JP2009156599A - Sample preparing method and sample preparation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透過電子顕微鏡(TEM;Transmission Electron Microscope)用の試料作製方法及び試料作製装置に関し、特に、観察箇所を平面的に薄膜化した試料を作製するための試料作製方法及び試料作製装置に関する。 The present invention relates to a sample preparation method and a sample preparation apparatus for a transmission electron microscope (TEM), and more particularly, to a sample preparation method and a sample preparation apparatus for preparing a sample with a thinned observation portion. .
近年、半導体デバイスの多層配線化、微細化、プロセスの複雑化により、不良箇所の観察が不可欠となっている。半導体デバイスの不良箇所を観察する方法としてTEM観察がある。TEM観察では電子線が透過できるように観察箇所を0.2μm以下に薄膜化した試料を作製する必要がある。薄膜化した試料を作製する方法として、以下に示すような技術が開示されている。 In recent years, observation of defective parts has become indispensable due to the multilayer wiring, miniaturization, and process complexity of semiconductor devices. There is TEM observation as a method of observing a defective portion of a semiconductor device. In TEM observation, it is necessary to prepare a sample in which the observation location is thinned to 0.2 μm or less so that an electron beam can be transmitted. As a method for producing a thinned sample, the following techniques are disclosed.
例えば、特許文献1では、(A)半導体集積回路のシリコン基板の裏面側から不良箇所を特定し、その不良箇所を含む領域のシリコン基板を選択的に薄膜化する工程、(B)前記シリコン基板の裏面側から、不良箇所を含む矩形領域の周囲に収束イオンビームにより溝を形成して中央部に不良箇所を含む小片を形成する工程、(C)前記小片の1つの側面に対し斜め方向から収束イオンビームを照射して前記小片を切り離すとともに、前記溝により形成されるシリコン基板の穴内で、その切り離された小片を前記側面の方向に倒す工程、(D)前記側面とは反対側の側面が上を向くように前記シリコン基板を傾ける工程、及び、(E)上を向いた前記側面に対し垂直方向から収束イオンビームを照射して不良箇所を含む薄膜状の薄片に切り出す工程を含むサンプル作製方法が開示されている。この方法は、試料の観察箇所を平面的に薄膜化する方法(平面間の膜厚を薄膜化した平面試料の作製方法)である。
For example, in
また、特許文献2では、試料素材の加工面にイオンビームを照射して試料ブロックを切り出し、前記試料ブロックの前記加工面を横に向けて試料ブロックを試料台の載置面上に置き、前記試料ブロックにイオンビームを照射して、前記試料ブロックを前記載置面に対してほぼ垂直に立つ薄膜に加工する試料作製方法が開示されている。この方法は、試料の観察箇所を平面的に薄膜化する方法である。
Further, in
さらに、収束イオンビーム(FIB;Focused Ion Beam)マイクロサンプリング法により試料の観察箇所を平面的に薄膜化する公知技術として、以下のものがある。まず、基板1において試料2となる目的箇所の回りの一箇所だけ接地し、試料2の平面を法線方向に向けた状態で法線方向からFIB4によって試料2の回りを矩形状の3辺を切削(溝を形成)し、基板1を傾斜させて試料2の残りの1辺を含む裏面側を斜めに切削(溝を形成)して試料2を切り離し、FIB装置に備え付けられたマイクロプローブ3の先端部と、切り出された試料2とをタングステン等の接着剤5で接着させる(図7(A)参照)。次に、マイクロプローブ3を上に引き上げ、試料2をキャリア6まで移動する(図7(B)参照)。次に、試料2をタングステン等の接着剤7でキャリア6に固定し、マイクロプローブ3と試料2を切離す(図7(C)参照)。次に、試料2の平面が垂直になるようにキャリアを傾斜(回転)させる(図7(D)参照)。そして、法線方向からFIB4によって試料2の観察部分の平面を薄膜化するように試料2を薄膜加工(薄膜加工面2aを形成)する(図7(E)参照)。こうして作成された試料2の薄膜加工面2aに電子8を照射してTEM観察・評価を行う(図7(F)参照)。
Further, as a known technique for planarly thinning an observation portion of a sample by a focused ion beam (FIB) microsampling method, there is the following. First, the
なお、試料の観察箇所を断面的に薄膜化する方法(断面間の膜厚を薄膜化した平面試料の作製方法)については、特許文献3で開示されている。
Note that
特許文献1では、矩形領域の周囲に収束イオンビームにより溝を形成し、斜め方向から収束イオンビームを照射して小片を切り離しているため、小片の切り離しに時間がかかるといった問題がある。また、特許文献1では、シリコン基板の裏面側から薄膜化する際、レーザ加工やウェットエッチングを行っているため、レーザ装置やウェットエッチング装置を用いる必要があり、シリコン基板の移送が多く、工程が増えて手間がかかるといった問題がある。
In
特許文献2では、試料素材の加工面にイオンビームを照射して試料ブロックを切り出しているため、試料ブロックの切り出し加工に時間がかかるといった問題がある。また、特許文献2では、切り出した試料ブロックを試料台の載置面上に置く際、静電気によってガラスプローブの先端部に試料ブロックをトラップして移送することになるため、試料ブロックの落下による破損リスクが高いといった問題がある。さらに、特許文献2では、試料ブロックの加工面を横に向けて試料ブロックを試料台の載置面上に置くため、試料ブロックが試料台にうまく貼り付かないおそれがある。
In
マイクロサンプリング法による公知技術では、ミリング法と比較して微細領域は狙えるものの、FIB加工で基板1から試料2を切り出すのに約240分間かかるといった問題がある。また、観察範囲においても、マイクロプローブ3で持ち上がる試料2の大きさが10〜20μm角程度と限られる。大面積(例えば、20μm角以上)の観察を行いたい場合には、持ち上げる試料2の体積が大きくなってしまうため、マイクロプローブ3と試料2が接着剤5によってうまく接着されないことで試料2が持ち上がらなかったり、持ち上げる際に試料2を落として破損してしまったりするおそれがある。
The known technique based on the microsampling method has a problem that it takes about 240 minutes to cut the
本発明の主な課題は、短時間で観察箇所を平面的に薄膜化したTEM用平面試料を作製することである。 The main subject of the present invention is to produce a planar sample for TEM in which the observation site is thinned in a short time in a short time.
本発明の第1の視点においては、基板を加工して透過型電子顕微鏡で観察するための試料を作製する試料作製方法であって、前記基板から観察箇所を含むとともに柱状になっている前記試料を切り出す第1の工程と、前記第1の工程の後、前記試料を90度回転する第2の工程と、前記第2の工程の後、前記試料の前記観察箇所が配された面の反対側の裏面とダミー基板の側端面とを接着する第3の工程と、前記第3の工程の後、前記試料の前記観察箇所が配された面から所定の厚さを残すようにして、前記試料の側端面から所定の深さで、前記試料と前記ダミー基板との接着面と平行に前記試料の裏面側の部分を切削することで、前記試料に突出部を形成する第4の工程と、前記第4の工程の後、前記試料を前記ダミー基板から分離する第5の工程と、前記第5の工程の後、前記試料の前記突出部がキャリアの端面からはみ出すようにして、前記試料を前記キャリアに接着する第6の工程と、前記第6の工程の後、前記試料の前記突出部の端面の法線方向から収束イオンビームを照射して前記観察箇所を平面的に薄膜化することによって薄膜加工面を形成する第7の工程と、を含むことを特徴とする。 In a first aspect of the present invention, there is provided a sample preparation method for preparing a sample for processing a substrate and observing with a transmission electron microscope, the sample including an observation portion from the substrate and having a columnar shape A first step of cutting the sample, a second step of rotating the sample by 90 degrees after the first step, and a surface opposite to the surface of the sample on which the observation site is arranged after the second step A third step of bonding the back surface of the side and the side end surface of the dummy substrate; and after the third step, leaving a predetermined thickness from the surface on which the observation portion of the sample is disposed, A fourth step of forming a protrusion on the sample by cutting a portion on the back side of the sample parallel to the adhesion surface between the sample and the dummy substrate at a predetermined depth from the side end surface of the sample; After the fourth step, the sample is separated from the dummy substrate. After the fifth step, after the fifth step, after the sixth step, the sixth step of bonding the sample to the carrier such that the protruding portion of the sample protrudes from the end face of the carrier, And a seventh step of forming a thin film processed surface by irradiating a focused ion beam from the normal direction of the end surface of the projecting portion of the sample to form a thin film on the observed portion in a plane. To do.
本発明の第2の視点においては、試料作製装置において、切削により基板を分割するダイサーと、設置された前記基板の位置合せをするためのポジショナと、前記基板の接着に用いられる熱軟化性の接着剤を加熱するホットプレートと、を有する設置台と、前記基板から切り出した試料を把み出す機構と、把み出した前記試料を回転させる機構を有する把持機構と、を備えることを特徴とする。 In a second aspect of the present invention, in the sample preparation apparatus, a dicer for dividing the substrate by cutting, a positioner for aligning the installed substrate, and a heat softening property used for bonding the substrate. A mounting plate having a hot plate for heating the adhesive; a mechanism for grasping a sample cut out from the substrate; and a gripping mechanism having a mechanism for rotating the grasped sample. To do.
本発明によれば、基板から試料を切り出すのに収束イオンビームを用いずダイサーを用いているので、作製時間を短縮することができる。また、切り出した試料を引き上げる際、マイクロプローブを用いなくてもよく、取り扱いが容易であり、試料の破損を防止することができる。また、試料は従来技術の試料と比べて大きいため、大面積の平面TEM観察が可能となる。 According to the present invention, since the dicer is used without cutting the focused ion beam to cut out the sample from the substrate, the manufacturing time can be shortened. Further, when pulling up the cut sample, it is not necessary to use a microprobe, it is easy to handle, and the sample can be prevented from being damaged. Further, since the sample is larger than the sample of the prior art, a large area planar TEM observation is possible.
本発明の実施形態では、基板(図1(A)の1)を加工して透過型電子顕微鏡で観察するための試料(図2の2)を作製する試料作製方法であって、前記基板(図1(A)の1)から観察箇所(図1(A)のマーク2bのある箇所)を含むとともに柱状になっている前記試料(図1(A)の2)を切り出す第1の工程と、前記第1の工程の後、前記試料(図1(B)の2)を90度回転する第2の工程と、前記第2の工程の後、前記試料(図1(C)の2)の前記観察箇所が配された面の反対側の裏面とダミー基板(図1(C)の9)の側端面とを接着する第3の工程と、前記第3の工程の後、前記試料(図1(D)の2)の前記観察箇所(図1(D)のマーク2bのある箇所)が配された面から所定の厚さを残すようにして、前記試料(図1(D)の2)の側端面から所定の深さで、前記試料(図1(D)の2)と前記ダミー基板(図1(D)の9)との接着面と平行に前記試料(図1(D)の2)の裏面側の部分を切削することで、前記試料(図1(D)の2)に突出部(図1(D)の2e)を形成する第4の工程と、前記第4の工程の後、前記試料(図1(E)の2)を前記ダミー基板(図1(E)の9)から分離する第5の工程と、前記第5の工程の後、前記試料(図1(F)の2)の前記突出部(図1(F)の2e)がキャリア(図1(F)の6)の端面からはみ出すようにして、前記試料(図1(F)の2)を前記キャリア(図1(F)の6)に接着する第6の工程と、前記第6の工程の後、前記試料(図2の2)の前記突出部(図2の2e)の端面の法線方向から収束イオンビーム(図2の4)を照射して前記観察箇所を平面的に薄膜化することによって薄膜加工面(図2の2a)を形成する第7の工程と、を含む。
In the embodiment of the present invention, there is provided a sample preparation method for processing a substrate (1 in FIG. 1A) and preparing a sample (2 in FIG. 2) for observation with a transmission electron microscope. A first step of cutting out the sample (2 in FIG. 1 (A)) including the observation location (location with the
本発明の実施例1に係る試料作製方法について図面を用いて説明する。図1は、本発明の実施例1に係る試料作製方法を模式的に示した工程斜視図である。図2は、本発明の実施例1に係る試料作製方法の薄膜化工程を模式的に示した斜視図である。 A sample preparation method according to Example 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a process perspective view schematically showing a sample preparation method according to Example 1 of the present invention. FIG. 2 is a perspective view schematically showing a thinning process of the sample manufacturing method according to Example 1 of the present invention.
実施例1に係る試料作製方法は、TEM用の試料2を作製する方法であり、試料2の観察箇所を平面(XY面)的を薄膜化する方法である。試料2は、半導体デバイス等の基板1から切り出したものである。実施例1に係る試料作製方法は、以下のようにして行われる。
The sample preparation method according to Example 1 is a method of preparing a
まず、OBIRCH法等の公知の不良箇所検出装置(図示せず)を用いて、基板1における不良箇所を検出し、不良箇所の位置を特定したときに、レーザなどにより不良箇所の平面位置を示すマーク2bを基板1の表面に付与する(図1(A)参照)。なお、マーク2bの付与は、FIB装置中で試料2の表面から不良箇所の位置が確認できれば省略することができる。
First, when a defective part in the
次に、ダイサー(図示せず)を用いて、試料2においてマーク2bを含むように基板1を切削して、基板1から四角柱状の試料2を切り出す(図1(A)参照)。この際、試料2の幅(X軸方向の長さ)は、基板1の厚さDmm(Z軸方向の長さ)と同じにすることが好ましい。ダミー基板(図1(C)の9)の厚さと対応させるためである。切り出された試料2の平面形状は、Y軸方向を長手方向とし、X軸方向を短手方向とした矩形状(短冊状)となる。
Next, using a dicer (not shown), the
次に、切り出された試料2を取り出し、マーク2bが付与された面が横(図では右側)に向くように試料2を90度回転させる(図1(B)参照)。
Next, the cut out
次に、試料2の裏面(マーク付与面の反対面)がダミー基板9の側端面に接するようにして、試料2をダミー基板9に貼り付ける(図1(C)参照)。なお、ダミー基板9の厚さは、基板1の厚さDmmと同じであることが好ましい。試料2とダミー基板9とで段差が生じないようにして、後の切削を正確に行うためである。
Next, the
次に、ダイサー(図示せず)を用いて、試料2の表面(マーク付与面)から所定の厚さ(例えば、10〜30μm、好ましくは20μm)を残すようにして、試料2の裏面(貼付面)側の部分を、試料2の側端面から所定の深さ(少なくともマーク2b部分を超える深さ)でY軸方向(試料2とダミー基板6との接着面と平行)に切削する(図1(D)参照)。これにより、試料2の表面(マーク付与面)側の部分が突出部2eとなる。なお、試料2を切削する際、ダミー基板9が切削されてもよい。
Next, by using a dicer (not shown), a predetermined thickness (for example, 10 to 30 μm, preferably 20 μm) is left from the surface (marked surface) of the
次に、ダイサー(図示せず)を用いて、ダミー基板9と試料2が分離するようにY軸方向に切削することで、ダミー基板9から試料2を切り離す(図1(E)参照)。
Next, the
次に、切り出した試料2の表面(マーク付与面)がキャリア6(Cリング等)の平面に接するとともに試料2の突出部2eがキャリア6の上端面からはみ出すようにして、試料2をキャリア6に貼り付ける(図1(F)参照)。
Next, the cut surface of the sample 2 (marking surface) is in contact with the plane of the carrier 6 (C ring or the like), and the protruding
そして、FIB装置を用いて、FIB4を試料2の突出部2eを、その上端面(観察箇所の側端面)の法線方向(鉛直方向)から照射することにより、TEM観察の際に電子線が透過する厚さ(例えば、0.2μm)になるように、試料2の観察箇所(図1(F)のマーク2b)を平面的に薄膜化し、XY面に薄膜加工面2aを形成する(図2参照)。観察箇所(図1(F)のマーク2b)を平面的に薄膜化するとは、観察箇所の表裏の平面間膜厚を薄くすることである。こうして作成された試料2の薄膜加工面2aに電子を照射してTEM観察・評価を行う。
Then, by using the FIB apparatus, the
次に、本発明の実施例1に係る試料作製方法で用いる試料作製装置について図面を用いて説明する。図3は、本発明の実施例1に係る試料作製方法で用いる試料作製装置の構成を示した模式図である。 Next, a sample preparation apparatus used in the sample preparation method according to Example 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of a sample preparation apparatus used in the sample preparation method according to Example 1 of the present invention.
試料作製装置20は、図1の基板1からの試料2の切り出し(図1(A)参照)から試料2のキャリア6への貼り付け(図1(F)参照)までの工程で用いる装置である。試料作製装置20は、ダイサー21と、設置台22と、把持機構23と、を有する。
The
ダイサー21は、切削により基板1を分割する装置である。ダイサー21は、カッタを回転させるスピンドル(図示せず)と、カッタを移動させる機構とを有する。
The
設置台22は、基板1(その他の切削対象物)を設置するための台である。設置台22は、基板1の位置合せをするためのポジショナ22aを内蔵している。設置台22は、基板1の接着に用いられる熱軟化性の接着剤を加熱するホットプレート22bを有する。基板1を設置台22に貼り付ける際、ホットプレート22bを加熱して接着剤を軟化させて基板1を設置台22に貼り付け、その後、ホットプレート22bの加熱をやめて接着剤を硬化させることで基板1が設置台22に固定される。また、図1(C)のように試料2をダミー基板9に貼り付ける際や、図1(F)のように試料2をキャリア6に貼り付ける際にもホットプレート22bを同様に用いる。
The installation table 22 is a table for installing the substrate 1 (another cutting object). The installation table 22 has a built-in
把持機構23は、基板1から切り出した試料(図1(B)の2)を把み出す機構である。把持機構23は、図1(B)のように試料2を把み出して回転させる機構を有する。
The gripping
実施例1に係る試料作製方法よれば、基板1から試料2を切り出すのにFIBを用いずダイサーを用いているので、作製時間を短縮することができる。また、切り出した試料2を引き上げる際、マイクロプローブ(図7の3)を用いなくてもよく、取り扱いが容易であり、試料2の破損を防止することができる。また、試料2は従来技術の試料と比べて大きいため、大面積の平面TEM観察が可能となる。
According to the sample manufacturing method according to Example 1, since the dicer is used without cutting out the FIB to cut out the
実施例1に係る試料作製装置20によれば、基板1からの試料2の切り出し(図1(A)参照)からダミー基板9と試料2の切り離し(図1(E)参照)までの工程で、基板1の移動(搬送)がなく、効率的に試料2を作製することができる。
According to the
本発明の実施例2に係る試料作製方法について図面を用いて説明する。図4は、本発明の実施例2に係る試料作製方法を模式的に示した工程斜視図である。 A sample preparation method according to Example 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a process perspective view schematically showing a sample preparation method according to Example 2 of the present invention.
