当地变更。例如，也能够通过使用了电子束102b和气体沉积单元的堆积膜、冲压、激光加工、蚀刻等来写入图案。另外，写入的图案既可以贯通第二试样113，也可以不贯通。
在本实施方式中，写入观察对象173与写入位置174的位置关系，但如在图11A～11D中后述的那样，也可以与写入位置174分别地设置基准位置，将该基准位置与观察对象173的位置关系写入到写入位置174。基准位置既可以是预先在支承构件183上准备的特征性形状，也可以是如支承构件183的中心、端部等那样能够确定的位置。另外，也可以在写入后形成利用了FIB装置的加工痕迹、使用电子束制作的堆积膜等作为基准位置。进而，也可以将写入位置174作为基准位置。
最后，在步骤S11中，用户从电荷粒子线装置1取出第二试样113并进行保管。
在本实施方式中，设想在通过电荷粒子线装置1(FIB-SEM装置)加工第二试样113后使其移动到TEM装置进行观察的情况，因此从电荷粒子线装置1取出第二试样113，但并不一定限于取出第二试样113。例如，在电荷粒子线装置具备多个分析器的情况下，可能成为使第二试样113从第一分析位置移动到第二分析位置的处理。另外，在电荷粒子线装置具备能够使多个试样等待或保管的空间的情况下，可能成为使第二试样113移动到等待位置或保管位置的处理。
如以上那样，在本实施方式中，将载置在支承构件183上的观察对象173为一个的情况示作一个例子，但观察对象173也可以是多个。
<观察试样的电荷粒子线装置的结构例子>
接着，参照图6说明本实施方式的观察试样的电荷粒子线装置的结构。在本实施方式中，作为例子说明通过TEM装置6进行的观察。图6是本实施方式的TEM装置6的概要图。
TEM装置6是用于观察通过电荷粒子线装置1写入了观察对象173的信息的第二试样113的装置。如图6所示，TEM装置6具备电子束柱602a(观察部)、电子束柱控制器632、载置第二试样113的TEM用试样台614、TEM用试样台控制器644、试样更换室611、电荷粒子检测器606和608、检测器控制器636和638、X射线检测器609、X射线检测器控制器639、冲压机612、冲压机控制器642、综合计算机630(控制部)、输入设备651、以及显示器652。
电子束柱602a是包含用于产生电子束的电子源、用于使电子束聚焦的透镜、用于使电子束扫描、偏移的偏转系统等作为TEM(或STEM)装置所需要的全部结构要素的系统。穿过电子束柱602a的电子束照射到第二试样113。
电子束柱控制器632控制电子束柱602a。具体地说，控制电子束柱602a的电子源的电子束的产生、偏转系统的驱动等。
此外，如图6所示，在本实施方式中，垂直地配置电子束柱602a，但并不限于此，也可以倾斜地配置电子束柱602a。
将TEM用试样台614设置为在试样室605内能够向第二试样113照射电子束。TEM用试样台614通过TEM用试样台控制器644来控制其驱动，并能够进行平面移动、垂直移动、旋转移动。通过驱动TEM用试样台614，能够变更第二试样113的位置、方向。TEM用试样台614进行移动使得试样位于电子束的照射位置。
试样更换室611是更换插入试样室605的TEM用试样的地点。
电荷粒子检测器606和608检测在向第二试样113照射电子束时产生的电荷粒子。作为电荷粒子检测器606和608，可以使用不只能够检测电子还能够检测离子的复合电荷粒子检测器。
检测器控制器636控制电荷粒子检测器606。检测器控制器638控制电荷粒子检测器608。检测器控制器636和638具备对检测信号进行运算处理并图像化的电路或运算处理部(未图示)。
在试样室605中，也可以与图1所示的电荷粒子线装置1同样地，搭载有气体沉积单元、微探针等。
X射线检测器609检测第二试样113产生的X射线。也可以代替X射线检测器609，而搭载质量分析器等。
X射线检测器控制器639控制X射线检测器609。X射线检测器控制器639具备对来自X射线检测器609的检测信号进行运算处理并图像化的电路或运算处理部(未图示)。
冲压机612是向第二试样113写入通过观察得到的观察对象173的信息的机械结构。在图6中，为了写入信息而在试样更换室611中搭载了冲压机612，但能够与写入信息的目的对应地变更该单元。
冲压机控制器642控制冲压机612的驱动。
