JP2000241319A - Method and device for preparing sample - Google Patents

Method and device for preparing sample

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JP2000241319A
JP2000241319A JP4412699A JP4412699A JP2000241319A JP 2000241319 A JP2000241319 A JP 2000241319A JP 4412699 A JP4412699 A JP 4412699A JP 4412699 A JP4412699 A JP 4412699A JP 2000241319 A JP2000241319 A JP 2000241319A
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Kiyouko Minowa
Kazuo Takeda
Satoshi Tomimatsu
Kaoru Umemura
聡 富松
馨 梅村
一男 武田
恭子 簑和
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Hitachi Ltd
株式会社日立製作所
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily observe or analyze a notable defect out of defects being detected near a surface by providing a mark for identification near a desired detect in the detected defects near the surface. SOLUTION: Defects near the surface of a wafer 5 are detected by a defect detection part 2, and the coordinates information, distribution pattern, or the like of the detected defect near the surface being obtained is stored into a calculation processing part 15. After that, the wafer 5 is moved to a marking part 3 for marking based on the coordinates information of the defect. The marking part 3 is introduced to a vacuum container 17 via a load lock chamber 16 along with a wafer tray 6 where the wafer 5 is placed. In the vacuum container 17, a focusing ion beam(FIB) application part 18 for marking, a sample stage 19 for placing the wafer 5, or the like is provided. Then, a mark for identification is provided near a defect close to a desired surface out of defects near the surface being detected by a defect detection part 2. The calculation processing part 15 controls the FIB application part 18 or the like.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハの表面近傍欠陥を検出して解析するための試料作製方法および装置に関する。 The present invention relates to relates to sample preparation methods and apparatus for analyzing and detecting near-surface defects of the wafer.

【0002】 [0002]

【従来の技術】半導体装置の製造では良品を淀みなく生産し続けることが求められる。 In the production of semiconductor devices it is required to continue to produce without stagnating the good. 生産個数が大量であるため、ある工程での不良発生が製品歩留りの低下に直接つながり、採算に大きく影響する。 Since production number is a large amount, failure of a certain process leads directly to a decrease in product yield, a large influence on the profitability. しかし、全く不良品なく生産できることは稀で、ある程度の不良品は必ず発生する。 However, a rare to be able to produce without any defective product, to some extent of defective products always occur. このため、欠陥や異物、加工不良をいかに早期に発見し、それらを低減するかが大きな課題となる。 Therefore, finding the defect and foreign matter, process failure how early or reduce their becomes a major issue.

【0003】このため半導体装置の製造現場では、特定のプロセス後やデバイス完成後には入念な検査が行なわれ、不良原因の追及と不良品の撲滅に注力している。 [0003] In the manufacturing site of this for semiconductor devices, careful inspection after or after the device completed a particular process is carried out, is to focus on the pursuit and eradication of the defective product of the failure cause. 実際には、製造工程で定期的または定量数ごとにウェハやデバイスを抜き取り、不良箇所の有無を検査している。 In practice, sampling the wafer or device periodically or on the basis of quantitative number in the manufacturing process, and checks for failure location.
例えば各プロセスでの検査箇所と検査項目を予め決めておき、各ウェハに対して常にその検査箇所をモニタして製造プロセスの異常を検出する方法や、完成後の回路パターンの欠陥や異物などをウェハの広範囲にわたって検査したり、動作確認を行ない、異常箇所があればそのデバイスを廃棄したり、異常原因を追及して対策する方法が行なわれる。 For example determined in advance test items and test point in each process, always a method for detecting an abnormality of the manufacturing process by monitoring the inspection points for each wafer, such as defects and foreign matter of the circuit pattern of the completed or examined over a wide range of wafer, it checks the operations, or discard the device if any anomaly, how to cope with pursue abnormality cause is performed.

【0004】しかし、このような半導体装置の不良発生には、各種プロセスを行なう前のウェハ自身が有する表面欠陥の存在が大きく影響していることが明らかになりつつあり、プロセスを施す前のウェハ表面の評価が非常に重要になっている。 However, the failure of such a semiconductor device, there is becoming clear that the presence of surface defects wafer itself before performing the various processes has is greatly affected, the wafer before applying the process evaluation of the surface has become very important.

【0005】ウェハ表面近傍に発生する欠陥にはCOP [0005] The defects occurring in the vicinity of the wafer surface COP
(Crystal Originated Parti (Crystal Originated Parti
cles)欠陥やグロウイン(Grown−in)欠陥などがあり、特にGrown−in欠陥は表面からの深さが0.1から0.3μmに集中して発生している。 Cles) include defects or Gurouin (Grown-in) defects, in particular the depth of the Grown-in defects surface occurs in a concentrated from 0.1 to 0.3 [mu] m. このような欠陥が存在するウェハにデバイスを形成すると、ゲート酸化膜の絶縁破壊や接合リーク電流過多に起因した不良品が多発するとされている。 When forming a device on a wafer which such defects are present, defective products due to insulation breakdown and junction leakage current excessive gate oxide film is a frequently. このため、半導体装置製造に用いるウェハを事前に全面にわたって欠陥の数や分布を計測し、欠陥が異常に多いウェハをあらかじめ除外しておくことが、不良品を多発させない賢明な策となる。 Therefore, to measure the number and distribution of defects over the entire surface in advance of the wafer used in a semiconductor device manufacturing, that the advance excluding defects abnormally high wafer, a wise plan that does not frequently defective products.

【0006】しかし、存在する欠陥密度は、デバイス形成領域である表面から深さ0.5μm程度までの面密度に換算すると約1個/cm2となり、電子顕微鏡などの計測手段を用いた欠陥検出では膨大な時間を要する。 However, the defect density is present, about 1 / cm2 next in terms of the surface density to a depth of 0.5μm order of the surface is a device formation region, the defect detection using measurement means such as an electron microscope It requires an enormous amount of time. つまり表面近傍欠陥をウェハの広範囲にわたって短時間で検出することが大きな課題となる。 That be detected in a short time near surface defects over a wide range of wafer becomes a major issue.

【0007】最近、注目されている表面近傍微小欠陥計測装置(Optical Shallow Defec [0007] Recently, attention has been and near-surface micro-defects measuring device (Optical Shallow Defec
t Analysis;以下、OSDAと略記)は、上記問題点を克服する装置であり、ウェハの広範囲にわたって欠陥分布を非破壊かつ短時間で計測でき、ウェハ評価に有力な装置となっている。 t Analysis; hereinafter abbreviated) is OSDA, a device which overcomes the above problems, the defect distribution over a wide range of wafer can be measured non-destructively and in a short time, has become a powerful device wafer evaluation.

【0008】図2はOSDA装置30の動作原理を説明する図である。 [0008] FIG. 2 is a diagram for explaining the operation principle of the OSDA device 30. 二種類のレーザ光源31A、31Bから発するレーザ光32A、32B(例えば波長は523nm Two types of laser light sources 31A, laser beam 32A emitted from 31B, 32B (e.g. wavelength 523nm
と810nm)を反射鏡33やレンズ36によってウェハ5に斜入射させ、ウェハ5をステージ7に乗せた状態で並進および回転させながら上記レーザ光32A、32B And 810 nm) is obliquely incident on the wafer 5 by the reflection mirror 33 and the lens 36, the laser beam 32A while translation and rotation while carrying the wafer 5 to the stage 7, 32B
をウェハ面に対してスパイラル状に走査させ、上記走査に伴って欠陥34から発生するパルス状の散乱光35をレンズ36で集光し、波長別に光電子像倍管37B、3 Was scanned in a spiral manner relative to the wafer surface, a pulsed scattered light 35 generated from the defect 34 with the above scanning condensed by the lens 36, by the wavelength photomultiplier 37B, 3
7Eで検出し、発生した座標情報と二波長の信号強度を計算処理部38に記録させる。 Detected by 7E, to record the signal strength of the generated coordinate information and two wavelengths in the calculation processing unit 38. また、カメラ37Aによってウェハ5の表面形状を記録することができ、光電子増倍管37Eの前段には感度向上のために、光ガイド3 Also, the camera 37A can record the surface shape of the wafer 5, in front of the photomultiplier tube 37E to improve the sensitivity, the light guide 3
7Dを介してイメージインテンシファイア37Cがある。 There is an image intensifier 37C through the 7D. さらには光路途中に、ビーム平行化用レンズ36や反射鏡33を設置している。 Furthermore the optical path, have established beam collimator lens 36 and reflecting mirror 33.

【0009】計算処理部38に蓄えられたデータによって欠陥の面内分布、欠陥の深さ位置分布、欠陥の粒径分布を求めることができる。 [0009] plane distribution of defects by The stored data to the calculation processing unit 38, a depth position distribution of the defect, it is possible to determine the particle size distribution of defects. 計測可能な範囲は表面から深さ1μm程度であり、深さ分解能約0.1μm、平面分解能は10nm程度である。 Measurable range is the depth 1μm approximately from the surface, the depth resolution of about 0.1 [mu] m, the planar resolution is about 10 nm. 従って、ウェハの表面近傍欠陥を解析するにはOSDA装置でウェハ表面を広範囲かつ短時間に計測して、注目する所望の欠陥について電子顕微鏡を用いて詳細に解析する方法が得策となる。 Thus, to analyze the near-surface defects of the wafer by measuring the wafer surface in a wide range and short time OSDA device, a method for analyzing in detail with reference to the electron microscope for the desired defect of interest is advisable.

【0010】なお、OSDA装置のさらに詳細な説明や測定例については、例えば「応用物理」(1997年) [0010] It should be noted that, for a more detailed explanation and example of measurement of OSDA apparatus, for example, "Applied Physics" (1997)
第55巻、3月号、第109頁から第110頁にかけて解説されている(公知例1)。 Vol. 55, March issue, is commentary from the 109th page toward the 110 pages (known example 1).

【0011】 [0011]

【発明が解決しようとする課題】上述したOSDA装置は、ウェハの広範囲にわたって表面近傍欠陥の数や分布を短時間に検出することは可能であるが、欠陥の種類までは明らかにできない。 [SUMMARY OF THE INVENTION] OSDA device described above, it is possible to detect in a short time the number and distribution of the near-surface defects over a wide range of wafer can not be apparent until the type of defect. また、注目する所望の欠陥について電子顕微鏡を用いて詳細に解析しようとしても、以下の問題点のために所望の欠陥を的確に解析することは困難であった。 Further, even if an attempt is analyzed in detail using electron microscopy for the desired defects of interest, it is difficult to accurately analyze the desired defect for the following problems.

【0012】(1)欠陥種同定の問題 OSDA装置によれば短時間にウェハの広範囲にわたって表面近傍欠陥の数や分布などの情報が得られるものの、欠陥の種類や形状までは同定できない。 [0012] (1) Although the information such as defect type identified problems OSDA number and distribution of the near-surface defects over a wide range of wafer in a short time according to the device is obtained, it can not be identified until the type and shape of the defect. そのため、 for that reason,
複数種ある欠陥のうち特定の欠陥種についての発生原因の追及や、それらを低減させるための対策が打てないという問題点を抱えている。 Pursuit or cause for a particular defect type of the plurality of kinds is defective, it suffers from a problem that measures for reducing the they do not strike.

【0013】(2)透過型電子顕微鏡(TEM)試料の作製上の問題 OSDA装置による計測の空間分解能が10μm程度であるため、OSDA装置によって検出された欠陥を高分解能のTEMで解析しようとしても、サブμmの大きさの注目する表面近傍欠陥の位置をうまく特定することができない。 [0013] (2) for a transmission electron microscope (TEM) the spatial resolution of the measurement by making problems OSDA device of the sample is about 10 [mu] m, even trying to parse the defects detected by OSDA device of high resolution TEM , it can not be successfully identify the location of the near-surface defects in the size of sub-μm interest. 特にOSDAで評価するウェハ表面は何ら印やパターンのない平滑面であるため、OSDAによって欠陥のおおよその位置が明らかになっても、TEM試料にするための手がかりがない。 In particular, since the wafer surface is evaluated in OSDA is any smooth surface with no mark or pattern, be revealed approximate positions of the defects by OSDA, there is no clue to the TEM sample.

【0014】また、ウェハ表面に平行な薄片をTEMで観察する従来の平面TEM観察法は、観察可能な面積が広いので、所望の欠陥部分を観察視野内に捉えうる確率は高くなるが、平面方向からのみの観察となるため、表面近傍欠陥を角度を変えて観察することができない。 Further, the conventional planar TEM observation method for observing a TEM parallel flakes wafer surface, so wide observable area, the probability that can capture in the observation field of view of the desired defect portion becomes higher, plane since the only viewing from the direction, it is impossible to observe the near-surface defects by changing the angle. 例えば断面方向からの形状観察ができれば、欠陥種を的確かつ正確に判断できるが、断面試料を作製する方法がない。 For example if the shape observed from the cross-sectional direction, but the defect type can be accurately and precisely determined, there is no way of making a cross-sectional sample.

【0015】つまり従来技術では、特定の表面近傍欠陥を含む平面TEM試料を作製して、TEMもしくはST [0015] That is, in the prior art, to prepare a planar TEM sample containing a particular near the surface defects, TEM or ST
EM観察することが、表面近傍欠陥を解析する上で有効な方法となるが、欠陥位置を正確に捉えた平面TEM試料を作製する方法、また、平面TEM観察で得られた欠陥について断面観察もできる試料の作製方法がなかった。 That EM observation, becomes an effective way to analyze the near-surface defects, methods of making planar TEM sample accurately capture the defect location, also cross-sectional observation for defects obtained in plane TEM observation a manufacturing method of a sample that can be was not.

【0016】このような問題点も含んで、OSDA法によって短時間に得られた欠陥位置情報を利用して、特定位置の所望の欠陥について欠陥種同定ができる試料作製方法および試料作製装置が望まれていた。 [0016] also includes such a problem, by using the defect location information obtained in a short time by OSDA method, the desired specimen preparation method and specimen preparation equipment capable defect type identification for defects of a particular location Nozomu rarely we have had.

【0017】上述の諸課題に鑑み、本発明の第1の目的は、ウェハの表面近傍欠陥検査で検出した表面近傍欠陥のうち、注目する欠陥を容易に観察もしくは解析できる試料作製方法を提供することにある。 [0017] In view of the challenges described above, a first object of the present invention, among the near surface defects detected near the surface defect inspection of the wafer, to provide a sample preparation method for the defect of interest can be easily observed or analyzed It lies in the fact. また、第2の目的は、上記第1の目的を実現する試料作製装置を提供することにある。 A second object is to provide a sample preparation device that realizes the first object.

【0018】 [0018]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的である欠陥解析方法を実現するために、本発明においては次の構成からなる方法または装置が提供される。 In order to realize the defect analysis method is the first object SUMMARY OF THE INVENTION The method or apparatus is provided comprising the following structure in the present invention.

【0019】(1)ウェハの表面近傍欠陥を検出する欠陥検出工程と、上記欠陥検出工程によって検出した表面近傍欠陥のうち所望の表面近傍欠陥の近傍に識別用のマークを施すマーキング工程とを含む試料作成方法。 Comprising [0019] (1) and the defect detection step of detecting a near-surface defects of the wafer, and a marking step of applying a mark for identification in the vicinity of the desired surface near defects in the surface vicinity defect detected by the defect detection step sample preparation method.

【0020】(2)ウェハの表面近傍欠陥を検出して、 [0020] (2) detecting the near-surface defects of the wafer,
上記表面近傍欠陥の座標情報を記憶する欠陥検出工程と、上記座標情報をもとに所望の表面近傍欠陥を識別するマークを施すマーキング工程と、上記マークをもとに上記所望の表面近傍欠陥に対して観察または計測または分析のうちのいずれかを施すのに適した試験片に加工する加工工程とを含む試料作製方法を用いることにより、 A defect detecting step for storing coordinate information of the near-surface defects, a marking step of applying a mark identifying the desired near-surface defects on the basis of the coordinate information, to the desired surface near defects based on the mark by using the sample preparation method includes a processing step of processing the specimens suitable for performing any of the observation or measurement or analysis for,
ウェハ表面近傍欠陥のうち注目する欠陥を確実に捉えて形状観察できる試料を作製する。 Defects of interest of the wafer surface near defects reliably capture to prepare a sample that can shape observation.

【0021】(3)上記(1)または(2)における上記欠陥検出工程は、上記ウェハ表面の広範囲に、かつ上記ウェハに対して相対的にレーザ光を走査し、上記ウェハ表面近傍から発生する散乱光を受光して上記表面近傍欠陥の存在位置を検出する工程である。 [0021] (3) above (1) or (2) in the defect detection step, a wide range of the wafer surface, and scans relatively the laser beam relative to the wafer, produced from the vicinity of the wafer surface the scattered light is received is a step of detecting the location of the near-surface defects.

【0022】(4)上記(3)の工程は、波長の異なる複数本のレーザ光を上記ウェハに対して相対的に走査して、上記ウェハの表面近傍から発生する散乱光によって上記表面近傍欠陥の存在位置を検出する工程とすることで、ウェハ表面近傍欠陥をより確実に検出することができる。 [0022] (4) The process of (3), a plurality of laser beams having different wavelengths with relatively scanned with respect to the wafer, the near-surface defects by scattered light generated from the vicinity of the surface of the above wafer with the step of detecting the location of, it is possible to detect the wafer surface near the defect more reliably.

【0023】(5)上記(1)または(2)における上記マーキング工程は、レーザ光、イオンビーム、電子ビーム、メカニカルプローブのうちの少なくともいずれかを用いて行う。 [0023] (5) above in (1) or (2) marking step is performed using a laser beam, ion beam, electron beam, at least one of the mechanical probe.

