JP3157100B2 - Surface analysis method and device - Google Patents

Surface analysis method and device

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JP3157100B2
JP3157100B2 JP33673095A JP33673095A JP3157100B2 JP 3157100 B2 JP3157100 B2 JP 3157100B2 JP 33673095 A JP33673095 A JP 33673095A JP 33673095 A JP33673095 A JP 33673095A JP 3157100 B2 JP3157100 B2 JP 3157100B2
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  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、試料の表面をス
パッタリングによって削って、試料の深さ方向の分析を
行う表面分析方法および装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method and an apparatus for analyzing a surface of a sample by shaving the surface of the sample by sputtering and analyzing the sample in a depth direction.

【0002】[0002]

【従来の技術】試料の表面をスパッタリングによって削
って、試料の深さ方向の分析を行う表面分析方法として
は、スパッタリングと分析とを交互に行うものとしてA
ES(オージェ電子分光法)、ESCA(X線電子分光
法)、スパッタリングと分析とを同時に行うものとして
SIMS(2次イオン質量分析法)などが知られている
(例えば特開平5−273157号公報、特開平5−1
35736号公報、特開平6−124683号公報)。
これらの表面分析方法では、いずれも図8に示すよう
に、試料112の表面112aに一定方向からスパッタ
リング用のイオンビーム110を照射して、試料表面1
12aを削り、この削った領域123について深さ方向
の元素分析を行っている。
2. Description of the Related Art As a surface analysis method for shaving the surface of a sample by sputtering and analyzing the sample in the depth direction, a method in which sputtering and analysis are alternately performed is described as A.
ES (Auger electron spectroscopy), ESCA (X-ray electron spectroscopy), and SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy) for simultaneously performing sputtering and analysis are known (for example, JP-A-5-273157). 5-1.
35736, JP-A-6-124683).
In each of these surface analysis methods, as shown in FIG. 8, a surface 112a of a sample 112 is irradiated with an ion beam 110 for sputtering from a certain direction, and the sample surface 1a is irradiated.
12a is shaved, and elemental analysis in the depth direction is performed on the shaved region 123.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
表面分析方法では、スパッタリング用のイオンビーム1
10を試料表面112aに対して一定方向から照射して
いるため、イオンビーム110を照射する領域123内
での結晶方位の相異や構成元素の相異によって、スパッ
タ面124に大きな凹凸が生じる。このため、深さ方向
の分解能が低下するという問題がある。例えば図11に
示すように、シリコン酸化膜120上にAl層121を
有する試料112を深さ方向に元素分析した場合、Al
層121とシリコン酸化膜120との界面の深さ方向の
分解能(界面分解能)が0.4μm程度と比較的大きく
なる。なお、図11では、界面分解能を、酸素(O)の
強度変化が全強度変化(100%)の16%〜84%と
なる範囲として定義している。
However, in the conventional surface analysis method, the ion beam 1 for sputtering is not used.
Since 10 is irradiated on the sample surface 112a from a fixed direction, large irregularities are generated on the sputtering surface 124 due to the difference in crystal orientation and the difference in constituent elements in the region 123 irradiated with the ion beam 110. For this reason, there is a problem that the resolution in the depth direction is reduced. For example, as shown in FIG. 11, when a sample 112 having an Al layer 121 on a silicon oxide film 120 is subjected to elemental analysis in the depth direction,
The resolution (interface resolution) in the depth direction of the interface between the layer 121 and the silicon oxide film 120 is relatively large at about 0.4 μm. In FIG. 11, the interface resolution is defined as a range in which the change in oxygen (O) intensity is 16% to 84% of the total change in intensity (100%).

【0004】ここで、図9に示すように、試料112を
試料台111に搭載して回転軸113の周りに回転させ
ながら、固定されたスパッタリング用イオンビーム源か
らのイオンビーム110を試料表面112aに照射する
方法が提案されている(この方法はザラー回転法と呼ば
れ、アルバックファイ社のアプリケーションノート等に
記載されている。)。この方法によれば、試料表面11
2aに対してスパッタリング用のイオンビーム110を
相対的に様々な方向から照射することができる。したが
って、図10に示すようにスパッタ面125を平坦にす
ることができ、この結果、深さ方向の分解能を改善する
ことができる。しかし、この方法では、試料表面112
aが回転中心の周りに経時的に変位するため、超LSI
の微細パターン中の特定部分を分析するような場合に、
分析が難しいという問題がある。なお、分析装置の位置
合わせ精度の観点から、試料表面112a内の特定部分
を試料台111の回転中心上に配置することは困難であ
る。
Here, as shown in FIG. 9, a sample 112 is mounted on a sample table 111 and rotated around a rotation axis 113, and an ion beam 110 from a fixed ion beam source for sputtering is applied to a sample surface 112a. (This method is called Zara rotation method and is described in an application note of ULVAC-PHI, Inc.). According to this method, the sample surface 11
2a can be irradiated with the ion beam 110 for sputtering relatively from various directions. Therefore, as shown in FIG. 10, the sputter surface 125 can be made flat, and as a result, the resolution in the depth direction can be improved. However, in this method, the sample surface 112
a is displaced with time around the center of rotation,
When analyzing a specific part in the fine pattern of
There is a problem that analysis is difficult. In addition, it is difficult to arrange a specific portion in the sample surface 112a on the rotation center of the sample stage 111 from the viewpoint of the alignment accuracy of the analyzer.

【0005】そこで、この発明の目的は、深さ方向の分
解能を改善できる上、試料表面内の分析したい特定部分
を簡単に分析することができる表面分析方法および装置
を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a surface analysis method and apparatus which can improve the resolution in the depth direction and can easily analyze a specific portion of a sample surface to be analyzed.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の表面分析方法は、試料を試料表面
に垂直な回転中心の周りに回転させながら、上記試料表
面にスパッタリング用のイオンビームを照射して試料表
面を削り、上記試料の深さ方向の分析を行う表面分析方
法において、上記試料の回転開始前に、上記試料表面内
の分析すべき特定部分の初期位置と、上記試料表面内の
上記回転中心の位置とを求め、上記試料の回転中又は回
転後に、上記特定部分の初期位置と上記回転中心の位置
との間の距離と、上記試料を上記回転中心の周りに回転
させた角度とに基づいて、上記特定部分の回転中又は回
転後の位置を求め、この求めた位置に分析用の1次線を
照射することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a surface analysis method, comprising: rotating a sample around a rotation center perpendicular to the sample surface; In a surface analysis method of irradiating an ion beam and shaving a sample surface and analyzing the sample in a depth direction, before starting rotation of the sample, an initial position of a specific portion to be analyzed in the sample surface, Determine the position of the rotation center in the sample surface, during or after rotation of the sample, the distance between the initial position of the specific portion and the position of the rotation center, and the sample around the rotation center A position during or after rotation of the specific portion is obtained based on the rotated angle, and the obtained position is irradiated with a primary line for analysis.