也可以在试样室605中搭载用于进行真空排气的减压装置、冷阱、光学显微镜等。另外，也可以在试样室605中搭载三次电子检测器、STEM检测器、后方散射电子检测器、低能耗损失电子检测器等检测器。
综合计算机630能够分别与电子束柱控制器632、TEM用试样台控制器644、检测器控制器636和638、以及X射线检测器控制器639相互进行通信，控制TEM装置6整体的动作。综合计算机630根据基于输入设备651的来自用户的指示、或依照预先设定的条件，控制上述各控制器，来进行观察对象173的信息的读取、观察对象173的信息向第二试样113的写入、观察对象173的观察等。另外，综合计算机630具备用于存储从TEM装置6的各控制器接收到的信息等的存储部(未图示)。
输入设备651是用于用户输入电子束的照射条件的变更、TEM用试样台614的位置的变更这样的各种指示的设备。例如可以将键盘、鼠标等作为输入设备。
显示器652显示图8所示的GUI画面653等。GUI画面653是用于控制TEM装置6的画面，如果通过输入设备651向GUI画面653输入各种指示，则将该指示发送到综合计算机630。作为GUI画面653，显示器652例如能够显示表示TEM装置6的各结构的状态的画面、显示通过观察取得的观察对象173的信息(包含图像)的画面、输入通过观察得到的观察对象173的信息的画面、用于变更电子束的照射条件的指示画面、用于变更TEM用试样台614的位置的指示画面等。显示器652既可以是一个，也可以设置多个。
此外，在本实施方式中，也可以代替TEM装置6而为STEM装置。
<试样的观察方法>
接着，参照图7和图8，说明本实施方式所涉及的TEM装置6的试样的观察方法。图7是表示本实施方式的试样的观察方法的流程图。图8是表示GUI画面653的概要图。
首先，在步骤S12中，用户将写入了图案的第二试样113插入TEM装置6，载置于TEM用试样台614上。
在步骤S13中，用户使用电子束柱602a，以低倍率观察第二试样113的整体，由此搜索图案。TEM用试样台控制器644使TEM用试样台614移动，以便图案的写入位置174位于电子束的照射位置。
也可以预先登记图案的写入位置174。例如，能够通过由用户输入图2的步骤S8中的图案的写入位置174的坐标，来预先登记图案的写入位置174。
另外，也可以自动地进行步骤S13中的图案的搜索。在自动地进行图案的搜索的情况下，优选电荷粒子线装置1的综合计算机130与TEM装置6的综合计算机630相互能够进行通信。在该情况下，综合计算机630从综合计算机130接收写入位置174的坐标，发送到TEM用试样台控制器644。由此，TEM用试样台控制器644能够使TEM用试样台614移动，使得写入位置174位于电子束的照射位置。
在步骤S14中，电子束柱602a向写入位置174照射电子束，观察写入到第二试样113的图案。观察可以使用二次电子检测器，也可以使用透射电子检测器。另外，虽然在图6中没有图示，但TEM装置6也可以另外搭载用于观察图案的照相机等读取机。能够根据目的适当变更图案的观察单元。
在步骤S15中，作为GUI画面653，显示器652显示在步骤S14中观察到的图案。这时，用户也可以从GUI画面653输入指示，适当地变更电子束柱602a的观察倍率，使得焦点与图案重合。
在步骤S16中，综合计算机630根据观察到的图案，读取观察对象173的位置与写入位置174的位置关系、其他观察对象173的信息。
在步骤S17中，如图8所示那样，显示器652从综合计算机630接收读取的观察对象173的信息，显示到GUI画面653。
在步骤S18中，综合计算机630向TEM用试样台控制器644发送读取到的观察对象173的位置与写入位置174的位置关系。TEM用试样台控制器644使TEM用试样台614移动，使得观察对象173位于电子束的照射位置。
在步骤S19中，用户适当提高观察倍率，观察观察对象173。观察可以手动地进行，也可以通过综合计算机630等自动地进行。
在步骤S20中，显示器652显示观察对象173的观察结果。另外，综合计算机630将观察对象173的观察结果保存到存储部。在保存观察结果的情况下，也可以与在步骤S16中读入的信息关联地进行保存。
最后，在步骤S21中，用户从TEM装置6取出第二试样113，进行保管或废弃。在保管第二试样113的情况下，在从TEM装置6取出之前，可以使用冲压机612，向第二试样113写入通过观察新得到的观察对象173的信息。另外，在具备保管第二试样113的空间的TEM装置6的情况下，也可以不从TEM装置6取出第二试样113，而使其移动到保管地点。
