JP3020361B2 - 透過型電子顕微鏡用試料の作製方法 - Google Patents
透過型電子顕微鏡用試料の作製方法Info
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- JP3020361B2 JP3020361B2 JP4272578A JP27257892A JP3020361B2 JP 3020361 B2 JP3020361 B2 JP 3020361B2 JP 4272578 A JP4272578 A JP 4272578A JP 27257892 A JP27257892 A JP 27257892A JP 3020361 B2 JP3020361 B2 JP 3020361B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は透過型電子顕微鏡用の試
料作製方法に関するものである。
料作製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、素子の微細化につれて、その内部
を観察するのに透過型電子顕微鏡が用いられている。一
般に、透過型電子顕微鏡は数１００ｋＶの加速電圧で用
いる。このため、透過型電子顕微鏡で観察する試料の膜
厚は０.１μｍ以下にする必要がある。そのため観察用
の薄膜試料作製は困難であり、種々の手法が考案されて
いる。
を観察するのに透過型電子顕微鏡が用いられている。一
般に、透過型電子顕微鏡は数１００ｋＶの加速電圧で用
いる。このため、透過型電子顕微鏡で観察する試料の膜
厚は０.１μｍ以下にする必要がある。そのため観察用
の薄膜試料作製は困難であり、種々の手法が考案されて
いる。
【０００３】以下、半導体デバイスを平面観察するため
の従来の試料作製方法、特に電気的不良部などの特定部
を透過型電子顕微鏡観察するための試料作製方法につい
て図面を用いて説明する。
の従来の試料作製方法、特に電気的不良部などの特定部
を透過型電子顕微鏡観察するための試料作製方法につい
て図面を用いて説明する。
【０００４】図１１〜図１４は従来の観察用の試料作製
方法について説明するための断面図である。図におい
て、１は観察試料、２は試料１中で観察しようとしてい
る特定部、３は試料を薄膜化するためのイオンビーム、
４はイオンビームによって試料１につくられた穴、５、
はイオンビーム３を用いたエッチングによって試料１中
央に微小な穴４が開いたことを検出するためのレーザ光
源、６はレーザビーム、７は半導体検出器である。
方法について説明するための断面図である。図におい
て、１は観察試料、２は試料１中で観察しようとしてい
る特定部、３は試料を薄膜化するためのイオンビーム、
４はイオンビームによって試料１につくられた穴、５、
はイオンビーム３を用いたエッチングによって試料１中
央に微小な穴４が開いたことを検出するためのレーザ光
源、６はレーザビーム、７は半導体検出器である。
【０００５】図１１に示す試料１中の特定部２を観察す
るための試料作製方法を説明する。まず、機械的研磨に
よって、試料中央部の膜厚を約３０μｍとする（図１
２）。次に、図１３に示すように、イオンビーム３を用
いたエッチングで試料中央部に微小な穴４を開ける。こ
のようなイオンビームを用いてエッチングをする装置が
イオンミリング装置で、透過型電子顕微鏡用の試料作製
に多く利用されている。
るための試料作製方法を説明する。まず、機械的研磨に
よって、試料中央部の膜厚を約３０μｍとする（図１
２）。次に、図１３に示すように、イオンビーム３を用
いたエッチングで試料中央部に微小な穴４を開ける。こ
のようなイオンビームを用いてエッチングをする装置が
イオンミリング装置で、透過型電子顕微鏡用の試料作製
に多く利用されている。
【０００６】このような穴４が開いたことを検出する方
法について図１５，１６を用い説明する。イオンミリン
グ装置では、主にレーザ光源５から放射されたレーザビ
ーム６と半導体検出器７とによって穴が開いたことが検
出される。すなわち、穴が開いていない図１５の状態で
は、レーザビーム６が試料１で反射されて、半導体検出
器７まで到達しない。これよりさらにエッチングが進
み、図１６のように試料中央に微小な穴４が開くと、レ
ーザビーム６が半導体検出器７で検出される。微小な穴
が開いたことが検出されると、イオンビーム４を用いた
エッチングが終了する。このようなエッチングが終了し
たことを検出する装置を終点検出器という。
法について図１５，１６を用い説明する。イオンミリン
グ装置では、主にレーザ光源５から放射されたレーザビ
ーム６と半導体検出器７とによって穴が開いたことが検
出される。すなわち、穴が開いていない図１５の状態で
は、レーザビーム６が試料１で反射されて、半導体検出
器７まで到達しない。これよりさらにエッチングが進
み、図１６のように試料中央に微小な穴４が開くと、レ
ーザビーム６が半導体検出器７で検出される。微小な穴
が開いたことが検出されると、イオンビーム４を用いた