【0007】この請求項1の表面分析方法では、試料を
試料表面に垂直な回転中心の周りに回転させながら、上
記試料表面にスパッタリング用のイオンビームを照射し
て試料表面を削るので、試料表面に対してスパッタリン
グ用のイオンビームを相対的に様々な方向から照射する
ことができる。したがって、スパッタ面を平坦にするこ
とができ、この結果、深さ方向の分解能を改善すること
ができる。しかも、この表面分析方法では、上記試料の
回転開始前に、上記試料表面内の分析すべき特定部分の
初期位置と、上記試料表面内の上記回転中心の位置とを
求め、上記試料の回転中又は回転後に、上記特定部分の
初期位置と上記回転中心の位置との間の距離と、上記試
料を上記回転中心の周りに回転させた角度とに基づい
て、上記特定部分の回転中又は回転後の位置を求め、こ
の求めた位置に分析用の1次線を照射する。したがっ
て、試料表面に形成された微細パターン中の特定部分を
分析するような場合であっても、上記特定部分が追跡さ
れて、分析が簡単に行われる。
According to the surface analysis method of the first aspect, the sample surface is irradiated with an ion beam for sputtering while the sample is rotated around a rotation center perpendicular to the sample surface, thereby shaving the sample surface. Can be irradiated with ion beams for sputtering from relatively various directions. Therefore, the sputter surface can be made flat, and as a result, the resolution in the depth direction can be improved. In addition, in this surface analysis method, before the rotation of the sample is started, an initial position of a specific portion to be analyzed in the surface of the sample and a position of the rotation center in the surface of the sample are obtained, and the rotation of the sample is determined. Or, after rotation, based on the distance between the initial position of the specific portion and the position of the rotation center, and the angle at which the sample is rotated around the rotation center, during or after rotation of the specific portion. Is obtained, and the obtained position is irradiated with a primary line for analysis. Therefore, even when a specific portion in the fine pattern formed on the sample surface is analyzed, the specific portion is tracked and the analysis is easily performed.

【0008】請求項2に記載の表面分析方法は、請求項
1に記載の表面分析方法において、上記特定部分の初期
位置と上記回転中心の位置とを、上記試料に分析用の1
次線を照射したときの上記試料表面の像の位置から求め
ることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the surface analysis method of the first aspect, the initial position of the specific portion and the position of the rotation center are stored in the sample for analysis.
It is obtained from the position of the image on the sample surface when the next line is irradiated.

【0009】この請求項2の表面分析方法によれば、上
記特定部分の初期位置と上記回転中心の位置が簡単に求
められる。
According to the surface analysis method of the second aspect, the initial position of the specific portion and the position of the rotation center can be easily obtained.

【0010】請求項3に記載の表面分析装置は、試料が
搭載される面を有する試料台と、この試料台を上記面に
垂直な回転中心の周りに回転させ得る回転駆動系と、上
記試料の表面にスパッタリング用のイオンビームを照射
して試料表面を削るスパッタリング手段と、上記試料表
面に分析用の1次線を照射するための1次線照射手段
と、上記試料表面に照射された1次線に基づいて上記試
料表面の元素を検出するための第1検出手段と、上記試
料表面に照射された1次線に基づいて上記試料表面の像
を検出するための第2検出手段と、上記試料表面内の分
析すべき特定部分の初期位置と上記回転中心の位置との
間の距離と、上記回転駆動系が上記試料を上記回転中心
の周りに回転させた角度とに基づいて、上記試料表面内
の上記特定部分の回転中又は回転後の位置を求め、この
求めた位置に上記1次線照射手段の1次線を照射させる
制御を行う制御手段を備えたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a surface analysis apparatus, comprising: a sample stage having a surface on which a sample is mounted; a rotation drive system capable of rotating the sample stage around a rotation center perpendicular to the surface; Sputtering means for irradiating the surface of the sample with a sputtering ion beam to shave the sample surface, primary beam irradiating means for irradiating the sample surface with a primary beam for analysis, First detection means for detecting an element on the sample surface based on a secondary line, and second detection means for detecting an image of the sample surface based on a primary line irradiated on the sample surface; Based on the distance between the initial position of the specific portion to be analyzed in the sample surface and the position of the rotation center, and the angle at which the rotation drive system rotates the sample around the rotation center, The rotation of the specified part on the sample surface Obtain the position of during or after rotation, characterized by comprising a control means for performing control to irradiate the primary line of the primary beam irradiation means in this obtained position.

【0011】この請求項3の表面分析装置によれば、請
求項1又は2に記載の表面分析方法が容易に実施され得
る。したがって、スパッタ面を平坦にすることができ、
この結果、深さ方向の分解能を改善することができる。
しかも、試料表面に形成された微細パターン中の特定部
分を分析するような場合であっても、上記特定部分が追
跡されて、分析が簡単に行われる。
According to the surface analysis apparatus of the third aspect, the surface analysis method of the first or second aspect can be easily implemented. Therefore, the sputter surface can be made flat,
As a result, the resolution in the depth direction can be improved.
In addition, even when a specific portion in the fine pattern formed on the sample surface is analyzed, the specific portion is tracked and the analysis is easily performed.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、この発明の表面分析方法お
よび装置の実施の形態を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the surface analysis method and apparatus according to the present invention will be described below in detail.