<技术效果>
如以上那样，根据本实施方式，采用向试样自身写入观察对象的信息的结构。因此，能够容易地在装置之间共享观察对象的信息，容易进行装置之间的移动。另外，将观察对象的信息写入到试样自身，因此不需要用户将试样与观察对象的信息关联起来。这点在使用多个装置多角度进行观察、分析的情况下是非常大的优点。在每次在装置之间移动时，如果由用户输入观察对象的信息、或使其移动，则每次都有可能错误处理信息。但是，如果将观察对象的信息写入到试样自身，则用户的工作被减轻，还消除了错误处理信息的可能性。从可追溯性的观点出发，这点非常优越。
另外，将观察对象的位置写入到试样，因此即使一度从装置取出试样，只要再次将试样插入装置，就能够使试样移动为能够观察同一位置，在希望进行定点观察的情况下也是方便的。因此，例如在将试样放置在大气中一定时间后进行经过观察、希望观察通过气氛气化而反应后的变化时等，也是有效的。
(2)第二实施方式
<观察试样的电荷粒子线装置的结构例子>
参照图9说明第二实施方式所涉及的电荷粒子线装置9的结构。图9是表示第二实施方式的电荷粒子线装置9的概要图。本实施方式的电荷粒子线装置9的结构，代替离子束柱101a和离子束柱控制器131而具备冲压机912和冲压机控制器942，这一点与第一实施方式的电荷粒子线装置1不同。另外，在电荷粒子线装置9中，垂直地配置电子束柱102a。除此以外的结构与第一实施方式的电荷粒子线装置1同样，因此省略说明。
冲压机912是向试样写入信息的机械结构。冲压机控制器942控制冲压机912的驱动。由此得到的效果与第一实施方式相同。另外，在本实施方式中，具备冲压机912，但也可以使用微探针作为冲压机912，向试样写入信息。
本实施方式所涉及的电荷粒子线装置9是用于观察通过其他电荷粒子线装置或过去通过电荷粒子线装置9加工或观察过的试样903的观察对象273并向试样903写入观察对象273的信息的装置。电荷粒子线装置9例如可以为SEM装置、TEM装置、或STEM装置等。
<试样的观察方法>
接着，参照图10说明第二实施方式的电荷粒子线装置9的试样的观察方法。图10是表示本实施方式所涉及的试样的观察方法的流程图。本实施方式的试样的观察方法与第一实施方式不同的点在于，在搜索观察对象273进行观察后，存储观察对象的位置。
首先，在步骤S101中，用户将试样903插入电荷粒子线装置9，载置到试样台104上。
在步骤S102中，用户使用电子束柱102a，观察试样903的整体，由此搜索试样903上的观察对象273。
也可以自动地进行观察对象273的搜索。在该情况下，通过由综合计算机130从进行了观察对象273的加工或观察的其他装置接收观察对象273的位置，能够自动地确定观察对象273的位置。另外，通过由综合计算机130接收在过去通过电荷粒子线装置9观察观察对象273时存储的观察对象273的位置，也能够自动地确定观察对象273的位置。
在步骤S103中，试样台控制器134使试样台104移动以便观察对象273位于电子束的照射位置。然后，用户使用电子束柱102a，观察观察对象273。
在步骤S104中，综合计算机130存储试样903上的观察对象273的位置。在本步骤中存储的观察对象273的位置既可以是X坐标和Y坐标，也可以是与写入位置274的位置关系、与试样903的基准位置的位置关系。
在步骤S105中，试样台控制器134使试样台104移动，以便写入观察对象273的信息的位置即写入位置274位于进行冲压机912的写入的位置。
写入位置274既可以在本步骤中由用户任意设定，也可以预先登记。在预先登记写入位置274的情况下，例如既可以登记与进行过观察对象273的加工或观察的其他装置的写入位置274、过去通过电荷粒子线装置9观察观察对象273时写入图案的写入位置274相同的位置，也可以登记不同的位置。
参照图11A～图11D，说明步骤S105中的写入位置274的例子。图11A～图11D是表示写入位置274的一个例子的概要图。如上述那样，也可以与写入位置274分别地设置基准位置，将该基准位置与观察对象的位置关系写入试样的写入位置274。基准位置既可以是预先在试样上准备的特征性形状，也可以是如试样的中心、端部等那样能够确定的位置。另外，也可以在写入后形成利用了FIB装置的加工痕迹、使用电子束制作的堆积膜等作为基准位置。