実施例2に係る試料作製方法は、実施例1に係る試料作製方法で作製した試料2の観察箇所の平面(XY面)をTEM観察した結果、観察箇所の断面(YZ面)をTEM観察したい場合に、試料2の観察箇所のYZ面を薄膜化する方法である。なお、観察箇所のXZ面をTEM観察する場合については、実施例3を参照されたい。実施例2に係る試料作製方法は、以下のようにして行われる。
In the sample preparation method according to Example 2, as a result of TEM observation of the plane (XY plane) of the observation portion of the
まず、実施例1に係る試料作製方法で作製した試料(図2の2;キャリア6から分離したもの)の突出部2eの側面(段差側の面)をダミー基板10の平面に接するようにして、試料2をダミー基板10に貼り付ける(図4(A)参照)。
First, the side surface (step side surface) of the
次に、ダイサー(図示せず)を用いて、試料2の薄膜加工面2a(XY面)のX軸方向の両外側の余分なダミー基板10と試料2を除去するように、ダミー基板10と試料2の組立体をY軸方向(試料2の突出部2eの端面と平行)に切削して、薄膜加工面2aを含む試料2とダミー基板10の組立体を切り出す(図4(B)参照)。ここでは、薄膜加工面2aを切削しないようにする。
Next, using a dicer (not shown), the
次に、切り出した薄膜加工面2aを含む試料2とダミー基板10の組立体のYZ面がキャリア6(Cリング等)の平面に接するとともに試料2がキャリア6の上端面からはみ出すようにして、当該組立体をキャリア6に貼り付ける(図4(C)参照)。
Next, the YZ surface of the assembly of the
そして、FIB装置を用いて、FIB4を試料2の薄膜加工面2aの法線方向から照射することにより、TEM観察の際に電子線が透過する厚さになるように、試料2の観察箇所を断面的(YZ面;試料2の突出部2eの端面と平行)に薄膜化し、薄膜加工面2cを形成する(図4(C)参照)。観察箇所を断面的(YZ面)に薄膜化することとは、観察箇所における試料2の突出部2eの端面と平行な断面間の膜厚を薄くすることである。こうして作成された試料2の薄膜加工面2cに電子を照射してTEM観察・評価を行う。
Then, by irradiating the
実施例2によれば、試料2の薄膜加工面2aを破損することなく、薄膜加工面2cを形成することができ、多面的にTEM観察・評価を行うことが可能となる。
According to Example 2, the thin film processed
本発明の実施例3に係る試料作製方法について図面を用いて説明する。図5、図6は、本発明の実施例3に係る試料作製方法を模式的に示した工程斜視図である。 A sample preparation method according to Example 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. 5 and 6 are process perspective views schematically showing a sample preparation method according to Example 3 of the present invention.
実施例3に係る試料作製方法は、実施例1に係る試料作製方法で作製した試料2の観察箇所の平面(XY面)をTEM観察した結果、観察箇所の断面(XZ面)をTEM観察したい場合に、試料2の観察箇所のXZ面を薄膜化する方法である。なお、観察箇所のYZ面をTEM観察する場合については、実施例2を参照されたい。実施例3に係る試料作製方法は、以下のようにして行われる。
In the sample preparation method according to Example 3, as a result of TEM observation of the plane (XY plane) of the observation location of the
まず、実施例1に係る試料作製方法で作製した試料2の突出部2eの側面(段差側の面)をダミー基板10の平面に接するようにして、試料2をダミー基板10に貼り付ける(図5(A)参照)。
First, the
次に、ダイサー(図示せず)を用いて、試料2の薄膜加工面2a(XY面)のX軸方向の両外側の余分なダミー基板10と試料2を除去するように、ダミー基板10と試料2の組立体をY軸方向(試料2の突出部2eの端面と平行)に切削して、薄膜加工面2aを含む試料2とダミー基板10の組立体を切り出す(図5(B)参照)。ここでは、薄膜加工面2aを切削しないようにする。なお、ここでのY軸方向の切削は省略してもよい。
Next, using a dicer (not shown), the
次に、ダイサー(図示せず)を用いて、試料2の薄膜加工面2a(XY面)のY軸方向の両外側の余分なダミー基板10と試料2を除去するように、ダミー基板10と試料2の組立体をX軸方向(基板2の突出部2eの端面と直角)に切削して、薄膜加工面2aを含む試料2とダミー基板10の組立体を切り出す(図6(A)参照)。ここでは、薄膜加工面2aを切削しないようにする。
Next, using a dicer (not shown), the
次に、切り出した薄膜加工面2aを含む試料2とダミー基板10の組立体のXZ面がキャリア6(Cリング等)の平面に接するとともに試料2がキャリア6の上端面からはみ出すようにして、当該組立体をキャリア6に貼り付ける(図6(B)参照)。
Next, the XZ plane of the assembly of the
そして、FIB装置を用いて、FIB4を試料2の薄膜加工面2aの法線方向から照射することにより、TEM観察の際に電子線が透過する厚さになるように、試料2の観察箇所を断面的(XZ面;試料2の突出部2eの端面と直角)に薄膜化し、薄膜加工面2dを形成する(図6(B)参照)。観察箇所を断面的(XZ面)に薄膜化することとは、観察箇所における試料2の突出部2eの端面と直角な断面間の膜厚を薄くすることである。こうして作成された試料2の薄膜加工面2dに電子を照射してTEM観察・評価を行う。
Then, by irradiating the
実施例3によれば、試料2の薄膜加工面2aを破損することなく、薄膜加工面2dを形成することができ、多面的にTEM観察・評価を行うことが可能となる。
According to Example 3, the thin film processed
1 基板
2 試料
2a、2c、2d 薄膜加工面
2b マーク
2e 突出部
3 マイクロプローブ
4 FIB(収束イオンビーム)
5 接着剤
6 キャリア
7 接着剤
8 電子
9、10 ダミー基板
20 試料作製装置
21 ダイサー
22 設置台
22a ポジショナ
22b ホットプレート
23 把持機構
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記基板から観察箇所を含むとともに柱状になっている前記試料を切り出す第1の工程と、
前記第1の工程の後、前記試料を90度回転する第2の工程と、
前記第2の工程の後、前記試料の前記観察箇所が配された面の反対側の裏面とダミー基板の側端面とを接着する第3の工程と、
前記第3の工程の後、前記試料の前記観察箇所が配された面から所定の厚さを残すようにして、前記試料の側端面から所定の深さで、前記試料と前記ダミー基板との接着面と平行に前記試料の裏面側の部分を切削することで、前記試料に突出部を形成する第4の工程と、
前記第4の工程の後、前記試料を前記ダミー基板から分離する第5の工程と、
前記第5の工程の後、前記試料の前記突出部がキャリアの端面からはみ出すようにして、前記試料を前記キャリアに接着する第6の工程と、
前記第6の工程の後、前記試料の前記突出部の端面の法線方向から収束イオンビームを照射して前記観察箇所を平面的に薄膜化することによって薄膜加工面を形成する第7の工程と、
を含むことを特徴とする試料作製方法。 A sample preparation method for preparing a sample for processing a substrate and observing with a transmission electron microscope,
A first step of cutting out the sample including the observation portion from the substrate and having a columnar shape;
A second step of rotating the sample 90 degrees after the first step;
After the second step, a third step of bonding the back surface of the sample opposite to the surface on which the observation location is arranged and the side end surface of the dummy substrate;
After the third step, the sample and the dummy substrate are placed at a predetermined depth from the side end surface of the sample so as to leave a predetermined thickness from the surface on which the observation portion of the sample is disposed. A fourth step of forming a protrusion on the sample by cutting a portion on the back side of the sample in parallel with the adhesive surface;
A fifth step of separating the sample from the dummy substrate after the fourth step;
After the fifth step, a sixth step of bonding the sample to the carrier such that the protruding portion of the sample protrudes from the end surface of the carrier;
After the sixth step, a seventh step of forming a thin film processed surface by irradiating a focused ion beam from the normal direction of the end surface of the projecting portion of the sample to form a thin film on the observation portion in a plane. When,
A method for preparing a sample, comprising:
前記第8の工程の後、前記薄膜加工面以外の領域の前記試料と前記第2ダミー基板の一部を、前記試料の前記突出部の端面と平行に切削して、前記薄膜加工面を含む前記試料と前記第2ダミー基板の組立体を切り出す第9の工程と、
前記第9の工程の後、前記試料が第2キャリアの端面からはみ出すようにして、前記組立体を前記第2キャリアに接着する第10の工程と、
前記第10の工程の後、前記試料の前記薄膜加工面の法線方向から収束イオンビームを照射して、前記観察箇所における前記試料の前記突出部の端面と平行に薄膜化した第2薄膜加工面を形成する第11の工程と、
を含むことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一に記載の試料作製方法。 After the seventh step, an eighth step of bonding the side surface of the protruding portion of the sample separated from the carrier and the plane of the second dummy substrate;
After the eighth step, the sample in a region other than the thin film processed surface and a part of the second dummy substrate are cut in parallel with the end surface of the projecting portion of the sample to include the thin film processed surface. A ninth step of cutting out the assembly of the sample and the second dummy substrate;
After the ninth step, a tenth step of bonding the assembly to the second carrier such that the sample protrudes from the end surface of the second carrier;
After the tenth step, the second thin film processing is performed by irradiating a focused ion beam from the normal direction of the thin film processing surface of the sample to form a thin film parallel to the end surface of the protruding portion of the sample at the observation location. An eleventh step of forming a surface;
The sample preparation method according to claim 1, comprising:
前記第12の工程の後、前記薄膜加工面以外の領域の前記試料と前記第3ダミー基板の一部を、前記試料の前記突出部の端面と直角に切削して、前記薄膜加工面を含む前記試料と前記第3ダミー基板の組立体を切り出す第13の工程と、
前記第13の工程の後、前記試料が第3キャリアの端面からはみ出すようにして、前記組立体を前記第3キャリアに接着する第14の工程と、
前記第14の工程の後、前記試料の前記薄膜加工面の法線方向から収束イオンビームを照射して、前記観察箇所における前記試料の前記突出部の端面と直角に薄膜化した第3薄膜加工面を形成する第15の工程と、
を含むことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一に記載の試料作製方法。 After the seventh step, a twelfth step of bonding the side surface of the protruding portion of the sample separated from the carrier and the plane of the third dummy substrate;
After the twelfth step, the sample in a region other than the thin film processed surface and a part of the third dummy substrate are cut at right angles to an end surface of the projecting portion of the sample to include the thin film processed surface. A thirteenth step of cutting out the assembly of the sample and the third dummy substrate;
After the thirteenth step, a fourteenth step of bonding the assembly to the third carrier such that the sample protrudes from the end face of the third carrier;
After the fourteenth step, the third thin film processing is performed by irradiating a focused ion beam from the normal direction of the thin film processing surface of the sample to form a thin film perpendicular to the end surface of the protruding portion of the sample at the observation location. A fifteenth step of forming a surface;
The sample preparation method according to claim 1, comprising:
設置された前記基板の位置合せをするためのポジショナと、前記基板の接着に用いられる熱軟化性の接着剤を加熱するホットプレートと、を有する設置台と、
前記基板から切り出した試料を把み出す機構と、把み出した前記試料を回転させる機構を有する把持機構と、
を備えることを特徴とする試料作製装置。 A dicer that divides the substrate by cutting;
An installation table having a positioner for aligning the installed substrate, and a hot plate for heating a thermosoftening adhesive used for bonding the substrate;
A mechanism for grasping the sample cut out from the substrate, a gripping mechanism having a mechanism for rotating the grasped sample,
A sample preparation apparatus comprising:
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2007
- 2007-12-25 JP JP2007331987A patent/JP2009156599A/en active Pending
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