【0024】(6)特に上記(5)において、イオンビームのうち集束イオンビームまたは投射イオンビームの照射による描画もしくは加工のいずれかによって上記ウェハの表面の一部に凹部もしくは損傷領域を形成する加工か、または(7)電子ビーム照射によって試料面に上に上記試料周辺の雰囲気を構成する成分を含む付着物を形成する加工か、または(8)先鋭化した金属プローブもしくはダイヤモンドによる機械的な凹部もしくは損傷領域を形成する加工を含む工程とすることによって、所望の表面近傍欠陥を識別するためのマークを確実に施すことができる。 [0024] (6) in particular in the above (5), processing for forming a recess or damaged area in a part of the focused ion beam or projection ion beam lithography or processing either by the surface of the wafer by the irradiation of the ion beam or (7) mechanical recesses by electron beam irradiation by processing or (8) sharpened metal probe or diamond forms a deposit containing the components constituting the atmosphere of the sample near the top to the sample surface or by a process including machining to form a damaged region can be applied reliably mark for identifying the desired near-surface defects.

【0025】(9)上記(2)における試験片は、透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡による観察または計測のための試験片として加工することで、検出した表面近傍欠陥の同定を確実にできる。 [0025] (9) test specimens in the above (2) is a transmission electron microscope or by processing a specimen for observation or measurement by a scanning transmission electron microscope, to reliably identify the detected near-surface defects it can. (10)特に上記(9)において、上記試験片における観察または計測する面を、上記ウェハの表面に対して垂直にするか、もしくは(11)観察または計測する面を、上記ウェハの表面に対して平行にすることで、注目する表面近傍欠陥を多面的に観察することができる。 (10) In particular, the above (9), the face of observing or measuring in the test strip, or perpendicular to the surface of the wafer, or (11) observing or measuring a surface, to the surface of the wafer Te by parallel, can be multi-faceted observed near the surface defects of interest. さらに、(12)上記(10)における上記試験片をダイシング装置による上記ウェハの切断加工と、集束イオンビームによる加工によって作製すると所望の試験片が得られる。 Further, (12) (10) and the cutting of the wafer by the dicing device the specimen in a produced by processing using a focused ion beam a desired test piece is obtained.

【0026】(13)上記(2)における加工工程は、 [0026] (13) Processing in the step (2),
上記マークを基準にして上記所望の表面近傍欠陥を含む微小試料を集束イオンビームによって上記ウェハから摘出する摘出工程と、上記微小試料を解析用試料ホルダに移送して固定する固定工程と、上記微小試料に対してさらに上記集束イオンビームによる加工を施して解析しやすい形状にする仕上げ工程とを含む工程であることによって、ウェハを割断することなく注目する表面近傍欠陥を含む試料片を作製することができる。 A removal step of removal from the wafer the micro sample by a focused ion beam comprising the desired surface near defects based on the mark, and a fixing step of fixing by transferring the micro sample into the analysis sample holder, the minute by further a process including a finishing step of the analysis tends shape giving the process according to the focused ion beam to the sample, to prepare a sample piece including a near-surface defects of interest without cleaving the wafer can.

【0027】(14)上記(2)における加工工程は、 [0027] (14) Processing in the step (2),
上記マークを基準にして上記ウェハを切断もしくは劈開して上記マークを含む小片とする工程と、上記小片についてウェハ裏面から研磨またはイオンシンニングのうちの少なくともいずれかを施してウェハ表面に略平行な薄片部を有する薄片試料を作製する薄片化工程を含む工程であれば、注目する表面近傍欠陥を含む平面試料片を作製することができる。 A step of small pieces containing said mark and cut or cleaved the wafer on the basis of the above mark, substantially parallel thin the wafer surface is subjected to at least one of polishing or ion thinning from the wafer backside for the piece if step including thinning process for manufacturing the thin sample having a part, can be manufactured flat specimen containing near-surface defects of interest.

【0028】(15)上記(14)において、上記薄片化工程の後、さらに上記薄片部を透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡の観察によって上記マークと上記所望の表面近傍欠陥の相対位置関係を求める工程と、 [0028] (15) In (14), after the thinning process, further the thin section transmission electron microscopy or scanning transmission electron microscope observation by the mark and the desired surface near defects relative positional relationship a step of determining the,
上記位置関係をもとに上記薄片部のうち上記表面近傍欠陥を含む一部を摘出して解析のための試料ホルダに固定する工程と、上記表面近傍欠陥を含んで上記ウェハ面に略垂直な薄片に加工する断面加工工程とを含むことで、 And fixing the sample holder for analysis was excised portion including the near-surface defects of the thin portion on the basis of the positional relationship, substantially perpendicular to the wafer surface comprising said near-surface defects by including the cross-section processing step of processing the flake,
注目する表面近傍欠陥を確実に含む断面試料片を作製することができる。 The near-surface defects of interest can be manufactured sectional sample piece surely contain.

【0029】(16)上記(2)の加工工程を、上記マークを基準にして上記ウェハを切断もしくは劈開して上記マークを含む小片とし、上記小片についてウェハ裏面から研磨またはイオンシンニングのうちの少なくともいずれかを施してウェハ面に略平行な薄片部を有する薄片試料を作製する工程と、上記薄片部を透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡の観察によって上記マークと上記所望の表面近傍欠陥の相対位置関係を求める工程と、上記薄片試料に対してさらに集束イオンビームまたは電子ビームによって所望の表面近傍欠陥の位置を詳細に識別する第2のマークを施す第2マーキング工程を伴う工程とすることで、注目する表面近傍欠陥を含む試料片をより正確に作製することができる。 [0029] The processing steps (16) above (2), based on the marks and small pieces containing said mark and cut or cleaved the wafer, at least one of the polishing or ion thinning from the wafer backside for the piece a step of preparing a thin sample having substantially parallel lamella portions to the wafer surface subjected to any, of the mark and the desired near-surface defects by the observation of a transmission electron microscope or a scanning transmission electron microscope the thin portion and obtaining a relative positional relation, it is a process involving the second marking step of applying a second mark position in detail identifying the desired surface near defects by further focused ion beams or electron beams with respect to the thin sample in, it is possible to prepare a sample piece including a near-surface defects of interest more accurately.

【0030】(17)上記(16)の第2マーキング工程は、パルスレーザ、集束イオンビーム、投射イオンビーム、電子ビームのうちの少なくともいずれかを用いる工程であれば微細な箇所に確実にマーキングを施すことができる。 [0030] (17) a second marking step (16) is a pulsed laser, a focused ion beam, a projection ion beam, reliably marking a fine position as long as it is a step of using at least one of the electron beams it can be applied.

【0031】(18)上記(16)または(17)における第2のマークが、直線状または格子点状に配置したドットもしくは線分、記号の集合のいずれかであると、 [0031] (18) a second mark in the above (16) or (17), a linear or a dot or line arranged in lattice points, if it is one of a set of symbols,
試料にもともと存在する欠陥を識別しやすくする上で好適である。 It is preferred in order to help identify defects originally present in the sample.

【0032】(19)上記(16)から(18)のいずれかにおいて、第2のマークを施した上記薄片試料を、 [0032] (19) In any one of (16) (18), the slice sample that was subjected to the second mark,
透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡で観察して、所望の上記表面近傍欠陥と上記第2のマークとの相対位置関係を明らかにして、上記表面近傍欠陥の存在位置を特定する位置決定工程を伴うことで、所望の箇所を的確に見分けられるマークを付けることができる。 Was observed with a transmission electron microscope or a scanning transmission electron microscope, the desired the near surface defects and reveals the relative positional relationship between the second mark, the position determination step of identifying the location of the near-surface defects by involving, it can be marked to be distinguished accurately desired position.

【0033】(20)上記(19)において、上記位置決定工程の後に、上記所望の表面近傍欠陥を含んで、上記表面近傍欠陥を断面方向から透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡で観察するための断面薄片試料に加工する断面薄片化工程を有する試料作製方法によって、注目する表面近傍欠陥を確実に含む試料片を作製することができる。 [0033] In (20) above (19), after said positioning step, comprising said desired surface near defects are observed with a transmission electron microscope or a scanning transmission electron microscope the surface near defects from sectional direction by the sample preparation method with cross thinning step of processing the cross section thin sample, it is possible to prepare a sample piece securely containing near-surface defects of interest.

【0034】(21)また、半導体ウェハにおける表面近傍欠陥の解析方法は、(a)レーザビーム照射によってウェハの表面近傍欠陥を検出する欠陥検出工程と、 [0034] (21) Further, the analysis method of the near-surface defects in the semiconductor wafer, the defect detection step of detecting a near-surface defects of the wafer by (a) laser beam irradiation,
(b)上記表面近傍欠陥の座標情報を記憶する記憶工程と、(c)上記表面近傍欠陥のうち注目する表面近傍欠陥の近傍に集束イオンビーム(FIB)照射によってマークを付けるマーキング工程と、(d)上記ウェハを上記注目する欠陥と上記マークを含んだ小片に割断もしくは切断する工程と、(e)上記小片を裏面から薄片化して薄片試料に加工する工程と、(f)上記薄片試料を上記マークを基準に上記注目する表面近傍欠陥を透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡観察する観察工程の手順に従う方法によって、半導体ウェハにおける表面近傍欠陥を同定するための試料作製が実現できる。 (B) a storage step of storing the coordinate information of the near-surface defects, a marking step of marking by a focused ion beam in the vicinity of the near surface defects of interest (FIB) irradiation of (c) above the vicinity of the surface defects, ( d) a step of the wafer fracturing or cut into small pieces containing defects and the mark to the target, the step of processing the thin sample is thinned from the back of (e) above small piece, a (f) the slice sample by a method according to the steps of the observation step of observing a transmission electron microscope or a scanning transmission electron microscope near surface defects the target based on the mark, sample preparation can be achieved to identify near-surface defects in the semiconductor wafer.

【0035】(22)上記(21)において、さらに、 [0035] (22) In (21), further,
(a)上記透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡観察による観察結果をもとに集束イオンビームによるさらに詳細な第2のマークを施す第2マーキング工程と、(b)上記第2のマークを施した試料を透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡観察する観察工程と、c)上記透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡観察をもとに上記注目する欠陥を含む観察領域を決定する工程と、(d)上記決定した観察領域を含む微小試料を摘出する工程と、(e)上記微小試料をFIBによって上記所望の表面近傍欠陥を含む断面薄片試料に加工する断面薄片化工程と、(f)上記断面薄片試料を透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡観察する工程、の手順を追加する方法によっても半導体ウェハにおける表面近傍欠陥を同 (A) a second marking step of performing more detailed second mark by the focused ion beam based on the observation result by the transmission electron microscope or a scanning transmission electron microscope observation, a (b) the second mark the step of determining an observation step of sample observing a transmission electron microscope or a scanning transmission electron microscope subjected, the observation area including a defect that the focus on the basis of c) above transmission electron microscope or a scanning transmission electron microscopy When a step of extracting the micro-sample involving observation region determined (d) above, the cross-sectional slicing step of processing the cross-sectional slice sample containing the desired near-surface defects by FIB and (e) above micro sample, ( the surface near the defects in the semiconductor wafer by adding step, the steps of observing a transmission electron microscope or a scanning transmission electron microscope f) the cross-sectional slice sample するための試料作製が実現できる。 Sample Preparation for can be realized.

【0036】(23)上記(22)または(23)において、上記欠陥検出工程によって得た欠陥のうち、所望の欠陥について上記ウェハの表面に垂直方向と断面方向から透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡によって観察し、上記表面近傍欠陥を解析する表面近傍欠陥の解析方法によって注目する表面近傍欠陥を多面的に観察することができる。 [0036] (23) In (22) or (23), out of the defect obtained by the defect detection step, a transmission electron microscope or scanning transmission from vertical and cross direction on the surface of the wafer for a desired defect It was observed with an electron microscope, a near-surface defects of interest by analysis method of near surface defects to analyze the near-surface defects can be multifaceted observed.

【0037】また、本発明によれば、表面近傍欠陥の少ない良品のウェハを使って歩留よく半導体装置を製造するために、あらかじめ良品の半導体ウェハを選別する次のようなウェハの管理方法が可能となる。 Further, according to the present invention, in order to produce a yield well semiconductor device using the wafer of less good of the surface near the defect, the wafer management method, such as: selecting a previously non-defective semiconductor wafer It can become.

【0038】(24)半導体ウェハの表面近傍欠陥の検出によって得られた表面近傍欠陥の位置、数、分布、種類のうちの少なくともいずれかと、上記表面近傍欠陥の電子顕微鏡観察による形状観察結果と、上記ウェハに形成された半導体装置の動作不良の発生位置、発生数、不良の形態のうちの少なくともいずれかとの相関関係をデータベース化しておき、半導体装置の製造時に半導体ウェハの表面近傍欠陥の検出を定期的に行なって得られる検出結果と上記データベースに基づいて、上記半導体ウェハのスクリーニングを行なう半導体装置製造方法。 [0038] (24) located near the surface defects obtained by the detection of near-surface defects in the semiconductor wafer, the number, distribution, and at least one of the type, the shape observation by electron microscopy of the surface near the defect, malfunction occurrence position of the semiconductor device formed on the wafer, the number of occurrences in advance in a database a correlation between at least one of the failure mode, the detection of near-surface defects in the semiconductor wafer during the manufacture of the semiconductor device based on the detection result and the database obtained by performing regularly, the semiconductor device manufacturing method for performing screening of the semiconductor wafer.

【0039】上記の試料作製方法または上記表面近簿欠陥の解析方法、さらには上記ウェハの管理方法あるいは半導体装置の製造方法を実現するための試料作製装置は、以下のような構成を有する。 The method analyzes the sample preparation method or the surface near the carrying defects described above, further sample preparation apparatus for implementing the method of manufacturing management method or the semiconductor device of the wafer has a configuration as follows.

【0040】(25)ウェハの表面近傍欠陥を検出する欠陥検出部と、上記表面近傍欠陥のうち所望の欠陥の近傍にマークを付けるマーキング部とを少なくとも有する試料作製装置。 [0040] (25) and a defect detector for detecting a near-surface defects of the wafer, at least a sample preparation device and a marking unit to mark the vicinity of the desired defect of the near-surface defects.

【0041】(26)ウェハの表面近傍欠陥を検出する欠陥検出部と、上記表面近傍欠陥のうち所望の表面近傍欠陥の近傍にマークを付けるマーキング部と、上記欠陥検出部によって検出した欠陥のうち少なくとも注目する欠陥を含む微小試料を摘出して分析装置または観察装置または計測装置のうちの少なくともいずれかに搭載するのに適する形状に加工する試料加工部とを少なくとも有する試料作製装置。 [0041] (26) and a defect detector for detecting a near-surface defects of the wafer, and a marking unit to mark the vicinity of the desired surface near defects of the near-surface defects, among defects detected by the defect detector At least a sample preparation device and a sample processing unit for processing into a shape suitable for mounting on at least one of excised by analyzer or viewing apparatus or measuring apparatus micro sample containing defects at least attention.

【0042】(27)ウェハの表面近傍欠陥を検出する欠陥検出部と、上記表面近傍欠陥のうち所望の欠陥の近傍にマークを付けるとともに、上記マークをもとにして上記表面近傍欠陥のうち所望の表面近傍欠陥を含む微小試料を摘出して、分析装置または観察装置または計測装置のうちの少なくともいずれかに適する形状の試料片に加工する試料加工部を有する試料作製装置。 [0042] (27) optionally a defect detector for detecting a near-surface defects of the wafer, with marks in the vicinity of the desired defect of the near-surface defects, among the near-surface defects based on the mark and removed a small sample comprising a near-surface defects, the analyzer or observing apparatus or sample preparation device comprising at least a sample processing unit for processing a sample piece having a shape suitable for any of the measuring device.

【0043】(28)上記(26)または(27)の試料加工部は、摘出した上記微小試料を別の部材に移動させる試料移動手段を有する構造とすることで、透過型電子顕微鏡など解析装置専用の試料ホルダに確実にしかも真空雰囲気中で搭載することができる。 [0043] (28) a sample processing unit of the (26) or (27), excised by a structure having a sample moving means for moving the minute sample to another member, transmission electron microscopes analyzer it can be mounted in a reliably and in a vacuum atmosphere to a dedicated sample holder.

【0044】(29)上記(25)から(28)のいずれかにおいて、上記欠陥検出部と上記マーキング部、もしくは上記欠陥検出部と上記マーキング部と上記試料加工部、もしくは上記欠陥検出部と上記試料加工部のいずれかの相互間のウェハの出し入れを行なうウェハハンドラを設けた構成または(30)上記(25)から(2 [0044] (29) In any one of (25) in (28), said defect detecting portion and the marking portion, or the defect detecting portion and the marking portion and the sample processing unit, or the defect detector and the configuration or provided with wafer handler to perform out of one of the wafer between each other sample processing unit from (30) above (25) (2
8)のいずれかにおいて、欠陥検出部と上記マーキング部、もしくは上記欠陥検出部と上記マーキング部と上記試料加工部、もしくは上記欠陥検出部と上記試料加工部の少なくともいずれかの相互間を上記ウェハが移動する搬送路を設けることで、欠陥検査からマーキングまたは試料作製までを効率よく実施できる。 In any one of 8), the defect detecting portion and the marking portion, or the defect detecting portion and the marking portion and the sample processing unit, or the defect detecting portion and at least one of the wafers between each other the sample processing unit There by providing the conveying path to move, can be carried efficiently from the defect inspection to marking or sample preparation.