【0013】図1は、この発明の表面分析装置の一実施
形態のAES(オージェ電子分光)分析装置を示してい
る。このAES分析装置は、試料12が搭載される面1
1aを有する試料台11と、この試料台11を回転軸1
3の周りに回転させる回転駆動系7と、スパッタリング
手段としてのイオン銃5と、1次線照射手段としての電
子銃1および偏向電極4と、第1検出手段としてのAE
S検出器2と、第2検出手段としての2次電子検出器6
と、この分析装置全体の動作を制御する制御手段として
のコンピュータ8と、コンピュータ8から受けた信号の
内容を表示するCRT(陰極線管)9を備えている。回
転軸13は、試料台11の下面11bの中央に垂直に取
り付けられ、試料台11とともに鉛直方向に対して傾斜
され得るようになっている。イオン銃5は、試料12の
表面にスパッタリング用のイオンビーム10を照射して
試料表面12aを削るためのものである。電子銃1は、
分析用の1次線として電子線3を鉛直下方へ放出する。
偏向電極4は、電子銃1が放出した電子線3を偏向させ
て、試料表面12aに電子線3が有効に照射されるよう
にする。AES検出器2は、電子線3が照射された試料
表面12aから放出されるオージェ電子を受けて、試料
表面12aの元素を検出する。2次電子検出器6は、電
子線3による試料表面12aの像(2次電子像)を検出
する。この2次電子検出器6の視野は鉛直方向に一致し
ており、2次電子像は水平面で得られる。CRT9は、
2次電子検出器6によって得られた2次電子像を表す信
号をコンピュータ8を介して受けて、2次電子像を画面
に表示することができる。
FIG. 1 shows an AES (Auger electron spectroscopy) analyzer of one embodiment of the surface analyzer of the present invention. This AES analyzer has a surface 1 on which the sample 12 is mounted.
1a, and a sample stage 11 having a rotating shaft 1
, A rotating drive system 7 for rotating about 3, an ion gun 5 as a sputtering means, an electron gun 1 and a deflection electrode 4 as a primary beam irradiation means, and an AE as a first detection means.
S detector 2 and secondary electron detector 6 as second detecting means
A computer 8 as control means for controlling the operation of the entire analyzer; and a CRT (cathode ray tube) 9 for displaying the contents of signals received from the computer 8. The rotating shaft 13 is vertically attached to the center of the lower surface 11b of the sample stage 11, and can be tilted with the sample stage 11 with respect to the vertical direction. The ion gun 5 is for irradiating the surface of the sample 12 with the ion beam 10 for sputtering to cut the sample surface 12a. The electron gun 1
An electron beam 3 is emitted vertically downward as a primary beam for analysis.
The deflection electrode 4 deflects the electron beam 3 emitted from the electron gun 1 so that the sample surface 12a is effectively irradiated with the electron beam 3. The AES detector 2 receives Auger electrons emitted from the sample surface 12a irradiated with the electron beam 3, and detects elements on the sample surface 12a. The secondary electron detector 6 detects an image (secondary electron image) of the sample surface 12a by the electron beam 3. The field of view of the secondary electron detector 6 coincides with the vertical direction, and the secondary electron image is obtained on a horizontal plane. CRT9 is
A signal representing the secondary electron image obtained by the secondary electron detector 6 is received via the computer 8, and the secondary electron image can be displayed on the screen.

【0014】このAES分析装置を用いて、図2に示す
LSIチップ12の表面12aのAlパッド(パターン
寸法100μm×100μm)16の一つについて、深
さ方向の元素分析を行うものとする。なお、実際に元素
分析を行うのは、Alパッド16の中央の50μm×5
0μmの領域Aである。図3に示すように、このAlパ
ッド16は、シリコン基板14を覆うシリコン酸化膜
(SiO2)15上に形成されている。Alパッド16
の周囲には、CVD(化学気相成長法)によりシリコン
酸化膜17が形成されている。
Using this AES analyzer, element analysis in the depth direction is performed on one of the Al pads (pattern size 100 μm × 100 μm) 16 on the surface 12 a of the LSI chip 12 shown in FIG. Note that the elemental analysis is actually performed at 50 μm × 5 in the center of the Al pad 16.
This is a region A of 0 μm. As shown in FIG. 3, the Al pad 16 is formed on a silicon oxide film (SiO 2 ) 15 covering the silicon substrate 14. Al pad 16
A silicon oxide film 17 is formed by CVD (chemical vapor deposition).

【0015】この試料(LSIチップ)12は、図1に
示すように試料台11の搭載面11aに搭載され、回転
駆動系7によって回転軸13すなわち試料表面12aに
垂直な回転中心の周りに回転される。図2に示すよう
に、試料表面12a内の回転中心の位置をO、領域Aを
代表する点(例えば中心点)をPとすると、点Pは点O
を中心として一定半径(Rとする)の円Cを描く。な
お、図4に示すように、試料表面12aが存在するxy
平面は、2次電子検出器6によって2次電子像が得られ
るXY平面(水平面)に対して角度θ(0°≦θ≦90
°)だけ傾斜しているものとする(x軸とX軸とは一致
し、y軸とY軸とが角度θをなす。)。
The sample (LSI chip) 12 is mounted on a mounting surface 11a of a sample stage 11 as shown in FIG. 1, and is rotated by a rotation drive system 7 around a rotation axis 13, that is, a rotation center perpendicular to the sample surface 12a. Is done. As shown in FIG. 2, when the position of the rotation center in the sample surface 12a is O and a point (for example, the center point) representing the area A is P, the point P is a point O
Draw a circle C with a constant radius (R) around. In addition, as shown in FIG.
The plane has an angle θ (0 ° ≦ θ ≦ 90) with respect to an XY plane (horizontal plane) on which a secondary electron image is obtained by the secondary electron detector 6.
) (The x-axis and the X-axis coincide, and the y-axis and the Y-axis form an angle θ).

【0016】電子銃1が放出した電子線3を偏向電極4
によって偏向させる制御は、次のようにして行われる。
The electron beam 3 emitted from the electron gun 1 is applied to a deflection electrode 4
The deflection control is performed as follows.

【0017】 まず、試料表面12a内の点Pの初期
位置P0と、試料表面12a内の回転中心Oの位置とを
求める。
First, an initial position P 0 of a point P on the sample surface 12 a and a position of the rotation center O on the sample surface 12 a are obtained.

【0018】図4に示すように、これらの点Pの初期位
置P0と回転中心Oの位置とは、これらがx方向に並ん
だ状態で、電子銃1からの電子線3を試料表面12aに
照射したときに2次電子検出器6が検出する像(2次電
子像)P0′,O′の位置として求められる。
As shown in FIG. 4, the initial position P 0 of these points P and the position of the rotation center O are determined by aligning the electron beam 3 from the electron gun 1 with the sample surface 12a in the x-direction. Is obtained as the position of the image (secondary electron image) P 0 ′, O ′ detected by the secondary electron detector 6 when the light is irradiated.

【0019】ここでは、像P0′,O′がx方向に並ん
だ状態、すなわち像P0′,O′間の距離が最大になっ
た状態で、点Pの初期位置P0(回転角度φ=0°)を
規定している。この状態の像P0′,O′間の距離は、
そのまま点Pの回転半径Rに相当する。
Here, in a state where the images P 0 ′ and O ′ are arranged in the x direction, that is, a state where the distance between the images P 0 ′ and O ′ is maximum, the initial position P 0 of the point P (rotation angle φ = 0 °). The distance between the images P 0 ′ and O ′ in this state is
This corresponds to the turning radius R of the point P as it is.

