JP2007212202A - Sample evaluation device and method - Google Patents

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Masanari Takaguchi
雅成 高口
Ruriko Tokida
るり子 常田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To evaluate the device sample formed into a thin film in a transmission electron microscope by applying voltage to the device sample to turn the device sample ready to operate. <P>SOLUTION: A plurality of probes are provided in a focused ion beam device and voltage is freely applied across the probes. Further, a detector for measuring the current between the probes to determine the presence of the current is provide. The probes are brought into contact with the contact plug of a semiconductor device, a deposition gas is introduced into the device, the contact position of the probes is irradiated with a focused ion beam to bond the probes to the contact plug to form a current introducing terminal. The current introducing mechanism brought into contact with the current introducing terminal to apply voltage to the current introducing terminal from outside of the electron microscope is provided to the sample holder of the electron microscope. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体デバイスを初め、各種電子デバイスに電圧を印加しながら観察するための試料作製装置および作製方法に関する。   The present invention relates to a sample preparation apparatus and a preparation method for observing a semiconductor device and other various electronic devices while applying a voltage.

従来の電子顕微鏡用試料作製装置を図2と図3を用いて説明する。電子顕微鏡用試料作製法は、電解研磨を用いる方法、研磨粉と研磨板を用いる機械的研磨法、イオンビーム加工法など、試料種類や目的に応じて幾つかの技術がある。近年の半導体デバイス解析等においては、ガリウムなどのイオンを加速し、電磁レンズで数10nm径に収束させ、スパッタ効果により加工する方法が広く取られるようになっている。装置としては、収束イオンビーム(FIB:Focused Ion Beam)装置として、広く市販されている。本出願においても、このFIB技術をベースに説明する。   A conventional electron microscope sample preparation apparatus will be described with reference to FIGS. Electron microscope sample preparation methods include several techniques depending on the sample type and purpose, such as a method using electrolytic polishing, a mechanical polishing method using polishing powder and a polishing plate, and an ion beam processing method. In recent semiconductor device analysis and the like, a method of accelerating ions such as gallium and converging them to a diameter of several tens of nanometers with an electromagnetic lens and processing by a sputtering effect has been widely adopted. As an apparatus, it is widely marketed as a focused ion beam (FIB) apparatus. This application will also be described based on this FIB technology.

図2は、従来のFIB装置の構成(特許文献1)を示す。半導体ウェハ101が試料台102上に固定され、試料位置制御装置103によりウェハ面内方向に移動される。一方、イオン源から放射されたイオンビーム104はイオンビーム光学系105により収束され、半導体ウェハ101上に収束される。イオンビーム光学系105は走査コイルを有しており、イオンビーム光学系制御装置107によりウェハ面内方向に2次元的に走査することができる。すなわち、イオンビーム104の走査と試料位置制御装置103を併用することにより、ウェハ101上の目的の領域に数10nm径のイオンビームを2次元的に照射できる。イオンビーム104は試料にて二次電子を励起する。従って、真空容器111に二次電子検出器106を設け、二次電子検出器制御装置108を介し、イオンビーム104の走査位置と同期を取って二次電子強度を中央処理装置111上にモニタすることにより、二次電子像として試料構造やイオンビーム104の照射位置を確認することができる。また、加工した電子顕微鏡用試料を取り出すために、マイクロサンプリング法が活用されている。ここでは、タングステンを微細にエッチングしたプローブ1001が導入される。プローブ1001の先端は半導体ウェハ101に接触でき、ウェハ面内の位置をプローブ駆動機構1001’およびプローブ駆動機構制御装置1001’ ’で制御される。プローブ1001と加工された試料の接着には、デポジションガスが広く用いられている。真空容器111には、デポジションガス源109が設けられており、真空容器111内に、例えば有機タングステンガスなどのデポジションガスが導入される。デポジションガスには、イオンビームを照射することで反応を起こし、固化するものが選ばれている。ガス流量などをデポジションガス源制御装置110で制御できる。   FIG. 2 shows a configuration of a conventional FIB apparatus (Patent Document 1). The semiconductor wafer 101 is fixed on the sample stage 102 and is moved in the wafer plane direction by the sample position controller 103. On the other hand, the ion beam 104 emitted from the ion source is converged by the ion beam optical system 105 and converged on the semiconductor wafer 101. The ion beam optical system 105 has a scanning coil, and can be scanned two-dimensionally in the wafer surface direction by the ion beam optical system controller 107. In other words, by using both the scanning of the ion beam 104 and the sample position control device 103, a target region on the wafer 101 can be irradiated two-dimensionally with an ion beam having a diameter of several tens of nm. The ion beam 104 excites secondary electrons in the sample. Accordingly, the secondary electron detector 106 is provided in the vacuum vessel 111, and the secondary electron intensity is monitored on the central processing unit 111 in synchronization with the scanning position of the ion beam 104 via the secondary electron detector controller 108. Thus, the sample structure and the irradiation position of the ion beam 104 can be confirmed as a secondary electron image. Moreover, in order to take out the processed sample for an electron microscope, the microsampling method is utilized. Here, a probe 1001 in which tungsten is finely etched is introduced. The tip of the probe 1001 can contact the semiconductor wafer 101, and the position in the wafer surface is controlled by the probe drive mechanism 1001 'and the probe drive mechanism control device 1001' '. A deposition gas is widely used for bonding the probe 1001 and the processed sample. The vacuum container 111 is provided with a deposition gas source 109, and a deposition gas such as organic tungsten gas is introduced into the vacuum container 111. As the deposition gas, a gas that reacts and solidifies when irradiated with an ion beam is selected. The gas flow rate and the like can be controlled by the deposition gas source control device 110.