【0045】(31)上記(25)から(30)のいずれかにおいて、少なくとも上記欠陥検出部において検出した欠陥の座標情報を記憶する計算処理部を設けることで、マーキング部の位置出しを正確かつ迅速に行うことができる。 [0045] (31) In any one of (25) in (30), by providing the calculation processing unit for storing the coordinate information of defects detected in at least the defect detecting unit, and accurately positioning the marking portion it can be quickly performed.

【0046】(32)上記(25)から(31)のいずれかの上記欠陥検出部は、レーザを発生して上記ウェハに照射するレーザ光照射手段と、上記ウェハからの散乱光を検知する光検知手段とを少なくとも有する構成であるか、または、(33)互いに異なった波長のレーザを発生して上記ウェハに照射する複数のレーザ発生手段と、上記ウェハからの散乱光を波長ごとに検知する複数の光検知手段とを少なくとも有する構成の試料作製装置であると表面近傍欠陥の存在位置を正確に検出できる。 [0046] (32) any of the above defect detection section from the (25) (31) includes a laser beam irradiating means for irradiating the wafer generates a laser light for detecting the scattered light from the wafer or at least a structure and a detection unit, or detects a plurality of laser generating means for irradiating the wafer generates a laser of different wavelengths from one another (33), the scattered light from the wafer for each wavelength If it is sample manufacturing apparatus having at least constituting a plurality of light sensing means location of near-surface defects can be accurately detected.

【0047】(34)上記(25)から(32)のいずれかのマーキング部は、レーザ光照射光学系、イオンビーム照射光学系、電子ビーム照射光学系、メカニカルプローブのうちの少なくともいずれかを有する構成とすることで、欠陥と明確に区別できるマークを付けることができる。 [0047] (34) any of the marking portion of the (25) from (32) includes a laser beam irradiation optical system, the ion beam irradiation optical system, the electron beam irradiation optical system, at least one of the mechanical probe in the structure, it is possible to mark that is distinct from the defect.

【0048】(35)上記(34)のイオンビーム照射光学系を集束イオンビーム照射手段または投射イオンビーム照射手段のいずれかとする構造とすることで、欠陥と明確に区別できるマークを付けることができる。 [0048] (35) With the structure according to any of the ion beam irradiation optical system focused ion beam irradiation means or projection ion beam irradiation means of the (34), can be marked to be clearly distinguished from the defect .

【0049】(36)ウェハの表面近傍欠陥を検出して検出した欠陥の座標情報を記憶する表面近傍欠陥検出装置と、ウェハから所望の欠陥を含む微小試料片を摘出して、分析装置または観察装置または計測装置のうちの少なくともいずれかに適する形状の試料片に加工する試料作製装置と、欠陥の形状、構造を解析するTEMもしくはSTEMと、ウェハ名称、欠陥座標、欠陥分布、試料片名称、欠陥画像のうちの少なくともいずれかのデータを蓄えたコンピュータとを相互にネットワークによって接続して表面近傍欠陥解析システムを構成することで、 [0049] (36) was excised and near surface defect detection apparatus for storing coordinate information of defects detected by detecting near-surface defects of the wafer, a minute sample piece containing a desired defect from the wafer, the analyzer or observing a sample preparation apparatus for processing at least a sample piece having a shape suitable for any of the devices or measuring devices, a TEM or STEM analyzes the shape of the defect, the structure, the wafer name, defect coordinates, defect distribution, specimen name, by configuring the near surface defect analysis system connected to each other by a network and a computer accumulated at least one of data of the defect image,
表面近傍欠陥を効率よく解析する装置を構成できる。 The near-surface defects can be constructed efficiently analyzer.

【0050】(37)少なくとも一種類の波長のレーザを発生してウェハに照射するレーザ光照射部と、上記ウェハからの散乱光を検知する光検知部と、上記散乱光の発生した座標情報を記憶する計算処理手段とを少なくとも有する表面近傍欠陥検出装置において、上記ウェハの一部に集束イオンビームを照射する液体金属イオン源または電界電離ガスイオン源を搭載した集束イオンビーム照射手段を有した表面近傍欠陥検出装置によれば、表面近傍欠陥検出装置で欠陥の近傍に確実に正確にマークを施すことができる。 [0050] (37) a laser beam irradiation unit that irradiates the wafer by generating laser of at least one wavelength, and a light detector for detecting the scattered light from the wafer, the generated coordinate information of the scattered light in at least a near-surface defect detection apparatus and a calculation processing unit for storing, it had a focused ion beam irradiation unit equipped with the liquid metal ion source or field ionization gas ion source for irradiating a focused ion beam to a portion of the wafer surface According to the vicinity defect detection apparatus can be applied reliably and accurately mark in the vicinity of the defect near the surface defect detection apparatus.

【0051】(38)少なくとも一種類の波長のレーザを発生してウェハに照射するレーザ光照射部と、上記ウェハからの散乱光を検知する光検知部と、上記散乱光の発生した座標情報を記憶する計算処理手段と、所望の上記散乱光の発生部の上記座標情報をもとに発光部の近傍にレーザマークを施すレーザマーク用のレーザ光照射手段を有する表面近傍欠陥検出装置によって実現できる。 [0051] (38) a laser beam irradiation unit that irradiates the wafer by generating laser of at least one wavelength, and a light detector for detecting the scattered light from the wafer, the generated coordinate information of the scattered light and calculation processing means for storing can be achieved by near-surface defect detection apparatus having a laser light radiating section for laser marking to apply the laser marks in the vicinity of the light-emitting portion on the basis of the coordinate information generating unit of the desired above scattered light .

【0052】(39)ウェハの一部にイオンビームを照射するイオンビーム装置において、少なくとも一種類の波長のレーザを発生して上記ウェハに照射するレーザ光照射部と、上記ウェハからの散乱光を検知する光検知手段と、散乱光の発生した座標情報を記憶する計算処理手段とを少なくとも有する表面近傍欠陥検出部を有した構成の集束イオンビーム装置によって検出したウェハ表面近傍欠陥の近傍に確実にマーキングすることができる。 [0052] (39) in an ion beam apparatus for irradiating an ion beam to a portion of the wafer, and laser light irradiation part for irradiating the wafer generates a laser of at least one wavelength, the scattered light from the wafer a light detection means for detecting, certainly in the vicinity of the wafer surface near defects detected by the generated has a near-surface defect detection unit having at least a calculation processing means for storing coordinate information configuration of the focused ion beam apparatus of the scattered light it can be marked.

【0053】 [0053]

【発明の実施の形態】本発明による試料作製方法は、ウェハの表面近傍欠陥を検出する欠陥検出工程と、上記欠陥検出工程によって検出した表面近傍欠陥のうち所望の表面近傍欠陥の近傍に識別用のマークを施すマーキング工程とを含む方法とする。 Sample preparation method according to the embodiment of the present invention is, for identification in the vicinity of the desired surface near defects in the surface vicinity defects detected a defect detection step of detecting a near-surface defects of the wafer, by the defect detection step a method comprising a marking step of applying marks. また、この試料作製方法を実現する装置は、ウェハの表面近傍欠陥を検出する欠陥検出部と、上記表面近傍欠陥のうち所望の表面近傍欠陥の近傍にマークを付けるマーキング部とを少なくとも有する構成とする。 The device for realizing this sample preparation method includes a defect detector for detecting a near-surface defects of the wafer, the structure having at least a marking unit to mark the vicinity of the desired surface near defects of the near-surface defects to.

【0054】<実施例1>本実施例では、特に表面近傍欠陥検出部によって検出したウェハの欠陥のうち、所望の欠陥をウェハ面からTEM観察するための試料、いわゆる平面TEM試料の試料作製方法について説明する。 [0054] In <Embodiment 1> This embodiment, in particular of the defects of the wafer detected by the near-surface defect detector, a sample for TEM observation of the desired defect from the wafer surface, the sample preparation method of the so-called planar TEM sample It will be described.

【0055】平面TEM試料を作製するためには、まず、欠陥を識別するマークを付けることが重要である。 [0055] To produce a planar TEM sample, first, it is important to mark identifying the defect.
加工前のウェハ表面は、目印になるような配線などのパターンがない平滑面であるため、注目する欠陥を識別できる的確なマークを付することは非常に難しい。 Wafer surface before machining are the smooth surface is not a pattern, such as would mark the wiring, it is very difficult to subject the correct mark which can identify the defects of interest. そこで、本方法では以下のようなマーキング工程を含む試料作製方法を用いる。 Therefore, the method using the sample preparation method comprising the following such marking process.

【0056】まず、欠陥検出部によってウェハの表面近傍欠陥の検出を行なって、得られた表面近傍欠陥の少なくとも座標情報、分布パターンなどを計算処理部に記憶させる。 [0056] First, by performing the detection of the near-surface defects of the wafer by the defect detecting section, at least the coordinate information of the near-surface defects resulting, stores etc. in the calculation processing unit distribution pattern. この時の欠陥の座標はウェハに事前に設けた基準位置を原点としている。 Coordinates of a defect at this time is the origin a reference position provided in advance on the wafer. その後、計測したウェハをマーキング部に移設して先の欠陥の座標情報をもとにマーキングを行なう。 Thereafter, the marking on the basis of the coordinate information of the previous defect by relocated the measured wafer marking unit.

【0057】表面近傍欠陥検出の対象とするウェハは半導体製造の加工前で、何らパターンがなく平滑である。 [0057] The wafer to be subjected to the surface near the defect detected in the previous processing of semiconductor manufacturing, it is no no pattern is smooth.
電子ビーム走査による二次電子像(Scanning Electron Secondary electron image by an electron beam scanning (Scanning Electron
Microscopy:以下、SEM像)または、FIB走査によって得られた二次電子像(Scanning Ion Microscop Microscopy: The following, SEM image) or secondary electron image obtained by the FIB scanning (Scanning Ion Microscop
y:以下、SIM像と略記)では、試料の表面形状を観察できるが、試料内部を見ることができない。 y: hereinafter in abbreviated as SIM image), can observe the surface shape of the sample, not be able to see the inside of the sample. また、ウェハ表面に目印になるような特異パターンがない試料に対して注目する欠陥の位置特定は困難である。 Further, localization of defects of interest with respect to the sample there is no specific pattern such that the mark on the wafer surface is difficult. つまり、 That is,
表面近傍欠陥の近傍にマーキングしようとしてもSEM SEM also trying to marking in the vicinity of the near-surface defects
像やSIM像からは正確な位置の判断がつかない。 It does not stick judgment of the exact location from the image and the SIM image. また、欠陥の寸法が0.1μm程度と小さく、手作業でのメカニカルなポインティングによるマーキングでは位置出しの精度が全くない。 Moreover, small dimensions of the defects of about 0.1 [mu] m, there is no precision in positioning the marking with mechanical pointing manually. 一方、FIB走査での観察は高倍率で観察でき、その場で加工が可能なことから、欠陥座標が明らかであればマーキングの手段としてFIBを用いることができる。 On the other hand, observation in FIB scanning can be observed with high magnification, because it can be processed in situ, it is possible to use a FIB as a means of marking, if it is known defect coordinates.

【0058】マーキング部は、ウェハを載置する試料ステージを有し、ウェハの基準位置を原点にして指示した座標を視野内に出せるように上記試料ステージを移動できる。 [0058] marking unit includes a sample stage for placing a wafer, can move the sample stage to put out the coordinates indicated by the reference position of the wafer at the origin in the field of view. 欠陥検出時とマーキング時とにおいて、ウェハ上の同じ基準位置を原点に用いているが、欠陥検出時の座標の設定の仕方と、マーキング部の座標設定の仕方が異なる場合でも、事前に相互の座標系統一のための座標変換方法を決めて計算処理機に組み込んでおくことにより、相互の座標情報は共通化できる。 In the time of defect detection time and marking, but by using the same reference position on the wafer as the origin, even when the method of setting a coordinate at the defect detection, the way of marking of coordinate setting is different, pre mutual by previously incorporated into computing processor decide coordinate transformation method for a coordinate system unifying the coordinate information of each other can be shared.

【0059】図3はウェハ5の表面にFIBによるマークを施した例である。 [0059] FIG. 3 is an example of applying a mark by FIB to the surface of the wafer 5. 図3(a)はマークをメッシュ状に配置した例であり、マーク41aの間隔は約5μm、 3 (a) shows an example of arranging the marks in a mesh form, the spacing of the marks 41a to about 5 [mu] m,
線幅約0.1μmで、縦横10本で構成した(図3 A line width of about 0.1 [mu] m, was composed of ten horizontal and vertical (Fig. 3
(a)はその一部)。 (A) is a part of it). 図3(b)は格子点状のドット4 3 (b) is lattice points of the dot 4
1bによるマーキング例である。 It is a marking example according to 1b. マーキングのパタンは、他に図3(c)のような短い線分41cでもよいし、図3(d)のような適宜の記号41dの集合であってもよい。 Marking pattern is to be the other even a short line segment 41c as in FIG. 3 (c), may be a set of appropriate symbols 41d as shown in FIG. 3 (d).

【0060】SIM像観察の際には、注目する表面近傍欠陥42Aは観察するできないが、上記マーク近傍の領域42の内部には存在する。 [0060] When the SIM image observation, the near-surface defects 42A of interest can not be observed, present in the interior region 42 of the mark near. この領域42は表面近傍欠陥検査部の空間分解能で決まる領域である。 The region 42 is a region determined by the spatial resolution of the near-surface defect inspection unit. 試料表面に施すマーク41は要するに人工的な形状や配置であれば、欠陥と明確に区別できる。 If the mark 41 applied to the sample surface is short artificial shape and arrangement, can be clearly distinguished from the defect.

【0061】なお、マークは所定の座標に微小電流FI [0061] Incidentally, the mark is very small current FI on a given coordinate
Bで形成する。 Formed by B. FIBの電流が大きいと試料の破損領域が大きくなり、この後ウェハを薄片に加工する際、試料に大きな損傷を与え、本来観察すべき表面近傍欠陥42 Damaged region of the sample with the FIB current is large becomes large, when processing this after wafer flakes, have a significant damage to the sample surface near the defect 42 to be observed originally
Aの原型を損ねる可能性が高いからである。 There is a high possibility that damage the prototype of A. この実施例に示した程度の領域42であると、低倍率のTEM観察によって、マーク41と注目する表面近傍欠陥42Aを同一視野で観察することができる。 If it is the extent of region 42 shown in this embodiment, the low magnification TEM observation, the near-surface defects 42A of interest the mark 41 can be observed in the same field of view. マーク41は低電流のFIBでウェハ5表面に軽い損傷を与える程度の浅い加工でも、TEM観察で十分識別できる。 Mark 41 in shallow processing enough to give a light damage to the wafer 5 surface in the low current FIB, can sufficiently identified by TEM observation.

【0062】また、図4のように、光学顕微鏡で識別可能な大きめの大マーク43も作る。 [0062] Further, as shown in FIG. 4, making a large mark 43 also large identifiable by an optical microscope. 図4は光学顕微鏡用の大マーク43と欠陥との相対位置を示すためのマーク41の位置関係の例を示す。 Figure 4 shows an example of a positional relationship between the mark 41 for indicating the relative position between the large marks 43 and the defect for an optical microscope. この大マーク43はウェハ5を割断して小片5Aとする際の目印となるもので、数10μm程度の大きさでよい。 The large mark 43 is intended to serve as a mark when the small pieces 5A by cleaving the wafer 5 may be a size of about several 10 [mu] m. また、大マーク43自体は、試料に適度の深さの凹部を形成するだけで光学顕微鏡では光の反射の仕方で明確に確認できる。 Further, the large marks 43 itself clearly be confirmed in the manner of reflection of light is an optical microscope by simply forming a recess in moderate depths into the sample.

【0063】次に、このウェハ5をダイヤモンドカッタやダイシングソーなどを利用して上記マーク41と大マーク43を含んで、大マーク43の中間が小片5Aのほぼ中央になるように1mm平方程度に切断する。 Next, the wafer 5 contains a large mark 43 and the mark 41 by using such as a diamond cutter or a dicing saw, about 1mm square to be substantially in the center of the intermediate pieces 5A large mark 43 to cut. 次いで切断して得た小片5Aを、そのウェハ表面側を接着面にして、研磨治具に固定する。 Then small pieces 5A obtained by cutting, the wafer surface in the bonding surface, fixed to the polishing jig. 上記研磨治具には種々の形態があるが、基本的にはマイクロメータヘッドなど、μm The above polishing jig has various forms, such as basically micrometer head, [mu] m
オーダの寸法が計れる機器が設置された研磨治具を用い、試料の平面性を調節しながら研磨盤に押し当てて裏面から研磨し、厚さ10μm程度の研磨試料を作る。 Using a polishing jig dimensions of order is that measurably equipment is installed, and polished from the back surface by pressing the polishing board while adjusting the plane of the sample, making polishing sample having a thickness of about 10 [mu] m.

【0064】次いで、研磨治具から外した上記研磨試料を単孔メッシュに固定し、イオンシンニング装置に装着する。 [0064] Then, to secure the abrasive sample was removed from the polishing jig single-hole mesh, attached to the ion thinning device. イオンシンニングでは、上記単孔メッシュを回転させながら裏面のみにアルゴンイオンを斜め照射し、上記研磨試料をさらに薄片化する。 The ion thinning, while rotating the single-hole mesh argon ions obliquely irradiated only to the back surface, further thinned the abrasive samples. イオンシンニングは、 Ion thinning is,
通常、試料の表裏面からイオン照射を行なうが、本例は表面近傍欠陥を観察することが目的であるため、表面側からのイオン照射は行なわない。 Usually, the ion irradiation from the front and back surfaces of the sample, this example because it is an object to observe the near-surface defects, not performed ion irradiation from the surface side. 最終的に上記マーク4 Finally, the mark 4
1がある中央付近を100nm程度以下まで薄くして平面TEM試料5Bとする。 Near the center where there is a 1 thinned to less than about 100nm and planar TEM sample 5B.