エッチングが終了する。このようなエッチングが終了し
たことを検出する装置を終点検出器という。
【０００７】特定部２でなく任意の場所の観察の場合
は、図１３に示すような微小な穴４が開いた試料で、こ
の穴４の周辺にある薄膜部で透過型電子顕微鏡観察す
る。
は、図１３に示すような微小な穴４が開いた試料で、こ
の穴４の周辺にある薄膜部で透過型電子顕微鏡観察す
る。
【０００８】しかし、特定部２を観察する場合にはさら
にイオンビーム３を用いたエッチングによって、図１４
のように観察部２の極周辺、通常２μｍ以内の位置まで
穴４を広げ、特定部２の試料膜厚を薄くする必要があ
る。このイオンビーム３を用いたエッチングによって観
察部２の周辺部まで穴を広げる際、観察部２をエッチン
グするのを防ぐために、わずかずつのエッチングと光学
顕微鏡観察とを繰り返して穴４を広げていく。
にイオンビーム３を用いたエッチングによって、図１４
のように観察部２の極周辺、通常２μｍ以内の位置まで
穴４を広げ、特定部２の試料膜厚を薄くする必要があ
る。このイオンビーム３を用いたエッチングによって観
察部２の周辺部まで穴を広げる際、観察部２をエッチン
グするのを防ぐために、わずかずつのエッチングと光学
顕微鏡観察とを繰り返して穴４を広げていく。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の透過型電子顕微鏡用の試料作製方法では、レーザビ
ーム６と半導体検出器７を用いた終点検出器で試料中央
に穴が開いたことを検出した後に、わずかずつのエッチ
ングと光学顕微鏡観察とを繰り返し観察試料を作製して
いくため、試料作製に多大な時間と労力を要するという
問題があった。
来の透過型電子顕微鏡用の試料作製方法では、レーザビ
ーム６と半導体検出器７を用いた終点検出器で試料中央
に穴が開いたことを検出した後に、わずかずつのエッチ
ングと光学顕微鏡観察とを繰り返し観察試料を作製して
いくため、試料作製に多大な時間と労力を要するという
問題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この問題を解決するため
に本発明の試料作製方法は、所定の試料膜厚をもつ試料
表面にガラスを接着し前記、ガラス表面に観察位置を識
別するマークを設けた後に、前記ガラス表面に金属膜を
蒸着し、前記マークをもとに前記レーザビームを用い観
察部周辺の前記金属膜を除去し、イオンミリングでエッ
チングを行なった後、前記ガラスを除去する。
に本発明の試料作製方法は、所定の試料膜厚をもつ試料
表面にガラスを接着し前記、ガラス表面に観察位置を識
別するマークを設けた後に、前記ガラス表面に金属膜を
蒸着し、前記マークをもとに前記レーザビームを用い観
察部周辺の前記金属膜を除去し、イオンミリングでエッ
チングを行なった後、前記ガラスを除去する。
【００１１】
【作用】本発明の試料作製方法では、試料表面に接着し
たガラス上に金属膜を蒸着し、観察部周辺の金属膜をレ
ーザビームで除去することによって、イオンビームによ
る試料のエッチングが観察しようとする特定部の周辺ま
で進んだ時点で、レーザビームと半導体検出器とを用い
たエッチングの終点検出方法で終点を検出することによ
って、透過型電子顕微鏡で特定部を観察するための試料
が作製できる。
たガラス上に金属膜を蒸着し、観察部周辺の金属膜をレ
ーザビームで除去することによって、イオンビームによ
る試料のエッチングが観察しようとする特定部の周辺ま
で進んだ時点で、レーザビームと半導体検出器とを用い
たエッチングの終点検出方法で終点を検出することによ
って、透過型電子顕微鏡で特定部を観察するための試料
が作製できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
照しながら説明する。
【００１３】図１〜図７は本発明の一実施例における透
過型電子顕微鏡用の試料作製方法を示すものである。図
１において、１は観察試料、２は観察試料１中の観察し
ようとする特定部、３は試料を薄膜化するためのイオン
ビーム、４はイオンビームによって試料１につくられた
穴、５はイオンビーム３を用いたエッチングによって試
料１中央に微小な穴が開いたことを検出するためのレー
ザ光源、６はレーザビーム、７は半導体検出器で、これ
らは従来例と同一の構成である。８はガラス、９はガラ
ス８上に設けられたマーク、１０はガラス８上に蒸着さ
れた金属膜、１１は観察部２の周辺部に設けられた金属
膜１０の開口部である。
過型電子顕微鏡用の試料作製方法を示すものである。図
１において、１は観察試料、２は観察試料１中の観察し
ようとする特定部、３は試料を薄膜化するためのイオン
ビーム、４はイオンビームによって試料１につくられた
穴、５はイオンビーム３を用いたエッチングによって試
料１中央に微小な穴が開いたことを検出するためのレー
ザ光源、６はレーザビーム、７は半導体検出器で、これ
らは従来例と同一の構成である。８はガラス、９はガラ
ス８上に設けられたマーク、１０はガラス８上に蒸着さ