【0020】 次に、点Pの初期位置P0と回転中心
Oの位置とに基づいて、試料12の回転中又は回転後の
点P、すなわち領域Aの位置を求める。
Next, based on the initial position P 0 of the point P and the position of the rotation center O, the point P during or after the rotation of the sample 12, that is, the position of the area A is obtained.

【0021】試料12を回転中心Oの周りに回転させた
角度をφ(角速度をω、回転開始からの経過時間をtと
すると、φ=ωtである。)とすると、xy平面におけ
る点Pの位置座標(x,y)は、点Oを原点とすると、
次式(1)で表される。
Assuming that the angle at which the sample 12 is rotated around the rotation center O is φ (φ = ωt, where ω is the angular velocity and t is the elapsed time from the start of rotation), the point P on the xy plane is The position coordinates (x, y) are given assuming that the point O is the origin.
It is represented by the following equation (1).

【0022】 (x,y)=(Rcosφ,Rsinφ) …(1) 上記回転中又は回転後のxy平面における点Pの軌跡
は、xy平面に対して角度θだけ傾斜したXY平面に像
P′の軌跡として投影される。XY平面における点P′
の位置座標(X,Y)は、点O′を原点とすると、次式
(2)で表される。
(X, y) = (Rcosφ, Rsinφ) (1) The trajectory of the point P on the xy plane during or after the rotation is an image P ′ on an XY plane inclined by an angle θ with respect to the xy plane. Is projected as a locus. Point P 'on the XY plane
Is represented by the following equation (2), with the point O 'as the origin.

【0023】 (X,Y)=(Rcosφ,Rsinφcosθ) …(2) ここで、2次電子検出器6の2次電子像が得られるXY
平面は、等価的に、例えばX方向に512個、Y方向に
512個というように行列状に並んだ多数のピクセルで
構成されている。このXY平面内の固定点(例えばコー
ナー部)を原点とすれば、電子線3の制御上便利であ
る。そこで、XY平面において、点O′の座標を
(X0,Y0)とみる点に原点を平行移動させる。このと
き、像P′の位置座標(X,Y)は、 (X,Y)=(X0+Rcosφ,Y0+Rsinφcosθ) …(3) と表される。
(X, Y) = (Rcosφ, Rsinφcosθ) (2) Here, XY from which the secondary electron image of the secondary electron detector 6 is obtained
The plane is equivalently composed of a large number of pixels arranged in a matrix such as 512 pixels in the X direction and 512 pixels in the Y direction. If the fixed point (for example, a corner) in the XY plane is set as the origin, it is convenient for controlling the electron beam 3. Therefore, on the XY plane, the origin is moved in parallel to a point where the coordinates of the point O 'are regarded as (X 0 , Y 0 ). At this time, the position coordinates of the image P '(X, Y) is expressed as (X, Y) = (X 0 + Rcosφ, Y 0 + Rsinφcosθ) ... (3).

【0024】このように、回転中又は回転後の点Pの位
置が像P′の位置(X,Y)として求められる。
As described above, the position of the point P during or after the rotation is obtained as the position (X, Y) of the image P '.

【0025】 そして、この位置座標(X,Y)で点
Pの2次電子像が得られるように、電子銃1からの電子
線3を偏向させれば、点P(領域A)に電子線3を照射
することができる。このことは、点Pの位置座標(x,
y)を求め、その位置座標に向けて電子線3を照射する
ことと等価である。
If the electron beam 3 from the electron gun 1 is deflected so that a secondary electron image of the point P is obtained at the position coordinates (X, Y), the electron beam is moved to the point P (region A). 3 can be irradiated. This means that the position coordinates (x,
This is equivalent to obtaining y) and irradiating the electron beam 3 toward the position coordinates.

【0026】試料表面12aを分析する手順は、全体と
して図5に示すフローに従って、次のようにして進めら
れる。
The procedure for analyzing the sample surface 12a proceeds as follows in accordance with the flow shown in FIG. 5 as a whole.

【0027】(i)まず、図1に示したように、試料台
11の搭載面11aに試料12としてのLSIチップ1
2を取り付け、LSIチップ12を試料台11とともに
このAES装置のチャンバ(図示せず)内に収容する
(S1)。すなわち、試料台11を回転軸13を介して
回転駆動系7に取り付ける。このとき、試料表面12a
内の分析すべき領域Aができる限り回転中心に近づくよ
うに調節を行うのが望ましい。それにより、領域A(点
P)についての位置算出誤差を低減できるからである。
(I) First, as shown in FIG. 1, an LSI chip 1 as a sample 12 is mounted on a mounting surface 11a of a sample table 11.
2 is mounted, and the LSI chip 12 is accommodated together with the sample stage 11 in a chamber (not shown) of the AES apparatus (S1). That is, the sample stage 11 is attached to the rotation drive system 7 via the rotation shaft 13. At this time, the sample surface 12a
It is desirable to make an adjustment so that the area A to be analyzed in the inside is as close to the center of rotation as possible. Thereby, the position calculation error for the region A (point P) can be reduced.

【0028】(ii)次に、回転軸13を傾斜させて、試
料台11とともに試料表面12aが水平面に対して角度
θだけ傾斜した状態に設定する(S2)。
(Ii) Next, the rotating shaft 13 is tilted to set the sample surface 12a together with the sample stage 11 in a state of being tilted by an angle θ with respect to the horizontal plane (S2).

【0029】(iii)次に、元素分析開始前に予め回転
駆動系7によって試料12を回転させながら、2次電子
検出器6によって、試料表面12a内の回転中心Oの像
O′と、点Pの像P′とを得る。操作者は、CRT9の
画面上で、像P0′,O′間の距離を確認する(S
3)。そして、試料表面12a内の回転中心Oの位置を
像O′の位置(X0,Y0)として読み取る。さらに、像
0′,O′がx方向に並んだ状態、すなわち像P0′,
O′間の距離が最大になった状態で、点Pの初期位置P
0(回転角度φ=0°)を規定し、この状態の像P0′,
O′間の距離を点Pの回転半径Rとして読み取る(S
4)。
(Iii) Next, before the elemental analysis is started, the image O 'of the rotation center O in the sample surface 12a and the point An image P ′ of P is obtained. The operator checks the distance between the images P 0 ′ and O ′ on the screen of the CRT 9 (S
3). Then, the position of the rotation center O in the sample surface 12a is read as the position (X 0 , Y 0 ) of the image O ′. Further, the image P 0 ', O' state aligned in the x direction, i.e. the image P 0 ',
With the distance between O 'being maximum, the initial position P of the point P
0 (rotation angle φ = 0 °), and the image P 0 ′,
The distance between O 'is read as the turning radius R of the point P (S
4).

【0030】(iv)次に、コンピュータ8に測定条件を
設定する。すなわち、X0,Y0,R,θの値をそれぞれ
入力する。さらに、試料12を回転させる角速度ωと、
1回のスパッタエッチング時間tと、深さ方向の測定サ
イクル数(測定回数)nを入力する(S5)。
(Iv) Next, measurement conditions are set in the computer 8. That is, the values of X 0 , Y 0 , R, and θ are input. Further, an angular velocity ω at which the sample 12 is rotated,
One sputter etching time t and the number of measurement cycles (measurement times) n in the depth direction are input (S5).

【0031】(v)次に、スパッタエッチング前の試料
表面(最表面)12aについてAES分析を行う(S
6)。すなわち、電子銃1が放出した電子線3を偏向電
極4によって偏向させて、試料表面12a内の領域Aに
電子線3を照射しつつ、AES検出器2によって元素分
析を行う。
(V) Next, AES analysis is performed on the sample surface (outermost surface) 12a before sputter etching (S
6). That is, the electron beam 3 emitted by the electron gun 1 is deflected by the deflecting electrode 4, and the element analysis is performed by the AES detector 2 while irradiating the region A in the sample surface 12a with the electron beam 3.

【0032】(vi)次に、回転駆動系7によって試料1
2を一定の角速度ωで回転させながら、イオン銃5によ
ってスパッタエッチング用のイオンビーム10を試料表
面12aに照射して、一定時間tだけ試料表面12aを
削る(S7)。このようにした場合、試料表面12aに
対してスパッタリング用のイオンビーム10を相対的に
様々な方向から照射することができ、したがって、スパ
ッタ面を平坦にすることができる。この結果、後述する
ように、深さ方向の分解能を改善することができる。
(Vi) Next, the sample 1 is driven by the rotary drive system 7.
The sample surface 12a is irradiated with the ion beam 10 for sputter etching by the ion gun 5 while rotating the sample 2 at a constant angular velocity ω, and the sample surface 12a is shaved for a predetermined time t (S7). In this case, the sample surface 12a can be irradiated with the ion beam 10 for sputtering from various directions relatively, so that the sputtered surface can be flattened. As a result, as described later, the resolution in the depth direction can be improved.

【0033】なお、図2に示すように、スパッタエッチ
ングを行う領域Uは、分析すべき領域Aが移動する範囲
を含むように十分に広く設定しておく。試料12の回転
はスパッタエッチングと連動させ、スパッタエッチング
を行っている時間tだけ試料12を回転させるものとす
る。
As shown in FIG. 2, the region U to be subjected to sputter etching is set sufficiently wide so as to include a range in which the region A to be analyzed moves. The rotation of the sample 12 is linked to the sputter etching, and the sample 12 is rotated for the time t during which the sputter etching is performed.

【0034】(vii)次に、コンピュータ8によって、
上記式(3)に基づいて、この回転およびスパッタエッ
チング後の点Pの位置をXY平面における像P′の位置
(X,Y)として算出する(S8)。そして、この位置
座標(X,Y)で点Pの2次電子像が得られるように、
電子銃1からの電子線3を偏向させる(S9)。これに
より、点P(領域A)に電子線3を照射することができ
る。この状態で、再びAES分析を行う(S10)。
(Vii) Next, the computer 8
Based on the above equation (3), the position of the point P after the rotation and the sputter etching is calculated as the position (X, Y) of the image P ′ on the XY plane (S8). Then, a secondary electron image of the point P is obtained at the position coordinates (X, Y),
The electron beam 3 from the electron gun 1 is deflected (S9). As a result, the point P (region A) can be irradiated with the electron beam 3. In this state, AES analysis is performed again (S10).

【0035】(viii)次に、コンピュータ8によって、
既にn回測定(AES分析)を行ったか否かを判断し
(S11)、既にn回測定を行っていれば測定を終了す
る(S12)。まだn回測定を行っていなければ、再び
試料12を一定の角速度ωで回転させながら一定時間t
だけスパッタエッチングを行い(S7)、回転後の点P
の位置を求め(S8)、求めた位置に電子線3を偏向さ
せ(S9)、AES分析を行う(S10)。このように
して、n回測定を行うまでS7〜S10の測定サイクル
を繰り返し、試料12の深さ方向の元素分析を行う。
(Viii) Next, the computer 8
It is determined whether the measurement (AES analysis) has already been performed n times (S11). If the measurement has already been performed n times, the measurement is terminated (S12). If the measurement has not been performed n times, the sample 12 is again rotated at a constant angular velocity ω for a certain time t.
(S7), and the point P after rotation
Is obtained (S8), the electron beam 3 is deflected to the obtained position (S9), and AES analysis is performed (S10). In this way, the measurement cycle of S7 to S10 is repeated until the measurement is performed n times, and the element analysis in the depth direction of the sample 12 is performed.

【0036】このように、LSIチップ12のAlパッ
ド内の領域Aを分析するような場合であっても、上記領
域Aを追跡でき、簡単に分析を行うことができる。
As described above, even when the area A in the Al pad of the LSI chip 12 is analyzed, the area A can be tracked and the analysis can be easily performed.

【0037】図6は、上述の手順による、Alパッド内
の領域A(寸法50μm×50μm)についての深さ方
向のAESプロファイル分析結果を示している。測定元
素はAl,Oである。測定条件は、試料表面12aの傾
斜角度θ=60°、点Pの回転半径R=300μm、試
料12を回転させる角速度ω=120°/分にそれぞれ
設定している。図6から分かるように、酸素(O)の強
度変化が全強度変化(100%)の16%〜84%とな
る範囲として定義した場合、深さ方向の分解能(界面分
解能)が0.1μm程度となって、界面分解能を従来の
0.4μm(図11参照)に比して大幅に改善すること
ができた。改善できた理由は、試料表面12aに対して
スパッタリング用のイオンビーム10を相対的に様々な
方向から照射して、スパッタ面を平坦にしたからであ
る。
FIG. 6 shows the results of the AES profile analysis in the depth direction for the region A (dimensions 50 μm × 50 μm) in the Al pad by the above-described procedure. The measurement elements are Al and O. The measurement conditions are set such that the tilt angle θ of the sample surface 12a is 60 °, the radius of rotation R of the point P is 300 μm, and the angular velocity ω at which the sample 12 is rotated is 120 ° / min. As can be seen from FIG. 6, when the intensity change of oxygen (O) is defined as a range of 16% to 84% of the total intensity change (100%), the resolution in the depth direction (interface resolution) is about 0.1 μm. Thus, the interface resolution was significantly improved as compared with the conventional 0.4 μm (see FIG. 11). The reason for the improvement was that the sputtering surface was flattened by irradiating the sample surface 12a with the ion beam 10 for sputtering from various directions.

【0038】なお、上述の測定手順では、試料の回転お
よびスパッタエッチングと、試料表面のAES分析とを
交互に行ったが、これに限られるものではない。試料の
回転およびスパッタエッチングを行いながら、回転中の
点Pの位置をコンピュータ8によってリアルタイムで求
めて、試料の回転およびスパッタエッチングと並行して
試料表面のAES分析を行っても良い。このようにした
場合、試料を収容したチャンバ内の雰囲気の元素(例え
ばC,O)が試料表面に付着するのを防止でき、AES
分析のバックグラウンドノイズを抑制することができ
る。
In the above measurement procedure, the rotation and sputter etching of the sample and the AES analysis of the sample surface are performed alternately, but the present invention is not limited to this. The position of the rotating point P may be obtained in real time by the computer 8 while rotating and sputter etching the sample, and the AES analysis of the sample surface may be performed in parallel with the rotation and sputter etching of the sample. In this case, the elements (for example, C and O) in the atmosphere in the chamber containing the sample can be prevented from adhering to the sample surface, and the AES
Background noise in the analysis can be suppressed.

【0039】図7は、上述の測定手順を変形した別の測
定手順を示している。この測定手順は、上述の測定手順
に対して、回転後の点Pの位置に基づいて点P(領域
A)を初期位置に復帰させ、この初期位置にある領域A
に電子線3を偏向させて分析を行う点が異なっている。
FIG. 7 shows another measurement procedure which is a modification of the above-described measurement procedure. In this measurement procedure, the point P (area A) is returned to the initial position based on the position of the point P after the rotation in the above-described measurement procedure, and the area A in this initial position is returned.
In that the analysis is performed by deflecting the electron beam 3.

【0040】詳しくは、(i)まず、上述の測定手順と
同様に、図1に示した試料台11の搭載面11aに試料
としてのLSIチップ12を取り付け、LSIチップ1
2を試料台11とともにこのAES装置のチャンバ(図
示せず)内に収容する(S21)。すなわち、試料台1
1を回転軸13を介して回転駆動系7に取り付ける。
More specifically, (i) First, an LSI chip 12 as a sample is attached to the mounting surface 11a of the sample stage 11 shown in FIG.
2 is housed together with the sample table 11 in a chamber (not shown) of the AES apparatus (S21). That is, the sample stage 1
1 is attached to the rotation drive system 7 via the rotation shaft 13.

【0041】(ii)次に、回転軸13を傾斜させて、試
料台11とともに試料表面12aが水平面に対して角度
θだけ傾斜した状態に設定する(S22)。
(Ii) Next, the rotating shaft 13 is inclined to set the specimen surface 12a together with the specimen stage 11 in a state inclined by an angle θ with respect to the horizontal plane (S22).

【0042】(iii)次に、元素分析開始前に予め回転
駆動系7によって試料12を回転させながら、2次電子
検出器6によって、試料表面12a内の回転中心Oの像
O′と、点Pの像P′とを得る。操作者は、CRT9の
画面上で、像P0′,O′間の距離を確認する(S2
3)。そして、試料表面12a内の回転中心Oの位置を
像O′の位置(X0,Y0)として読み取る。さらに、像
0′,O′がx方向に並んだ状態、すなわち像P0′,
O′間の距離が最大になった状態で、点Pの初期位置P
0(回転角度φ=0°)を規定し、この状態の像P0′の
位置(XR,YR)を読み取るとともに、像P0′,O′
間の距離を点Pの回転半径Rとして読み取る(S2
4)。
(Iii) Next, while the sample 12 is rotated by the rotation drive system 7 before starting the elemental analysis, the image O 'of the rotation center O in the sample surface 12a and the point An image P ′ of P is obtained. The operator checks the distance between the images P 0 ′ and O ′ on the screen of the CRT 9 (S 2).
3). Then, the position of the rotation center O in the sample surface 12a is read as the position (X 0 , Y 0 ) of the image O ′. Further, the image P 0 ', O' state aligned in the x direction, i.e. the image P 0 ',
With the distance between O 'being maximum, the initial position P of the point P
0 (rotation angle φ = 0 °), the position (X R , Y R ) of the image P 0 ′ in this state is read, and the image P 0 ′, O ′
The distance between the points P is read as the turning radius R of the point P (S2
4).

【0043】(iv)次に、コンピュータ8に測定条件を
設定する。すなわち、X0,Y0,XR,YR,R,θの値
をそれぞれ入力する。さらに、試料12を回転させる角
速度ωと、1回のスパッタエッチング時間tと、深さ方
向の測定サイクル数(測定回数)nを入力する(S2
5)。
(Iv) Next, measurement conditions are set in the computer 8. That is, the values of X 0 , Y 0 , X R , Y R , R, and θ are input. Further, an angular velocity ω for rotating the sample 12, a single sputter etching time t, and the number of measurement cycles (number of measurements) n in the depth direction are input (S2).
5).

【0044】(v)次に、スパッタエッチング前の試料
表面(最表面)12aについてAES分析を行う(S2
6)。すなわち、電子銃1が放出した電子線3を偏向電
極4によって偏向させて、試料表面12a内の領域Aに
電子線3を照射しつつ、AES検出器2によって元素分
析を行う。
(V) Next, AES analysis is performed on the sample surface (outermost surface) 12a before sputter etching (S2).
6). That is, the electron beam 3 emitted by the electron gun 1 is deflected by the deflecting electrode 4, and the element analysis is performed by the AES detector 2 while irradiating the region A in the sample surface 12a with the electron beam 3.

【0045】(vi)次に、回転駆動系7によって試料1
2を一定の角速度ωで回転させながら、イオン銃5によ
ってスパッタエッチング用のイオンビーム10を試料表
面12aに照射して、一定時間tだけ試料表面12aを
削る(S27)。このようにした場合、試料表面12a
に対してスパッタリング用のイオンビーム10を相対的
に様々な方向から照射することができ、したがって、ス
パッタ面を平坦にすることができる。この結果、後述す
るように、深さ方向の分解能を改善することができる。
(Vi) Next, the sample 1 is driven by the rotary drive system 7.
While rotating 2 at a constant angular velocity ω, an ion beam 5 for sputter etching is applied to the sample surface 12a by the ion gun 5 to scrape the sample surface 12a for a fixed time t (S27). In this case, the sample surface 12a
, The sputtering ion beam 10 can be irradiated from various directions relatively, so that the sputtering surface can be flattened. As a result, as described later, the resolution in the depth direction can be improved.