【0065】この平面TEM試料5Bは単孔メッシュと共にTEMステージに装着してTEM解析する。 [0065] The planar TEM sample 5B are TEM analysis by mounting the TEM stage with single-hole mesh. 平面T Plane T
EM試料5Bの観察では低倍率で数10μm平方の広領域を一度に観察でき、先にFIB加工したマーク41は人工的な形状と配列であるため容易に探し出すことができる。 In observation of the EM sample 5B can observe a wide range of several 10μm square at a low magnification at a time, it marks 41 FIB processing above can find easily because it is arranged and artificial shape. このマーク41を基準にして注目する表面近傍欠陥42Aを特定し、平面方向から高倍率でTEM観察できる。 Identify the near surface defects 42A of interest the mark 41 as a reference, can TEM observed from the plane direction at a high magnification.

【0066】このように、本発明による試料作製方法は、欠陥検出によって得た座標もしくはその近傍にFI [0066] Thus, the sample preparation method according to the present invention, FI to coordinate or near obtained by the defect detection
Bによってマークを施し、そのマークを基準に注目する欠陥を間違いなく探し出せる試料作製方法である。 Subjected to marked by B, and sample preparation method Sagashidaseru without defects of interest based on the mark mistake.

【0067】なお、本実施例では、マークを付ける方法としてFIBを用いた例を示したが、パルスレーザ光照射によるウェハ表面のアブレーションを利用したマーキングでもよい。 [0067] In this embodiment, an example of using an FIB as a way of marking, may be marked using the ablation of the wafer surface by the pulsed laser beam irradiation. さらに、電子ビーム照射によって試料近傍の雰囲気に含まれる例えば炭素などの不純物をウェハ上に堆積させてマークとしてもよいし、また、高精度に駆動するメカニカルな金属プローブやダイヤモンドプローブによる押し当てや引っ掻きなどによってマークとしてもよい。 Furthermore, to impurities such as electron beam such as carbon contained in the atmosphere in the vicinity of the sample by the irradiation may be marked be deposited on the wafer, also pressing or scratching by mechanical metal probe or diamond probes for driving with high precision it may be marked by such. いずれの方法もTEM観察では欠陥との区別がつくので好適である。 Any method is suitable because can be distinguished between the defect is also TEM observation. このように本発明の試料作製方法によって、表面近傍欠陥検出によって得られた欠陥のうち、注目する欠陥を平面方向から間違いなく観察することができるため、欠陥の解析を効率よく間違いなく行なうことができる。 The sample preparation method of the present invention, among the defects obtained by the near-surface defects detection, it is possible to observe definitely defects of interest from the planar direction, it is performed without efficiently definitely the analysis of the defect it can.

【0068】なお、上記実施例では欠陥検出部とマーキング部を別々に構成して、対象とする試料を欠陥検出部からマーキング部に移設する例を説明したが、装置構成として欠陥検出部とマーキング部を別にする構成に限定されることはなく、欠陥検出を行なった場所でマーキングを行なってもよい。 [0068] Incidentally, configured separately defect detector and the marking portion in the above embodiment, an example has been described of transferring the marking portion of the sample of interest from the defect detecting section, the defect detecting section and marked as device configuration it is not limited to separately configure the part may perform marking in place of performing defect detection.

【0069】<実施例2>本実施例は、実施例1で作製した平面TEM試料をTEM観察して検出した注目する表面近傍欠陥について、さらに断面方向からもTEM観察するための試料作製方法である。 [0069] <Example 2> This embodiment is a planar TEM sample prepared in Example 1 for the surface near defects of interest was detected TEM observation, the sample preparation method for also TEM observation from a cross-sectional direction is there. この方法については、上記実施例1に継続する工程として説明する。 This method is described as a step of continuing in Example 1 above.

【0070】図5(a)は平面TEM試料5Bの平面T [0070] 5 (a) is a plan T plane TEM sample 5B
EM像44であり、マーク41cと表面近傍欠陥42A An EM picture 44, the mark 41c and the near-surface defects 42A
が確認でき、マーク41cと表面近傍欠陥42Aのおおよその相対位置関係がわかる。 There can be confirmed, it is apparent approximate relative positional relationship between the mark 41c and the surface near defects 42A. まず、上記の注目する表面近傍欠陥42Aを含む平面TEM像44を低倍率像から高倍率像まで複数の領域を計算処理機に記憶させるか、写真など記録紙に残す。 First, it stores the planar TEM image 44 into a plurality of regions computational processor from a low magnification image to a high magnification image including a near-surface defects 42A to the aforementioned attention, leaving the photograph such as a recording paper. この時、基準のマーク41 At this time, the standard of the mark 41
cも表面近傍欠陥42Aと同じ画面内に入るようにしておくことが重要である。 c also is important to to enter the same screen as the near-surface defects 42A. 好ましくは複数個のマーク41 Preferably, a plurality of marks 41
cが一緒に画像内に入っていると、注目する表面近傍欠陥42Aの位置出しが非常に容易になる。 If c is in the image together, positioning in the vicinity of the surface defects 42A of interest becomes very easy.

【0071】次に、TEM観察した平面TEM試料5B Next, the planar TEM sample 5B was observed by TEM
をメッシュに搭載したまま試料作製装置に移動させ、平面TEM試料5Bから注目する表面近傍欠陥42Aを含むμmレベルの微小試料を摘出する操作を行なう。 Are moved to the sample preparation device while being mounted on the mesh, it performs an operation to remove the μm level of micro sample containing near-surface defects 42A of interest from the plane TEM sample 5B. 平面TEM試料5Bから注目する欠陥を含む微小試料を摘出するには、注目部の位置を正確に把握しなければならない。 To excised micro-sample that contains a defect of interest from the plane TEM sample 5B must know exactly the position of the target portion.

【0072】先に記したマークでは、マークの間隔が大きく、注目する欠陥との位置関係が正確に把握できなので、欠陥の位置を正確に識別するために、図5(b)のように、平面TEM画像をもとに再度さらに細かなマーキングを施す(以下、ここでのマークを第2マーク46 [0072] In the mark previously noted, large spacing of the mark, the positional relationship between the defect of interest is an accurately grasped, in order to accurately identify the location of the defect, as shown in FIG. 5 (b), the planar TEM image subjected again finer markings based on (hereinafter, the mark wherein the second mark 46
と呼ぶ)。 The call).

【0073】第2マーク46の形状は図3に例示したものと同様のパターンでよいが、全体寸法をさらに小さくする。 [0073] The shape of the second mark 46 may be a pattern similar to that illustrated in FIG. 3, but further reduce the overall dimensions. 具体的な寸法例として、先のマーク41cよりはるかに小さい幅約0.05μm、長さ0.3μmの短い線分を0.5μm間隔で4辺に配置する。 As specific dimensions example, arranged about much smaller width than the previous mark 41c 0.05 .mu.m, a short segment lengths 0.3μm four sides at 0.5μm intervals. 形成する第2マーク46をなるべく小さくするためには、FIBの電流を極力小さく、照射時間も極力短くする。 To minimize the second mark 46 to be formed, the current of the FIB minimize, as much as possible shorter irradiation time. マークは薄片を貫通しなくても、人工的な配置をした損傷領域として残り、人工的形状のため欠陥とは容易に区別ができる。 Mark without penetrating the flakes, can be easily distinguished from the defect for the rest, the artificial shape as a damaged region in which the artificial arrangement.

【0074】このような第2マーク46を施した平面T [0074] plane T which has been subjected to such a second mark 46
EM試料5Bを再度TEMで平面観察すると、第5 In plan observed again TEM an EM specimen 5B, a fifth
(b)のように、上記第2マーク46との相対位置関係から表面近傍欠陥42Aの位置がさらに詳しくわかる。 As in (b), the position of the near-surface defects 42A from the relative positional relationship between the second mark 46 is seen in more detail.
このTEM像を計算処理機に記憶させるか写真など記録紙に残し、これをもとに、マーキング部で注目する表面近傍欠陥42Aを含む微小領域を平面TEM試料から摘出して、表面近傍欠陥42Aを含む垂直方向の薄片に加工して断面観察用のTEM試料を形成できる。 Leaving the TEM image calculation processing paper and whether to store photograph machine, on the basis of this, excised small region including the near-surface defects 42A of interest in the marking unit from the plane TEM sample near the surface defects 42A It can form a TEM sample for cross-sectional observation by processing the vertical slice including.

【0075】以下に、注目する表面近傍欠陥42Aを含む試料5Cの摘出について図6を用いて詳しく説明する。 [0075] The following will be described in detail with reference to FIG. 6 for extraction of a sample 5C containing near-surface defects 42A of interest.

【0076】まず、先の第2マーク46と注目する表面近傍欠陥42Aが同一視野にあるTEM像をもとに、表面近傍欠陥42Aの位置が表面観察で認別するための位置特定用マークキング61を施す。 [0076] First, based on the TEM image near the surface defects 42A of interest and the second mark 46 previously are in the same field, the near-surface defects 42A localizing Mark King for position is 認別 in surface observation of 61 is performed. 具体的には図6 More specifically, FIG. 6
(b)のように、表面近傍欠陥42Aを挟むような配置にFIB62で加工を施す。 As in (b), subjected to processing by FIB62 the arrangement as to sandwich the near-surface defects 42A. 位置特定用マーク61はさらに精密な加工位置合わせを実現するために線幅の細いマーク部61'も有している。 Localizing mark 61 line widths narrow mark portion 61 in order to achieve a more precise machining alignment 'also has. 本実施例では、観察領域を挟んで5μmと1μm間隔で線分マークを4個、FIB In this embodiment, four line segment marks 5μm and 1μm intervals across the viewing area, FIB
照射によって施した。 It was performed by irradiation.

【0077】次に、図6(c)に示すように上記2個の位置特定用マーク61を結ぶ線分を覆うように試料保護ための保護膜63を形成する。 [0077] Next, a protective film 63 for sample protection to cover the line segment connecting the two position specification marks 61 as shown in FIG. 6 (c). 保護膜63はデポジション用ガスを供給しつつFIB62を矩型に走査することで走査領域に金属膜を形成することによってなされる。 Protective film 63 is made by forming a metal film on the scanning area by scanning the FIB62 while supplying a deposition gas into the rectangular type.
本実施例では幅約2μm、長さ14μm、高さ1μm程度のタングステン膜を形成した。 Forming a width of about 2 [mu] m, a length 14 [mu] m, height 1μm about the tungsten film in the present embodiment. ただし、保護膜63はタングステンに限ることはなく、炭素膜やプラチナ膜、シリコン膜などで形成してもよい。 However, the protective film 63 is not limited to tungsten, carbon film or a platinum film, it may be formed with silicon film.

【0078】次に微小試料の摘出工程に入る。 [0078] then enters the extraction process of the micro-sample. 図6 Figure 6
(d)のように、保護膜63を囲むように、FIB62 As in (d), so as to surround the protective layer 63, FIB62
によってコの字状に切り込みを入れることでカンチレバー65ができる。 It is cantilever 65 by a cut in a U-shape by. 寸法例として、おおよそ幅4μm、長さ18μm、試料厚さ0.1μmである。 As exemplary dimensions, the approximate width of 4 [mu] m, length 18 [mu] m, a sample thickness 0.1 [mu] m.

【0079】次に、図6(e)のように、カンチレバー65にプローブ66を接触させる。 [0079] Next, as shown in FIG. 6 (e), the contacting probe 66 on the cantilever 65. プローブ66は微小試料の移送手段の先端に固定したもので、移送手段の駆動部(図示せず)には、不注意なプローブ66の押し付けによるカンチレバー65やプローブ66の破損を避けるために、プローブ66が試料に接触した時点で+Z方向駆動を停止させる機能を有している。 Probe 66 is obtained by fixing the distal end of the transport means of the micro sample, the driving unit of the transfer means (not shown), in order to avoid damage to the cantilever 65 and probe 66 by pressing the inadvertent probe 66, the probe 66 has a function of stopping the + Z direction drive when in contact with the sample. プローブ66の接触後、プローブ66をカンチレバー65に固定するために、プローブ66がカンチレバー65に接触した状態でプローブ66先端を含む約2μm平方の領域にデポジション膜67を形成する。 After contact of the probe 66, to secure the probe 66 to the cantilever 65, the probe 66 to form a deposition film 67 of about 2μm square region including the probe 66 tip in contact with the cantilever 65. デポジション膜67は保護膜63と同じ方法で形成し、同じ成分でよい。 Deposition film 67 is formed in the same manner as the protective film 63 may be the same component. こうようにしてプローブ66とカンチレバー65(摘出すべき試料)とが接続できる(図6(f))。 In the Koyo probe 66 and the cantilever 65 and (the sample to be removed) can be connected (Fig. 6 (f)).

【0080】その後、図6(g)のようにカンチレバー65の支持部68にFIB62を照射してスパッタ加工し、カンチレバー65を切断する。 [0080] Subsequently, sputtering process by irradiating a FIB62 the supporting portion 68 of the cantilever 65 as shown in FIG. 6 (g), cutting the cantilever 65. 切断後、プローブ6 After cutting, the probe 6
6を徐々に上昇させると、図6(h)のように微小薄片試料5Cを元の平面TEM試料5Bから分離摘出できる。 When gradually increasing the 6 can be separated excised micro thin sample 5C from the original planar TEM sample 5B as shown in FIG. 6 (h).

【0081】以下は図7を用いて欠陥42Aを断面方向から見るための断面TEM試料を作る加工手順を説明する。 [0081] The following processing steps will be described making cross-sectional TEM sample for viewing defects 42A from a cross-sectional direction with reference to FIG.

【0082】まず、図7(a)のように摘出した微小薄片試料5Cを平面TEM試料5Bから上昇した状態で停止させ、試料ステージを試料ホルダ70が微小薄片試料5Cの真下に来るように相対的に移動させ、次いで(図7(b)のようにプローブ66を降下させて微小薄片試料5Cを試料ホルダ70に接触させる。微小薄片試料5 [0082] First, excised a micro thin sample 5C is stopped in a state of rising from the plane TEM sample 5B, relative to the sample stage sample holder 70 comes directly below the micro thin sample 5C as shown in FIGS. 7 (a) to move, then (to the micro-thin sample 5C is lowered the probe 66 as shown in FIG. 7 (b) contacting the sample holder 70. micro thin sample 5
Cが試料ホルダ70に接触した時、プローブ66の降下は自動停止される。 When C is in contact with the sample holder 70, drop the probe 66 is automatically stopped.

【0083】次いで、微小薄片試料5Cを試料ホルダ7 [0083] Then, the sample holder 7 a micro thin sample 5C
0に固定するためにデポジション膜71を微小薄片試料5Cと試料ホルダ70にまたがるように形成する。 0 to the deposition film 71 is formed so as to extend over the micro-thin sample 5C and the sample holder 70 for fixing. 本実施例でのデポジション膜71は、微小薄片試料5Cの長手方向の端辺に2μm平方程度の大きさである(図7 Deposition film 71 in this embodiment is the size of about 2μm square to the longitudinal direction of the edge of the micro-thin sample 5C (FIG. 7
(c))。 (C)). その後、デポジション膜67にFIB62照射して微小薄片試料5Cからプローブ66を分離し、プローブ66破損を防止するためにプローブ66をさらに試料ホルダ70から遠避けて待機させる。 Thereafter, the probe 66 is separated from the micro thin sample 5C was FIB62 irradiating the deposition film 67, to wait to avoid far from further sample holder 70 of the probe 66 to prevent probe 66 damage. さらに微小薄片試料5Cを試料ホルダ70に確実に固定するために、 To further securely fix the micro thin sample 5C on the sample holder 70,
微小薄片試料70の長手方向の他端辺にも2μm平方程度のデポジション膜71'を形成する(図7(d))。 To the other longitudinal end side of the micro-thin sample 70 to form a deposition film 71 'of about 2μm square (FIG. 7 (d)).

【0084】次に、試料ホルダ70に固定された微小薄片試料5Cに対してFIB62を照射して、試料ホルダ70とともに側面を除去して凹部72を形成する。 [0084] Next, by irradiating FIB62 to the sample holder 70 in a fixed micro thin sample 5C, to form a recess 72 to remove the side with the sample holder 70. 本実施例では凹部72の間口は約10μm、奥行約2μm、深さは約3μmとした(図7(e))。 Frontage of the recess 72 in this embodiment is approximately 10 [mu] m, depth of about 2 [mu] m, the depth was about 3 [mu] m (FIG. 7 (e)). さらに、反対側の側面に、中央部に厚さが約0.1μmの薄壁が残るように凹部72'を加工する(図7(f))。 Further, the side surface of the opposite side, the thickness of the center portion is processed a recess 72 ', as thin-walled approximately 0.1μm remains (FIG. 7 (f)).

【0085】図7(g)が完成した薄片試料の断面試料で、中央の薄壁部73の上部74が注目する表面近傍欠陥42A(図示せず)が含まれた微小薄片試料5Cの断面試料で、高さ約0.1μm、幅約0.1μm、長さ約1 [0085] In shown in FIG. 7 (g) are cross-sectional sample of the completed thin sample, the center of the near-surface defects 42A of the top 74 of the thin wall portion 73 is focused (not shown) is included micro thin sample 5C sectional sample in about 0.1 [mu] m, a width of about 0.1 [mu] m height, a length of about 1
0μmの細線状である。 0μm which is a thin line. 参考のために、TEM観察時の入射する電子線の方向を矢印75で示した。 For reference, it showed a direction of the electron beam incident upon TEM observation by an arrow 75. このように、電子線は微小薄片試料の表面にほぼ平行に入射する。 Thus, the electron beam is substantially parallel to incident on the surface of the micro-thin sample.