次に図3を用い、試料加工とハンドリングのプロセスについて詳細を説明する。図3において、(a、b)始めに所望断面の周りの3辺方向にFIB1101で3つの矩形穴1102、1103、1104加工を行う。(c)次に試料台を傾斜させ、溝1105加工を行うことにより、支持部1106のみで元試料に支持された試料片1107を作製することができる。(d)次に試料台傾斜を元に戻し、プローブ駆動機構1001’とプローブ制御装置1001’ ’によりプローブ1001先端を試料片1107に接触させる。次にデポジションガス源109からデポジションガス1108を供給しながらプローブ先端を含む領域にFIB1101照射を行うことにより、(e)デポジション膜1109(本実施例の場合はW膜)を形成することができ、試料片1107とプローブ1001を固定することができる。この後に支持部1106をFIB加工で除去することにより元試料から試料片を分離することができる。(f、g)こうして分離された試料片1107をプローブ駆動によりサンプルキャリア1110に接触させる。(h)そこで、接触部に上記と同様の方法でデポジション膜1111を形成することで試料片とサンプルキャリアを固定する。(i)その後にプローブ先端をFIB加工しプローブを分離することで、(j)試料片1107を独立にすることが可能となる。   Next, the details of the sample processing and handling process will be described with reference to FIG. In FIG. 3, (a, b) First, three rectangular holes 1102, 1103, 1104 are processed with FIB 1101 in the three-side directions around the desired cross section. (C) Next, by tilting the sample stage and performing the groove 1105 processing, the sample piece 1107 supported by the original sample only by the support portion 1106 can be produced. (D) Next, the inclination of the sample stage is restored, and the tip of the probe 1001 is brought into contact with the sample piece 1107 by the probe driving mechanism 1001 ′ and the probe control device 1001 ′ ′. Next, FIB 1101 is irradiated to the region including the probe tip while supplying the deposition gas 1108 from the deposition gas source 109, thereby forming (e) a deposition film 1109 (in this example, a W film). The sample piece 1107 and the probe 1001 can be fixed. Thereafter, the support portion 1106 is removed by FIB processing, whereby the sample piece can be separated from the original sample. (F, g) The sample piece 1107 thus separated is brought into contact with the sample carrier 1110 by driving the probe. (H) Therefore, the sample piece and the sample carrier are fixed by forming the deposition film 1111 on the contact portion by the same method as described above. (I) After that, the tip of the probe is FIB processed to separate the probe, and (j) the sample piece 1107 can be made independent.

プローブを用いた試料ハンドリングにおいて、試料に接着したプローブを一定の長さ試料側に切り残す技術が、特許文献2において開示されている。特許文献2においては、試料(該文献ではサンプル)が数10ミクロンと微視的大きさであるのに対し、試料を固定するメッシュ(該文献ではグリッド)の大きさが3mmと大きいため、小さい試料を高い位置精度で固定することが難しい。このため、試料をハンドリングするプローブ(該文献ではサンプル・キャリア)を試料側に大きくきり残すことで、プローブとメッシュの大きさのレベルを揃え、プローブをメッシュに固定する位置精度が数10倍程度低くても済むように工夫している。しかしながら、この出願の目的は試料ハンドリングを容易にすることであり、このため、プローブは1本で良く、プラグなどのデバイスを電気的に動作させる位置にプローブを接触させることはなく、また、試料とプローブが電気的に接触したかどうかは問題としていない。   In sample handling using a probe, Patent Document 2 discloses a technique for cutting a probe adhered to a sample to the sample side for a certain length. In Patent Document 2, the sample (sample in this document) has a microscopic size of several tens of microns, whereas the size of the mesh (grid in this document) for fixing the sample is as large as 3 mm, which is small. It is difficult to fix the sample with high positional accuracy. For this reason, the probe that handles the sample (sample carrier in this document) is largely left on the sample side, so that the level of the probe and the mesh are aligned and the position accuracy for fixing the probe to the mesh is several tens of times. It is devised to be low. However, the purpose of this application is to facilitate sample handling. Therefore, only one probe is required, and the probe is not brought into contact with a position where a device such as a plug is electrically operated. It does not matter whether the probe is in electrical contact.

特許第2774884号公報Japanese Patent No. 2774884

特開2005−3682号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-3682

従来手法では、例えば図3(j)のように、電子顕微鏡用試料は薄膜化された孤立した試料であり、この試料片を電子顕微鏡に導入して観察した場合、デバイスは停止したままの状態である。一方、半導体デバイスはプラグ、ゲートなどに電圧を印加して動作させており、その特性評価はより正確には動作状態で行う必要がある。例えばドーパントプロファイルと称されるイオン注入領域の形状は、イオンを注入した直後の静的な状態と、電圧を印加した状態では形状に差があるとされる。また、ゲート絶縁膜の耐性を評価する際も、基板とゲート間に動作電圧を印加した状態で評価する必要がある。透過電子顕微鏡は、空間分解能が0.1nm程度と極めて高く、様々な分析機能も有していることから、広く半導体デバイス解析に活用されているが、試料を薄膜化する制約から上記の課題を有している。本出願では、透過電子顕微鏡内にて薄膜化したデバイス試料に電圧を印加して動作状態にして評価することを目的としており、このための試料前処理に関する課題に対応することを目的としている。   In the conventional method, for example, as shown in FIG. 3 (j), the electron microscope sample is an isolated sample made into a thin film, and when the sample piece is introduced into the electron microscope and observed, the device remains stopped. It is. On the other hand, a semiconductor device is operated by applying a voltage to a plug, a gate, etc., and its characteristic evaluation needs to be performed more accurately in an operating state. For example, the shape of an ion implantation region called a dopant profile has a difference in shape between a static state immediately after ion implantation and a state in which a voltage is applied. In addition, when evaluating the resistance of the gate insulating film, it is necessary to perform the evaluation with an operating voltage applied between the substrate and the gate. Transmission electron microscopes have an extremely high spatial resolution of about 0.1 nm and have various analysis functions, so they are widely used in semiconductor device analysis. is doing. The purpose of this application is to apply a voltage to a thinned device sample in a transmission electron microscope to evaluate it in an operating state, and to solve the problem related to sample pretreatment.

試料の前処理には、FIB装置を用いる。試料の各部署にコンタクトするためのプローブ機能を導入する、FIBにて所望とする加工領域において、コンタクトプラグやゲート、基板等の所望の箇所にプローブを複数箇所接触させ、プローブを切り離す。この際、プローブを所定の長さ切り残す。FIBにより加工された試料片を試料ホルダに載せ、当該試料片に付けられ、切り残されたプローブに接触させて電流を導入できる機能を備えた構造とする。
また好ましくは、プローブが電気的に正しくコンタクトされているかどうかを判定するために、プローブからの電流を検知し、抵抗値を算出する機能をFIB装置に設置してもよい。
さらに好ましくは、前述の試料ホルダは電子顕微鏡と共用できるホルダであって、前述の試料片に切り残されたプローブに接触させて電流を導入できる機能は、当該ホルダもしくは電子顕微鏡に、試料片に切り残されたプローブに対して電流を導入できる機構を備えた構造であってもよい。
An FIB apparatus is used for sample pretreatment. A probe function for contacting each section of the sample is introduced. In the processing region desired by the FIB, a plurality of probes are brought into contact with desired locations such as contact plugs, gates, and substrates, and the probes are separated. At this time, the probe is left with a predetermined length. A sample piece processed by FIB is placed on a sample holder, and the structure is provided with a function that allows a current to be introduced by being brought into contact with a probe that is attached to the sample piece and left uncut.
Preferably, a function for detecting a current from the probe and calculating a resistance value may be installed in the FIB apparatus in order to determine whether or not the probe is electrically contacted correctly.
More preferably, the above-mentioned sample holder is a holder that can be shared with an electron microscope, and the function of introducing an electric current by making contact with the probe left uncut on the above-mentioned sample piece can be applied to the holder or the electron microscope. A structure having a mechanism capable of introducing an electric current to the uncut probe may be used.