【0046】(vii)次に、コンピュータ8によって、
上記式(3)に基づいて、この回転およびスパッタエッ
チング後の点Pの位置をXY平面における像P′の位置
(X,Y)として算出する(S28)。そして、この点
Pの像P′の位置座標(X,Y)に基づいて回転駆動系
7によって試料12を回転させて、点Pを初期位置P0
に復帰させる(S29)。したがって、予め求めた像P
0′の位置(XR,YR)で点Pの2次電子像が得られる
ように電子線3を偏向させることより(S30)、点P
(領域A)に電子線3を照射することができる。この状
態で、再びAES分析を行う(S31)。
(Vii) Next, the computer 8
Based on the above equation (3), the position of the point P after the rotation and the sputter etching is calculated as the position (X, Y) of the image P ′ on the XY plane (S28). Then, the sample 12 is rotated by the rotation drive system 7 based on the position coordinates (X, Y) of the image P 'of the point P, and the point P is set to the initial position P 0.
(S29). Therefore, the previously determined image P
Position of 0 '(X R, Y R ) (S30) from the secondary electron image of the point P in deflects the electron beam 3 so as to obtain the point P
The (area A) can be irradiated with the electron beam 3. In this state, AES analysis is performed again (S31).

【0047】(viii)次に、コンピュータ8によって、
既にn回測定(AES分析)を行ったか否かを判断し
(S32)、既にn回測定を行っていれば測定を終了す
る(S33)。まだn回測定を行っていなければ、n回
測定を行うまでS27〜S31の測定サイクルを繰り返
し、試料12の深さ方向の元素分析を行う。
(Viii) Next, the computer 8
It is determined whether or not the measurement (AES analysis) has already been performed n times (S32). If the measurement has already been performed n times, the measurement is terminated (S33). If the measurement has not been performed n times, the measurement cycle of S27 to S31 is repeated until the measurement is performed n times, and the element analysis in the depth direction of the sample 12 is performed.

【0048】このようにして、この測定手順によっても
簡単に分析を行うことができる。
In this manner, analysis can be easily performed by this measurement procedure.

【0049】なお、試料台11を搭載面11aに沿った
面内で平行移動させることができる平行移動手段を設け
て、像P′の位置座標(X,Y)に基づいてこの平行移
動手段によって点Pを回転中心Oの位置まで移動させ、
この回転中心Oの像の位置座標(X0,Y0)で点Pの2
次電子像が得られるように電子線3を偏向させても良
い。このようにした場合も、点P(領域A)に電子線3
を照射することができる。
It is to be noted that a translation means is provided which can translate the sample table 11 in a plane along the mounting surface 11a, and the translation means is used based on the position coordinates (X, Y) of the image P '. Move the point P to the position of the rotation center O,
In the position coordinates (X 0 , Y 0 ) of the image of the rotation center O, the point P
The electron beam 3 may be deflected so that a secondary electron image is obtained. Also in this case, the electron beam 3 is located at the point P (region A).
Can be irradiated.

【0050】また、上述の実施形態では、1次線源とし
て電子銃を設けて分析用の1次線として電子線を照射し
たが、これに限られるものではない。1次線源として例
えばイオン銃、X線銃を設けて、分析用の1次線として
それぞれイオンビーム、X線を照射するようにしても良
い。
In the above-described embodiment, an electron gun is provided as a primary beam source and an electron beam is irradiated as a primary beam for analysis. However, the invention is not limited to this. For example, an ion gun or an X-ray gun may be provided as a primary radiation source, and an ion beam or an X-ray may be irradiated as a primary radiation for analysis.

【0051】この発明は、分析用の1次線の種類や、そ
の1次線照射による試料表面の像の検出方法、装置を種
々選択することにより、試料表面をスパッタリングによ
って削って、試料の深さ方向の分析を行う表面分析方法
および装置に広く適用することができる。
According to the present invention, by selecting various types of primary rays for analysis, a method and an apparatus for detecting an image of the sample surface by irradiating the primary rays, the sample surface is shaved by sputtering, and the depth of the sample is reduced. The present invention can be widely applied to a surface analysis method and an apparatus for performing analysis in a vertical direction.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項1の表
面分析方法は、試料を試料表面に垂直な回転中心の周り
に回転させながら、上記試料表面にスパッタリング用の
イオンビームを照射して試料表面を削るので、試料表面
に対してスパッタリング用のイオンビームを相対的に様
々な方向から照射することができる。したがって、スパ
ッタ面を平坦にすることができ、この結果、深さ方向の
分解能を改善することができる。しかも、この表面分析
方法では、上記試料の回転開始前に、上記試料表面内の
分析すべき特定部分の初期位置と、上記試料表面内の上
記回転中心の位置とを求め、上記試料の回転中又は回転
後に、上記特定部分の初期位置と上記回転中心の位置と
の間の距離と、上記試料を上記回転中心の周りに回転さ
せた角度とに基づいて、上記特定部分の回転中又は回転
後の位置を求め、この求めた位置に分析用の1次線を照
射する。したがって、試料表面に形成された微細パター
ン中の特定部分を分析するような場合であっても、上記
特定部分を追跡でき、簡単に分析を行うことができる。
As is apparent from the above description, in the surface analysis method of the first aspect, the sample surface is irradiated with an ion beam for sputtering while rotating the sample around a rotation center perpendicular to the sample surface. Since the sample surface is shaved, the sample surface can be irradiated with a sputtering ion beam from various directions relatively. Therefore, the sputter surface can be made flat, and as a result, the resolution in the depth direction can be improved. In addition, in this surface analysis method, before the rotation of the sample is started, an initial position of a specific portion to be analyzed in the surface of the sample and a position of the rotation center in the surface of the sample are obtained, and the rotation of the sample is determined. Or, after rotation, based on the distance between the initial position of the specific portion and the position of the rotation center, and the angle at which the sample is rotated around the rotation center, during or after rotation of the specific portion. Is obtained, and the obtained position is irradiated with a primary line for analysis. Therefore, even when analyzing a specific portion in the fine pattern formed on the sample surface, the specific portion can be tracked, and the analysis can be easily performed.

【0053】請求項2に記載の表面分析方法は、上記特
定部分の初期位置と上記回転中心の位置とを、上記試料
に分析用の1次線を照射したときの上記試料表面の像の
位置から求めるので、上記特定部分の初期位置と上記回
転中心の位置を簡単に求めることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the surface analysis method, the initial position of the specific portion and the position of the center of rotation are determined based on the position of the image of the sample surface when the sample is irradiated with a primary line for analysis. Therefore, the initial position of the specific portion and the position of the rotation center can be easily obtained.