れた金属膜、１１は観察部２の周辺部に設けられた金属
膜１０の開口部である。
【００１４】以下その試料作製方法について説明する。
まず、従来例と同様に断面図を図１に示す試料を機械的
研磨によって中央部の膜厚を３０μｍとする（図２）。
次に、試料１の表面に膜厚３００μｍのガラス８をワッ
クスを用い接着し、ガラス８表面にレーザビーム６を用
いて、観察部２を特定するためのマーク９を設ける（図
３）。次に、ガラス８上に金属膜１０を蒸着する（図
４）。この実施例では、膜厚約１μｍのアルミニウム膜
を真空蒸着で蒸着した。次に、マーク９付近の金属膜１
０をレーザビーム６で除去して、開口部１１を設ける
（図５）。開口部の大きさは約５μｍ×５μｍである。
図５に示すように、開口部は観察部２を一端として、イ
オンビーム３で最初に穴４が開く方向に設ける。このよ
うな試料を従来例と同様にイオンミリング装置でエッチ
ングすると、試料１に開いた穴４が観察部２近くまで開
いた時点で、レーザビーム６と半導体検出器７とを用い
た終点検出器でエッチング終了が検出される（図６）。
そして、最後にガラス８をはがして観察試料とする（図
７）。
まず、従来例と同様に断面図を図１に示す試料を機械的
研磨によって中央部の膜厚を３０μｍとする（図２）。
次に、試料１の表面に膜厚３００μｍのガラス８をワッ
クスを用い接着し、ガラス８表面にレーザビーム６を用
いて、観察部２を特定するためのマーク９を設ける（図
３）。次に、ガラス８上に金属膜１０を蒸着する（図
４）。この実施例では、膜厚約１μｍのアルミニウム膜
を真空蒸着で蒸着した。次に、マーク９付近の金属膜１
０をレーザビーム６で除去して、開口部１１を設ける
（図５）。開口部の大きさは約５μｍ×５μｍである。
図５に示すように、開口部は観察部２を一端として、イ
オンビーム３で最初に穴４が開く方向に設ける。このよ
うな試料を従来例と同様にイオンミリング装置でエッチ
ングすると、試料１に開いた穴４が観察部２近くまで開
いた時点で、レーザビーム６と半導体検出器７とを用い
た終点検出器でエッチング終了が検出される（図６）。
そして、最後にガラス８をはがして観察試料とする（図
７）。
【００１５】イオンミリングでのエッチングの過程を図
８〜図１０を用いさらに詳しく説明する。
８〜図１０を用いさらに詳しく説明する。
【００１６】図８はエッチングを開始した時点の断面図
で、この時点ではレーザビーム６は試料１で反射され半
導体検出器７に到達しない。さらにエッチングが進み試
料１の中央に微小な穴４が開いても、レーザビーム６は
ガラス８上に蒸着された金属膜１０で反射されるので半
導体検出器７に到達しない（図９）。従来の試料作製方
法ではこの時点で半導体検出器７にレーザビーム６が到
達し、エッチングの終了が検出されていた。今回の試料
作製方法ではさらにエッチングが進み、試料１の穴４が
広がって、金属膜１０の開口部１１まで達すると、レー
ザビーム６が開口部１１を通り半導体検出器７に到達す
る（図１０）。これによってエッチングの終了と認識さ
れる。なお、図８〜図１０ではレーザビーム６は直線で
示しているが実際のレーザビームの直径は試料より大き
い。
で、この時点ではレーザビーム６は試料１で反射され半
導体検出器７に到達しない。さらにエッチングが進み試
料１の中央に微小な穴４が開いても、レーザビーム６は
ガラス８上に蒸着された金属膜１０で反射されるので半
導体検出器７に到達しない（図９）。従来の試料作製方
法ではこの時点で半導体検出器７にレーザビーム６が到
達し、エッチングの終了が検出されていた。今回の試料
作製方法ではさらにエッチングが進み、試料１の穴４が
広がって、金属膜１０の開口部１１まで達すると、レー
ザビーム６が開口部１１を通り半導体検出器７に到達す
る（図１０）。これによってエッチングの終了と認識さ
れる。なお、図８〜図１０ではレーザビーム６は直線で
示しているが実際のレーザビームの直径は試料より大き
い。
【００１７】この方法で作製された観察試料は特定部２
近くまで穴４が広がっているため、さらに追加のエッチ
ングすることなく、特定部２の透過型電子顕微鏡観察が
可能である。
近くまで穴４が広がっているため、さらに追加のエッチ
ングすることなく、特定部２の透過型電子顕微鏡観察が
可能である。
【００１８】なお、本実施例ではガラス上にアルミニウ
ム膜を蒸着したが、これに代えて金などの他の蒸着薄膜
を用いてもよい。
ム膜を蒸着したが、これに代えて金などの他の蒸着薄膜
を用いてもよい。
【００１９】
【発明の効果】本発明の試料作製方法では試料表面に接
着したガラス上にアルミニウム膜を蒸着し、観察部周辺
のアルミニウム膜をレーザビームで除去することによっ
て、イオンビームによる試料のエッチングが観察しよう
とする特定部の周辺まで進んだ時点で、レーザビームと
半導体検出器を用いたエッチングの終点検出方法で終点
を検出することによって、透過型電子顕微鏡で特定部を
観察するための試料作製を容易にすることができる。