半導体デバイスを初めとする各種電子デバイスに電圧を印加し、動作状態のまま電子顕微鏡で構造、組成、電子状態を測定可能となる。   A voltage is applied to various electronic devices including a semiconductor device, and the structure, composition, and electronic state can be measured with an electron microscope in an operating state.

図1にて、本出願の実施例を説明する。図2で示したFIB装置をベースに改良する例を示す。半導体ウェハ101が試料台102上に固定され、試料位置制御装置103によりウェハ面内方向に移動される。一方、イオン源から放射されたイオンビーム104はイオンビーム光学系105により収束され、半導体ウェハ101上に収束される。イオンビーム光学系105は走査コイルを有しており、イオンビーム光学系制御装置107によりウェハ面内方向に2次元的に走査することができる。すなわち、イオンビーム104の走査と試料位置制御装置103を併用することにより、ウェハ101上の目的の領域に数10nm径のイオンビームを2次元的に照射できる。イオンビーム104は試料にて二次電子を励起する。従って、真空容器111に二次電子検出器106を設け、二次電子検出器制御装置108を介し、イオンビーム104の走査位置と同期を取って二次電子強度を中央処理装置111上にモニタすることにより、二次電子像として試料構造やイオンビーム104の照射位置を確認することができる。また、加工した電子顕微鏡用試料を取り出すために、マイクロサンプリング法が活用されている。ここでは、タングステンを微細にエッチングしたプローブ1001が導入される。プローブ1001の先端は半導体ウェハ101に接触でき、ウェハ面内の位置をプローブ駆動機構1010およびプローブ駆動機構制御装置1011で制御される。プローブ1001と加工された試料の接着には、デポジションガスが広く用いられている。真空容器111には、デポジションガス源109が設けられており、真空容器111内に、例えば有機タングステンガスなどのデポジションガスが導入される。デポジションガスには、イオンビームを照射することで反応を起こし、固化するものが選ばれている。ガス流量などをデポジションガス源制御装置110で制御できる。   An embodiment of the present application will be described with reference to FIG. An example of improvement based on the FIB apparatus shown in FIG. 2 will be described. The semiconductor wafer 101 is fixed on the sample stage 102 and is moved in the wafer plane direction by the sample position controller 103. On the other hand, the ion beam 104 emitted from the ion source is converged by the ion beam optical system 105 and converged on the semiconductor wafer 101. The ion beam optical system 105 has a scanning coil, and can be scanned two-dimensionally in the wafer surface direction by the ion beam optical system controller 107. In other words, by using both the scanning of the ion beam 104 and the sample position control device 103, a target region on the wafer 101 can be irradiated two-dimensionally with an ion beam having a diameter of several tens of nm. The ion beam 104 excites secondary electrons in the sample. Accordingly, the secondary electron detector 106 is provided in the vacuum vessel 111, and the secondary electron intensity is monitored on the central processing unit 111 in synchronization with the scanning position of the ion beam 104 via the secondary electron detector controller 108. Thus, the sample structure and the irradiation position of the ion beam 104 can be confirmed as a secondary electron image. Moreover, in order to take out the processed sample for an electron microscope, the microsampling method is utilized. Here, a probe 1001 in which tungsten is finely etched is introduced. The tip of the probe 1001 can contact the semiconductor wafer 101, and the position in the wafer surface is controlled by the probe driving mechanism 1010 and the probe driving mechanism control apparatus 1011. A deposition gas is widely used for bonding the probe 1001 and the processed sample. The vacuum container 111 is provided with a deposition gas source 109, and a deposition gas such as organic tungsten gas is introduced into the vacuum container 111. As the deposition gas, a gas that reacts and solidifies when irradiated with an ion beam is selected. The gas flow rate and the like can be controlled by the deposition gas source control device 110.

さらに本出願では、プローブB1002、プローブB駆動機構1002’、プローブB制御装置1002’’、プローブC1003、プローブC駆動機構1003’、プローブC制御装置1003’’、プローブ電流読み出し線1004、基板電流読み出し線1005 、電流制御機構1006を設ける。すなわち、図1においては同等の3系統のプローブ機能を有し、ウェハ面上の目的の箇所にアプローチ可能とする。ここでプローブ機構は、試料を持ち運ぶマニピュレータとしての機能だけでなく、電流導入機構の役割を持たせる。すなわち、各プローブ先端には、電流制御機構1006からプローブ電流読み出し線1004を介して電圧を印加し、電流を導入できる構造とする。また、基板には基板電流読み出し線1005を介して電圧を印加し、電流を導入できる構造とする。すなわち、図1においては、合計4系統の独立した電流導入機構を設けてある。特にプローブの3系統は同等のものであり、デバイスの種類によりより多くの系統が必要な場合、これらを並列的に増設することとする。   Further, in the present application, the probe B 1002, the probe B driving mechanism 1002 ′, the probe B control device 1002 ″, the probe C 1003, the probe C driving mechanism 1003 ′, the probe C control device 1003 ″, the probe current readout line 1004, and the substrate current readout. A line 1005 and a current control mechanism 1006 are provided. That is, in FIG. 1, the probe function of the same three systems is provided, and the target location on the wafer surface can be approached. Here, the probe mechanism has not only a function as a manipulator for carrying a sample but also a role of a current introduction mechanism. That is, each probe tip has a structure in which a current can be introduced by applying a voltage from the current control mechanism 1006 via the probe current readout line 1004. In addition, a structure is adopted in which a voltage can be applied to the substrate through a substrate current readout line 1005 to introduce a current. That is, in FIG. 1, a total of four independent current introduction mechanisms are provided. In particular, the three systems of probes are equivalent, and when more systems are required depending on the type of device, these are added in parallel.

次に図4を用いて、本出願における試料加工とハンドリングのプロセスについて詳細を説明する。プロセス前半は図3の従来例と同様であり、図4(a)は図3(d)と同一である。すなわち、図4において、(a)プローブ駆動機構1001’によりプローブ1001先端を試料片1107に接触させる。次にデポジションガス源109からデポジションガス1108を供給しながらプローブ先端を含む領域にFIB1101照射を行う。次に、(b)プローブB駆動機構1002’とプローブB制御装置1002’ ’により、プローブB1002を試料片1107の次の所定の箇所に接触させ、同様にデポジションガス1108を供給しながらプローブ先端を含む領域にFIB1101照射を行う。これにより、プローブ1001とプローブB1002は試料片1107に固定される。そこで、(c)プローブB1002の中ほどにFIB1101を照射し、(d)所定の長さを残して切り離す。同様に、(e)プローブCについても同様の処理を行うことで、3本のプローブが試料片1007に固定される。次に(f)支持部1106をFIB加工で除去することにより元試料から試料片を分離することができる。これにより、試料片1107はフリーな状態となり、(g)プローブ1001により持ち上げることが可能となる。そこで、(h)こうして分離された試料片1107をプローブ駆動によりサンプルキャリア1110に接触させる。そこで、接触部に上記と同様の方法でデポジション膜1111を形成することで試料片とサンプルキャリアを固定する。   Next, details of the sample processing and handling process in the present application will be described with reference to FIG. The first half of the process is the same as the conventional example of FIG. 3, and FIG. 4 (a) is the same as FIG. 3 (d). That is, in FIG. 4, (a) the tip of the probe 1001 is brought into contact with the sample piece 1107 by the probe driving mechanism 1001 '. Next, while supplying the deposition gas 1108 from the deposition gas source 109, the FIB 1101 is irradiated to the region including the probe tip. Next, (b) the probe B driving mechanism 1002 ′ and the probe B control device 1002 ′ ′ bring the probe B 1002 into contact with the next predetermined position of the sample piece 1107 and supply the deposition gas 1108 in the same manner. FIB1101 irradiation is performed on the region including Thereby, the probe 1001 and the probe B1002 are fixed to the sample piece 1107. Therefore, (c) the FIB 1101 is irradiated in the middle of the probe B1002, and (d) it is cut off leaving a predetermined length. Similarly, (e) the same processing is performed on the probe C, so that three probes are fixed to the sample piece 1007. Next, (f) the sample piece can be separated from the original sample by removing the support portion 1106 by FIB processing. As a result, the sample piece 1107 is in a free state, and (g) it can be lifted by the probe 1001. Therefore, (h) the sample piece 1107 thus separated is brought into contact with the sample carrier 1110 by driving the probe. Therefore, the specimen piece and the sample carrier are fixed by forming the deposition film 1111 on the contact portion by the same method as described above.

試料の形状と各プローブの接触のさせ方について、図5を用いて説明する。図5は、図4(h)工程で得られた電子顕微鏡用試料の断面図である。すなわち、サンプルキャリア1110上にデポジション膜1111で半導体デバイス試料が固定されている。ここでは、ゲート1202とソース側のコンタクトプラグA1200、ドレイン側のコンタクトプラグB1201を含む試料を摘出している。コンタクトプラグA1200には、デポジション膜1009によりプローブC1003、コンタクトプラグB1201には、デポジション膜1009によりプローブ1001、ゲート1202にはデポジション膜1009によりプローブ1001が固定されている。また、サンプルキャリア1110は電気的に基板電流読み出し線1005に導通している。すなわち、図5の断面試料は電流制御機構1006によりソース、ドレイン、ゲート、基板の4箇所独立に電圧が印加される。   A method of bringing the shape of the sample into contact with each probe will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the electron microscope sample obtained in the step of FIG. That is, the semiconductor device sample is fixed on the sample carrier 1110 by the deposition film 1111. Here, a sample including a gate 1202, a source-side contact plug A1200, and a drain-side contact plug B1201 is extracted. A probe C1003 is fixed to the contact plug A1200 by a deposition film 1009, a probe 1001 is fixed to the contact plug B1201 by a deposition film 1009, and a probe 1001 is fixed to the gate 1202 by a deposition film 1009. The sample carrier 1110 is electrically connected to the substrate current readout line 1005. That is, a voltage is applied to the cross-sectional sample of FIG.

尚、本実施例では、試料としてウェハ形状の試料、すなわち半導体ウェハ101として説明したが、FIB装置にはウェハ対応の装置のほか、数センチメートル角に切断したチップ対応の装置がある。両者は試料の大きさが異なるだけであり、上記実施例はチップ試料においても成り立つことは言うまでもない。また、試料構造を観察するため、イオンビームのほかに電子ビームを照射できる複合装置が市販されているが、ベースの鏡体にはこれを用いても良い。また、試料片に対するプローブの切り残しのタイミングは試料から試料片を作製する前でも良いし、作製途中であっても良いし、試料から分離された後でも良い。   In this embodiment, the wafer-shaped sample, that is, the semiconductor wafer 101 is described as the sample. However, the FIB apparatus includes a wafer-compatible apparatus and a chip-compatible apparatus cut into several centimeter squares. It is needless to say that the two examples are different only in the size of the sample, and the above-described embodiment is also applicable to the chip sample. Further, in order to observe the sample structure, a composite apparatus that can irradiate an electron beam in addition to an ion beam is commercially available, but this may be used as a base mirror. In addition, the timing of leaving the probe with respect to the sample piece may be before the sample piece is produced from the sample, during the production, or after being separated from the sample.

ここで、プローブ材質とデポジションガス材質について説明する。広く、FIB装置においては、タングステンのプローブに、有機系のモリブデンや有機系のタングステン、有機系の銅のガス等が用いられている。本出願においては、試料の目的の構造物に電気的にプローブ接触させることを主眼においていることから、構造物とプローブ、デポジションガスの材質の組み合わせを工夫すればより好ましい電気的導通を図れる。例えば、半導体デバイスにおいて、プラグがタングステンである場合は、タングステンプローブに有機タングステンのデポジションガスを用いることとする。また、目的の構造物が銅配線である場合は、銅プローブ、デポジションガスには有機系の銅ガスを用いる。できるだけ構造物とプローブ、デポジションガスの材質をそろえることとする。これにより、プローブと試料との接触抵抗を下げることが可能となる。このように、材質をあわせることができない場合は、従来のモリブデンやタングステンで行うこともできるが、試料に微小な電流・電圧を印加させるために、プローブなど、電気的な途中経路の抵抗は十分に下げておきたい。このため、材料選択としては、金、銀、白金、銅など抵抗率が低く、酸化しづらい材料を選ぶこととする。   Here, the probe material and the deposition gas material will be described. In the FIB apparatus, organic molybdenum, organic tungsten, organic copper gas, or the like is used for the tungsten probe. In the present application, since the main purpose is to make the probe contact with the target structure of the sample, more preferable electrical continuity can be achieved by devising a combination of the structure, the probe, and the material of the deposition gas. For example, in a semiconductor device, when the plug is tungsten, an organic tungsten deposition gas is used for the tungsten probe. When the target structure is a copper wiring, an organic copper gas is used for the copper probe and the deposition gas. The structure, probe, and deposition gas materials should be aligned as much as possible. Thereby, the contact resistance between the probe and the sample can be lowered. If the materials cannot be matched in this way, conventional molybdenum or tungsten can be used, but the resistance of the electrical path, such as a probe, is sufficient to apply a minute current / voltage to the sample. I want to lower it. For this reason, as a material selection, a material with low resistivity such as gold, silver, platinum, copper and the like that is difficult to oxidize is selected.

図8に、電流制御機構1006の詳細を示す。プローブ1001、プローブB1002、プローブC1003はプローブ電流読み出し線1004によって各々プローブ電流計2001とプローブ電源2011、プローブB電流計2002とプローブB電源2012、プローブC電流計2003とプローブC電源2013に電気的に接続されている。また、サンプルキャリア1110は基板電流読み出し線1005によって基板電流計2004と基板電源2014に電気的に接続されている。この構造により、各プローブや基板には独立に電圧を印加できる。また、プローブ間の電位差で発生した電流を各電流計で読み取ることが出来る。これら電流計と電源は電流電圧処理装置2020により制御されており、それぞれの電流、電圧値をモニタされる。例えば、プローブが電気的に正しくコンタクトやゲートに接続しているかどうかをこれら電流、電圧値から算出された抵抗値から判定できる。例えば、金属と半導体間にはしばしばショットキー接合が形成される。電流と電圧が比例な、すなわちオーミックなコンタクトが望まれるが、これを電流電圧処理装置2020にて検知し、合格のサインを中央処理装置111に出すことで、加工プロセスの自動化を計ることが可能となる。また、電子顕微鏡内で電流、電圧値を変えた一連の条件で評価を行う場合も、電流、電圧条件を電流電圧処理装置2020にて自動で記録することが可能となり、電子顕微鏡の評価結果との対応付けに極めて有用である。   FIG. 8 shows details of the current control mechanism 1006. Probe 1001, probe B1002, and probe C1003 are electrically connected to probe ammeter 2001 and probe power supply 2011, probe B ammeter 2002 and probe B power supply 2012, probe C ammeter 2003 and probe C power supply 2013 by probe current readout line 1004, respectively. It is connected. The sample carrier 1110 is electrically connected to the substrate ammeter 2004 and the substrate power supply 2014 via a substrate current readout line 1005. With this structure, a voltage can be applied to each probe and substrate independently. Also, the current generated by the potential difference between the probes can be read by each ammeter. The ammeter and the power source are controlled by a current / voltage processing device 2020, and each current and voltage value are monitored. For example, whether or not the probe is electrically correctly connected to the contact or gate can be determined from the resistance value calculated from these current and voltage values. For example, a Schottky junction is often formed between a metal and a semiconductor. The contact between the current and voltage is proportional, that is, ohmic contact is desired, but this can be detected by the current / voltage processing device 2020 and a pass sign can be sent to the central processing device 111 to enable automation of the machining process. It becomes. In addition, even when the evaluation is performed under a series of conditions in which the current and voltage values are changed in the electron microscope, the current and voltage conditions can be automatically recorded by the current-voltage processing device 2020, and the evaluation results of the electron microscope It is extremely useful for mapping.

本出願では、試料を電子顕微鏡で評価する。図6にて加工した試料を電子顕微鏡に導入する試料ホルダ、図7にて電子顕微鏡本体の実施例を説明する。図6(a)は試料ホルダ1505を電子顕微鏡の光軸方向から見た図、図6(b)は試料ホルダ1505を電子顕微鏡の光軸垂直方向から見た図である。   In this application, samples are evaluated with an electron microscope. A sample holder for introducing the processed sample into the electron microscope in FIG. 6 and an example of the electron microscope main body will be described with reference to FIG. 6A is a view of the sample holder 1505 as seen from the optical axis direction of the electron microscope, and FIG. 6B is a view of the sample holder 1505 as seen from the direction perpendicular to the optical axis of the electron microscope.

図6において、図5で説明した電子顕微鏡用試料が試料ホルダ1505に固定される。試料ホルダ1505上には、試料台1500が回転ピポット1506に挟まれて設置される。また、試料ホルダ1505の先端には傾斜ピポット1507が設置される。すなわち、試料台1500は2つのピポットを回転中心として2軸に回転(傾斜)される。サンプルキャリア1110は試料台1500上に機械的に固定される。試料からは3本のプローブ、すなわちプローブ1001、プローブB1002、プローブC1003が外に伸びている。試料台1500には電気的に浮かせてプローブ接触部材1501が固定されており、サンプルキャリア1110を試料台1500上に固定することで3本のプローブもプローブ接触部材1501に接触する構造となっている。プローブ接触部材1501は、電流導入端子1502、電流導入線1503を介して試料ホルダ端子1504に電気的に接続されている。本実施例では、プローブ接触部材1501、電流導入端子1502、電流導入線1503は4式あり、うち1式は試料台1500を介してサンプルキャリア1110に電気的に接続されており、基板電流を読み出すことが出来る構造である。実施例1で述べた通り、デバイスの種類によっては4種類以上の電流導入が必要であり、この場合、目的に応じて系統数を増やしていく対応が可能である。   In FIG. 6, the electron microscope sample described in FIG. 5 is fixed to the sample holder 1505. On the sample holder 1505, a sample stage 1500 is placed between the rotating pivots 1506. An inclined pivot 1507 is installed at the tip of the sample holder 1505. That is, the sample stage 1500 is rotated (tilted) about two axes around two pivots. The sample carrier 1110 is mechanically fixed on the sample stage 1500. Three probes, ie, a probe 1001, a probe B1002, and a probe C1003, extend from the sample. A probe contact member 1501 is electrically floated on the sample stage 1500 and fixed, and the three probes are also in contact with the probe contact member 1501 by fixing the sample carrier 1110 on the sample stage 1500. . The probe contact member 1501 is electrically connected to the sample holder terminal 1504 via a current introduction terminal 1502 and a current introduction line 1503. In this embodiment, there are four types of probe contact members 1501, current introduction terminals 1502, and current introduction lines 1503, one of which is electrically connected to the sample carrier 1110 via the sample stage 1500 and reads the substrate current. It is a structure that can. As described in the first embodiment, it is necessary to introduce four or more kinds of currents depending on the type of device. In this case, it is possible to cope with increasing the number of systems according to the purpose.

図7には、図6で示した試料ホルダ1505を用い、走査透過電子顕微鏡で観察する実施例を示す。電子銃制御回路11’で制御された電子銃11から放射された1次電子線26は照射レンズ12、照射レンズ制御回路12’、コンデンサ絞り13、コンデンサ絞り制御回路13’、軸ずれ補正用偏向器14、軸ずれ補正用偏向器制御回路14’、収差補正器15、収差補正器制御回路15’、イメージシフト用偏向器16、イメージシフト用偏向器制御回路16’と対物レンズ18、対物レンズ制御回路18’を用いて試料ホルダ1505上の薄膜化した試料24に収束、照射される。1次電子線26は走査用偏向器17にて試料面上で2次元的に走査されることから、透過電子線27の強度を電子検出器21で検出し、電子検出器制御回路21’を介し、走査位置と同期をとって画像表示することにより、試料構造や組成、電子状態に対応したコントラストを有する透過電子線像を電子顕微鏡制御用計算機23に示すことが可能である。試料ホルダ端子1504は電流導入端子付き試料ホルダ駆動機構1510に接続される。電流導入端子付き試料ホルダ駆動機構1510は試料ホルダ1505をx,y,zの3方向に移動すると共に、回転ピポット1506と傾斜ピポット1507を回転中心として2軸に回転(傾斜)する。さらに、試料ホルダ端子1504を介して試料に電子顕微鏡外(真空外)から電流・電圧を供給できる。電流導入端子付き試料ホルダ駆動機構1510は、電流導入端子付き試料ホルダ駆動機構制御回路1510’を介して電子顕微鏡制御用計算機23にて制御されると共に、試料位置や試料への印加電圧・電流値などを記録される。   FIG. 7 shows an example in which the sample holder 1505 shown in FIG. 6 is used and observed with a scanning transmission electron microscope. The primary electron beam 26 radiated from the electron gun 11 controlled by the electron gun control circuit 11 ′ is an irradiation lens 12, an irradiation lens control circuit 12 ′, a condenser diaphragm 13, a condenser diaphragm control circuit 13 ′, a deflection for correcting an axis deviation. 14, deflector control circuit 14 ′ for correcting axial deviation, aberration corrector 15, aberration corrector control circuit 15 ′, image shift deflector 16, image shift deflector control circuit 16 ′ and objective lens 18, objective lens The control circuit 18 ′ is used to converge and irradiate the thinned sample 24 on the sample holder 1505. Since the primary electron beam 26 is two-dimensionally scanned on the sample surface by the scanning deflector 17, the intensity of the transmitted electron beam 27 is detected by the electron detector 21, and the electron detector control circuit 21 'is operated. Thus, by displaying an image in synchronization with the scanning position, a transmission electron beam image having a contrast corresponding to the sample structure, composition, and electronic state can be displayed on the electron microscope control computer 23. The sample holder terminal 1504 is connected to a sample holder driving mechanism 1510 with a current introduction terminal. A sample holder driving mechanism 1510 with a current introduction terminal moves the sample holder 1505 in three directions of x, y, and z, and rotates (tilts) about two axes around the rotating pivot 1506 and the tilting pivot 1507. Furthermore, current / voltage can be supplied to the sample from outside the electron microscope (outside vacuum) via the sample holder terminal 1504. The sample holder driving mechanism 1510 with a current introduction terminal is controlled by the electron microscope control computer 23 via the sample holder driving mechanism control circuit 1510 ′ with a current introduction terminal, and the applied voltage / current value to the sample position and sample. Etc. are recorded.

本実施例では電子顕微鏡単体での構成例について述べてきたが、イオンビーム光学系と電子ビーム光学系を有する複合装置によっても本発明が達成されることは明らかである。   In this embodiment, an example of the configuration of a single electron microscope has been described. However, it is obvious that the present invention can also be achieved by a composite apparatus having an ion beam optical system and an electron beam optical system.

実施例1において、図1で説明した装置および方法では、装置に3組のプローブを装備していたが、図4に示した方法は従来の1組のプローブ、プローブ駆動機構、プローブ制御装置を有する装置でも実現可能である。以下、図9、図10を用いて実施例を説明する。   In the first embodiment, the apparatus and method described in FIG. 1 are equipped with three sets of probes. However, the method shown in FIG. 4 includes a conventional set of probes, a probe driving mechanism, and a probe control apparatus. It can also be realized with a device having the same. The embodiment will be described below with reference to FIGS.

半導体ウェハ101が試料台102上に固定され、試料位置制御装置103によりウェハ面内方向に移動される。一方、イオン源から放射されたイオンビーム104はイオンビーム光学系105により収束され、半導体ウェハ101上に収束される。イオンビーム光学系105は走査コイルを有しており、イオンビーム光学系制御装置107によりウェハ面内方向に2次元的に走査することができる。すなわち、イオンビーム104の走査と試料位置制御装置103を併用することにより、ウェハ101上の目的の領域に数10nm径のイオンビームを2次元的に照射できる。イオンビーム104は試料にて二次電子を励起する。従って、真空容器111に二次電子検出器106を設け、二次電子検出器制御装置108を介し、イオンビーム104の走査位置と同期を取って二次電子強度を中央処理装置111上にモニタすることにより、二次電子像として試料構造やイオンビーム104の照射位置を確認することができる。また、加工した電子顕微鏡用試料を取り出すために、マイクロサンプリング法が活用されている。ここでは、タングステンを微細にエッチングしたプローブ1001が導入される。プローブ1001の先端は半導体ウェハ101に接触でき、ウェハ面内の位置をプローブ駆動機構1001’およびプローブ制御装置1001’ ’で制御される。プローブ1001と加工された試料の接着には、デポジションガスが広く用いられている。真空容器111には、デポジションガス源109が設けられており、真空容器111内に、例えば有機タングステンガスなどのデポジションガスが導入される。デポジションガスには、イオンビームを照射することで反応を起こし、固化するものが選ばれている。ガス流量などをデポジションガス源制御装置110で制御できる。本出願では、プローブ電流読み出し線1004、基板電流読み出し線1005 、電流制御機構1006を設ける。ここでプローブ機構は、試料を持ち運ぶマニピュレータとしての機能だけでなく、電流導入機構の役割を持たせる。すなわち、各プローブ先端には、電流制御機構1006からプローブ電流読み出し線1004を介して電圧を印加し、電流を導入できる構造とする。また、基板には基板電流読み出し線1005を介して電圧を印加し、電流を導入できる構造とする。   The semiconductor wafer 101 is fixed on the sample stage 102 and is moved in the wafer plane direction by the sample position controller 103. On the other hand, the ion beam 104 emitted from the ion source is converged by the ion beam optical system 105 and converged on the semiconductor wafer 101. The ion beam optical system 105 has a scanning coil, and can be scanned two-dimensionally in the wafer surface direction by the ion beam optical system controller 107. In other words, by using both the scanning of the ion beam 104 and the sample position control device 103, a target region on the wafer 101 can be irradiated two-dimensionally with an ion beam having a diameter of several tens of nm. The ion beam 104 excites secondary electrons in the sample. Accordingly, the secondary electron detector 106 is provided in the vacuum vessel 111, and the secondary electron intensity is monitored on the central processing unit 111 in synchronization with the scanning position of the ion beam 104 via the secondary electron detector controller 108. Thus, the sample structure and the irradiation position of the ion beam 104 can be confirmed as a secondary electron image. Moreover, in order to take out the processed sample for an electron microscope, the microsampling method is utilized. Here, a probe 1001 in which tungsten is finely etched is introduced. The tip of the probe 1001 can contact the semiconductor wafer 101, and the position in the wafer surface is controlled by the probe drive mechanism 1001 'and the probe control device 1001' '. A deposition gas is widely used for bonding the probe 1001 and the processed sample. The vacuum container 111 is provided with a deposition gas source 109, and a deposition gas such as organic tungsten gas is introduced into the vacuum container 111. As the deposition gas, a gas that reacts and solidifies when irradiated with an ion beam is selected. The gas flow rate and the like can be controlled by the deposition gas source control device 110. In the present application, a probe current readout line 1004, a substrate current readout line 1005, and a current control mechanism 1006 are provided. Here, the probe mechanism has not only a function as a manipulator for carrying a sample but also a role of a current introduction mechanism. That is, each probe tip has a structure in which a current can be introduced by applying a voltage from the current control mechanism 1006 via the probe current readout line 1004. In addition, a structure is adopted in which a voltage can be applied to the substrate through a substrate current readout line 1005 to introduce a current.

次に図10を用いて、本出願における試料加工とハンドリングのプロセスについて詳細を説明する。すなわち、図10において、(a)プローブ駆動機構1001’によりプローブ1001先端を試料片1107に接触させる。次にデポジションガス源109からデポジションガス1108を供給しながらプローブ先端を含む領域にFIB1101照射を行う。これにより、プローブ1001は試料片1107に固定される。そこで、(b)プローブ1001の中ほどにFIB1101を照射し、(c)所定の長さを残して切り離す。これにより、プローブ1002が形成される。次に、プローブ1001を次の接触位置に移動し、(a)と同様に固定処理をする。そして、(d)プローブ1001の中ほどに再度FIB1101を照射することで、こちらも所定の長さを残して切り離す。これにより、プローブ1003が形成される。次に,(e)プローブ1001を次の接触位置に移動し、試料片1107に固定する。ここで、支持部1106をFIB加工で除去することにより、元試料から試料片を分離することができる。これにより、試料片1107はフリーな状態となり、(f)プローブ1001により持ち上げることが可能となる。そこで、(h)半導体ウェハの代わりにサンプルキャリア1110を導入し、こうして分離された試料片1107をプローブ駆動によりサンプルキャリア1110に接触させる。そこで、接触部に上記と同様の方法でデポジション膜1111を形成することで試料片とサンプルキャリアを固定する。最後に、プローブ1001にFIB1101照射を行うことで、図5に示される構造の観察用試料が形成される。   Next, details of the sample processing and handling process in the present application will be described with reference to FIG. That is, in FIG. 10, (a) the probe driving mechanism 1001 'brings the tip of the probe 1001 into contact with the sample piece 1107. Next, while supplying the deposition gas 1108 from the deposition gas source 109, the FIB 1101 is irradiated to the region including the probe tip. Thereby, the probe 1001 is fixed to the sample piece 1107. Therefore, (b) the FIB 1101 is irradiated in the middle of the probe 1001, and (c) it is cut off leaving a predetermined length. Thereby, the probe 1002 is formed. Next, the probe 1001 is moved to the next contact position, and the fixing process is performed as in (a). Then, (d) by irradiating the FIB 1101 again in the middle of the probe 1001, it is also cut away leaving a predetermined length. Thereby, the probe 1003 is formed. Next, (e) the probe 1001 is moved to the next contact position and fixed to the sample piece 1107. Here, the sample piece can be separated from the original sample by removing the support portion 1106 by FIB processing. As a result, the sample piece 1107 becomes free and can be lifted by the (f) probe 1001. Therefore, (h) the sample carrier 1110 is introduced instead of the semiconductor wafer, and the sample piece 1107 thus separated is brought into contact with the sample carrier 1110 by driving the probe. Therefore, the specimen piece and the sample carrier are fixed by forming the deposition film 1111 on the contact portion by the same method as described above. Finally, by irradiating the probe 1001 with the FIB 1101, an observation sample having the structure shown in FIG. 5 is formed.

半導体デバイスの評価計測などの半導体産業、電子顕微鏡、イオンビーム装置などの計測装置産業に利用可能。   It can be used in the semiconductor industry such as semiconductor device evaluation and measurement, and in the measurement equipment industry such as electron microscope and ion beam equipment.

本出願の収束イオンビーム装置の一実施例を示す図。The figure which shows one Example of the focused ion beam apparatus of this application. 従来の電子顕微鏡用試料を加工する収束イオンビーム装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the focused ion beam apparatus which processes the sample for conventional electron microscopes. 従来の電子顕微鏡用試料を加工する方法を示す図。The figure which shows the method of processing the sample for conventional electron microscopes. 本出願の電子顕微鏡用試料を加工する方法の一実施例を示す図。The figure which shows one Example of the method of processing the sample for electron microscopes of this application. 試料構造の一実施例を示す図。The figure which shows one Example of a sample structure. 電子顕微鏡用試料ホルダの一実施例を示す図。The figure which shows one Example of the sample holder for electron microscopes. 評価のための電子顕微鏡の一実施例を示す図。The figure which shows one Example of the electron microscope for evaluation. 電流制御機構構造の詳細を示す図。The figure which shows the detail of an electric current control mechanism structure. 本出願の収束イオンビーム装置の一実施例を示す図(1探針装置の場合)。The figure which shows one Example of the focused ion beam apparatus of this application (in the case of 1 probe apparatus). 本出願の電子顕微鏡用試料を加工する方法の一実施例を示す図(1探針装置の場合)。The figure which shows one Example of the method of processing the sample for electron microscopes of this application (in the case of 1 probe apparatus).

符号の説明Explanation of symbols

101…半導体ウェハ、102…試料台、103…試料位置制御装置、
104…イオンビーム、105…イオンビーム光学系、
106…二次電子検出器、107…イオンビーム光学系制御装置、
108…二次電子検出器制御装置、109…デポジションガス源、
110…デポジションガス源制御装置、111…中央処理装置、
112…真空容器、1001…プローブ、1001’…プローブ駆動機構、
1001’’…プローブ制御装置、1002…プローブB、
1002’…プローブB駆動機構、1002’’…プローブB制御装置、
1003…プローブC、1003’…プローブC駆動機構、
1003’’…プローブC制御装置、1004…プローブ電流読み出し線、
1005 …基板電流読み出し線、1006…電流制御機構
1010…プローブ駆動機構、1011…プローブ制御装置
1101…FIB、1102…矩形穴、1103…矩形穴、1104…矩形穴、
1105…溝、1106…支持部、1107…試料片、1108…デポジションガス、
1109…デポジション膜、1110…サンプルキャリア、1111…デポジション膜
1200…コンタクトプラグA、1201…コンタクトプラグB、1202…ゲート
1500…試料台、1501…プローブ接触部材、1502…電流導入端子、1503…電流導入線、1504…試料ホルダ端子、1505…試料ホルダ、
1506…回転ピポット、1507…傾斜ピポット
1510…電流導入端子付き試料ホルダ駆動機構、
1510’…電流導入端子付き試料ホルダ駆動機構制御回路、
11…電子銃、11’ …電子銃制御回路、12…照射レンズ、
12’ …照射レンズ制御回路、13…コンデンサ絞り、
13’ …コンデンサ絞り制御回路、14…軸ずれ補正用偏向器、
14’ …軸ずれ補正用偏向器制御回路、15…収差補正器、
15’ …収差補正器制御回路、16…イメージシフト用偏向器、
16’ …イメージシフト用偏向器制御回路、17…走査用偏向器、
17’ …走査用偏向器制御回路、18…対物レンズ、
18’ …対物レンズ制御回路、21…電子検出器、
21’ …電子検出器制御回路、23…電子顕微鏡制御用計算機、
24…薄膜化した試料、26…1次電子線、27…透過電子線
2001…プローブ電流計、2002…プローブB電流計、
2003…プローブC電流計、2004…基板電流計、
2011…プローブ電源、2012…プローブB電源、
2013…プローブC電源、2014…基板電源、
2020…電流電圧処理装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Semiconductor wafer, 102 ... Sample stand, 103 ... Sample position control apparatus,
104 ... Ion beam, 105 ... Ion beam optical system,
106 ... Secondary electron detector, 107 ... Ion beam optical system controller,
108 ... Secondary electron detector controller, 109 ... Deposition gas source,
110 ... deposition gas source control device, 111 ... central processing unit,
112 ... Vacuum container, 1001 ... Probe, 1001 '... Probe drive mechanism,
1001 '' ... probe control device, 1002 ... probe B,
1002 '... Probe B drive mechanism, 1002 "... Probe B control device,
1003 ... Probe C, 1003 '... Probe C drive mechanism,
1003 '' ... probe C controller, 1004 ... probe current readout line,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1005 ... Substrate current read-out line, 1006 ... Current control mechanism 1010 ... Probe drive mechanism, 1011 ... Probe control device 1101 ... FIB, 1102 ... Rectangular hole, 1103 ... Rectangular hole, 1104 ... Rectangular hole,
1105 ... groove, 1106 ... support part, 1107 ... sample piece, 1108 ... deposition gas,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1109 ... Deposition film | membrane, 1110 ... Sample carrier, 1111 ... Deposition film | membrane 1200 ... Contact plug A, 1201 ... Contact plug B, 1202 ... Gate 1500 ... Sample stand, 1501 ... Probe contact member, 1502 ... Current introduction terminal, 1503 ... Current introduction line, 1504 ... Sample holder terminal, 1505 ... Sample holder,
1506... Rotating pivot 1507. Inclined pivot 1510. Sample holder driving mechanism with current introduction terminal.
1510 '... Sample holder drive mechanism control circuit with current introduction terminal,
11 ... an electron gun, 11 '... an electron gun control circuit, 12 ... an irradiation lens,
12 '... irradiation lens control circuit, 13 ... condenser aperture,
13 ′… capacitor aperture control circuit, 14… deflection deflector,
14 '... Axis deviation correcting deflector control circuit, 15 ... Aberration corrector,
15 '... aberration correction device control circuit, 16 ... image shift deflector,
16 '... image shift deflector control circuit, 17 ... scanning deflector,
17 '... scanning deflector control circuit, 18 ... objective lens,
18 '... objective lens control circuit, 21 ... electron detector,
21 '... electron detector control circuit, 23 ... electron microscope control computer,
24 ... Thinned sample, 26 ... Primary electron beam, 27 ... Transmission electron beam 2001 ... Probe ammeter, 2002 ... Probe B ammeter,
2003 ... Probe C ammeter, 2004 ... Substrate ammeter,
2011 ... Probe power supply, 2012 ... Probe B power supply,
2013 ... Probe C power supply, 2014 ... Board power supply,
2020: Current voltage processing apparatus.

Claims (3)

試料にイオンビームを照射する光学系と、
前記試料に前記イオンビームを照射して分離した試料片を摘出できるプローブと、
前記試料片を載せるステージと、
前記プローブと前記試料片を付ける手段と、
前記試料片の複数箇所に前記プローブを固定し、前記イオンビームの照射により前記プローブ先端部を所望の長さだけ前記試料片に切り残し、
前記ステージは当該切り残された複数のプローブに電流を導入する手段を備え、
前記ステージは電子顕微鏡に導入可能であることを特徴とする試料作製装置。
An optical system for irradiating the sample with an ion beam;
A probe capable of extracting a sample piece separated by irradiating the sample with the ion beam;
A stage on which the sample piece is placed;
Means for attaching the probe and the sample piece;
The probe is fixed to a plurality of locations on the sample piece, and the tip of the probe is left on the sample piece by a desired length by irradiation with the ion beam,
The stage comprises means for introducing current into the plurality of uncut probes.
A sample preparation device, wherein the stage can be introduced into an electron microscope.
試料にイオンビームを照射する手段と、照射されたイオンビームに起因して発生する2次的な荷電粒子線を検出して前記試料の画像を取得する手段と、前記画像を表示する表示手段とを備えた試料評価装置において、少なくとも2つ以上のプローブと、該プローブを駆動する駆動手段と、複数のプローブに独立に電流もしくは電圧を印加する手段を有することを特徴とする試料評価装置。   Means for irradiating the sample with an ion beam, means for detecting a secondary charged particle beam generated due to the irradiated ion beam and acquiring an image of the sample, and display means for displaying the image A sample evaluation apparatus comprising: at least two or more probes; drive means for driving the probes; and means for independently applying a current or voltage to the plurality of probes. 試料にイオンビームを照射し、前記イオンビームの照射に起因して発生する2次的な荷電粒子線を検出して前記試料の画像を取得し、前記試料の所望箇所に対して複数のプローブにより電流もしくは電圧を印加することを特徴とする試料評価方法。   The sample is irradiated with an ion beam, a secondary charged particle beam generated due to the ion beam irradiation is detected to obtain an image of the sample, and a plurality of probes are applied to a desired portion of the sample. A sample evaluation method comprising applying a current or a voltage.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017045564A (en) * 2015-08-25 2017-03-02 本田技研工業株式会社 Sample holder
CN114216916A (en) * 2021-09-29 2022-03-22 中材锂膜有限公司 Method for testing electric resistance strength of diaphragm

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