图11A表示通过FIB-SEM装置制作的TEM用试样903a。用于表示观察对象273的位置的基准位置可以是写入位置274的一部分，也可以是作为支承构件的网状物283a的第一特征点284那样的边沿部，还可以是第二特征点285那样的2个棱线相交的点。另外，如图11A所示，也可以将多个观察对象273a～273c的信息写入到一个写入位置274。
图11B表示将观察对象273支承在网状物283b上的TEM用试样903b。如图11B所示，也可以将网状物283b的边缘作为写入位置274。另外，网状物的种类有各种各样，也有预先刻印了数字等的种类。在该情况下，也可以利用这些刻印作为基准位置。
图11C表示SEM用试样903c的一个例子。如图11C所示，在一个SEM用试样903c上存在成为观察对象的多个位置272a、272b的情况下，也可以对多个观察对象中的每一个设置写入位置274a、274b。
图11D表示晶圆903d。在晶圆903d的情况下，也可以将表示晶圆903d的方位的缺口907作为基准位置。在图11D中，示出观察对象的2个位置272c、272d，但也可以是一个，还可以是2个以上。另外，写入位置274不限于图示的位置。
在步骤S106中，用户使用输入设备151，向GUI画面153适当地输入观察对象273的信息。此外，也可以在步骤S101～S105的任意阶段，进行本步骤中的观察对象273的信息的输入。用户在输入观察对象273的信息后，点击GUI画面153上的“写入”按键，由此综合计算机130接收所输入的观察对象273的信息。这时，综合计算机130根据与观察对象273的位置有关的信息、以及输入的观察对象273的信息，生成写入图案。
在步骤S107中，冲压机控制器942接收综合计算机130生成的图案，驱动冲压机912，将该图案写入到试样903。
最后，在步骤S108中，用户从装置取出试样903，进行保管或废弃。
也能够在第一实施方式中应用本实施方式的观察方法。
<技术效果>
如以上那样，根据本实施方式，采用存储观察对象的位置的结构，因此即使一度从装置取出试样，只要再次将试样插入装置，就能够使试样移动得能够观察同一位置。因此，在希望进行定点观察的情况下特别有效，在将试样放置在大气中一定时间后进行经过观察、希望观察通过气氛气化而使其反应后的变化时等是有效的。
附图标记说明
101a：离子束柱；101b：离子束；101c：离子束柱的光轴；102a、602a：电子束柱；102b：电子束；102c：电子束柱的光轴；103、903：试样；104：试样台；105、605：试样室；106、107、606、608：电荷粒子检测器；109、609：X射线检测器；130、630：综合计算机；131：离子束柱控制器；132、632：电子束柱控制器；134：试样台控制器；136、137、636、638：检测器控制器；139、639：X射线检测器控制器；151、651：输入设备；152、652：显示器；153、653：GUI画面；171：微探针；113：第二试样；172、272、272a～272d：观察对象的位置；173、273：观察对象；174、274、274a、274b：写入位置；183：支承构件；611：试样更换室；612、912：冲压机；614：TEM用试样台；644：TEM用试样台控制器；642、942：冲压机控制器；284：第一特征点；285：第二特征点；283a、283b：网状物；903a、903b：TEM用试样；903c：SEM用试样；903d：晶圆；907：缺口。

Claims (21)

1.一种加工试样的电荷粒子线装置，其特征在于，该电荷粒子线装置具备：
探针，其将从上述试样切下的观察对象载置于支承构件；
观察部，其观察载置于上述支承构件的上述观察对象；
写入部，其向上述支承构件的写入位置写入上述观察对象的信息，
上述观察对象的信息包含上述观察对象的位置与上述写入位置的位置关系。
2.根据权利要求1所述的电荷粒子线装置，其特征在于，
上述写入位置是上述位置关系的基准位置。
3.根据权利要求1所述的电荷粒子线装置，其特征在于，
上述写入部通过上述电荷粒子线将上述观察对象的信息写入上述支承构件。
4.根据权利要求1所述的电荷粒子线装置，其特征在于，
上述写入部包含向上述支承构件进行写入的冲压机。
5.根据权利要求1所述的电荷粒子线装置，其特征在于，
该电荷粒子线装置还具备控制部，
上述控制部根据上述观察对象的信息，生成向上述支承构件写入的图案，
上述观察对象的信息作为上述图案被写入。
6.根据权利要求1所述的电荷粒子线装置，其特征在于，
该电荷粒子线装置还具备显示部，
上述显示部显示向上述支承构件写入的上述观察对象的信息。
7.根据权利要求1所述的电荷粒子线装置，其特征在于，
上述位置关系包含表示从观察位置到写入位置的移动方向和移动距离的向量。
8.根据权利要求1所述的电荷粒子线装置，其特征在于，
上述电荷粒子线装置具有：
切下部，其从被插入上述电荷粒子线装置的上述试样切下观察对象；
控制部，其取得上述观察对象的信息，
上述写入部向上述支承构件的写入位置写入上述取得的上述观察对象的信息。
9.一种电荷粒子线装置，其使用电荷粒子线对观察对象进行观察，其特征在于，该电荷粒子线装置具备：
试样台，其对载置有上述观察对象的支承构件进行载置；
观察部，其使用上述电荷粒子线观察上述观察对象；
控制部，其读取上述观察对象的信息，
上述观察部观察在上述支承构件的写入位置写入的上述观察对象的信息，
上述控制部从上述观察对象的信息中读取上述观察对象的位置与上述写入位置的位置关系，
上述试样台根据上述位置关系，使上述观察对象移动到上述电荷粒子线的照射位置，
上述观察部观察上述观察对象。
10.根据权利要求9所述的电荷粒子线装置，其特征在于，
在观察上述观察对象的信息之前，上述观察部以低于观察上述观察对象的信息的倍率，搜索向上述支承构件写入的上述观察对象的信息。
11.根据权利要求9所述的电荷粒子线装置，其特征在于，
该电荷粒子线还具备显示部，
上述显示部显示通过上述观察部观察到的上述观察对象的信息。
12.根据权利要求9所述的电荷粒子线装置，其特征在于，
上述位置关系包含表示从观察位置到写入位置的移动方向和移动距离的向量。
13.根据权利要求9所述的电荷粒子线装置，其特征在于，
上述试样台对将上述观察对象的信息写入写入位置的支承构件进行载置，
上述电荷粒子线装置具备：写入部，其写入上述观察到的上述观察对象的新信息，
上述写入部将通过上述观察部的观察而得到的上述观察对象的新信息写入上述支承构件。
14.一种试样加工方法，其使用电荷粒子线装置加工试样，其特征在于，该试样加工方法包括：
将上述试样插入上述电荷粒子线装置的步骤；
从上述试样切下观察对象的步骤；
将支承构件插入上述电荷粒子线装置的步骤；
将上述观察对象载置于上述支承构件的步骤；
观察载置于上述支承构件的上述观察对象的步骤；
向上述支承构件的写入位置写入上述观察对象的信息的步骤，
上述观察对象的信息包含上述观察对象的位置与上述写入位置的位置关系。
15.根据权利要求14所述的试样加工方法，其特征在于，
该试样加工方法还包括：
在上述写入的步骤之后，使上述支承构件移动的步骤。
16.根据权利要求14所述的试样加工方法，其特征在于，
上述观察对象的信息包含上述观察对象的位置与上述写入位置的位置关系，
上述位置关系包含表示从观察位置到写入位置的移动方向和移动距离的向量。
17.根据权利要求14所述的试样加工方法，其特征在于，
上述试样加工方法具有：取得上述观察对象的信息的步骤，
上述写入的步骤是将上述取得的上述观察对象的信息写入上述支承构件的写入位置。
18.一种观察方法，其使用电荷粒子线装置对观察对象进行观察，其特征在于，该观察方法包括：
将载置有上述观察对象的支承构件插入上述电荷粒子线装置的步骤；
观察向上述支承构件的写入位置写入的上述观察对象的信息的步骤；
根据上述观察对象的信息，判断上述观察对象的位置的步骤；
移动上述支承构件以便能够观察上述判断出的上述观察对象的位置的步骤；
观察上述观察对象的步骤。
19.根据权利要求18所述的观察方法，其特征在于，
上述观察对象的信息包括上述观察对象的位置与写入了上述观察对象的信息的试样上的位置的位置关系。
20.根据权利要求18所述的观察方法，其特征在于，
上述观察对象的信息包含上述观察对象的位置与上述写入位置的位置关系，
上述位置关系包含表示从观察位置到写入位置的移动方向和移动距离的向量。
21.根据权利要求18所述的观察方法，其特征在于，
上述观察方法具有：将通过上述观察而得到的上述观察对象的新信息写入上述支承构件的步骤。
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