【0086】このように、図6と図7で示した手順によって、表面近傍欠陥42Aを断面方向から観察するための試料を作成できた。 [0086] Thus, according to the procedure shown in FIGS. 6 and 7, could create a sample for observing the near-surface defects 42A from the cross-sectional direction. 本実施例の方法によると高精度に欠陥部位の位置出しができる。 To a high accuracy according to the method of this embodiment can positioning of the defect site. しかもこれらの工程をすべて真空雰囲気中で行なえるため、不要な微粉末の付着などが殆どなく加工できる。 Moreover, since perform these steps at all in a vacuum atmosphere, it can be processed with little and unnecessary fine powder deposition.

【0087】このように作製した上記断面試料をTEM [0087] TEM the cross section sample prepared in this manner
に導入する。 It is introduced into. その後のTEM観察技術についてはよく知られているのでここでは説明を省略する。 Since the subsequent TEM observation techniques well known will not be described here.

【0088】このように平面TEM像と注目部の断面T [0088] cross-section T of the target portion and thus planar TEM image
EM観察で得られた断面TEM像とを複合的に解釈することで、注目する表面近傍欠陥42Aの立体構造を推測することができる。 A cross-sectional TEM images obtained by the EM observation by interpretation combined, it is possible to infer the conformation of near surface defects 42A of interest. 例えば本実施例の場合、欠陥像が平面TEM観察では正方形で、断面TEM観察では菱形であったとすると、両TEM像を複合的に解釈して欠陥は八面体構造であると解釈できる。 For example, in the case of this embodiment, square in the defect image plane TEM observation, the cross-sectional TEM observation assuming that a diamond, defects interprets both TEM image in a composite manner can be interpreted as an octahedral structure. このように、平面のみ、もしくは断面のみのTEM観察では解釈のつきにくい欠陥構造であっても、同一欠陥を90°異なった方向から観察することによって、構造を正確に解釈できるようになった。 Thus, plane only, or even in cross-section only the TEM observation a hard defect structure per interpretation, by observing the same defect from 90 ° different directions, can now be accurately interpret the structure.

【0089】なお、マーキング方法については、FIB [0089] It should be noted that, for the marking method, FIB
以外にも、予めマーク形状の開口パターンを設けたステンシルマスクを用い、投射イオンビームによって複数のマークパターンを一気に形成してもよい。 Besides, using a stencil mask having an opening pattern in advance mark shape may be once formed a plurality of mark patterns by a projection ion beam. 特に投射イオンビームでは観察視野の大きさに関わらず一定のマークパターンを付けることができるので、高倍率の視野についてもマークの数や配置が相似形のマーキングを行なうことができる。 In particular, since the projection ion beam can be given a certain mark pattern regardless of the size of the observation field of view, the number and arrangement of the marks also the field of view of the high magnification can be performed markings similar figures.

【0090】<実施例3>本実施例は、上記試料作製方法を実現するための試料作製装置に関する実施例である。 [0090] <Example 3> This embodiment is an embodiment relating to sample preparation apparatus for implementing the above-described sample preparation methods.

【0091】図1は、本発明による試料作製装置の一実施例で、全体の概略構成を説明するための平面図である。 [0091] Figure 1 is one embodiment of a sample preparation apparatus according to the present invention, is a plan view illustrating a schematic overall configuration. 試料作製装置1は、欠陥検出部2とマーキング部3 Sample preparation apparatus 1, the defect detection section 2 and the marking unit 3
がウェハハンドリング部4を介して連結された構造である。 There is a structure that is connected via a wafer handling unit 4. マーキング部3はウェハ5を真空容器内に導入するためのロードロック室16を備える。 Marking unit 3 includes a load lock chamber 16 for introducing the wafer 5 in the vacuum chamber. ウェハハンドリング部4はウェハ5を欠陥検出部2とマーキング部3へに出し入れするための機構であり、伸縮アーム4Aと回転機構4Bなどを含む構成である。 Wafer handling unit 4 is a mechanism for loading and unloading the wafer 5 to the defect detection section 2 and the marking unit 3, a configuration and the like telescopic arm 4A and rotating mechanism 4B.

【0092】ウェハ5の移動は通常、ウェハトレイ6に設置した状態で行なう。 [0092] movement of the wafer 5 is usually carried out in the state installed in the wafer tray 6. 欠陥検出部2で注目すべき欠陥が検出された場合に、ウェハ5を欠陥検出部2からマーキング部3に移送したり、また、マーキング部3からウェハ5を搬出し、再度欠陥検出部2で検査することもできる。 If the defect notable defect detection unit 2 has been detected, or transported to the marking unit 3 of the wafer 5 from the defect detector 2, also carries the wafer 5 from the marking unit 3, the defect detecting section 2 again it is also possible to inspection. 欠陥検出部2とマーキング部3の制御ならびにデータの収集や処理は計算処理部15で信号線15A、1 Signal line 15A, the defect detecting section 2 and the marking unit control and collection and processing calculation processing unit 15 of the data of 3 1
5Bを介して行なう。 Carried out through a 5B.

【0093】欠陥検出部2の詳細な構成を図8で説明する。 [0093] illustrating the detailed structure of the defect detecting unit 2 in FIG. 8. 欠陥検出部2はウェハ5表面の表面近傍欠陥を計測する部分で、対象とするウェハ5はウェハトレイ6に設置し固定できる。 Defect detection unit 2 in the portion for measuring the near-surface defects of the wafer 5 surface, the wafer 5 of interest can be placed and fixed on the wafer tray 6. このウェハトレイ6ごと高速に回転および並進運動ができる試料ステージ7に設置する。 Placed on the sample stage 7 can rotate and translate to the wafer tray every six fast.

【0094】ウェハ5に照射するレーザ光8A、8B [0094] The laser beam 8A to be irradiated to the wafer 5, 8B
は、半導体励起YAGレーザ9A(波長532nm)と半導体レーザ9B(波長810nm)から出射される。 It is emitted from the semiconductor-excited YAG laser 9A (wavelength 532 nm) and a semiconductor laser 9B (wavelength 810 nm). 各々のレーザビームの経路中にはビーム平行化用レンズ10 Each of the laser beam lens beam collimation in the path of 10
A、10B、反射板11A、11'A、11B、11' A, 10B, the reflecting plate 11A, 11'A, 11B, 11 '
B等が配置され、ウェハ5に対して入射角75°で集束入射できる。 B or the like is arranged, can be focused at an incident angle of 75 ° with respect to the wafer 5. レーザ光8A、8Bは、ウェハ5を回転させることで、ウェハ表面をスパイラル状に走査する。 Laser beam 8A, 8B, by rotating the wafer 5, scans the wafer surface in a spiral shape. ビーム径はおよそ5μm×25μmである。 The beam diameter is approximately 5 [mu] m × 25 [mu] m.

【0095】装置構成としてさらに、表面近傍欠陥があればレーザ光の走査に伴って欠陥からパルス的に発生する散乱光12を集める集光レンズ13、反射板11C, [0095] Further as an apparatus configuration, a condenser lens 13 to collect scattered light 12 generated from defects in pulses with the scanning of the laser beam if the near-surface defects, reflector 11C,
11'C、波長別に散乱光12A、12Bを検出する光電子増倍管14A、14B、散乱光が発生した位置と二波長の信号強度を記憶させる計算処理機15などを有している。 11'C, has scattered light 12A by wavelength, the photomultiplier tube 14A for detecting the 12B, 14B, and computing processor 15 which scattered light and stores the signal intensity of the position and two-wavelength generated. このような構成で得られたデータによって、欠陥のウェハ面内分布、欠陥の深さ位置分布、欠陥の粒径分布などを求めることができる。 The obtained data in such a configuration, the wafer-plane distribution of the defect, the depth position distribution of the defect can be determined and the particle size distribution of defects.

【0096】一方、マーキング部3は、ウェハ5を載置したウェハトレイ6ごとロードロック室16を介して真空容器17に導入できる構造である(図1参照)。 [0096] On the other hand, the marking unit 3 has a structure that can be introduced into the vacuum chamber 17 through the wafer tray every six load lock chamber 16 placing the wafer 5 (see FIG. 1). 真空容器17にはウェハ5などを観察してマークを付けるF F mark by observing such as a wafer 5 to the vacuum vessel 17
IB照射部18とウェハ5を載置する試料ステージ1 Sample stage 1 for placing the IB irradiation portion 18 and the wafer 5
9、二次電子または二次イオンを検出する二次粒子検出器20を含んでいる。 9, it includes a secondary particle detector 20 for detecting secondary electrons or secondary ions. 計算処理部15は欠陥検査部2の計算処理部15と兼用で、FIB照射部18、試料ステージ19、二次粒子検出器20などを信号線15Bを介して制御する。 Calculation processing unit 15 shared with the calculation processing section 15 of the defect inspection unit 2, FIB irradiation section 18, the sample stage 19 is controlled via the signal line 15B and the secondary particle detector 20.

【0097】FIB照射部18は、例えば液体金属イオン源、ビーム制限アパチャ、集束レンズ、対物レンズなどから構成され、液体金属イオン源から放出されたイオンビームを10nm程度から数100nm径のFIBに形成する。 [0097] FIB irradiation section 18, for example, a liquid metal ion source, beam limiting aperture, the focusing lens is composed of such an objective lens, forming an ion beam emitted from a liquid metal ion source FIB several 100nm diameter from about 10nm to. FIBは偏向器の電圧印加方法により種々の形状に走査でき、局所的な加工ができる。 FIB can be scanned into various shapes by the voltage application method of the deflector, it is localized machining. FIB照射時に試料から発生する二次電子または二次イオンを二次粒子検出器20で検出することで、試料のSIM像もしくは二次イオン像をディスプレイに表示でき、顕微鏡としての役割も果たす。 Secondary electrons or secondary ions generated from the sample during the FIB irradiation to detect the secondary particle detector 20, can view the SIM image or secondary ion image of the sample on the display also serves as a microscope. 上記SIM像は必要に応じて計算処理部15に記憶させる。 The SIM image is stored in the calculation processing unit 15 as necessary.

【0098】計算処理部15は欠陥検出部2で得た欠陥座標の情報を受け取って処理でき、検出した表面近傍欠陥の座標のうち、欠陥の深さや大きさを考慮して、注目する欠陥の座標を指示することで、試料ステージ19が動作し、上記注目する欠陥をFIBの視野内に停止させることができる。 [0098] calculation processing unit 15 can receive and process information of the defect coordinates obtained by the defect detection section 2, of the coordinates of the detected near-surface defects, defects in consideration of the depth and size of the defect, attention by indicating a point, the sample stage 19 is operated, the defects of the target can be stopped in a FIB field of view. また、計算処理部15に事前にマーク形状を記憶させておくことで、マーキングの命令を計算処理部15に与えることにより、瞬時に実施例1で説明したようなマークを付けることができる。 The calculation processing unit 15 in advance by storing the mark shape by providing a marking command to the calculation processing unit 15, can be marked as described in Example 1 immediately.

【0099】このような試料作製装置1を用いることによって、検出した欠陥のうち注目する欠陥の近傍にマークを付けることができ、マークを付けた試料を解析することによって、注目する欠陥の形態などの詳細を明らかにできる。 [0099] By using such a sample manufacturing apparatus 1, it can be marked in the vicinity of the defect of interest among the detected defect, by analyzing the samples marked, such as in the form of a defect of interest can the details of the obvious.

【0100】なお、本実施例では、マークを付ける手段としてFIB照射部18を設置したが、FIB照射部1 [0100] In the present embodiment, it has been established FIB irradiation unit 18 as a means for marking, FIB irradiation unit 1
8のかわりに、試料表面のアブレーションを利用してマーキングを行なうために、エキシマレーザなどのパルスレーザ光照射部あるいは半導体レーザ光照射系を設置してもよいし、試料近傍の雰囲気に含まれる不純物を付着させてマークとするために、電子ビーム照射系を設置してもよい。 8 instead of the impurities in order to perform the marking by utilizing ablation of the sample surface, may be equipped with pulse laser light irradiation portion or semiconductor laser beam irradiation system such as an excimer laser, contained in the atmosphere in the vicinity of the sample was allowed to adhere to the mark, it may be installed electron beam irradiation system. また、機械的な押し当てや引っ掻きなどによってマークするために高精度で駆動できメカニカルな金属プローブやダイヤモンドプローブを設置してもよい。 Also, the drive can mechanical metal probe or diamond probe with high accuracy may be installed to mark the like mechanical pressing or scratching.
ただし、メカニカルプローブの場合、顕微手段が必要で、走査型電子顕微鏡などが併用される。 However, if the mechanical probe, microscopic means is required, such as a scanning electron microscope are used in combination. また、FIB In addition, FIB
照射光学系のかわりに、投射イオンビーム光学系を用いてもよい。 Instead of the irradiation optical system, it may be used a projection ion beam optics. いずれの方法でもTEM観察では欠陥と人工的なマークとの区別がつくので、欠陥の位置を特定し易く好適である。 Since can be distinguished between the defect and artificial marks in even TEM observation by either method, it is preferable easily identify the position of the defect.

【0101】<実施例4>図9を用いて欠陥検査部2で検出した欠陥のうち、注目する欠陥を含むμmレベルの微小試料を摘出し、断面方向からTEM観察するための試料に加工する装置を説明する。 [0102] <Example 4> Among the defects detected by the defect inspection unit 2 with reference to FIG. 9, was excised μm level of micro-sample that contains a defect of interest is processed from a cross-sectional direction in a sample for TEM observation the device will be described.

【0102】図9の試料作製部23は、図1におけるマーキング部3の役割も果たし、マーキング部3の基本構成に微小試料を試料ホルダに移し変える試料移送部24 [0102] Sample Preparation 23 of FIG. 9 also acts marking unit 3 in FIG. 1, the sample transfer unit 24 to change the micro-sample in the basic configuration of the marking unit 3 and transferred to a sample holder
を少なくとも加えた構成で、局所的にデポジション膜を形成するためのガスを供給するデポジション用ガス源2 At least the added configuration with locally deposition film deposition gas source for supplying a gas for forming a 2
5を搭載する場合もある。 There is also a case of mounting the 5. 勿論、試料作製部23は試料に対してマークを付けることも可能である。 Of course, sample preparation portion 23 may also be marked on the sample.

【0103】試料移送部24を駆動するための試料移送制御部24'、デポジション用ガス源25を駆動するためのデポジション源制御部25'、FIB49を照射するFIB照射部18を動作させるFIB制御部18'や試料ステージ19の位置を制御するためのステージ制御部19'は計算処理部15によって制御する。 [0103] sample transfer control unit 24 for driving the sample transfer unit 24 ', a deposition source controller 25 for driving the deposition gas source 25', FIB operating the FIB irradiation unit 18 for irradiating a FIB49 'stage control unit 19 for controlling the position of and the sample stage 19' the control unit 18 controls the calculation processing unit 15. 符号22 Reference numeral 22
は試料5の表面状態。 The surface state of the sample 5. 計算処理機15の計算結果や各種制御装置への指示、動作状態などの表示部である。 Calculation results and instructions to various control devices calculation processor 15, a display unit such as the operating state.

【0104】試料ホルダ(図示略)はTEMの試料ステージにサンプルを搭載するための治具で、ウェハトレイ6の一部に着脱可能な構造で、必要に応じて微小試料を搭載した試料ホルダをウェハトレイ6から離脱させてT [0104] Sample holder (not shown) in the jig for mounting a sample on a sample stage of the TEM, in a structure capable detachable part of the wafer tray 6, the wafer tray a sample holder equipped with micro-sample as required 6 is detached from the T
EMやSEM、その他解析装置に導入できる。 EM or SEM, can be introduced into other analysis equipment. 本実施例で用いた試料ホルダの寸法は長さ2.6mm、上部幅30 The dimensions of the sample holder used in this embodiment a length 2.6 mm, upper width 30
μm、下部幅200μm、高さ0.7mm(シリコンウェハ厚)の平板形状で、摘出した微小試料の固定面をシリコンウェハ面または劈開面とすることで、摘出した微小試料を固定面に固着してTEM観察しても固定面の凹凸が電子線照射を阻害することはない。 [mu] m, lower width 200 [mu] m, a flat plate shape of height 0.7 mm (silicon wafer thickness), the fixed surface of the excised micro-sample by a silicon wafer surface or cleaved surface, to secure the excised small sample fixing surface unevenness of the fixed surface does not hinder the electron beam irradiation be TEM observation Te. また、試料ホルダの形状や寸法はこれに限ることはないが、固定面をウェハ面もしくはへき開面にすることと固定面幅をできる限り薄くすることが、TEM試料に短時間で加工するためと、TEM観察しやすくするために必要である。 Moreover, it is not limited to this shape and size of the sample holder, the fixing surface may be as thin as possible a fixing surface width to the wafer surface or cleaved surface, for processing in a short time TEM sample and is necessary in order to facilitate TEM observation.

【0105】また、ホルダカセット27は上記試料ホルダを搭載する治具であり、ウェハトレイ6に付属して搭載されている。 [0105] The holder cassette 27 is a jig for mounting the sample holder is mounted included with the wafer tray 6. 1個のホルダカセット27に搭載する試料ホルダは1個でも複数個でもよく、特に複数個であれは試料ホルダの着脱や管理に便利である。 The sample holder to be mounted on one holder cassette 27 may be a plurality even one, is any particularly a plurality is useful detachable and management of the sample holder. また、ウェハトレイ6に設置するホルダカセット27が複数個であってもよい。 The holder cassette 27 installed in the wafer tray 6 may be plural. 例えば1個の試料ホルダに摘出した微小試料を1個搭載するとして、1個のホルダカセット27に1 For example 1 a single micro-sample excised specimen holder as to one mounted on one holder cassette 27
0個の試料ホルダが搭載でき、このホルダカセット27 0 of the sample holder can be mounted, the holder cassette 27
がウェハトレイ6に5個搭載されているとすると、1枚のウェハから50個の微小試料を連続的に摘出することができ、種々の条件での表面近傍欠陥を効率よく摘出でき、欠陥の解析を系統立って実施できる。 If There a are mounted five in the wafer tray 6, a 50 minute samples from one wafer can be continuously removed, can removed efficiently near-surface defects in a variety of conditions, analysis of the defect the can be carried out systematic.

【0106】試料移送部24はXYZの3軸に動く粗動機構部24AとZ方向に微動する微動機構部24Bから構成され、いずれも試料移送制御部24'によって動作する。 [0106] sample transfer unit 24 is composed of a fine movement mechanism 24B for fine movement in the coarse feed mechanism section 24A and the Z direction to move the three axes of XYZ, both of which operate by the sample transport control unit 24 '. 先端には微小試料を摘出するためのプローブ28 Probe 28 for the tip to remove the micro-sample
が接続されている。 There has been connected.

【0107】試料移送部24は、ウェハ5が大口径であってもその任意の箇所から素早くサンプリングできるようにするために、移動速度が早くストロークが大きい粗動機構部24Aと、粗動部の移動分解能と同等のストロークを有して高い移動分解能の微動部24Bとで構成し、試料移送部24全体を試料ステージ7と独立して設置して、サンプリング位置の大きな移動は試料ステージ移動に分担させた。 [0107] sample transfer unit 24, in order to be able to quickly sample from the point even of any a wafer 5 is a large diameter, and the coarse feed mechanism section 24A is larger fast stroke movement speed, the coarse portion have the same stroke and movement resolution constituted by the fine motion portion 24B of the high mobility resolution, the entire sample transfer unit 24 installed independently of the sample stage 7, a large movement share the specimen stage movement of the sampling position It was.

【0108】上記粗動機構部24AのXYZ方向の駆動はモータやギヤ、圧電素子などで構成し、数mm程度のストロークで、1μm以下の移動分解能を有している。 [0108] The drive of the coarse adjustment mechanism portion 24A of the XYZ direction is configured by a motor and gears, piezoelectric elements, a stroke of about several mm, and has a movement resolution of less 1 [mu] m. 上記Z方向の微動機構部24Bは、対物レンズと試料との間隔などの機械的制約から、できるだけコンパクトであることや、精密移動することが要求されるため、バイモルフ圧電素子を用いてサブμmの移動分解能が達成される。 The Z-direction fine movement mechanism 24B from mechanical constraints such as distance between the objective lens and the sample, as much as possible and it compact is, since is possible to precisely move is required, the sub-μm by using a bimorph piezoelectric element movement resolution is achieved.

【0109】微動機構部24Bの先端に微小試料を摘出する際に用いるプローブ28を備えている。 [0109] and a probe 28 to be used for extracting the micro-sample at the tip of the fine movement mechanism portion 24B. ただし、試料移送部24の構成はここに示した構成に限定されることはなく、3軸とも高精度に動作する機構を設置することで上記Z軸の微動機能を省略してもよいし、回転機構を追加してもよい。 However, the configuration of the sample transfer unit 24 is not limited to the configuration shown here, it may be omitted micromotion function of the Z-axis by installing a mechanism operating with high accuracy all three axes, rotation mechanism may be added.

【0110】この試料移送部24に類似した従来技術として特開平5−52721号公報(公知例2)がある。 [0110] There are Japanese Patent 5-52721 discloses a conventional art similar to the sample transfer unit 24 (known example 2).
この従来技術によれば、分離試料を搬送する搬送手段はバイモルフ圧電素子3個をXYZ軸に対応して構成していて、その搬送手段の設置位置は、上記公報からステージ上に設置されていると読み取れる。 According to this prior art, the conveying means for conveying the separated sample is constitute correspondingly three bimorph piezoelectric element XYZ axes, the installation position of the conveying means is disposed on the stage from the publication and read. この従来例のように搬送手段が試料ステージに設置されていると、注目する分離箇所が例えば直径300mmのウェハの中心部にある場合では、搬送手段先端の移動ストロークが、搬送手段位置から試料の所望箇所までの距離に比べて遥かに小さいため、試料ステージに設置された搬送手段では注目する分離箇所に届かないという致命的問題点を有することになる。 When the transport means as in the conventional example is placed on the sample stage, in the case in the center of the wafer separation position, for example, a diameter of 300mm of interest, the movement stroke of the conveying means tip, the sample from the conveying means position for much smaller than the distance to the desired location, it will have a fatal problem that does not reach the separation position of interest in the installed conveying means on a sample stage. 本実施例では上述のような不具合を避けるため、試料移送部24を試料ステージと独立して設けたことも特徴の一つである。 To avoid the above-mentioned problem, in this embodiment, it is also one of the features provided sample transfer unit 24 independently of the sample stage.

【0111】デポジション用ガス源25は先端のノズル29から有機金属ガスなど噴射できる構造で、有機金属ガスを試料に噴射しつつFIB走査することで走査領域にガス成分のデポジション膜を形成することができる。 [0111] deposition gas source 25 is a structure capable of injecting metal organic gas from the nozzle 29 of the tip, forming a deposition film of gas components in the scanning area by FIB scanning while ejecting the organometallic gas into the sample be able to.
このデポジション膜は試料表面の保護や部材同士の接着の役割を果たす。 The deposition film serves the adhesion of the protective and between members of the sample surface.

【0112】試料5であるウェハはロードロック室16 [0112] The wafer is a sample 5 the load lock chamber 16
を介して試料室内の真空度を損なうことなく試料ステージ19上に導入できる。 It can be introduced on the sample stage 19 without impairing the vacuum of the sample chamber through.

【0113】このような装置を用いることで、平面TE [0113] By using such a device, the planar TE
M試料における注目する欠陥をTEM観察するための試料を確実に加工することができ、同一の表面近傍欠陥を平面と断面の2方向からTEM観察することができ、これまで不明な点が多かった表面近傍欠陥の形態を多面的に解析できるようになった。 Defects of interest in M ​​sample can be reliably processed sample for TEM observation, the same near-surface defects can TEM observation from two directions of the plane and cross section, were many questions so far the form of the near-surface defects can now be multilaterally analyzed.

【0114】なお、本実施例4では、マーキング部と試料作製部とを兼用としたが、分離してもよく、例えば、 [0114] Incidentally, in the fourth embodiment, was also used a marking unit and a sample preparation unit, it may be separated, for example,
マーキング部には電子ビームを利用したマーキング法を採用し、試料作製部は上述のFIBを利用した構成としてもよい。 The marking unit employs a marking method using an electron beam, specimen preparation unit may be configured using the above FIB. また、ここで示した試料作製部を用いた微小試料の摘出方法については実施例2で詳述した。 Further, the extraction method of the micro sample with sample preparation unit shown here is described in detail in Example 2.

【0115】<実施例5>実施例3では、欠陥検出部2 [0115] In <Example 5> Example 3, the defect detecting section 2
とマーキング部3をまとめて備えた試料作製装置を示し、実施例4ではマーキング部を兼ねた試料作製部23 A marking unit 3 collectively shows the sample preparation device including, specimen preparation section 23 which also serves as a marking portion in the fourth embodiment
と欠陥検出部2を有した試料作製装置としたが、図10 And it was used as a sample preparation apparatus having a defect detection section 2, FIG. 10
のように、専らウェハ5の表面近傍欠陥を検出する表面近傍欠陥検出装置80と、専らウェハ5にマークを施すマーキング装置81が機械的に独立した構成としてもよい。 As in, the near-surface defect detection apparatus 80 for exclusively detecting the near-surface defects of the wafer 5, exclusively marking device 81 for applying a mark on the wafer 5 may be mechanically independent configuration. 本実施例の場合、表面近傍欠陥検出装置80とマーキング装置81の座標系を共通化し、それぞれの座標情報を共有し、各々の装置の試料ステージの駆動系を制御する命令を出したり、ウェハ5の情報を蓄える計算処理機82を有し、各々の装置とネットワーク83で結合された構成とする。 In this embodiment, the coordinate system near the surface defect detection apparatus 80 and the marking apparatus 81 and common, and share their coordinate information, or issues a command for controlling the driving system of the sample stage of each unit, the wafer 5 a calculation processing unit 82 for storing information, and coupled each composed of a device and the network 83.

【0116】対象とするウェハ5をマーキング装置81 [0116] marking the wafer 5, the target device 81
に導入すると共に、表面近傍欠陥検出装置80で検出した注目する欠陥の座標情報を指定することで、マーキング装置81のステージを駆動させ、注目する欠陥部を素早く視野内に捉えられるようにすることができる。 Is introduced, by specifying the coordinate information of the defect of interest detected near the surface defect detection apparatus 80, drives the stage of the marking device 81, to ensure that captured the attention to the quick visual field defect in can. また、予め計算処理機82に登録しておいたマーク形状をもとに、連続して加工できる構成としてもよい。 Further, based on the mark shape that has been registered in advance in computing device 82 may be configured to process continuously. さらには、このマーキング装置81が試料作製装置を兼ねていてもよく、マーキング装置と試料作製装置を独立させて、上記3つの装置を共通の計算処理機によって制御、 Furthermore may the marking device 81 is also used as a sample preparation device, by independent marking device and the sample preparation apparatus, controlling the three devices by a common computing processor,
データ収集を行なう構成でもよい。 It may be configured to perform data collection.

【0117】さらに、従来の集束イオンビーム装置に波長の異なるレーザがウェハに照射でき、散乱光を集束して分光し、検出器に送る機構を組み込んだ構成とし、各波長の散乱光から得られる表面近傍欠陥の存在座標を記憶する計算機が、集束イオンビーム制御や試料ステージの制御を兼ねる構成とすることで、検出した表面近傍欠陥のおおよそ近傍に集束イオンビームを照射することができる。 [0117] Furthermore, it irradiates the conventional focused ion beam different laser wafer wavelengths in the apparatus, and focuses the scattered light spectrally, a configuration incorporating a mechanism to send to the detector, is obtained from the scattered light of each wavelength computer for storing the presence coordinates near the surface defects, with a configuration that also serves as a control of the focused ion beam control and the sample stage, it is possible to irradiate a focused ion beam to approximate vicinity of the detected near-surface defects.

【0118】さらにまた、前記の表面近傍欠陥検出装置(例えばOSDA装置)において、試料ステージを真空容器内に設置できるようにしておき、またその真空容器には少なくとも集束イオンビーム照射光学系、二次電子検出器、デポジション用ガス供給源を設置し、検出した欠陥のうち注目する欠陥を集束イオンビームの照射領域内に試料ステージで移動できる制御系ならびに計算処理機を設けることで、注目する欠陥の近傍に集束イオンビームによってマークを付けることができる。 [0118] Furthermore, in the vicinity of the surface defect detection apparatus of the (e.g. OSDA device), a sample stage in advance so as to be installed in a vacuum chamber, and at least a focused ion beam irradiating optical system is on the vacuum vessel, the secondary electron detector, established a gas supply source for deposition, by providing a control system, as well as calculation processing device can move the sample stage to the irradiation area of ​​the defect of interest among the detected defect focused ion beam, the defect of interest it can be marked by a focused ion beam in the vicinity of.

【0119】<実施例6>本実施例は、半導体ウェハの表面近傍欠陥を製造の初期段階で検出し、その検出結果をもとに、そのウェハが半導体装置の製造に使用できるか否かを判定する、すなわちスクリーニングを行なう半導体ウェハ管理方法に関するものである。 [0119] <Example 6> The present embodiment is detected at an early stage of manufacturing the near-surface defects in the semiconductor wafer, based on the detection result, whether the wafer can be used in the manufacture of a semiconductor device determining, that is, to a semiconductor wafer management method for performing screening.

【0120】まず、データベースを作製しなければならない。 [0120] First of all, must produce a database. 数多くの半導体ウェハについて、表面欠陥検出装置を用いて表面近傍欠陥の数、面内および深さ分布、位置、形状、種類のうちの少なくともいずれかを計算処理機に記憶させる。 For a number of semiconductor wafers, the number of near surface defects using a surface defect detection apparatus, plane and depth distribution, position, shape, and stores at least one of the types in the calculation processor. 一方、表面近傍欠陥に関して、すでに述べた本発明の方法によって作成した試料について、T On the other hand, with respect to the vicinity of the surface defects, the samples prepared by the method of the present invention as already mentioned, T
EMないしSTEMによる形状観察を行い、その結果をなるべく多くの条件、例えば、ウェハ表面からの深浅度、密集度の高低、ウェハ周辺と中心部、欠陥寸法の大小等を計算処理機に記憶させる。 It is no EM performs a shape observation by STEM, the results as many conditions, for example, Shenzhen degree from the wafer surface, the density of the high and low, the wafer periphery and a center, and stores the magnitude of the defect size such as calculation processing device. このように記憶された多くのデータから、表面欠陥検出装置で得られた結果とTEMないしSTEMによる形状観察結果の相関をとる。 From thus stored number data, to not result TEM obtained by the surface defect detection apparatus correlate shape observation by STEM. 例えば「ある深さに分布する欠陥は八面体空孔が多い」などの傾向をデータベース化して計算処理部に記憶させる。 For example, "defects distributed in a certain depth octahedral vacancies many" is stored in the calculation processing unit and a database of trends like.

【0121】一方、半導体装置の製造に先立ち、使用するウェハについて表面欠陥検出を行なう。 [0121] On the other hand, prior to the fabrication of semiconductor devices, the surface defect detection for a wafer to be used. その時に得られる表面近傍欠陥の数、面内および深さ分布、位置、形状、種類のうちの少なくともいずれかをウェハの識別番号と共に計算処理部に記憶させる。 The number of near-surface defects obtained when the in-plane and depth distribution, position, shape, and stores the calculation processing unit together with the identification number of the wafer at least one of the types. また、最終的に仕上がった半導体装置をプローバ検査等のデバイス動作計測装置によって動作確認する。 Further, a semiconductor device which finished finally confirm operation by the device operation measuring apparatus of the prober inspection. このとき得られる動作が良好なチップと不良動作するチップについて、表面欠陥検出で得られた対応する場所の各評価項目との相関をとる。 For chips operating obtained in this case to malfunction and good chip, correlating the respective evaluation items corresponding location obtained by surface defect detection. さらに不良動作するチップについては、欠陥検出の結果と、欠陥と電子顕微鏡観察の結果との相関、および不良動作の原因、例えば絶縁膜の耐圧不良等とを対応付けて記憶させる。 The chip further malfunction, the result of the defect detection, correlation with the result of defects and electron microscopy, and the cause of the malfunction, for example, is stored in association with poor withstand voltage and the like of the insulating film.

【0122】このようにして、多くのウェハに対する表面欠陥検出結果と、欠陥の電子顕微鏡観察結果と、半導体装置の動作良好、不良の結果、不良部の原因との相関をデータベースとして計算処理部に蓄えておく。 [0122] Thus, the surface defect detection results for a number of wafers, and electron microscopic observation of the defect, work well semiconductor device, defective result, the calculation processing unit the correlation result in a defective portion as a database set aside.

【0123】このようなデータベースをもとに、半導体装置の製造現場においては、望ましくは製造に用いるウェハの全数について表面欠陥検出を行なう。 [0123] Based on such a database, the manufacturing site of a semiconductor device, preferably for surface defect detection for the total number of wafers used in manufacturing. このとき得られた表面近傍欠陥の数、面内および深さ分布、位置、 The number of near-surface defects obtained at this time, plane and depth distribution, location,
形状、種類のうちの少なくともいずれかのデータを計算処理機に取り込んで、これまでに蓄えたデータベースと比較すると、計測したウェハを用いてこの後半導体装置製造プロセスを継続した場合の、ウェハ1枚あたりの良品取得の歩留りがおおよそ推測できる。 Shape, incorporating at least one of data of the type in computing processor, when compared with a database accumulated so far, in the case of continuing the semiconductor device manufacturing processes after this with the measured wafer, one wafer the yield of non-defective acquisition per can roughly guess. ウェハ1枚の製造に関わるコストと製造によって得られる予測利益の比較から、ある水準以上の欠陥の多さや分布では、製造すれば損害が生じることが明らかになるので、製造の初期の段階で不良ウェハをスクリーニングできる。 Comparison of the predicted benefits obtained by cost and manufacturing related to the manufacture of single wafer, the multi and distribution of certain level or more defects, since clear that damages be manufactured occurs, failure at an early stage of the production the wafer can be screened. このスクリーニングよって、最終的な良品の半導体装置の取得歩留りが向上する。 By this screening, obtaining yields of final good semiconductor device can be improved.

【0124】 [0124]

【発明の効果】本発明によれば、ウェハの広範囲にわたって検出した表面近傍欠陥に、容易にマーキングすることができ、かつその表面近傍欠陥を含んだ部分を容易に摘出し、薄片化できる。 According to the present invention, in the vicinity of the surface defects detected over a wide range of wafer, it can easily be marked, and the part that includes the near-surface defects easily removed, can be thinned. このため、注目した表面近傍欠陥を短時間で詳細に解析できる。 Therefore, the attention was near-surface defects in a short time can be analyzed in detail.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の一実施例による試料作製装置の概略構成を示す平面図。 Plan view showing a schematic configuration of a sample preparation apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.