着したガラス上にアルミニウム膜を蒸着し、観察部周辺
のアルミニウム膜をレーザビームで除去することによっ
て、イオンビームによる試料のエッチングが観察しよう
とする特定部の周辺まで進んだ時点で、レーザビームと
半導体検出器を用いたエッチングの終点検出方法で終点
を検出することによって、透過型電子顕微鏡で特定部を
観察するための試料作製を容易にすることができる。
【図１】本発明の試料作製方法を示した断面模式図
【図２】本発明の試料作製方法を示した断面模式図
【図３】本発明の試料作製方法を示した断面模式図
【図４】本発明の試料作製方法を示した断面模式図
【図５】本発明の試料作製方法を示した断面模式図
【図６】本発明の試料作製方法を示した断面模式図
【図７】本発明の試料作製方法を示した断面模式図
【図８】本発明の試料作製方法におけるエッチングの終
点検出を説明する図
点検出を説明する図
【図９】本発明の試料作製方法におけるエッチングの終
点検出を説明する図
点検出を説明する図
【図１０】本発明の試料作製方法におけるエッチングの
終点検出を説明する図
終点検出を説明する図
【図１１】従来の試料作製方法を示した断面模式図
【図１２】従来の試料作製方法を示した断面模式図
【図１３】従来の試料作製方法を示した断面模式図
【図１４】従来の試料作製方法を示した断面模式図
【図１５】イオンミリング装置におけるエッチング終点
検出方法を説明する図
検出方法を説明する図
【図１６】イオンミリング装置におけるエッチング終点
検出方法を説明する図
検出方法を説明する図
１ 試料 ２ 特定部 ３ イオンビーム ４ 穴 ５ レーザ光源 ６ レーザビーム ７ 半導体検出器 ８ ガラス ９ マーク １０ 金属膜 １１ 開口部
Claims (1)
- 【請求項１】 透過型電子顕微鏡試料の作製方法におい
て、所定の試料膜厚をもつ試料表面にガラスを接着する
工程と、前記ガラス表面に試料の観察位置を識別するマ
ークを設ける工程と、前記ガラス表面に金属膜を蒸着す
る工程と、レーザービームを用いて、前記マークをもと
に観察部周辺の前記金属膜を除去する工程と、イオンミ
リングを用いて前記試料をエッチングし、試料のエッチ
ングが観察しようとする特定部の周辺まで進んだ時点で
レーザービームと半導体検出器とを用いてエッチングの
終点を検出する工程と、その後前記ガラスを除去する工
程とを有することを特徴とする透過型電子顕微鏡試料の
作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4272578A JP3020361B2 (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | 透過型電子顕微鏡用試料の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4272578A JP3020361B2 (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | 透過型電子顕微鏡用試料の作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06123685A JPH06123685A (ja) | 1994-05-06 |
| JP3020361B2 true JP3020361B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=17515872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4272578A Expired - Fee Related JP3020361B2 (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | 透過型電子顕微鏡用試料の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3020361B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100382608B1 (ko) * | 1998-10-29 | 2003-06-18 | 주식회사 하이닉스반도체 | 투과전자현미경을 위한 시료 제작방법_ |
| KR100676613B1 (ko) * | 2004-12-31 | 2007-01-30 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 파라핀을 이용한 반도체 시편 제조 방법 |
-
1992
- 1992-10-12 JP JP4272578A patent/JP3020361B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06123685A (ja) | 1994-05-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |