JP2004053297A - 試料固定台および試料の検査方法 - Google Patents
試料固定台および試料の検査方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料を作製する際にマイクロサンプリング法を用いると、当該製作にかなりの時間を要していた。
【解決手段】外形は、相隣る面がすべて直角に交わるような６面体であり、当該直方体の第一の面から当該第一の面に対面する第二の面にかけての開口部を有する固定試料台において、当該試料台の前記開口部の一部を覆うように前記第一の面または第二の面に試料を固定する。
【選択図】 図１
【解決手段】外形は、相隣る面がすべて直角に交わるような６面体であり、当該直方体の第一の面から当該第一の面に対面する第二の面にかけての開口部を有する固定試料台において、当該試料台の前記開口部の一部を覆うように前記第一の面または第二の面に試料を固定する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、試料を固定する試料固定台、および試料固定台に固定されている試料の検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ：集束イオンビーム）加工装置にマイクロプローブを装備した装置が開発され、商品化されている。
【０００３】
当該ＦＩＢ加工装置では、ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：透過型電子顕微鏡）等で観察・検査するための微小試料（以下、ＴＥＭ試料と称す）の作成、具体的には、バルク試料から局所的に切り分け、サンプリングした数十μｍサイズのＴＥＭ試料の作成が可能となっている。
【０００４】
ここで、ＴＥＭによる観察を行うためには、ＴＥＭ試料をＴＥＭ試料支持台に固定し、当該ＴＥＭ試料支持台をＴＥＭ装置にセットする必要があるが、通常、上述のＴＥＭ試料は、その微小構造のためピンセットでは掴めない。
【０００５】
そこで、ＦＩＢ加工装置に装備されているマイクロプローブに当該ＴＥＭ試料を接着し当該接着状態にて操作することにより、ＴＥＭ試料のハンドリングが実現され、ＴＥＭ試料のＴＥＭ試料支持台への搭載・接着が可能となる。
【０００６】
一般に、ＦＩＢによりバルク試料からＴＥＭ試料を切り分け、特定箇所のＴＥＭ試料をマイクロプローブにより摘出・移動する上述の試料作製方法はマイクロサンプリング法と呼ばれている。
【０００７】
また、当該マイクロサンプリング法を用いることにより、ＦＩＢによる追加加工も可能なことから、バルク試料から平面ＴＥＭ試料を作製し、ＴＥＭ装置にて観察した後、ＦＩＢ加工装置にて当該平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料を作製することもできる。
【０００８】
従来技術における、バルク試料から平面ＴＥＭ試料の作製する方法、および平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料を作製する方法を、図にしたがって具体的に説明する。
【０００９】
まず、図２９に示すバルク試料１０１を用意し、ＦＩＢにより当該バルク試料１０１から平面ＴＥＭ試料１０２を切り出す（図３０）。
【００１０】
次に、タングステンデポジション（以下、Ｗデポと称す）により、マイクロプローブ１０３を平面ＴＥＭ試料１０２に接着し、マイクロプローブ１０３を操作することにより、平面ＴＥＭ試料１０２を摘出する（図３１）。
【００１１】
ここで、平面ＴＥＭ試料１０２のＴＥＭによる観察・検査を行う場合は、当該平面ＴＥＭ試料１０２をＴＥＭ試料支持台に固定し、当該ＴＥＭ試料支持台をＴＥＭ装置にセットし、当該平面ＴＥＭ試料１０２をその法線方向から観察することとなる。
【００１２】
次に、平面ＴＥＭ試料１０２をＴＥＭ試料支持台から取外し、再度ＦＩＢにより、前記平面ＴＥＭ試料１０２から断面ＴＥＭ試料１０４を切り出す（図３２）。
【００１３】
次に、Ｗデポにより、マイクロプローブ１０３を断面ＴＥＭ試料１０４に接着し、マイクロプローブ１０３を操作することにより、断面ＴＥＭ試料１０４を摘出する（図３３）。
【００１４】
ここで、断面ＴＥＭ試料１０４のＴＥＭによる観察・検査を行う場合は、当該断面ＴＥＭ試料１０４をＴＥＭ試料支持台に固定し、当該ＴＥＭ試料支持台をＴＥＭ装置にセットし、当該断面ＴＥＭ試料１０４をその断面方向から観察することとなる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記で説明したように、平面ＴＥＭ試料１０２から断面ＴＥＭ試料１０４を作製するためには、マイクロサンプリング法を用いる必要があり、当該試料作製時間には長時間必要であった。
【００１６】
つまり、Ｗデポとは、ＴＥＭ試料をタングステン雰囲気中に配置し、当該ＴＥＭ試料にマイクロプローブを接触させ、当該接触箇所にガリウムイオンのＦＩＢを照射することにより、ＴＥＭ試料にマイクロプローブを接着させる技術であり、当該Ｗデポ工程および、マイクロプローブによるハンドリング操作には、２〜３時間程度の時間が必要であった。
【００１７】
そこで、この発明は、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料を作製するにあたり、試料作製時間の短縮化が可能となる試料固定台、および試料の検査方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の試料固定台は、外形は、相隣る面がすべて直角に交わるような６面体であり、当該直方体の第一の面から当該第一の面に対面する第二の面にかけての開口部を有している。
【００１９】
また、請求項２に記載の試料固定台では、前記試料固定台が有する開口部は、前記試料固定台の中央部に形成されていてもよい。
【００２０】
また、請求項３に記載の試料固定台では、前記試料固定台が有する開口部は、前記第一の面から前記第二の面に進むにつれて、断面の開口面積が大きくなっていてもよい。
【００２１】
また、請求項４に記載の試料固定台では、前記試料固定台が有する開口部は切り欠き状であってもよい。
【００２２】
また、請求項５に記載の試料の検査方法では、（ａ）請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の試料固定台に形成されている開口部の一部を覆うように、試料を前記試料固定台に固定する工程と、（ｂ）前記試料固定台に固定されている前記試料を電子ビームにより薄膜加工する工程と、（ｃ）前記工程（ｂ）において、底面であった面を側面になるように前記試料固定台の方向を変え、前記試料の薄膜化した面に電子ビームを照射し、前記試料から透過する電子の観察を行う工程とを備えている。
【００２３】
また、請求項６に記載の試料の検査方法では、（ｄ）外形が直方体である試料固定台の一の面に、試料の一の面の一部のみを接触させ、前記試料の前記一の面の残りの部分は露出するように、前記試料固定台に前記試料を固定する工程と、（ｅ）前記試料固定台に固定されている前記試料を電子ビームにより薄膜加工する工程と、（ｆ）前記工程（ｅ）において、底面であった面を側面になるように前記試料固定台の方向をかえ、前記試料の薄膜化した面に電子ビームを照射し、前記試料から透過する電子の観察を行う工程とを備えている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００２５】
＜実施の形態１＞
＜構造説明＞
本実施の形態の試料固定台の正面図を図１に、上面図を図２に、側面図を図３にそれぞれ示す。
【００２６】
図１〜３で描かれている直方体の試料固定台１には、当該試料固定台１の中央部に、第一の面から当該第一の面に対面する第二の面にかけて、円筒状の開口部２が形成されている。ここで、直方体とは、相隣る面がすべて直角に交わるような６面体であり、立方体も含む。
【００２７】
また、試料固定台１の外形として、一辺が数ｍｍ程度の直方体を採用しており、当該試料固定台１の材質は、銅、錫、銀等の金属である。
【００２８】
上記試料固定台１の開口部２の一部を覆う所定の位置に、ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：透過型電子顕微鏡）等で観察するための微小試料（以下、ＴＥＭ試料と称す）３を固定する（図２等参照）。
【００２９】
ここで、試料固定台１上へのＴＥＭ試料３の固定は、例えばタングステンデポジション（以下、Ｗデポと称す）によって行われる。
【００３０】
以下、上記試料固定台１を用いることによる、平面ＴＥＭ試料の作製・観察方法および断面ＴＥＭ試料の作製・観察方法を、模式図に基づいて説明する。
【００３１】
＜試料作成方法＞
はじめに、平面ＴＥＭ試料の作製方法、および当該平面ＴＥＭ試料のＴＥＭ観察・検査方法を説明する。
【００３２】
図１〜３の状態で試料固定台１に固定されているＴＥＭ試料３をＦＩＢを用いて薄膜化する。この様子の上面図を図４に示す。ここで、ＦＩＢとして、例えばガリウムイオンを採用しており、符号４で示すＦＩＢ加工方向（すなわち、ＴＥＭ試料３の上方から下方）に向けて当該ＦＩＢを出射することにより、当該ＴＥＭ試料３を薄膜化している。当該薄膜化されたＴＥＭ試料３を平面ＴＥＭ試料３ａと称する。
【００３３】
上記の平面ＴＥＭ試料３ａをＴＥＭ観察により検査するときは、当該試料固定台１をＴＥＭ装置に移動し、ＦＩＢ装置で底面であった試料固定台１の面がＴＥＭ装置では側面となるように当該試料固定台１をＴＥＭ装置にセットする。
【００３４】
そして、上記セット状態において、図５に示す上面図に符号５で示すＴＥＭ観察方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ａの上方から下方）に向けてＴＥＭの電子ビームを出射することにより、当該平面ＴＥＭ試料３ａの薄膜化された領域の平面ＴＥＭ観察が可能となる。
【００３５】
続いて、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料の作製方法、および当該断面ＴＥＭ試料のＴＥＭ観察・検査方法を説明する。
【００３６】
まず、上記の平面ＴＥＭ試料３ａをＦＩＢにより断面ＴＥＭ試料に加工するに際し、当該試料固定台１をＦＩＢ装置に移動し、ＴＥＭ装置で底面であった試料固定台１の面がＦＩＢ装置でも底面となるように当該試料固定台１をＦＩＢ装置にセットする。
【００３７】
そして、上記セット状態において、図６に示す上面図に符号４で示すＦＩＢ加工方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ａの上方から下方）に向けてＦＩＢを出射することにより、当該平面ＴＥＭ試料３ａをさらに薄膜化させ、断面ＴＥＭ試料３ｂを作製する。
【００３８】
上記の断面ＴＥＭ試料３ｂをＴＥＭ観察により検査するときは、当該試料固定台１をＴＥＭ装置に移動し、ＦＩＢ装置で底面であった試料固定台１の面がＴＥＭ装置では側面となるように当該試料固定台１をＴＥＭ装置にセットする。
【００３９】
そして、上記セット状態において、図７に示す上面図に符号５で示すＴＥＭ観察方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ｂの上方から下方）に向けてＴＥＭの電子ビームを出射することにより、ＴＥＭの電子ビームが当該開口部２を貫通することができるので、当該断面ＴＥＭ試料３ｂの薄膜化された領域の断面ＴＥＭ観察が可能となる。
【００４０】
このように、本実施の形態では、ＴＥＭ試料３が固定されている試料固定台１には円筒形の開口部２が形成されているので、ＴＥＭの電子ビームが当該開口部２を貫通することができ、ＴＥＭ試料３を本実施の形態の試料固定台１に固定したままＦＩＢによる加工およびＴＥＭ観察が可能となる。
【００４１】
したがって、マイクロサンプリング法を使用することなく、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料を作製することができるので、作業の効率化を図ることができる。
【００４２】
＜実施の形態２＞
＜構造説明＞
本実施の形態の試料固定台の正面図を図８に、上面図を図９に、側面図を図１０にそれぞれ示す。
【００４３】
図８〜１０で描かれている本実施の形態の直方体の試料固定台１には、当該試料固定台１の中央部に、第一の面から当該第一の面に対面する第二の面にかけて、円錐状の開口部６が形成されている。ここで、本実施の形態２においても、実施の形態１と同様の寸法・形状等で形成された試料固定台１を採用している。
【００４４】
上記試料固定台１の開口部面積の狭い側の開口部６の一部を覆う所定の位置に、ＴＥＭ試料３を固定する（図９等参照）。
【００４５】
ここで、試料固定台１上へのＴＥＭ試料３の固定方法として、例えばＷデポ技術を採用している。
【００４６】
以下、上記試料固定台１を用いることによる、平面ＴＥＭ試料の作製・観察方法および断面ＴＥＭ試料の作製・観察方法を、模式図に基づいて説明する。
【００４７】
＜試料作成方法＞
はじめに、平面ＴＥＭ試料の作製方法、および当該平面ＴＥＭ試料のＴＥＭ観察・検査方法を説明する。
【００４８】
図８〜１０の状態で試料固定台１に固定されているＴＥＭ試料３をＦＩＢを用いて薄膜化する。この様子の上面図を図１１に示す。ここで、ＦＩＢとして、例えばガリウムイオンを採用しており、符号４で示すＦＩＢ加工方向（すなわち、ＴＥＭ試料３の上方から下方）に向けて当該ＦＩＢを出射することにより、当該ＴＥＭ試料３を薄膜化している。当該薄膜化されたＴＥＭ試料３を平面ＴＥＭ試料３ａと称する。
【００４９】
上記の平面ＴＥＭ試料３ａをＴＥＭ観察により検査するときは、当該試料固定台１をＴＥＭ装置に移動し、ＦＩＢ装置で底面であった試料固定台１の面がＴＥＭ装置では側面となるように当該試料固定台１をＴＥＭ装置にセットする。
【００５０】
そして、上記セット状態において、図１２に示す上面図に符号５で示すＴＥＭ観察方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ａの上方から下方）に向けてＴＥＭの電子ビームを出射することにより、当該平面ＴＥＭ試料３ａの薄膜化された領域の平面ＴＥＭ観察が可能となる。
【００５１】
続いて、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料の作製方法、および当該断面ＴＥＭ試料のＴＥＭ観察・検査方法を説明する。
【００５２】
まず、上記の平面ＴＥＭ試料３ａをＦＩＢにより断面ＴＥＭ試料に加工するに際し、当該試料固定台１をＦＩＢ装置に移動し、ＴＥＭ装置で底面であった試料固定台１の面がＦＩＢ装置でも底面となるように当該試料固定台１をＦＩＢ装置にセットする。
【００５３】
そして、上記セット状態において、図１３に示す上面図に符号４で示すＦＩＢ加工方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ａの上方から下方）に向けてＦＩＢを出射することにより、当該平面ＴＥＭ試料３ａをさらに薄膜化させ、断面ＴＥＭ試料３ｂを作製する。
【００５４】
上記の断面ＴＥＭ試料３ｂをＴＥＭ観察により検査するときは、当該試料固定台１をＴＥＭ装置に移動し、ＦＩＢ装置で底面であった試料固定台１の面がＴＥＭ装置では側面となるように当該試料固定台１をＴＥＭ装置にセットする。
【００５５】
そして、上記セット状態において、図１４に示す上面図に符号５で示すＴＥＭ観察方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ｂの上方から下方）に向けてＴＥＭの電子ビームを出射することにより、ＴＥＭの電子ビームが当該開口部６を貫通することができるので、当該断面ＴＥＭ試料３ｂの薄膜化された領域の断面ＴＥＭ観察が可能となる。
【００５６】
このように、本実施の形態では、ＴＥＭ試料３が固定されている試料固定台１には円錐形の開口部６が形成されているので、ＴＥＭの電子ビームが当該開口部６を貫通することができ、ＴＥＭ試料３を本実施の形態の試料固定台１に固定したまま、ＦＩＢによる加工およびＴＥＭ観察が可能となる。
【００５７】
したがって、マイクロサンプリング法を使用することなく、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料の作製を行うことができるので、作業の効率化を図ることができる。
【００５８】
さらに、本実施の形態では、試料固定台１に形成されている開口部６は円錐形（つまり開口部６の断面開口面積が開口部６の貫通方向にしたがって変化した形状）であるので、例えばＴＥＭ観察の際、ＴＥＭ試料３を開口面積の狭い側の開口部６の一部を覆うように試料固定台１に固定し、ＴＥＭの電子ビームを当該ＴＥＭ試料の固定されている面と対面する面側から当該ＴＥＭ試料に向けて出射することにより、ＴＥＭ観察の際、斜め方向から電子ビームを入射したとしても、透過電子が試料固定台１内部の開口部６の側壁に衝突する確率が減り、より自由度の高いＥＭ観察が可能となる。
【００５９】
＜実施の形態３＞
＜構造説明＞
本実施の形態の試料固定台の正面図を図１５に、上面図を図１６に、側面図を図１７にそれぞれ示す。
【００６０】