【図2】従来のOSDA装置の原理を説明するための縦断面図。 Figure 2 is a longitudinal sectional view for explaining the principle of a conventional OSDA device.

【図3】本発明によるマークキングの実施例を示すウェハ表面の部分平面図。 Partial plan view of a wafer surface showing an embodiment of a Mark King according to the present invention; FIG.

【図4】本発明によるマークキングの実施例を示すウェハ表面の部分平面図。 Partial plan view of a wafer surface showing an embodiment of a Mark King according to the present invention; FIG.

【図5】本発明による第2マークの形成工程を示すウェハ表面の部分平面図。 Partial plan view of a wafer surface showing the second mark forming process according to the present invention; FIG.

【図6】本発明の一実施例による微小試料を摘出する工程の手順を示す斜視図。 Perspective view showing a procedure of a process to remove the micro-sample according to an embodiment of the present invention; FIG.

【図7】本発明の一実施例による微小試料の断面を形成する工程の手順を示す斜視図。 Figure 7 is a perspective view showing a procedure of forming a cross-section of the micro sample according to an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例による欠陥検出部の構成を示す要部斜視図。 8 partial perspective view showing a structure of a defect detector according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施例によるマーク検出部の構成を示す要部斜視図。 9 partial perspective view showing a mark detection portion of the structure according to an embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施例による試料作製装置のブロック図。 Figure 10 is a block diagram of a sample preparation apparatus according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…試料作製装置、2…欠陥検出部、3…マーキング部、4…ウェハハンドリング部、5…ウェハ、6…ウェハトレイ、7…試料ステージ、8…レーザ光、9A、9 1 ... sample preparation device, 2 ... defect detector, 3 ... marking unit, 4 ... wafer handling unit, 5 ... wafer, 6 ... wafer tray, 7 ... specimen stage, 8 ... laser light, 9A, 9
B…光源、15…計算処理機、16…ロードロック室、 B ... light source, 15 ... computing unit, 16 ... load lock chamber,
17…真空容器、18…FIB照射部、19…試料ステージ、22…ディスプレイ、23…試料作製部、24… 17 ... vacuum vessel, 18 ... FIB irradiation unit, 19 ... sample stage 22 ... display, 23 ... sample preparation section, 24 ...
試料移送部、27…ホルダカセット、28…プローブ、 Sample transfer portion, 27 ... holder cassette 28 ... probe,
41…マーク、42A…表面近傍欠陥、44…平面TE 41 ... Mark, 42A ... near surface defects, 44 ... plane TE
M試料像、46…第2マーク、5A…ウェハ小片、5B M sample image, 46 ... second mark, 5A ... wafer pieces, 5B
…平面TEM試料、5C…微小薄片試料、63…保護膜、66…プローブ、70…試料ホルダ、74…断面試料。 ... planar TEM sample, 5C ... micro thin sample, 63 ... protective film, 66 ... probe, 70 ... sample holder, 74 ... cross-sectional sample.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 7識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/66 H01L 21/66 H G01N 1/28 F G N 21/88 645A (72)発明者 富松 聡 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 簑和 恭子 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Fターム(参考) 2G001 AA03 BA07 BA11 CA03 FA06 HA09 JA15 KA03 PA03 RA01 RA04 RA06 2G051 AA51 AB07 BA08 BA10 CA02 CA07 CB05 DA08 EA14 EB01 EB02 FA10 4M106 AA01 BA02 BA03 BA05 BA11 CA70 DA01 DA05 DA20 DH01 DH12 DH24 DH32 DH57 DH60 DJ01 DJ03 DJ04 DJ05 DJ06 DJ21 DJ23 DJ38 ────────────────────────────────────────────────── ─── front page continued (51) Int.Cl. 7 identifications FI theme coat Bu (reference) H01L 21/66 H01L 21/66 H G01N 1/28 F G N 21/88 645A (72) inventor Tomatsujo Satoshi Tokyo Kokubunji Higashikoigakubo chome 280 address Hitachi, Ltd. center within the Institute (72) inventor Minowa Kyoko Tokyo Kokubunji Higashikoigakubo chome 280 address Hitachi central Research Laboratory in the F-term (reference) 2G001 AA03 BA07 BA11 CA03 FA06 HA09 JA15 KA03 PA03 RA01 RA04 RA06 2G051 AA51 AB07 BA08 BA10 CA02 CA07 CB05 DA08 EA14 EB01 EB02 FA10 4M106 AA01 BA02 BA03 BA05 BA11 CA70 DA01 DA05 DA20 DH01 DH12 DH24 DH32 DH57 DH60 DJ01 DJ03 DJ04 DJ05 DJ06 DJ21 DJ23 DJ38

Claims (39)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】ウェハの表面近傍の欠陥を検出する欠陥検出工程と、上記欠陥検出工程によって検出した表面近傍欠陥のうち、所望の欠陥の近傍に識別用のマークを施すマーキング工程を含むことを特徴とする試料作製方法。 1. A defect detecting step of detecting a defect in the vicinity of the surface of the wafer, of the near surface defects detected by the defect detection step, to include a marking step of applying a mark for identification in the vicinity of the desired defect sample Preparation and wherein.
  2. 【請求項2】ウェハの表面近傍の欠陥を検出して上記欠陥の座標情報を記憶する欠陥検出工程と、上記座標情報をもとに所望の表面近傍欠陥を識別するマークを施すマーキング工程と、上記マークをもとに欠陥の観察、計測または分析のいずれかを行うのに適した試験片に、上記ウェハを加工する加工工程を含むことを特徴とする試料作製方法。 A defect detecting step for storing coordinate information of the defect 2. A detects the defects in the vicinity of the surface of the wafer, a marking step of applying a mark identifying the desired near-surface defects on the basis of the coordinate information, observation of defects on the basis of the mark, the test pieces suitable for performing either measurement or analysis, a sample preparation method, which comprises a processing step of processing the wafer.
  3. 【請求項3】請求項1または2記載の試料作製方法において、上記欠陥検出工程が、レーザ光を上記ウェハの表面の広範囲に、かつ上記ウェハに対して相対的に走査し、上記ウェハからの散乱光を受光して上記表面近傍欠陥の存在位置を検出する工程であることを特徴とする試料作製方法。 3. A sample preparation method according to claim 1 or 2, wherein the defect detection step, a laser beam in a wide range of the surface of the wafer, and relatively scanning with respect to the wafer, from the wafer sample Preparation and wherein the scattered light by receiving a step of detecting the location of the near-surface defects.
  4. 【請求項4】請求項1または2記載の試料作製方法において、上記欠陥検出工程が、波長の異なる複数本のレーザ光を、上記ウェハの表面の広範囲に、かつ上記ウェハに対して相対的に走査し、上記ウェハの表面近傍から発生する散乱光によって上記表面近傍欠陥の存在位置を検出する工程であることを特徴とする試料作製方法。 4. A sample preparation method according to claim 1 or 2, wherein relatively, the defect detection step, a plurality of laser beams having different wavelengths, a wide range of the surface of the wafer, and with respect to the wafer sample Preparation and wherein the by scattered light scanned, generated from near the surface of the wafer is a step of detecting the location of the near-surface defects.
  5. 【請求項5】請求項1または2記載の試料作製方法において、上記マーキング工程が、レーザ光、イオンビーム、電子ビーム、メカニカルプローブのうちの少なくともいずれかを用いてなされるることを特徴とする試料作製方法。 5. A sample preparation method according to claim 1 or 2, wherein the sample in which the marking process, characterized in that laser light, ion beam, electron beam, Ruru made using at least one of a mechanical probe manufacturing method.
  6. 【請求項6】請求項1または2記載の試料作製方法において、上記マーキング工程が、集束イオンビームまたは投射イオンビームの照射による描画もしくは加工のいずれかによって、上記ウェハの表面の一部に凹部もしくは損傷領域を形成する加工を含むことを特徴とする試料作製方法。 6. A sample preparation method according to claim 1 or 2 wherein said marking step is, either by drawing or processing by the irradiation of the focused ion beam or projection ion beam, the recess or the portion of the surface of the wafer sample preparation method which comprises a process of forming a damaged region.
  7. 【請求項7】請求項1または2記載の試料作製方法において、上記マーキング工程が、電子ビーム照射によって上記欠陥部周辺の雰囲気中の成分を含む付着物を、上記ウェハ面上に形成する加工工程からなることを特徴とする試料作製方法。 7. A sample preparation method according to claim 1 or 2, wherein process step the marking step, a deposit comprising a component in the atmosphere around the defect portion by electron beam irradiation is formed on the wafer surface sample Preparation method characterized by comprising the.
  8. 【請求項8】請求項1または2記載の試料作製方法において、上記マーキング工程が、先鋭化した金属プローブもしくはダイヤモンドにより、ウェハに対して機械的に凹部もしくは損傷領域を形成する加工工程を含むことを特徴とする試料加工方法。 8. A sample preparation method according to claim 1 or 2 wherein said marking step is a sharpened metal probe or diamond, to include processing steps of forming a mechanical recess or damaged areas on the wafer sample processing method comprising.
  9. 【請求項9】請求項2記載の試料作製方法において、上記試験片は、透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡による観察または計測のための試験片であることを特徴とする試料作製方法。 9. A sample preparation method according to claim 2, wherein said test strip, the sample preparation method, which is a test piece for observation or measurement using a transmission electron microscope or a scanning transmission electron microscope.
  10. 【請求項10】請求項9記載の試料作製方法において、 10. A sample preparation method according to claim 9, wherein,
    上記試験片における欠陥を観察または計測する面が、上記ウェハの表面に対して垂直方向となるように加工することを特徴とする試料作製方法。 Sample Preparation method characterized by surface observing or measuring a defect in the test piece is processed so as to be perpendicular to the surface of the wafer.
  11. 【請求項11】請求項9記載の試料作製方法において、 11. A sample preparation method according to claim 9, wherein,
    上記試験片における欠陥を観察または計測する面が、上記ウェハの表面に対して平行となるように加工することを特徴とする試料作製方法。 Sample Preparation method characterized by surface observing or measuring a defect in the test piece is processed so as to be parallel to the surface of the wafer.
  12. 【請求項12】請求項10記載の試料作製方法において、上記試験片をダイシング装置による上記ウェハの切断加工と、集束イオンビームによる加工によって作製することを特徴とする試料作製方法。 12. A sample preparation method according to claim 10, wherein the sample preparation method, characterized by producing the test piece and the cutting of the wafer by the dicing apparatus, by processing using a focused ion beam.
  13. 【請求項13】請求項2記載の試料作製方法において、 13. A sample preparation method according to claim 2, wherein,
    上記加工工程が、上記マークを基準にして上記所望の表面近傍欠陥を含む微小試料を少なくともイオンビーム加工を用いて上記ウェハから摘出する摘出工程と、上記微小試料を解析用試料ホルダに移送して固定する固定工程と、上記微小試料に対してさらに上記イオンビームによる加工を施して解析しやすい形状にする仕上げ工程とを含むことを特徴とする試料作製方法。 Said processing step, the extraction step for removal from the wafer using at least an ion beam processing micro sample containing the desired near-surface defects on the basis of the above mark, and transferring the micro sample in the analysis sample holder fixing step and, sample preparation method characterized by comprising a finishing step further to easily shape analysis is subjected to processing by the ion beam to the micro sample to be fixed.
  14. 【請求項14】請求項2記載の試料作製方法において、 14. A sample preparation method according to claim 2, wherein,
    上記加工工程が、上記マークを基準にして上記ウェハを切断もしくは劈開して上記マークを含む小片とする工程と、上記小片についてウェハ表面に略平行な薄片部を有する薄片試料に加工する薄片化工程を含むことを特徴とする試料作製方法。 Said processing step is a step of small pieces containing said mark and cut or cleaved the wafer on the basis of the above mark, the exfoliating step of processing the thin sample having substantially parallel lamella portions to the wafer surface for the piece sample Preparation method, which comprises a.
  15. 【請求項15】請求項14記載の試料作製方法において、上記薄片化工程の後、さらに上記薄片部を透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡の観察によって上記マークと上記所望の表面近傍欠陥の相対位置関係を求める工程と、上記位置関係をもとに上記薄片部のうち上記表面近傍欠陥を含む一部を摘出して解析のための試料ホルダに固定する工程と、上記表面近傍欠陥を含んで上記ウェハ面に略垂直な薄片に加工する断面加工工程とを含むことを特徴とする試料作製方法。 15. A sample preparation method according to claim 14, wherein, after the thinning process, yet the mark and the desired near-surface defects by the observation of a transmission electron microscope or a scanning transmission electron microscope the thin portion includes a step of determining the relative positional relationship, a step of fixing the sample holder for analysis was excised portion including the near-surface defects of the thin portion on the basis of the positional relationship, the near-surface defects in sample preparation method characterized by comprising a cross-section processing step of processing in a substantially perpendicular flakes to the wafer surface.
  16. 【請求項16】請求項2記載の試料作製方法において、 16. A sample preparation method according to claim 2, wherein,
    上記加工工程が、上記マークを基準にして上記ウェハを切断もしくは劈開して上記マークを含む小片とし、上記小片についてウェハ面に略平行な薄片部を有する薄片試料を作製する工程と、上記薄片部を透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡の観察によって上記マークと上記所望の表面近傍欠陥の相対位置関係を求める工程と、上記薄片試料に対してさらに集束イオンビームまたは電子ビームによって所望の表面近傍欠陥の位置を詳細に識別する第2のマークを施す第2マーキング工程を含むことを特徴とする試料作製方法。 Said processing step, based on the marks and small pieces containing said mark and cut or cleaved the wafer, a process of forming a thin sample having substantially parallel lamella portions to the wafer surface for the piece, the thin piece portion desired surface near a step of determining the relative positional relationship between the mark and the desired near-surface defects by the observation of a transmission electron microscope or a scanning transmission electron microscope, the more focused ion beam or electron beam to the thin sample of sample preparation method which comprises the second marking step of applying a second mark position in detail identify defects.
  17. 【請求項17】請求項16記載の試料作製方法において、上記第2マーキング工程がパルスレーザ、集束イオンビーム、投射イオンビーム、電子ビームのうちの少なくともいずれかを用いてなされることを特徴とする試料作製方法。 17. A sample preparation method according to claim 16 wherein, characterized in that the second marking step is performed using a pulsed laser, a focused ion beam, a projection ion beam, at least one of the electron beams sample preparation method.
  18. 【請求項18】請求項16または17記載の試料作製方法において、上記第2のマークが、直線状または格子点状に配置したドットまたは線分もしくは記号の集合の少なくともいずれかであることを特徴とする試料作製方法。 18. A sample preparation method according to claim 16 or 17, wherein, wherein said second mark is at least one of a set of linear or dot or line segment or symbols are arranged in lattice points sample preparation method to be.
  19. 【請求項19】請求項16から18のいずれかに記載の試料作製方法において、上記第2のマークを施した上記薄片試料を透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡で観察して、所望の上記表面近傍欠陥と上記第2のマークとの相対位置関係を明らかにし、上記表面近傍欠陥の存在位置を特定する位置決定工程を含むことを特徴とする試料作製方法。 19. The sample preparation method according to any one of claims 16 18, with the thin sample subjected to the second mark observed by a transmission electron microscope or a scanning transmission electron microscope, the desired sample Preparation method characterized by including a position determination step of revealing the relative positional relationship between the near-surface defects and the second mark to identify the location of the near-surface defects.
  20. 【請求項20】請求項19記載の試料作製方法において、上記位置決定工程の後に、上記所望の表面近傍欠陥を含んで、上記表面近傍欠陥を断面方向から透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡で観察するための断面薄片試料に加工する断面薄片化工程を有することを特徴する試料作製方法。 20. A sample preparation method according to claim 19 wherein, after said positioning step, comprising said desired surface near defects, transmission electron microscopy or scanning transmission electron microscope the surface near defects from sectional direction sample Preparation method of wherein a cross-sectional thinning step of processing the cross-sectional slice sample for observing in.
  21. 【請求項21】(a)レーザビーム照射によってウェハの表面近傍欠陥を検出する欠陥検出工程と、(b)上記表面近傍欠陥の座標情報を記憶する記憶工程と、(c) And 21. (a) defect detection step of detecting a near-surface defects of the wafer by the laser beam irradiation, a storage step of storing the coordinate information of (b) above the vicinity of the surface defects, (c)
    上記表面近傍欠陥のうち注目する表面近傍欠陥の近傍にマークを付けるマーキング工程と、(d)上記ウェハを上記注目する欠陥と上記マークを含んだ小片に切断する工程と、(e)上記小片を裏面から薄片化して薄片試料に加工する工程と、(f)上記薄片試料を上記マークを基準に上記注目する表面近傍欠陥を透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡で観察する観察工程からなることを特徴とする表面近傍欠陥の解析方法。 A marking step of marking in the vicinity of the near surface defects of interest among the near surface defects, and cutting into small pieces containing defects and the mark for the target (d) is above the wafer, the (e) above piece a step of processing the thin sample is thinned from the back, to consist of observing step of observing the near-surface defects in a transmission electron microscope or a scanning transmission electron microscope that the focus on the basis of the mark (f) the slice sample analysis method of near surface defects characterized by.
  22. 【請求項22】請求項21記載の表面近傍欠陥の解析方法において、さらに(a)上記観察工程での観察結果をもとに、薄片試料にさらに詳細な第2のマークを施す第2マーキング工程と、(b)上記第2のマークを施した試料を透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡で観察する観察工程と、(c)上記透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡による観察結果をもとに、上記注目する欠陥を含む観察領域を決定する工程と、(d) 22. A method for analyzing the surface near defects of claim 21, further (a) Based on the observation results of the observation step, the second marking step of performing more detailed second mark lamella When the observation step of observing with a transmission electron microscope or a scanning transmission electron microscope sample subjected to (b) the second mark, the results of the observation (c) the transmission electron microscope or a scanning transmission electron microscope based, and determining an observation area including a defect that the interest, (d)
    上記決定された領域を含む微小試料を摘出する工程と、 A step of extracting the micro-sample comprising said determined area,
    (e)上記微小試料を上記所望の表面近傍欠陥を含む断面薄片試料に加工する断面薄片化工程と、(f)上記断面薄片試料を透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡で観察する工程からなることを特徴とする表面近傍欠陥の解析方法。 And a cross-sectional thinning step (e) the micro sample to be processed in the cross-sectional slice sample containing the desired surface near defects, the step of observing with a transmission electron microscope or a scanning transmission electron microscope (f) the cross-sectional slice sample analysis method of near surface defects characterized by comprising.
  23. 【請求項23】請求項21または22記載の表面近傍欠陥の解析方法において、上記欠陥検出工程によって得た欠陥のうちの所望の欠陥について、上記ウェハの表面に垂直方向と断面方向から透過型電子顕微鏡または走査型透過電子顕微鏡によって観察して上記表面近傍欠陥を解析することを特徴とする表面近傍欠陥の解析方法。 23. A method of analyzing a near-surface defects of claim 21 or 22 wherein the desired defect of the defect obtained by the defect detection step, transmission electron on the surface of the wafer from the vertical and cross direction analysis method of near surface defects characterized by analyzing the near-surface defects were observed by a microscope or a scanning transmission electron microscope.
  24. 【請求項24】半導体ウェハの表面近傍欠陥の検出によって得られた表面近傍欠陥の位置、数、分布、種類のうちの少なくともいずれかと、上記表面近傍欠陥の電子顕微鏡観察による形状観察結果と、上記ウェハに形成された半導体装置の動作不良の発生位置、発生数、不良の形態のうちの少なくともいずれかとの相関関係をデータベース化しておき、半導体装置の製造時に半導体ウェハの表面近傍欠陥の検出を定期的に行なって得られる検出結果と上記データベースに基づいて、上記半導体ウェハのスクリーニングを行なうことを特徴とする半導体装置製造方法。 24. The position of the near-surface defects obtained by the detection of near-surface defects in the semiconductor wafer, the number, distribution, and at least one of the type, the shape observation by electron microscopy of the surface near the defect, the malfunction occurrence position of the semiconductor device formed on a wafer, generation number, keep a database of correlation between at least one of the failure mode, periodic detection of near-surface defects in the semiconductor wafer during the manufacture of the semiconductor device based on the manner carried out detected result and the database to be obtained, a semiconductor device manufacturing method characterized by performing the screening of the semiconductor wafer.
  25. 【請求項25】ウェハの表面近傍欠陥を検出する欠陥検出部と、上記表面近傍欠陥のうち所望の欠陥の近傍にマークを付けるマーキング部とを少なくとも有することを特徴とする試料作製装置。 25. A defect detecting unit which detects the near-surface defects of the wafer, the sample preparation apparatus characterized by having at least a marking unit to mark the vicinity of the desired defect of the near-surface defects.
  26. 【請求項26】ウェハの表面近傍欠陥を検出する欠陥検出部と、上記表面近傍欠陥のうち所望の欠陥の近傍にマークを付けるマーキング部と、上記欠陥検出部によって検出した欠陥のうち、少なくとも注目する欠陥を含む微小試料を摘出し、分析装置または観察装置または計測装置の少なくともいずれかに搭載するのに適した形状に加工する試料加工部とを有することを特徴とする試料作製装置。 And 26. The defect detecting section for detecting a near-surface defects of the wafer, and a marking unit to mark the vicinity of the desired defect of the near-surface defects, among defects detected by the defect detector, at least attention specimen preparation apparatus characterized by comprising a sample processing unit for processing into a shape suitable for mounting at least one of micro-sample was excised, analyzer or observing device or measuring device that includes a defect.
  27. 【請求項27】ウェハの表面近傍欠陥を検出する欠陥検出部と、上記表面近傍欠陥のうち所望の欠陥の近傍にマークを付けるとともに、上記マークをもとにして上記所望の欠陥を含む微小試料を摘出して、分析装置または観察装置または計測装置のいずれかに適する形状の試料片に加工する試料加工部を有することを特徴とする試料作製装置。 And 27. The defect detecting section for detecting a near-surface defects of the wafer, with marks in the vicinity of the desired defect of the near-surface defects, micro sample containing the desired defect based on the mark and excised, sample preparation apparatus characterized by having a sample processing unit for processing a sample piece having a shape suitable for either the analyzer or observing apparatus or the measuring apparatus.
  28. 【請求項28】請求項26または27記載の試料作製装置において、上記試料加工部は、摘出した上記微小試料を別の部材に移動させる試料移動手段を有することを特徴とする試料作製装置。 28. The sample preparation apparatus according to claim 26 or 27, wherein the sample processing unit, the sample preparation apparatus characterized by having a sample moving means for moving the excised the micro sample to another member.
  29. 【請求項29】請求項25から28のいずれかに記載の試料作製装置において、上記欠陥検出部と上記マーキング部、もしくは、上記欠陥検出部と上記マーキング部と上記試料加工部、もしくは、上記欠陥検出部と上記試料加工部のいずれかの相互間のウェハの出し入れを行なうウェハハンドラを有することを特徴とする試料作製装置。 29. The sample preparing device according to any one of claims 25 to 28, the defect detecting section and the marking section, or, the defect detecting portion and the marking portion and the sample processing unit, or the defect specimen preparation apparatus characterized by having a detecting portion and one of the wafer handler for performing loading and unloading of wafers between each other the sample processing unit.
  30. 【請求項30】請求項25から28のいずれかに記載の試料作製装置において、上記欠陥検出部と上記マーキング部、もしくは、上記欠陥検出部と上記マーキング部と上記試料加工部、もしくは、上記欠陥検出部と上記試料加工部の少なくともいずれかの相互間を上記ウェハが移動する搬送路を有することを特徴とする試料作製装置。 30. The sample preparing device according to any one of claims 25 to 28, the defect detecting section and the marking section, or, the defect detecting portion and the marking portion and the sample processing unit, or the defect specimen preparation apparatus characterized by having a conveying path which the wafer is moved between at least one of the mutual detector and the sample processing unit.
  31. 【請求項31】請求項25または30のいずれかに記載の試料作製装置において、さらに、少なくとも上記欠陥検出部において検出した欠陥の座標情報を記憶する計算処理部を有したことを特徴とする試料作製装置。 The sample preparing device according to any one of claims 31] according to claim 25 or 30, further samples, characterized in that had a calculation processing unit for storing the coordinate information of defects detected in at least the defect detector manufacturing apparatus.
  32. 【請求項32】請求項25から31のいずれかに記載の試料作製装置において、上記欠陥検出部が、レーザを発生して上記ウェハに照射するレーザ発生手段と、上記ウェハからの散乱光を検知する光検知手段とを少なくとも有することを特徴とする試料作製装置。 32. The sample preparing device according to any one of claims 25 31, the defect detection section, the laser generating means for irradiating the wafer by generating laser, the scattered light from the wafer detection specimen preparation apparatus characterized by having at least a light sensing means for.
  33. 【請求項33】請求項25から32のいずれかに記載の試料作製装置において、上記欠陥検出部が、互いに異なった波長のレーザを発生して上記ウェハに照射する複数のレーザ発生手段と、上記ウェハからの散乱光を波長ごとに検知する複数の光検知手段とを少なくとも有することを特徴とする試料作製装置。 The sample preparing device according to any one of claims 33] according to claim 25 to 32, the defect detection section includes a plurality of laser generating means for irradiating the wafer generates a laser of different wavelengths from each other, the specimen preparation apparatus characterized by having at least a plurality of light sensing means for detecting the scattered light from the wafer for each wavelength.
  34. 【請求項34】請求項25から33のいずれかに記載の試料作製装置において、上記マーキング部は、レーザ光照射光学系、イオンビーム照射光学系、電子ビーム照射光学系、メカニカルプローブのうちの少なくともいずれかを有することを特徴とする試料作製装置。 The sample preparing device according to any one of claims 34] according to claim 25 to 33, the marking unit, the laser beam irradiation optical system, the ion beam irradiation optical system, the electron beam irradiation optical system, at least one of a mechanical probe specimen preparation apparatus characterized by having either.
  35. 【請求項35】請求項34記載の試料作製装置において、上記イオンビーム照射光学系が集束イオンビーム照射手段または投射イオンビーム照射手段のいずれかであることを特徴とする試料作製装置。 35. A sample preparation apparatus according to claim 34, wherein the sample preparation apparatus, wherein said ion beam irradiation system is one of the focused ion beam irradiation means or projection ion beam irradiation means.
  36. 【請求項36】ウェハの表面近傍欠陥を検出して検出した欠陥の座標情報を記憶するする表面近傍欠陥検出装置と、ウェハから所望の欠陥を含む微小試料片を摘出して分析装置または観察装置または計測装置のうちのいずれかに適する形状の試料片に加工する試料作製装置と、透過型電子顕微鏡もしくは走査型透過電子顕微鏡と、ウェハ名称、欠陥座標、欠陥分布、試料片名称、欠陥画像のうちの少なくともいずれかのデータを蓄えたコンピュータとを相互にネットワークによって接続したことを特徴とする表面近傍欠陥解析システム。 36. excised by analyzer or observing apparatus micro sample piece including a near-surface defect detection apparatus for storing coordinate information of defects detected by detecting near-surface defects of the wafer, a desired defect from the wafer a sample preparation apparatus for processing a sample piece having a shape suitable for any one of or measuring device, a transmission electron microscope or scanning transmission electron microscope and wafer name, defect coordinates, defect distribution, specimen name, the defect image near-surface defect analysis system, characterized in that connected to each other by a network and a computer accumulated at least one of data out.
  37. 【請求項37】少なくとも一種類の波長のレーザ光を発生してウェハに照射するレーザ光照射部と、上記ウェハからの散乱光を検知する光検知部と、上記散乱光の発生した座標情報を記憶する計算処理手段とを少なくとも有する表面近傍欠陥検出装置において、上記ウェハにイオンビームを照射する手段を有したことを特徴とする表面近傍欠陥検出装置。 And 37. The laser beam irradiation unit for irradiating the at least one wafer to generate a laser beam having a wavelength, and a light detector for detecting the scattered light from the wafer, the generated coordinate information of the scattered light in at least a near-surface defect detection apparatus and a calculation processing unit for storing, near surface defect detection apparatus characterized by having a means for irradiating an ion beam to the wafer.
  38. 【請求項38】少なくとも一種類の波長のレーザ光を発生してウェハに照射するレーザ光照射部と、上記ウェハからの散乱光を検知する光検知部と、上記散乱光の発生した座標情報を記憶する計算処理手段と、所望の上記散乱光の発生部の上記座標情報をもとに発光部の近傍にレーザマークを施すレーザマーク用のレーザ光照射手段を有することを特徴とする表面近傍欠陥検出装置。 And 38. The laser beam irradiation unit for irradiating the at least one wafer to generate a laser beam having a wavelength, and a light detector for detecting the scattered light from the wafer, the generated coordinate information of the scattered light and calculation processing means for storing, near surface defects characterized by having a laser beam irradiation means for a laser mark subjected to laser marks in the vicinity of the light-emitting portion on the basis of the coordinate information generating unit of the desired above scattered light detection device.
  39. 【請求項39】ウェハの一部にイオンビームを照射するイオンビーム装置において、レーザ光を発生して上記ウェハに照射するレーザ光照射部と、上記ウェハからの散乱光を検知する光検知手段と、上記散乱光を発生した座標情報を記憶する計算処理手段とを少なくとも有する表面近傍欠陥検出部を有したことを特徴とする集束イオンビーム装置。 To 39. Some of the wafers in the ion beam apparatus for irradiating an ion beam, a laser beam irradiation unit for irradiating the wafer by generating a laser beam, a light detection means for detecting the scattered light from the wafer , focused ion beam apparatus characterized by having a near-surface defect detection unit having at least a calculation processing means for storing coordinate information generated the scattered light.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002270124A (en) * 2001-03-06 2002-09-20 Topcon Corp Method of manufacturing standard template and standard template manufactured by the method
JP2002340756A (en) * 2001-05-11 2002-11-27 Kansai Tlo Kk Positioning marker and apparatus
JP2003066119A (en) * 2001-08-30 2003-03-05 Sanyo Electric Co Ltd Failure location display method in semiconductor device
US6858851B2 (en) 2003-01-08 2005-02-22 Hitachi High-Technologies Corporation Apparatus for specimen fabrication and method for specimen fabrication
JP2007107969A (en) * 2005-10-12 2007-04-26 Namiki Precision Jewel Co Ltd Microscope sample plate and its manufacturing method
JP2007240217A (en) * 2006-03-06 2007-09-20 I-Bit Co Ltd Fluoroscopic inspection device of semiconductor wafer
JP2010507781A (en) * 2006-10-20 2010-03-11 エフ・イ−・アイ・カンパニー How to create a sample of S / tem and the sample structure
JP2010519044A (en) * 2007-02-20 2010-06-03 エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド Specimen inspection stage realized by the processing stage coupling mechanism
JP2010182896A (en) * 2009-02-06 2010-08-19 Hitachi High-Technologies Corp Semiconductor inspection method and apparatus using absorbed current image
JP2010230612A (en) * 2009-03-30 2010-10-14 Hitachi High-Technologies Corp Sample producing device, and controlling method for the same
US8357913B2 (en) 2006-10-20 2013-01-22 Fei Company Method and apparatus for sample extraction and handling
JP2014534452A (en) * 2011-11-29 2014-12-18 ケーエルエー−テンカー コーポレイション System and method for sample preparation of subsurface defects inspection
WO2015052453A1 (en) * 2013-10-11 2015-04-16 Centre National De La Recherche Scientifique Method for marking a product

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002270124A (en) * 2001-03-06 2002-09-20 Topcon Corp Method of manufacturing standard template and standard template manufactured by the method
JP4677109B2 (en) * 2001-03-06 2011-04-27 株式会社トプコン Reference template prepared by the production method and the method of the reference template
JP4616509B2 (en) * 2001-05-11 2011-01-19 パナソニック電工株式会社 Positioning markers and the positioning device
JP2002340756A (en) * 2001-05-11 2002-11-27 Kansai Tlo Kk Positioning marker and apparatus
JP2003066119A (en) * 2001-08-30 2003-03-05 Sanyo Electric Co Ltd Failure location display method in semiconductor device
US6858851B2 (en) 2003-01-08 2005-02-22 Hitachi High-Technologies Corporation Apparatus for specimen fabrication and method for specimen fabrication
JP2007107969A (en) * 2005-10-12 2007-04-26 Namiki Precision Jewel Co Ltd Microscope sample plate and its manufacturing method
JP2007240217A (en) * 2006-03-06 2007-09-20 I-Bit Co Ltd Fluoroscopic inspection device of semiconductor wafer
US8993962B2 (en) 2006-10-20 2015-03-31 Fei Company Method and apparatus for sample extraction and handling
US9275831B2 (en) 2006-10-20 2016-03-01 Fei Company Method for S/TEM sample analysis
US9336985B2 (en) 2006-10-20 2016-05-10 Fei Company Method for creating S/TEM sample and sample structure
US9349570B2 (en) 2006-10-20 2016-05-24 Fei Company Method and apparatus for sample extraction and handling
US8357913B2 (en) 2006-10-20 2013-01-22 Fei Company Method and apparatus for sample extraction and handling
JP2010507781A (en) * 2006-10-20 2010-03-11 エフ・イ−・アイ・カンパニー How to create a sample of S / tem and the sample structure
US8455821B2 (en) 2006-10-20 2013-06-04 Fei Company Method for S/TEM sample analysis
US8525137B2 (en) 2006-10-20 2013-09-03 Fei Company Method for creating S/TEM sample and sample structure
US8536525B2 (en) 2006-10-20 2013-09-17 Fei Company Method for creating S/TEM sample and sample structure
US8890064B2 (en) 2006-10-20 2014-11-18 Fei Company Method for S/TEM sample analysis
US9006651B2 (en) 2006-10-20 2015-04-14 Fei Company Method for creating S/TEM sample and sample structure
JP2013033066A (en) * 2006-10-20 2013-02-14 Fei Co Method for creating s/tem sample and sample structure
US9581526B2 (en) 2006-10-20 2017-02-28 Fei Company Method for S/TEM sample analysis
JP2010519044A (en) * 2007-02-20 2010-06-03 エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド Specimen inspection stage realized by the processing stage coupling mechanism
JP2010182896A (en) * 2009-02-06 2010-08-19 Hitachi High-Technologies Corp Semiconductor inspection method and apparatus using absorbed current image
JP2010230612A (en) * 2009-03-30 2010-10-14 Hitachi High-Technologies Corp Sample producing device, and controlling method for the same
JP2014534452A (en) * 2011-11-29 2014-12-18 ケーエルエー−テンカー コーポレイション System and method for sample preparation of subsurface defects inspection
WO2015052453A1 (en) * 2013-10-11 2015-04-16 Centre National De La Recherche Scientifique Method for marking a product
FR3011768A1 (en) * 2013-10-11 2015-04-17 Centre Nat Rech Scient Process for marking manufactured goods

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