【0054】請求項3の表面分析装置によれば、請求項
1又は2に記載の表面分析方法が容易に実施され得る。
したがって、スパッタ面を平坦にすることができ、この
結果、深さ方向の分解能を改善することができる。しか
も、試料表面に形成された微細パターン中の特定部分を
分析するような場合であっても、上記特定部分を追跡で
き、簡単に分析を行うことができる。
According to the surface analysis apparatus of the third aspect, the surface analysis method of the first or second aspect can be easily implemented.
Therefore, the sputter surface can be made flat, and as a result, the resolution in the depth direction can be improved. In addition, even when a specific part in the fine pattern formed on the sample surface is analyzed, the specific part can be tracked and the analysis can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の一実施形態のAES分析装置の概
略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an AES analyzer according to an embodiment of the present invention.

【図2】 分析を行うべき試料としてのLSIチップを
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an LSI chip as a sample to be analyzed.

【図3】 上記LSIチップの断面を模式的に示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section of the LSI chip.

【図4】 試料表面が存在するxy平面と、2次電子像
が得られるXY平面とを概念的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram conceptually showing an xy plane on which a sample surface exists and an XY plane on which a secondary electron image is obtained.

【図5】 上記AES分析装置による測定手順を示す図
である。
FIG. 5 is a view showing a measurement procedure by the AES analyzer.

【図6】 上記LSIチップのAlパッド部分のAES
分析結果を示す図である。
FIG. 6 shows an AES of an Al pad portion of the LSI chip.
It is a figure showing an analysis result.

【図7】 上記測定手順を変形した別の測定手順を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing another measurement procedure obtained by modifying the above measurement procedure.

【図8】 試料表面を一定方向からスパッタエッチング
して得られるスパッタ面を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a sputter surface obtained by sputter etching a sample surface from a certain direction.

【図9】 試料を試料表面に垂直な回転中心の周りに回
転させながらスパッタエッチングを行う態様を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing a mode in which sputter etching is performed while rotating the sample around a rotation center perpendicular to the sample surface.

【図10】 図9の態様スパッタエッチングして得られ
るスパッタ面を示す図である。
10 is a diagram showing a sputter surface obtained by sputter etching in the mode of FIG. 9;

【図11】 試料表面を一定方向からスパッタエッチン
グし、試料の深さ方向のAES分析を行った結果を示す
図である。
FIG. 11 is a diagram showing a result of performing AES analysis in a depth direction of a sample by subjecting a sample surface to sputter etching from a certain direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電子銃 2 AES検
出器 5 スパッタエッチング用イオン銃 6 2次電子
線検出器 7 回転駆動系 8 コンピュ
ータ 9 CRT 11 試料台 12 試料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electron gun 2 AES detector 5 Ion gun for sputter etching 6 Secondary electron beam detector 7 Rotation drive system 8 Computer 9 CRT 11 Sample stand 12 Sample

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 試料を試料表面に垂直な回転中心の周り
に回転させながら、上記試料表面にスパッタリング用の
イオンビームを照射して試料表面を削り、上記試料の深
さ方向の分析を行う表面分析方法において、 上記試料の回転開始前に、上記試料表面内の分析すべき
特定部分の初期位置と、上記試料表面内の上記回転中心
の位置とを求め、 上記試料の回転中又は回転後に、上記特定部分の初期位
置と上記回転中心の位置との間の距離と、上記試料を上
記回転中心の周りに回転させた角度とに基づいて、上記
特定部分の回転中又は回転後の位置を求め、 この求めた位置に分析用の1次線を照射することを特徴
とする表面分析方法。
1. A surface on which a sample surface is irradiated with an ion beam for sputtering while the sample is being rotated around a rotation center perpendicular to the sample surface to cut the sample surface and analyze the sample in a depth direction. In the analysis method, before the rotation of the sample is started, an initial position of a specific portion to be analyzed in the sample surface and a position of the rotation center on the sample surface are obtained.During or after rotation of the sample, Based on the distance between the initial position of the specific portion and the position of the rotation center, and the angle at which the sample is rotated around the rotation center, determine the position of the specific portion during or after rotation. A surface analysis method characterized by irradiating the determined position with a primary line for analysis.
【請求項2】 請求項1に記載の表面分析方法におい
て、 上記特定部分の初期位置と上記回転中心の位置とを、上
記試料に分析用の1次線を照射したときの上記試料表面
の像の位置から求めることを特徴とする表面分析方法。
2. The surface analysis method according to claim 1, wherein the initial position of the specific portion and the position of the rotation center are determined by irradiating the sample with a primary line for analysis. A surface analysis method characterized in that it is determined from the position of the surface.
【請求項3】 試料が搭載される面を有する試料台と、 この試料台を上記面に垂直な回転中心の周りに回転させ
得る回転駆動系と、 上記試料の表面にスパッタリング用のイオンビームを照
射して試料表面を削るスパッタリング手段と、 上記試料表面に分析用の1次線を照射するための1次線
照射手段と、 上記試料表面に照射された1次線に基づいて上記試料表
面の元素を検出するための第1検出手段と、 上記試料表面に照射された1次線に基づいて上記試料表
面の像を検出するための第2検出手段と、 上記試料表面内の分析すべき特定部分の初期位置と上記
回転中心の位置との間の距離と、上記回転駆動系が上記
試料を上記回転中心の周りに回転させた角度とに基づい
て、上記試料表面内の上記特定部分の回転中又は回転後
の位置を求め、この求めた位置に上記1次線照射手段の
1次線を照射させる制御を行う制御手段を備えたことを
特徴とする表面分析装置。
3. A sample stage having a surface on which a sample is mounted, a rotation drive system capable of rotating the sample stage around a rotation center perpendicular to the surface, and an ion beam for sputtering on the surface of the sample. Sputtering means for irradiating the sample surface to irradiate the sample surface; primary beam irradiating means for irradiating the sample surface with a primary beam for analysis; and First detecting means for detecting an element, second detecting means for detecting an image of the sample surface based on a primary line irradiated on the sample surface, and identification of the sample surface to be analyzed The rotation of the specific portion within the sample surface based on the distance between the initial position of the portion and the position of the rotation center, and the angle at which the rotation drive system rotates the sample around the rotation center. Find the position inside or after rotation, A surface analyzing apparatus comprising: a control unit for performing control to irradiate the determined position with a primary beam of the primary beam irradiating unit.
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