図１５〜１７で描かれている本実施の形態の直方体の試料固定台１には、当該試料固定台１に、当該試料固定台１の第一の面から当該第一の面に対面する第二の面にかけて、切り欠き状の開口部７が形成されている。ここで、本実施の形態においても、実施の形態１と同様の形状・寸法等で形成された試料固定台１を採用している。
【００６１】
上記試料固定台１に形成された切り欠き状の開口部７の一部を覆う所定の位置に、ＴＥＭ試料３を固定する（図１６等参照）。ここで、試料固定台１の切り欠き状の開口部７は、例えば、半導体製造メーカで一般的に既設されているダイシングソーを用いて形成することができる。また、試料固定台１上へのＴＥＭ試料３の固定方法は、Ｗデポを採用している。
【００６２】
上記のように試料固定台１に切り欠き状の開口部７を形成する際、当該開口部７の構造が単純であるため、ダイシングソーを用いることにより、ユーザ自身がその場で必要な形状の切り欠き状の開口部７を容易に作製することできる。
【００６３】
また、特別な加工の施されていない直方体の試料固定台１を購入することとなるので、当該加工の施されていない試料固定台１の価格が安価であるので、コストの削減にもなる。
【００６４】
以下、上記試料固定台１を用いることによる、平面ＴＥＭ試料の作製・観察方法および断面ＴＥＭ試料の作製・観察方法を、模式図に基づいて説明する。
【００６５】
＜試料作成方法＞
はじめに、平面ＴＥＭ試料の作製方法、および当該平面ＴＥＭ試料のＴＥＭ観察・検査方法を説明する。
【００６６】
図１５〜１７の状態で試料固定台１に固定されているＴＥＭ試料３をＦＩＢを用いて薄膜化する。この様子の上面図を図１８に示す。ここで、ＦＩＢとして、例えばガリウムイオンを採用しており、符号４で示すＦＩＢ加工方向（すなわち、ＴＥＭ試料３の上方から下方）に向けて当該ＦＩＢを出射することにより、当該ＴＥＭ試料３を薄膜化している。当該薄膜化されたＴＥＭ試料３を平面ＴＥＭ試料３ａと称する。
【００６７】
上記の平面ＴＥＭ試料３ａをＴＥＭ観察により検査するときは、当該試料固定台１をＴＥＭ装置に移動し、ＦＩＢ装置で底面であった試料固定台１の面がＴＥＭ装置では側面となるように当該試料固定台１をＴＥＭ装置にセットする。
【００６８】
そして、上記セット状態において、図１９に示す上面図に符号５で示すＴＥＭ観察方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ａの上方から下方）に向けてＴＥＭの電子ビームを出射することにより、当該平面ＴＥＭ試料３ａの薄膜化された領域の平面ＴＥＭ観察が可能となる。
【００６９】
続いて、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料の作製方法、および当該断面ＴＥＭ試料のＴＥＭ観察・検査方法を説明する。
【００７０】
まず、上記の平面ＴＥＭ試料３ａをＦＩＢにより断面ＴＥＭ試料に加工するに際し、当該試料固定台１をＦＩＢ装置に移動し、ＴＥＭ装置で底面であった試料固定台１の面がＦＩＢ装置でも底面となるように当該試料固定台１をＦＩＢ装置にセットする。
【００７１】
そして、上記セット状態において、図２０に示す上面図に符号４で示すＦＩＢ加工方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ａの上方から下方）に向けてＦＩＢを出射することにより、当該平面ＴＥＭ試料３ａをさらに薄膜化させ、断面ＴＥＭ試料３ｂを作製する。
【００７２】
上記の断面ＴＥＭ試料３ｂをＴＥＭ観察により検査するときは、当該試料固定台１をＴＥＭ装置に移動し、ＦＩＢ装置で底面であった試料固定台１の面がＴＥＭ装置では側面となるように当該試料固定台１をＴＥＭ装置にセットする。
【００７３】
そして、上記セット状態において、図２１に示す上面図に符号５で示すＴＥＭ観察方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ｂの上方から下方）に向けてＴＥＭの電子ビームを出射することにより、ＴＥＭの電子ビームが当該切り欠き状の開口部７を貫通することができるので、当該断面ＴＥＭ試料３ｂの薄膜化された領域の断面ＴＥＭ観察が可能となる。
【００７４】
このように、本実施の形態では、ＴＥＭ試料３が固定されている試料固定台１には切り欠き状の開口部７が形成されているので、ＴＥＭの電子ビームが当該開口部７を貫通することができ、ＴＥＭ試料３を本実施の形態の試料固定台１に固定したまま、ＦＩＢによる加工およびＴＥＭ観察が可能となる。
【００７５】
したがって、マイクロサンプリング法を使用することなく、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料の作製を行うことができるので、作業の効率化を図ることができる。
【００７６】
＜実施の形態４＞
＜構造説明＞
本実施の形態の試料固定台１の正面図を図２２に、上面図を図２３に、側面図を図２４にそれぞれ示す。
【００７７】
図２２〜２４で描かれている本実施の形態の直方体の試料固定台１には、当該試料固定台１の一の面にＴＥＭ試料３が固定されている。ここで、図２４で示しているように、ＴＥＭ試料３は、その一の面の一部のみが試料固定台１と、例えばＷデポ技術によって接触・固定しており、前記一の面の他の部分は露出した状態となっている。
【００７８】
また、本実施の形態においても、実施の形態１と同様の寸法・形状等で形成された試料固定台１を採用している。
【００７９】
以下、上記試料固定台１を用いることによる、平面ＴＥＭ試料の作製・観察方法および断面ＴＥＭ試料の作製・観察方法を、模式図に基づいて説明する。
【００８０】
＜試料作成方法＞
はじめに、平面ＴＥＭ試料の作製方法、および当該平面ＴＥＭ試料のＴＥＭ観察・検査方法を説明する。
【００８１】
図２２〜２４の状態で試料固定台１に固定されているＴＥＭ試料３をＦＩＢを用いて薄膜化する。この様子の上面図を図２５に示す。ここで、ＦＩＢとして、例えばガリウムイオンを採用しており、符号４で示すＦＩＢ加工方向（すなわち、ＴＥＭ試料３の上方から下方）に向けて当該ＦＩＢを出射することにより、当該ＴＥＭ試料３を薄膜化している。当該薄膜化されたＴＥＭ試料３を平面ＴＥＭ試料３ａと称する。
【００８２】
上記の平面ＴＥＭ試料３ａをＴＥＭ観察により検査するときは、当該試料固定台１をＴＥＭ装置に移動し、ＦＩＢ装置で底面であった試料固定台１の面がＴＥＭ装置では側面となるように当該試料固定台１をＴＥＭ装置にセットする。
【００８３】
そして、上記セット状態において、図２６に示す上面図に符号５で示すＴＥＭ観察方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ａの上方から下方）に向けてＴＥＭの電子ビームを出射することにより、平面ＴＥＭ試料３ａの一の面の他の部分は露出した状態となっているので、ＴＥＭの電子ビームが試料固定台１に衝突することが無く、当該平面ＴＥＭ試料３ａの薄膜化された領域の平面ＴＥＭ観察が可能となる。
【００８４】
続いて、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料の作製方法、および当該断面ＴＥＭ試料のＴＥＭ観察・検査方法を説明する。
【００８５】
まず、上記の平面ＴＥＭ試料３ａをＦＩＢにより断面ＴＥＭ試料に加工するに際し、当該試料固定台１をＦＩＢ装置に移動し、ＴＥＭ装置で底面であった試料固定台１の面がＦＩＢ装置でも底面となるように当該試料固定台１をＦＩＢ装置にセットする。
【００８６】
そして、上記セット状態において、図２７に示す上面図に符号４で示すＦＩＢ加工方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ａの上方から下方）に向けてＦＩＢを出射することにより、当該平面ＴＥＭ試料３ａをさらに薄膜化させ、断面ＴＥＭ試料３ｂを作製する。
【００８７】
上記の断面ＴＥＭ試料３ｂをＴＥＭ観察により検査するときは、当該試料固定台１をＴＥＭ装置に移動し、ＦＩＢ装置で底面であった試料固定台１の面がＴＥＭ装置では側面となるように当該試料固定台１をＴＥＭ装置にセットする。
【００８８】
そして、上記セット状態において、図２８に示す上面図に符号５で示すＴＥＭ観察方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ｂの上方から下方）に向けてＴＥＭの電子ビームを出射することにより、断面ＴＥＭ試料３ｂの他の面は露出した状態となっているので、ＴＥＭの電子ビームが試料固定台１に衝突することが無く、当該断面ＴＥＭ試料３ｂの薄膜化された領域の断面ＴＥＭ観察が可能となる。
【００８９】
このように、ＴＥＭ試料３の一の面の一部分のみが試料固定台１と接触・固定されているので、当該一の面の残りの部分および他の面では電子ビームは貫通できるので、ＴＥＭ試料３を本実施の形態の方法により試料固定台１に固定したまま、ＦＩＢによる加工およびＴＥＭ観察・検査が可能となる。
【００９０】
したがって、マイクロサンプリング法を使用することなく、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料の作製を行うことができるので、作業の効率化を図ることができる。
【００９１】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の試料固定台は、外形は、相隣る面がすべて直角に交わるような６面体であり、当該直方体の第一の面から当該第一の面に対面する第二の面にかけての開口部を有しているので、試料を当該試料固定台の開口部を覆うように載置・固定することにより、当該固定状態を維持したまま当該試料を加工・観察することができる。
【００９２】
本発明の請求項２に記載の試料固定台では、前記試料固定台が有する開口部は、前記試料固定台の中央部に形成されているので、当該開口部を作製する際に、開口可能な範囲が最も大きく取ることができる。
【００９３】
本発明の請求項３に記載の試料固定台では、前記試料固定台が有する開口部は、前記第一の面から前記第二の面に進むにつれて、断面の開口面積が大きくなっているので、開口部面積の狭い側の面に試料を固定することにより、例えばＴＥＭ観察の際、透過電子が試料固定台内部の開口部の側壁に衝突する確率が減り、より正確なＴＥＭ観察が可能となる。
【００９４】
本発明の請求項４に記載の試料固定台は、前記試料固定台が有する開口部は切り欠き状であるので、当該試料固定台を、半導体製造メーカで一般的に既設されているダイシングソーを用いて形成することができる。
【００９５】
本発明の請求項５に記載の試料の検査方法は、（ａ）請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の試料固定台に形成されている開口部の一部を覆うように、試料を前記試料固定台に固定する工程と、（ｂ）前記試料固定台に固定されている前記試料を電子ビームにより薄膜加工する工程と、（ｃ）前記工程（ｂ）において、底面であった面を側面になるように前記試料固定台の方向を変え、前記試料の薄膜化した面に電子ビームを照射し、前記試料から透過する電子の観察を行う工程とを備えているので、後の加工、観察工程において、当該固定状態を維持したまま、試料の平面加工や断面加工、および、断面試料や平面試料の観察を繰り返し行うことができる。
【００９６】
本発明の請求項６に記載の試料の検査方法は、（ｄ）外形が直方体である試料固定台の一の面に、試料の一の面の一部のみを接触させ、前記試料の前記一の面の残りの部分は露出するように、前記試料固定台に前記試料を固定する工程と、（ｅ）前記試料固定台に固定されている前記試料を電子ビームにより薄膜加工する工程と、（ｆ）前記工程（ｅ）において、底面であった面を側面になるように前記試料固定台の方向をかえ、前記試料の薄膜化した面に電子ビームを照射し、前記試料から透過する電子の観察を行う工程とを備えているので、後の加工、観察工程において、当該固定状態を維持したまま、試料の平面加工や断面加工、および、断面試料や平面試料の観察を繰り返し行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態１の試料固定台を正面から見た図である。
【図２】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態１の試料固定台を上方から見た図である。
【図３】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態１の試料固定台を側面から見た図である。
【図４】ＦＩＢにより、平面ＴＥＭ試料を作製する様子をＦＩＢ照射方向から見た図である。
【図５】平面ＴＥＭ試料をＴＥＭ観察する様子をＴＥＭ照射方向から見た図である。
【図６】ＦＩＢにより、断面ＴＥＭ試料を作製する様子をＦＩＢ照射方向から見た図である。
【図７】断面ＴＥＭ試料をＴＥＭ観察する様子をＴＥＭ照射方向から見た図である。
【図８】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態２の試料固定台を正面から見た図である。
【図９】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態２の試料固定台を上方から見た図である。
【図１０】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態２の試料固定台を側面から見た図である。
【図１１】ＦＩＢにより、平面ＴＥＭ試料を作製する様子をＦＩＢ照射方向から見た図である。
【図１２】平面ＴＥＭ試料をＴＥＭ観察する様子をＴＥＭ照射方向から見た図である。
【図１３】ＦＩＢにより、断面ＴＥＭ試料を作製する様子をＦＩＢ照射方向から見た図である。
【図１４】断面ＴＥＭ試料をＴＥＭ観察する様子をＴＥＭ照射方向から見た図である。
【図１５】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態３の試料固定台を正面から見た図である。
【図１６】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態３の試料固定台を上方から見た図である。
【図１７】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態３の試料固定台を側面から見た図である。
【図１８】ＦＩＢにより、平面ＴＥＭ試料を作製する様子をＦＩＢ照射方向から見た図である。
【図１９】平面ＴＥＭ試料をＴＥＭ観察する様子をＴＥＭ照射方向から見た図である。
【図２０】ＦＩＢにより、断面ＴＥＭ試料を作製する様子をＦＩＢ照射方向から見た図である。
【図２１】断面ＴＥＭ試料をＴＥＭ観察する様子をＴＥＭ照射方向から見た図である。
【図２２】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態４の試料固定台を正面から見た図である。
【図２３】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態４の試料固定台を上方から見た図である。
【図２４】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態４の試料固定台を側面から見た図である。
【図２５】ＦＩＢにより、平面ＴＥＭ試料を作製する様子をＦＩＢ照射方向から見た図である。
【図２６】平面ＴＥＭ試料をＴＥＭ観察する様子をＴＥＭ照射方向から見た図である。
【図２７】ＦＩＢにより、断面ＴＥＭ試料を作製する様子をＦＩＢ照射方向から見た図である。
【図２８】断面ＴＥＭ試料をＴＥＭ観察する様子をＴＥＭ照射方向から見た図である。
【図２９】マイクロサンプリング法が施されるバルク試料を表す図である。
【図３０】ＦＩＢにより、バルク試料から平面ＴＥＭ試料を切り出した様子を示す図である。
【図３１】マイクロプローブにより平面ＴＥＭ試料を抽出した図である。
【図３２】ＦＩＢにより、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料を切り出した様子を示す図である。
【図３３】マイクロプローブにより断面ＴＥＭ試料を抽出した図である。
【符号の説明】
１ 試料固定台、２ 円筒状の開口部、３ ＴＥＭ試料、３ａ 平面ＴＥＭ試料、３ｂ 断面ＴＥＭ試料、４ ＦＩＢの方向、５ ＴＥＭの電子ビーム方向、６ 円錐状の開口部、７ 切り欠き状の開口部。
【発明の属する技術分野】
この発明は、試料を固定する試料固定台、および試料固定台に固定されている試料の検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ：集束イオンビーム）加工装置にマイクロプローブを装備した装置が開発され、商品化されている。
【０００３】
当該ＦＩＢ加工装置では、ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：透過型電子顕微鏡）等で観察・検査するための微小試料（以下、ＴＥＭ試料と称す）の作成、具体的には、バルク試料から局所的に切り分け、サンプリングした数十μｍサイズのＴＥＭ試料の作成が可能となっている。
【０００４】
ここで、ＴＥＭによる観察を行うためには、ＴＥＭ試料をＴＥＭ試料支持台に固定し、当該ＴＥＭ試料支持台をＴＥＭ装置にセットする必要があるが、通常、上述のＴＥＭ試料は、その微小構造のためピンセットでは掴めない。
【０００５】
そこで、ＦＩＢ加工装置に装備されているマイクロプローブに当該ＴＥＭ試料を接着し当該接着状態にて操作することにより、ＴＥＭ試料のハンドリングが実現され、ＴＥＭ試料のＴＥＭ試料支持台への搭載・接着が可能となる。
【０００６】
一般に、ＦＩＢによりバルク試料からＴＥＭ試料を切り分け、特定箇所のＴＥＭ試料をマイクロプローブにより摘出・移動する上述の試料作製方法はマイクロサンプリング法と呼ばれている。
【０００７】
また、当該マイクロサンプリング法を用いることにより、ＦＩＢによる追加加工も可能なことから、バルク試料から平面ＴＥＭ試料を作製し、ＴＥＭ装置にて観察した後、ＦＩＢ加工装置にて当該平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料を作製することもできる。
【０００８】
従来技術における、バルク試料から平面ＴＥＭ試料の作製する方法、および平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料を作製する方法を、図にしたがって具体的に説明する。
【０００９】
まず、図２９に示すバルク試料１０１を用意し、ＦＩＢにより当該バルク試料１０１から平面ＴＥＭ試料１０２を切り出す（図３０）。
【００１０】
次に、タングステンデポジション（以下、Ｗデポと称す）により、マイクロプローブ１０３を平面ＴＥＭ試料１０２に接着し、マイクロプローブ１０３を操作することにより、平面ＴＥＭ試料１０２を摘出する（図３１）。
【００１１】
ここで、平面ＴＥＭ試料１０２のＴＥＭによる観察・検査を行う場合は、当該平面ＴＥＭ試料１０２をＴＥＭ試料支持台に固定し、当該ＴＥＭ試料支持台をＴＥＭ装置にセットし、当該平面ＴＥＭ試料１０２をその法線方向から観察することとなる。
【００１２】
次に、平面ＴＥＭ試料１０２をＴＥＭ試料支持台から取外し、再度ＦＩＢにより、前記平面ＴＥＭ試料１０２から断面ＴＥＭ試料１０４を切り出す（図３２）。
【００１３】
次に、Ｗデポにより、マイクロプローブ１０３を断面ＴＥＭ試料１０４に接着し、マイクロプローブ１０３を操作することにより、断面ＴＥＭ試料１０４を摘出する（図３３）。
【００１４】
ここで、断面ＴＥＭ試料１０４のＴＥＭによる観察・検査を行う場合は、当該断面ＴＥＭ試料１０４をＴＥＭ試料支持台に固定し、当該ＴＥＭ試料支持台をＴＥＭ装置にセットし、当該断面ＴＥＭ試料１０４をその断面方向から観察することとなる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記で説明したように、平面ＴＥＭ試料１０２から断面ＴＥＭ試料１０４を作製するためには、マイクロサンプリング法を用いる必要があり、当該試料作製時間には長時間必要であった。
【００１６】
つまり、Ｗデポとは、ＴＥＭ試料をタングステン雰囲気中に配置し、当該ＴＥＭ試料にマイクロプローブを接触させ、当該接触箇所にガリウムイオンのＦＩＢを照射することにより、ＴＥＭ試料にマイクロプローブを接着させる技術であり、当該Ｗデポ工程および、マイクロプローブによるハンドリング操作には、２〜３時間程度の時間が必要であった。
【００１７】
そこで、この発明は、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料を作製するにあたり、試料作製時間の短縮化が可能となる試料固定台、および試料の検査方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の試料固定台は、外形は、相隣る面がすべて直角に交わるような６面体であり、当該直方体の第一の面から当該第一の面に対面する第二の面にかけての開口部を有している。
【００１９】
また、請求項２に記載の試料固定台では、前記試料固定台が有する開口部は、前記試料固定台の中央部に形成されていてもよい。
【００２０】
また、請求項３に記載の試料固定台では、前記試料固定台が有する開口部は、前記第一の面から前記第二の面に進むにつれて、断面の開口面積が大きくなっていてもよい。
【００２１】
また、請求項４に記載の試料固定台では、前記試料固定台が有する開口部は切り欠き状であってもよい。
【００２２】
また、請求項５に記載の試料の検査方法では、（ａ）請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の試料固定台に形成されている開口部の一部を覆うように、試料を前記試料固定台に固定する工程と、（ｂ）前記試料固定台に固定されている前記試料を電子ビームにより薄膜加工する工程と、（ｃ）前記工程（ｂ）において、底面であった面を側面になるように前記試料固定台の方向を変え、前記試料の薄膜化した面に電子ビームを照射し、前記試料から透過する電子の観察を行う工程とを備えている。
【００２３】
また、請求項６に記載の試料の検査方法では、（ｄ）外形が直方体である試料固定台の一の面に、試料の一の面の一部のみを接触させ、前記試料の前記一の面の残りの部分は露出するように、前記試料固定台に前記試料を固定する工程と、（ｅ）前記試料固定台に固定されている前記試料を電子ビームにより薄膜加工する工程と、（ｆ）前記工程（ｅ）において、底面であった面を側面になるように前記試料固定台の方向をかえ、前記試料の薄膜化した面に電子ビームを照射し、前記試料から透過する電子の観察を行う工程とを備えている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００２５】
＜実施の形態１＞
＜構造説明＞
本実施の形態の試料固定台の正面図を図１に、上面図を図２に、側面図を図３にそれぞれ示す。
【００２６】
図１〜３で描かれている直方体の試料固定台１には、当該試料固定台１の中央部に、第一の面から当該第一の面に対面する第二の面にかけて、円筒状の開口部２が形成されている。ここで、直方体とは、相隣る面がすべて直角に交わるような６面体であり、立方体も含む。
【００２７】
また、試料固定台１の外形として、一辺が数ｍｍ程度の直方体を採用しており、当該試料固定台１の材質は、銅、錫、銀等の金属である。
【００２８】
上記試料固定台１の開口部２の一部を覆う所定の位置に、ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：透過型電子顕微鏡）等で観察するための微小試料（以下、ＴＥＭ試料と称す）３を固定する（図２等参照）。
【００２９】
ここで、試料固定台１上へのＴＥＭ試料３の固定は、例えばタングステンデポジション（以下、Ｗデポと称す）によって行われる。
【００３０】
以下、上記試料固定台１を用いることによる、平面ＴＥＭ試料の作製・観察方法および断面ＴＥＭ試料の作製・観察方法を、模式図に基づいて説明する。
【００３１】
＜試料作成方法＞
はじめに、平面ＴＥＭ試料の作製方法、および当該平面ＴＥＭ試料のＴＥＭ観察・検査方法を説明する。
【００３２】
図１〜３の状態で試料固定台１に固定されているＴＥＭ試料３をＦＩＢを用いて薄膜化する。この様子の上面図を図４に示す。ここで、ＦＩＢとして、例えばガリウムイオンを採用しており、符号４で示すＦＩＢ加工方向（すなわち、ＴＥＭ試料３の上方から下方）に向けて当該ＦＩＢを出射することにより、当該ＴＥＭ試料３を薄膜化している。当該薄膜化されたＴＥＭ試料３を平面ＴＥＭ試料３ａと称する。
【００３３】
上記の平面ＴＥＭ試料３ａをＴＥＭ観察により検査するときは、当該試料固定台１をＴＥＭ装置に移動し、ＦＩＢ装置で底面であった試料固定台１の面がＴＥＭ装置では側面となるように当該試料固定台１をＴＥＭ装置にセットする。
【００３４】
そして、上記セット状態において、図５に示す上面図に符号５で示すＴＥＭ観察方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ａの上方から下方）に向けてＴＥＭの電子ビームを出射することにより、当該平面ＴＥＭ試料３ａの薄膜化された領域の平面ＴＥＭ観察が可能となる。
【００３５】
続いて、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料の作製方法、および当該断面ＴＥＭ試料のＴＥＭ観察・検査方法を説明する。
【００３６】
まず、上記の平面ＴＥＭ試料３ａをＦＩＢにより断面ＴＥＭ試料に加工するに際し、当該試料固定台１をＦＩＢ装置に移動し、ＴＥＭ装置で底面であった試料固定台１の面がＦＩＢ装置でも底面となるように当該試料固定台１をＦＩＢ装置にセットする。
【００３７】
そして、上記セット状態において、図６に示す上面図に符号４で示すＦＩＢ加工方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ａの上方から下方）に向けてＦＩＢを出射することにより、当該平面ＴＥＭ試料３ａをさらに薄膜化させ、断面ＴＥＭ試料３ｂを作製する。
【００３８】
上記の断面ＴＥＭ試料３ｂをＴＥＭ観察により検査するときは、当該試料固定台１をＴＥＭ装置に移動し、ＦＩＢ装置で底面であった試料固定台１の面がＴＥＭ装置では側面となるように当該試料固定台１をＴＥＭ装置にセットする。
【００３９】
そして、上記セット状態において、図７に示す上面図に符号５で示すＴＥＭ観察方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ｂの上方から下方）に向けてＴＥＭの電子ビームを出射することにより、ＴＥＭの電子ビームが当該開口部２を貫通することができるので、当該断面ＴＥＭ試料３ｂの薄膜化された領域の断面ＴＥＭ観察が可能となる。
【００４０】
このように、本実施の形態では、ＴＥＭ試料３が固定されている試料固定台１には円筒形の開口部２が形成されているので、ＴＥＭの電子ビームが当該開口部２を貫通することができ、ＴＥＭ試料３を本実施の形態の試料固定台１に固定したままＦＩＢによる加工およびＴＥＭ観察が可能となる。
【００４１】
したがって、マイクロサンプリング法を使用することなく、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料を作製することができるので、作業の効率化を図ることができる。
【００４２】
＜実施の形態２＞
＜構造説明＞
本実施の形態の試料固定台の正面図を図８に、上面図を図９に、側面図を図１０にそれぞれ示す。
【００４３】
図８〜１０で描かれている本実施の形態の直方体の試料固定台１には、当該試料固定台１の中央部に、第一の面から当該第一の面に対面する第二の面にかけて、円錐状の開口部６が形成されている。ここで、本実施の形態２においても、実施の形態１と同様の寸法・形状等で形成された試料固定台１を採用している。
【００４４】
上記試料固定台１の開口部面積の狭い側の開口部６の一部を覆う所定の位置に、ＴＥＭ試料３を固定する（図９等参照）。
【００４５】
ここで、試料固定台１上へのＴＥＭ試料３の固定方法として、例えばＷデポ技術を採用している。
【００４６】
以下、上記試料固定台１を用いることによる、平面ＴＥＭ試料の作製・観察方法および断面ＴＥＭ試料の作製・観察方法を、模式図に基づいて説明する。
【００４７】
＜試料作成方法＞
はじめに、平面ＴＥＭ試料の作製方法、および当該平面ＴＥＭ試料のＴＥＭ観察・検査方法を説明する。
【００４８】
図８〜１０の状態で試料固定台１に固定されているＴＥＭ試料３をＦＩＢを用いて薄膜化する。この様子の上面図を図１１に示す。ここで、ＦＩＢとして、例えばガリウムイオンを採用しており、符号４で示すＦＩＢ加工方向（すなわち、ＴＥＭ試料３の上方から下方）に向けて当該ＦＩＢを出射することにより、当該ＴＥＭ試料３を薄膜化している。当該薄膜化されたＴＥＭ試料３を平面ＴＥＭ試料３ａと称する。
【００４９】
上記の平面ＴＥＭ試料３ａをＴＥＭ観察により検査するときは、当該試料固定台１をＴＥＭ装置に移動し、ＦＩＢ装置で底面であった試料固定台１の面がＴＥＭ装置では側面となるように当該試料固定台１をＴＥＭ装置にセットする。
【００５０】
そして、上記セット状態において、図１２に示す上面図に符号５で示すＴＥＭ観察方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ａの上方から下方）に向けてＴＥＭの電子ビームを出射することにより、当該平面ＴＥＭ試料３ａの薄膜化された領域の平面ＴＥＭ観察が可能となる。
【００５１】
続いて、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料の作製方法、および当該断面ＴＥＭ試料のＴＥＭ観察・検査方法を説明する。
【００５２】
まず、上記の平面ＴＥＭ試料３ａをＦＩＢにより断面ＴＥＭ試料に加工するに際し、当該試料固定台１をＦＩＢ装置に移動し、ＴＥＭ装置で底面であった試料固定台１の面がＦＩＢ装置でも底面となるように当該試料固定台１をＦＩＢ装置にセットする。
【００５３】
そして、上記セット状態において、図１３に示す上面図に符号４で示すＦＩＢ加工方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ａの上方から下方）に向けてＦＩＢを出射することにより、当該平面ＴＥＭ試料３ａをさらに薄膜化させ、断面ＴＥＭ試料３ｂを作製する。
【００５４】
上記の断面ＴＥＭ試料３ｂをＴＥＭ観察により検査するときは、当該試料固定台１をＴＥＭ装置に移動し、ＦＩＢ装置で底面であった試料固定台１の面がＴＥＭ装置では側面となるように当該試料固定台１をＴＥＭ装置にセットする。
【００５５】
そして、上記セット状態において、図１４に示す上面図に符号５で示すＴＥＭ観察方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ｂの上方から下方）に向けてＴＥＭの電子ビームを出射することにより、ＴＥＭの電子ビームが当該開口部６を貫通することができるので、当該断面ＴＥＭ試料３ｂの薄膜化された領域の断面ＴＥＭ観察が可能となる。
【００５６】
このように、本実施の形態では、ＴＥＭ試料３が固定されている試料固定台１には円錐形の開口部６が形成されているので、ＴＥＭの電子ビームが当該開口部６を貫通することができ、ＴＥＭ試料３を本実施の形態の試料固定台１に固定したまま、ＦＩＢによる加工およびＴＥＭ観察が可能となる。
【００５７】
したがって、マイクロサンプリング法を使用することなく、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料の作製を行うことができるので、作業の効率化を図ることができる。
【００５８】
さらに、本実施の形態では、試料固定台１に形成されている開口部６は円錐形（つまり開口部６の断面開口面積が開口部６の貫通方向にしたがって変化した形状）であるので、例えばＴＥＭ観察の際、ＴＥＭ試料３を開口面積の狭い側の開口部６の一部を覆うように試料固定台１に固定し、ＴＥＭの電子ビームを当該ＴＥＭ試料の固定されている面と対面する面側から当該ＴＥＭ試料に向けて出射することにより、ＴＥＭ観察の際、斜め方向から電子ビームを入射したとしても、透過電子が試料固定台１内部の開口部６の側壁に衝突する確率が減り、より自由度の高いＥＭ観察が可能となる。
【００５９】
＜実施の形態３＞
＜構造説明＞
本実施の形態の試料固定台の正面図を図１５に、上面図を図１６に、側面図を図１７にそれぞれ示す。
【００６０】
図１５〜１７で描かれている本実施の形態の直方体の試料固定台１には、当該試料固定台１に、当該試料固定台１の第一の面から当該第一の面に対面する第二の面にかけて、切り欠き状の開口部７が形成されている。ここで、本実施の形態においても、実施の形態１と同様の形状・寸法等で形成された試料固定台１を採用している。
【００６１】
上記試料固定台１に形成された切り欠き状の開口部７の一部を覆う所定の位置に、ＴＥＭ試料３を固定する（図１６等参照）。ここで、試料固定台１の切り欠き状の開口部７は、例えば、半導体製造メーカで一般的に既設されているダイシングソーを用いて形成することができる。また、試料固定台１上へのＴＥＭ試料３の固定方法は、Ｗデポを採用している。
【００６２】
上記のように試料固定台１に切り欠き状の開口部７を形成する際、当該開口部７の構造が単純であるため、ダイシングソーを用いることにより、ユーザ自身がその場で必要な形状の切り欠き状の開口部７を容易に作製することできる。
【００６３】
また、特別な加工の施されていない直方体の試料固定台１を購入することとなるので、当該加工の施されていない試料固定台１の価格が安価であるので、コストの削減にもなる。
【００６４】
以下、上記試料固定台１を用いることによる、平面ＴＥＭ試料の作製・観察方法および断面ＴＥＭ試料の作製・観察方法を、模式図に基づいて説明する。
【００６５】
＜試料作成方法＞
はじめに、平面ＴＥＭ試料の作製方法、および当該平面ＴＥＭ試料のＴＥＭ観察・検査方法を説明する。
【００６６】
図１５〜１７の状態で試料固定台１に固定されているＴＥＭ試料３をＦＩＢを用いて薄膜化する。この様子の上面図を図１８に示す。ここで、ＦＩＢとして、例えばガリウムイオンを採用しており、符号４で示すＦＩＢ加工方向（すなわち、ＴＥＭ試料３の上方から下方）に向けて当該ＦＩＢを出射することにより、当該ＴＥＭ試料３を薄膜化している。当該薄膜化されたＴＥＭ試料３を平面ＴＥＭ試料３ａと称する。
【００６７】
上記の平面ＴＥＭ試料３ａをＴＥＭ観察により検査するときは、当該試料固定台１をＴＥＭ装置に移動し、ＦＩＢ装置で底面であった試料固定台１の面がＴＥＭ装置では側面となるように当該試料固定台１をＴＥＭ装置にセットする。
【００６８】
そして、上記セット状態において、図１９に示す上面図に符号５で示すＴＥＭ観察方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ａの上方から下方）に向けてＴＥＭの電子ビームを出射することにより、当該平面ＴＥＭ試料３ａの薄膜化された領域の平面ＴＥＭ観察が可能となる。
【００６９】
続いて、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料の作製方法、および当該断面ＴＥＭ試料のＴＥＭ観察・検査方法を説明する。
【００７０】
まず、上記の平面ＴＥＭ試料３ａをＦＩＢにより断面ＴＥＭ試料に加工するに際し、当該試料固定台１をＦＩＢ装置に移動し、ＴＥＭ装置で底面であった試料固定台１の面がＦＩＢ装置でも底面となるように当該試料固定台１をＦＩＢ装置にセットする。
【００７１】
そして、上記セット状態において、図２０に示す上面図に符号４で示すＦＩＢ加工方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ａの上方から下方）に向けてＦＩＢを出射することにより、当該平面ＴＥＭ試料３ａをさらに薄膜化させ、断面ＴＥＭ試料３ｂを作製する。
【００７２】
上記の断面ＴＥＭ試料３ｂをＴＥＭ観察により検査するときは、当該試料固定台１をＴＥＭ装置に移動し、ＦＩＢ装置で底面であった試料固定台１の面がＴＥＭ装置では側面となるように当該試料固定台１をＴＥＭ装置にセットする。
【００７３】
そして、上記セット状態において、図２１に示す上面図に符号５で示すＴＥＭ観察方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ｂの上方から下方）に向けてＴＥＭの電子ビームを出射することにより、ＴＥＭの電子ビームが当該切り欠き状の開口部７を貫通することができるので、当該断面ＴＥＭ試料３ｂの薄膜化された領域の断面ＴＥＭ観察が可能となる。
【００７４】
このように、本実施の形態では、ＴＥＭ試料３が固定されている試料固定台１には切り欠き状の開口部７が形成されているので、ＴＥＭの電子ビームが当該開口部７を貫通することができ、ＴＥＭ試料３を本実施の形態の試料固定台１に固定したまま、ＦＩＢによる加工およびＴＥＭ観察が可能となる。
【００７５】
したがって、マイクロサンプリング法を使用することなく、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料の作製を行うことができるので、作業の効率化を図ることができる。
【００７６】
＜実施の形態４＞
＜構造説明＞
本実施の形態の試料固定台１の正面図を図２２に、上面図を図２３に、側面図を図２４にそれぞれ示す。
【００７７】
図２２〜２４で描かれている本実施の形態の直方体の試料固定台１には、当該試料固定台１の一の面にＴＥＭ試料３が固定されている。ここで、図２４で示しているように、ＴＥＭ試料３は、その一の面の一部のみが試料固定台１と、例えばＷデポ技術によって接触・固定しており、前記一の面の他の部分は露出した状態となっている。
【００７８】
また、本実施の形態においても、実施の形態１と同様の寸法・形状等で形成された試料固定台１を採用している。
【００７９】
以下、上記試料固定台１を用いることによる、平面ＴＥＭ試料の作製・観察方法および断面ＴＥＭ試料の作製・観察方法を、模式図に基づいて説明する。
【００８０】
＜試料作成方法＞
はじめに、平面ＴＥＭ試料の作製方法、および当該平面ＴＥＭ試料のＴＥＭ観察・検査方法を説明する。
【００８１】
図２２〜２４の状態で試料固定台１に固定されているＴＥＭ試料３をＦＩＢを用いて薄膜化する。この様子の上面図を図２５に示す。ここで、ＦＩＢとして、例えばガリウムイオンを採用しており、符号４で示すＦＩＢ加工方向（すなわち、ＴＥＭ試料３の上方から下方）に向けて当該ＦＩＢを出射することにより、当該ＴＥＭ試料３を薄膜化している。当該薄膜化されたＴＥＭ試料３を平面ＴＥＭ試料３ａと称する。
【００８２】
上記の平面ＴＥＭ試料３ａをＴＥＭ観察により検査するときは、当該試料固定台１をＴＥＭ装置に移動し、ＦＩＢ装置で底面であった試料固定台１の面がＴＥＭ装置では側面となるように当該試料固定台１をＴＥＭ装置にセットする。
【００８３】
そして、上記セット状態において、図２６に示す上面図に符号５で示すＴＥＭ観察方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ａの上方から下方）に向けてＴＥＭの電子ビームを出射することにより、平面ＴＥＭ試料３ａの一の面の他の部分は露出した状態となっているので、ＴＥＭの電子ビームが試料固定台１に衝突することが無く、当該平面ＴＥＭ試料３ａの薄膜化された領域の平面ＴＥＭ観察が可能となる。
【００８４】
続いて、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料の作製方法、および当該断面ＴＥＭ試料のＴＥＭ観察・検査方法を説明する。
【００８５】
まず、上記の平面ＴＥＭ試料３ａをＦＩＢにより断面ＴＥＭ試料に加工するに際し、当該試料固定台１をＦＩＢ装置に移動し、ＴＥＭ装置で底面であった試料固定台１の面がＦＩＢ装置でも底面となるように当該試料固定台１をＦＩＢ装置にセットする。
【００８６】
そして、上記セット状態において、図２７に示す上面図に符号４で示すＦＩＢ加工方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ａの上方から下方）に向けてＦＩＢを出射することにより、当該平面ＴＥＭ試料３ａをさらに薄膜化させ、断面ＴＥＭ試料３ｂを作製する。
【００８７】
上記の断面ＴＥＭ試料３ｂをＴＥＭ観察により検査するときは、当該試料固定台１をＴＥＭ装置に移動し、ＦＩＢ装置で底面であった試料固定台１の面がＴＥＭ装置では側面となるように当該試料固定台１をＴＥＭ装置にセットする。
【００８８】
そして、上記セット状態において、図２８に示す上面図に符号５で示すＴＥＭ観察方向（すなわち、平面ＴＥＭ試料３ｂの上方から下方）に向けてＴＥＭの電子ビームを出射することにより、断面ＴＥＭ試料３ｂの他の面は露出した状態となっているので、ＴＥＭの電子ビームが試料固定台１に衝突することが無く、当該断面ＴＥＭ試料３ｂの薄膜化された領域の断面ＴＥＭ観察が可能となる。
【００８９】
このように、ＴＥＭ試料３の一の面の一部分のみが試料固定台１と接触・固定されているので、当該一の面の残りの部分および他の面では電子ビームは貫通できるので、ＴＥＭ試料３を本実施の形態の方法により試料固定台１に固定したまま、ＦＩＢによる加工およびＴＥＭ観察・検査が可能となる。
【００９０】
したがって、マイクロサンプリング法を使用することなく、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料の作製を行うことができるので、作業の効率化を図ることができる。
【００９１】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の試料固定台は、外形は、相隣る面がすべて直角に交わるような６面体であり、当該直方体の第一の面から当該第一の面に対面する第二の面にかけての開口部を有しているので、試料を当該試料固定台の開口部を覆うように載置・固定することにより、当該固定状態を維持したまま当該試料を加工・観察することができる。
【００９２】
本発明の請求項２に記載の試料固定台では、前記試料固定台が有する開口部は、前記試料固定台の中央部に形成されているので、当該開口部を作製する際に、開口可能な範囲が最も大きく取ることができる。
【００９３】
本発明の請求項３に記載の試料固定台では、前記試料固定台が有する開口部は、前記第一の面から前記第二の面に進むにつれて、断面の開口面積が大きくなっているので、開口部面積の狭い側の面に試料を固定することにより、例えばＴＥＭ観察の際、透過電子が試料固定台内部の開口部の側壁に衝突する確率が減り、より正確なＴＥＭ観察が可能となる。
【００９４】
本発明の請求項４に記載の試料固定台は、前記試料固定台が有する開口部は切り欠き状であるので、当該試料固定台を、半導体製造メーカで一般的に既設されているダイシングソーを用いて形成することができる。
【００９５】
本発明の請求項５に記載の試料の検査方法は、（ａ）請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の試料固定台に形成されている開口部の一部を覆うように、試料を前記試料固定台に固定する工程と、（ｂ）前記試料固定台に固定されている前記試料を電子ビームにより薄膜加工する工程と、（ｃ）前記工程（ｂ）において、底面であった面を側面になるように前記試料固定台の方向を変え、前記試料の薄膜化した面に電子ビームを照射し、前記試料から透過する電子の観察を行う工程とを備えているので、後の加工、観察工程において、当該固定状態を維持したまま、試料の平面加工や断面加工、および、断面試料や平面試料の観察を繰り返し行うことができる。
【００９６】
本発明の請求項６に記載の試料の検査方法は、（ｄ）外形が直方体である試料固定台の一の面に、試料の一の面の一部のみを接触させ、前記試料の前記一の面の残りの部分は露出するように、前記試料固定台に前記試料を固定する工程と、（ｅ）前記試料固定台に固定されている前記試料を電子ビームにより薄膜加工する工程と、（ｆ）前記工程（ｅ）において、底面であった面を側面になるように前記試料固定台の方向をかえ、前記試料の薄膜化した面に電子ビームを照射し、前記試料から透過する電子の観察を行う工程とを備えているので、後の加工、観察工程において、当該固定状態を維持したまま、試料の平面加工や断面加工、および、断面試料や平面試料の観察を繰り返し行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態１の試料固定台を正面から見た図である。
【図２】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態１の試料固定台を上方から見た図である。
【図３】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態１の試料固定台を側面から見た図である。
【図４】ＦＩＢにより、平面ＴＥＭ試料を作製する様子をＦＩＢ照射方向から見た図である。
【図５】平面ＴＥＭ試料をＴＥＭ観察する様子をＴＥＭ照射方向から見た図である。
【図６】ＦＩＢにより、断面ＴＥＭ試料を作製する様子をＦＩＢ照射方向から見た図である。
【図７】断面ＴＥＭ試料をＴＥＭ観察する様子をＴＥＭ照射方向から見た図である。
【図８】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態２の試料固定台を正面から見た図である。
【図９】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態２の試料固定台を上方から見た図である。
【図１０】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態２の試料固定台を側面から見た図である。
【図１１】ＦＩＢにより、平面ＴＥＭ試料を作製する様子をＦＩＢ照射方向から見た図である。
【図１２】平面ＴＥＭ試料をＴＥＭ観察する様子をＴＥＭ照射方向から見た図である。
【図１３】ＦＩＢにより、断面ＴＥＭ試料を作製する様子をＦＩＢ照射方向から見た図である。
【図１４】断面ＴＥＭ試料をＴＥＭ観察する様子をＴＥＭ照射方向から見た図である。
【図１５】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態３の試料固定台を正面から見た図である。
【図１６】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態３の試料固定台を上方から見た図である。
【図１７】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態３の試料固定台を側面から見た図である。
【図１８】ＦＩＢにより、平面ＴＥＭ試料を作製する様子をＦＩＢ照射方向から見た図である。
【図１９】平面ＴＥＭ試料をＴＥＭ観察する様子をＴＥＭ照射方向から見た図である。
【図２０】ＦＩＢにより、断面ＴＥＭ試料を作製する様子をＦＩＢ照射方向から見た図である。
【図２１】断面ＴＥＭ試料をＴＥＭ観察する様子をＴＥＭ照射方向から見た図である。
【図２２】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態４の試料固定台を正面から見た図である。
【図２３】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態４の試料固定台を上方から見た図である。
【図２４】ＴＥＭ試料が固定されている、実施の形態４の試料固定台を側面から見た図である。
【図２５】ＦＩＢにより、平面ＴＥＭ試料を作製する様子をＦＩＢ照射方向から見た図である。
【図２６】平面ＴＥＭ試料をＴＥＭ観察する様子をＴＥＭ照射方向から見た図である。
【図２７】ＦＩＢにより、断面ＴＥＭ試料を作製する様子をＦＩＢ照射方向から見た図である。
【図２８】断面ＴＥＭ試料をＴＥＭ観察する様子をＴＥＭ照射方向から見た図である。
【図２９】マイクロサンプリング法が施されるバルク試料を表す図である。
【図３０】ＦＩＢにより、バルク試料から平面ＴＥＭ試料を切り出した様子を示す図である。
【図３１】マイクロプローブにより平面ＴＥＭ試料を抽出した図である。
【図３２】ＦＩＢにより、平面ＴＥＭ試料から断面ＴＥＭ試料を切り出した様子を示す図である。
【図３３】マイクロプローブにより断面ＴＥＭ試料を抽出した図である。
【符号の説明】
１ 試料固定台、２ 円筒状の開口部、３ ＴＥＭ試料、３ａ 平面ＴＥＭ試料、３ｂ 断面ＴＥＭ試料、４ ＦＩＢの方向、５ ＴＥＭの電子ビーム方向、６ 円錐状の開口部、７ 切り欠き状の開口部。
Claims (6)
- 外形は、相隣る面がすべて直角に交わるような６面体であり、当該直方体の第一の面から当該第一の面に対面する第二の面にかけての開口部を有している、
ことを特徴とする試料固定台。 - 前記試料固定台が有する開口部は、前記試料固定台の中央部に形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の試料固定台。 - 前記試料固定台が有する開口部は、前記第一の面から前記第二の面に進むにつれて、断面の開口面積が大きくなっている、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の試料固定台。 - 前記試料固定台が有する開口部は切り欠き状である、
ことを特徴とする請求項１に記載の試料固定台。 - （ａ）請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の試料固定台に形成されている開口部の一部を覆うように、試料を前記試料固定台に固定する工程と、
（ｂ）前記試料固定台に固定されている前記試料を電子ビームにより薄膜加工する工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）において、底面であった面を側面になるように前記試料固定台の方向を変え、前記試料の薄膜化した面に電子ビームを照射し、前記試料から透過する電子の観察を行う工程とを、
備えることを特徴とする試料の検査方法。 - （ｄ）外形が直方体である試料固定台の一の面に、試料の一の面の一部のみを接触させ、前記試料の前記一の面の残りの部分は露出するように、前記試料固定台に前記試料を固定する工程と、
（ｅ）前記試料固定台に固定されている前記試料を電子ビームにより薄膜加工する工程と、
（ｆ）前記工程（ｅ）において、底面であった面を側面になるように前記試料固定台の方向をか変え、前記試料の薄膜化した面に電子ビームを照射し、前記試料から透過する電子の観察を行う工程とを、
備えることを特徴とする試料の検査方法。
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| JP2002208027A JP2004053297A (ja) | 2002-07-17 | 2002-07-17 | 試料固定台および試料の検査方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN104616953A (zh) * | 2015-02-02 | 2015-05-13 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种承载装置及其制备方法 |
-
2002
- 2002-07-17 JP JP2002208027A patent/JP2004053297A/ja active Pending
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