JP3334665B2 - 透過型電子顕微鏡用試料作製装置及び試料作製方法 - Google Patents
透過型電子顕微鏡用試料作製装置及び試料作製方法Info
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- JP3334665B2 JP3334665B2 JP06497999A JP6497999A JP3334665B2 JP 3334665 B2 JP3334665 B2 JP 3334665B2 JP 06497999 A JP06497999 A JP 06497999A JP 6497999 A JP6497999 A JP 6497999A JP 3334665 B2 JP3334665 B2 JP 3334665B2
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、集束イオンビーム
装置により薄膜化した観察部を作製する際にその側面に
生成される非晶質層を除去する透過型電子顕微鏡用試料
作製装置及び試料作製方法に関する。
装置により薄膜化した観察部を作製する際にその側面に
生成される非晶質層を除去する透過型電子顕微鏡用試料
作製装置及び試料作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】集束イオンビーム装置（Focused Ion Be
am；以下「ＦＩＢ」という）は、透過型電子顕微鏡（Tr
ansmission Electron Microscopy； 以下「ＴＥＭ」と
いう）で試料の特定の位置の断面（例えば、不良である
ことがわかっているトランジスタの断面等）を見たい場
合に、その試料の見たい部分をＴＥＭで観察できる程度
に薄膜化するのに広く用いられている。
am；以下「ＦＩＢ」という）は、透過型電子顕微鏡（Tr
ansmission Electron Microscopy； 以下「ＴＥＭ」と
いう）で試料の特定の位置の断面（例えば、不良である
ことがわかっているトランジスタの断面等）を見たい場
合に、その試料の見たい部分をＴＥＭで観察できる程度
に薄膜化するのに広く用いられている。
【０００３】図４は、ＦＩＢを用いてＴＥＭ用試料を作
製する通常の手順を示す。図４（ａ）；まず、ウエハー
中から観察箇所４１を含んだ所望の部分を切り出し、所
定形状の試料４２を作製する。図４（ｂ）；次に、ダイ
サーを用いて、試料４２の表面を観察箇所４１を含んだ
３０um程度の幅の領域を残して削り落とし、試料４２の
表面にＦＩＢ加工部４３をレール状に突設形成する。図
４（ｃ）；次いで、ＦＩＢにより、観察箇所４１を含む
所定領域をＴＥＭ観察に適する程度にまで削り取って薄
膜化し、観察部４４を形成する。図示例では、観察部４
４は、ＦＩＢ加工部４３の途中が括れてＨ状になった部
分として示してある。ＴＥＭの電子線は、観察部４４の
側面を透過する。
製する通常の手順を示す。図４（ａ）；まず、ウエハー
中から観察箇所４１を含んだ所望の部分を切り出し、所
定形状の試料４２を作製する。図４（ｂ）；次に、ダイ
サーを用いて、試料４２の表面を観察箇所４１を含んだ
３０um程度の幅の領域を残して削り落とし、試料４２の
表面にＦＩＢ加工部４３をレール状に突設形成する。図
４（ｃ）；次いで、ＦＩＢにより、観察箇所４１を含む
所定領域をＴＥＭ観察に適する程度にまで削り取って薄
膜化し、観察部４４を形成する。図示例では、観察部４
４は、ＦＩＢ加工部４３の途中が括れてＨ状になった部
分として示してある。ＴＥＭの電子線は、観察部４４の
側面を透過する。
【０００４】このとき、仕上げ加工時（観察部４４の形
成時）では、３０kV程度の高エネルギーのＧaイオンを
試料に照射するため、Ｓｉ（シリコン）ような結晶性の
試料の場合には、観察部４４の側面に２０nm程度の非晶
質層が形成されてしまうことがわかっている。
成時）では、３０kV程度の高エネルギーのＧaイオンを
試料に照射するため、Ｓｉ（シリコン）ような結晶性の
試料の場合には、観察部４４の側面に２０nm程度の非晶
質層が形成されてしまうことがわかっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そうすると、Ｓｉで
は、通常、ＴＥＭ観察を行うには、１００nm程度にまで
薄膜化する必要があるが、その１００nmのうち４０nmが
非晶質層となるので、元々の試料の状態を反映しないお
それがある。
は、通常、ＴＥＭ観察を行うには、１００nm程度にまで
薄膜化する必要があるが、その１００nmのうち４０nmが
非晶質層となるので、元々の試料の状態を反映しないお
それがある。
【０００６】この問題を解決するために、従来、いくつ
かのアプローチが試みられている。まず、第１の試み
は、非晶質層のエッチングレートが結晶層よりもずっと
早いようなエッチング液でエッチングする方法である。
しかし、この方法では、試料が複数の材料で構成されて
いる場合には有効でないという問題がある。
かのアプローチが試みられている。まず、第１の試み
は、非晶質層のエッチングレートが結晶層よりもずっと
早いようなエッチング液でエッチングする方法である。
しかし、この方法では、試料が複数の材料で構成されて
いる場合には有効でないという問題がある。
【０００７】次に、第２の試みは、仕上げ加工時のＧa
イオンのエネルギーを低くすることである。しかし、こ
の方法では、確かに非晶質層の厚さは減るが、Ｇaイオ
ンビームの発散角が増しビームが絞れず切り口がシャー
プにならないという問題がある。
イオンのエネルギーを低くすることである。しかし、こ
の方法では、確かに非晶質層の厚さは減るが、Ｇaイオ
ンビームの発散角が増しビームが絞れず切り口がシャー
プにならないという問題がある。
【０００８】また、第３の試みは、観察部４４形成後、
４kV程度のＡrイオンビームを上方から観察部４４の端
面に向けてを照射し、非晶質層を取り除く方法である。
しかし、この方法では、Ａrが観察部４４の基部側の水
平な試料面にぶつかりＳｉが削れ、その削れたＳｉが観
察部４４の側面に堆積してしまう、いわゆる再デポが生
ずるという問題がある。
４kV程度のＡrイオンビームを上方から観察部４４の端
面に向けてを照射し、非晶質層を取り除く方法である。
しかし、この方法では、Ａrが観察部４４の基部側の水
平な試料面にぶつかりＳｉが削れ、その削れたＳｉが観
察部４４の側面に堆積してしまう、いわゆる再デポが生
ずるという問題がある。
【０００９】以上のように、ＦＩＢ加工により生成され
る非晶質層を有効に取り除く技術は、未だ、確立されて
いないのが実状であり、開発が望まれている。
る非晶質層を有効に取り除く技術は、未だ、確立されて
いないのが実状であり、開発が望まれている。
【００１０】本発明の目的は、第３の試みに改良を加え
て、再デポを生じさせないで有効に非晶質層を除去した
観察試料を作製できる透過型電子顕微鏡用試料作製装置
を提供することにある。
て、再デポを生じさせないで有効に非晶質層を除去した
観察試料を作製できる透過型電子顕微鏡用試料作製装置
を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る透過型電子顕微鏡用試料作製装置は、透過型電子顕
微鏡の試料を集束イオンビーム装置により薄膜化形成す
るための装置において、前記薄膜化された試料の観察部
側面に平行に電界を印加するための電界印加手段と、前
記試料の観察部側面に向けてＡｒイオンビームを照射す
るためのＡｒイオンビーム発生手段とを備えることを特
徴とする。
係る透過型電子顕微鏡用試料作製装置は、透過型電子顕
微鏡の試料を集束イオンビーム装置により薄膜化形成す
るための装置において、前記薄膜化された試料の観察部
側面に平行に電界を印加するための電界印加手段と、前
記試料の観察部側面に向けてＡｒイオンビームを照射す
るためのＡｒイオンビーム発生手段とを備えることを特
徴とする。
【００１２】請求項１に記載の発明によれば、観察部の
側面に向けて照射されるＡｒイオンビームは、観察部の
側面に平行に印加される電界により、観察部の側面に近
づくに伴い軌道が曲げられ、観察部側面にある入射角で
衝突する。その結果、観察部の側面に生成されていた非
晶質層が削り取られる。このとき、電界の向きを適切に
設定すれば、いわゆる再デポを生じないようにできる。
側面に向けて照射されるＡｒイオンビームは、観察部の
側面に平行に印加される電界により、観察部の側面に近
づくに伴い軌道が曲げられ、観察部側面にある入射角で
衝突する。その結果、観察部の側面に生成されていた非
晶質層が削り取られる。このとき、電界の向きを適切に
設定すれば、いわゆる再デポを生じないようにできる。
【００１３】請求項２に記載の発明に係る透過型電子顕
微鏡用試料作製装置は、集束イオンビーム装置により薄
膜化形成した観察部の基部側の試料面に設けられ、正の
電位に維持される第１電極と、前記観察部の端面との間
に間隙をおいて配置され、負の電位に維持される第２電
極と、前記観察部の側面に向けてＡｒイオンビームを照
射するＡｒイオンビーム発生器とを備えていることを特
徴とする。
微鏡用試料作製装置は、集束イオンビーム装置により薄
膜化形成した観察部の基部側の試料面に設けられ、正の
電位に維持される第１電極と、前記観察部の端面との間
に間隙をおいて配置され、負の電位に維持される第２電
極と、前記観察部の側面に向けてＡｒイオンビームを照
射するＡｒイオンビーム発生器とを備えていることを特
徴とする。
【００１４】請求項２に記載の発明によれば、第１電極
と第２電極により観察部に形成される電界は、基部側か
ら端部に向けて形成される。したがって、観察部の側面
に向けて照射されるＡｒイオンビームは、第１電極と第
２電極との間に形成される電界により、観察部の側面に
近づくに伴い基部側から端部側に向けて加速され、軌道
が曲げられ、観察部側面にある入射角で衝突する。その
結果、観察部の側面に生成されていた非晶質層が削り取
られる。このとき、Ａｒイオンビームは、観察部の基部
側の試料面に衝突しないので、いわゆる再デポが生ずる
ことはない。
と第２電極により観察部に形成される電界は、基部側か
ら端部に向けて形成される。したがって、観察部の側面
に向けて照射されるＡｒイオンビームは、第１電極と第
２電極との間に形成される電界により、観察部の側面に
近づくに伴い基部側から端部側に向けて加速され、軌道
が曲げられ、観察部側面にある入射角で衝突する。その
結果、観察部の側面に生成されていた非晶質層が削り取
られる。このとき、Ａｒイオンビームは、観察部の基部
側の試料面に衝突しないので、いわゆる再デポが生ずる
ことはない。
【００１５】請求項３に記載の透過型電子顕微鏡用試料
作製装置は、請求項１に記載の透過型電子顕微鏡用試料
作製装置において、前記観察部の側面に沿った両側にお
いて観察部を挟んで対向配置され、交流電圧が印加され
る第３電極を更に備えることを特徴とする。
作製装置は、請求項１に記載の透過型電子顕微鏡用試料
作製装置において、前記観察部の側面に沿った両側にお
いて観察部を挟んで対向配置され、交流電圧が印加され
る第３電極を更に備えることを特徴とする。
【００１６】請求項３に記載の発明によれば、Ａｒイオ
ンビームの進行方向とほぼ直交する向きに、交流電界が
印加されるので、Ａｒイオンビームは、進行方向とほぼ
直交する面内で往復動させられる。その結果、観察部の
側面に生成されていた非晶質層がむらなく削り取られ
る。
ンビームの進行方向とほぼ直交する向きに、交流電界が
印加されるので、Ａｒイオンビームは、進行方向とほぼ
直交する面内で往復動させられる。その結果、観察部の
側面に生成されていた非晶質層がむらなく削り取られ
る。
【００１７】請求項４に記載の発明に係る透過型電子顕
微鏡用試料作製方法は、透過型電子顕微鏡の試料を集束
イオンビーム装置により薄膜化形成する試料作製方法に
おいて、前記薄膜化された試料の観察部側面に平行に電
界を印加し、前記試料の観察部側面に向けてＡｒイオン
ビームを照射することを特徴とする。
微鏡用試料作製方法は、透過型電子顕微鏡の試料を集束
イオンビーム装置により薄膜化形成する試料作製方法に
おいて、前記薄膜化された試料の観察部側面に平行に電
界を印加し、前記試料の観察部側面に向けてＡｒイオン
ビームを照射することを特徴とする。
【００１８】請求項５に記載の発明に係る透過型電子顕
微鏡用試料作製方法は、集束イオンビーム装置により薄
膜化形成した観察部の側面に、前記観察部の基部側の試
料面から前記観察部の端面に向かう直流電界を印加し、
前記観察部の側面に向けてＡｒイオンビームを照射する
ことを特徴とする。
微鏡用試料作製方法は、集束イオンビーム装置により薄
膜化形成した観察部の側面に、前記観察部の基部側の試
料面から前記観察部の端面に向かう直流電界を印加し、
前記観察部の側面に向けてＡｒイオンビームを照射する
ことを特徴とする。
【００１９】請求項６に記載の発明に係る透過型電子顕
微鏡用試料作製方法は、請求項５に記載の透過型電子顕
微鏡用試料作製方法において、前記観察部の側面に、前
記直流電界と交差する向きに交流電界を印加することを
特徴とする。
微鏡用試料作製方法は、請求項５に記載の透過型電子顕
微鏡用試料作製方法において、前記観察部の側面に、前
記直流電界と交差する向きに交流電界を印加することを
特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００２１】図１は、本発明の第１実施形態の透過型電
子顕微鏡用試料作製装置の構成例である。本第１実施形
態は、請求項１、２、４，５に対応する。図１におい
て、観察部４４は、前述したようにＦＩＢにより薄膜化
形成されたものである（図１（ａ））。本第１実施形態
の透過型電子顕微鏡用試料作製装置は、図１（ｂ）に示
すように、下部電極１と、上部電極２と、直流電源３
と、低加速Ａｒイオンビーム発生器４とで構成される。
この試料作成装置は、ＦＩＢの付加装置である。
子顕微鏡用試料作製装置の構成例である。本第１実施形
態は、請求項１、２、４，５に対応する。図１におい
て、観察部４４は、前述したようにＦＩＢにより薄膜化
形成されたものである（図１（ａ））。本第１実施形態
の透過型電子顕微鏡用試料作製装置は、図１（ｂ）に示
すように、下部電極１と、上部電極２と、直流電源３
と、低加速Ａｒイオンビーム発生器４とで構成される。
この試料作成装置は、ＦＩＢの付加装置である。
【００２２】上部電極２は、金属薄膜からなり、ＸＹテ
−ブルのステージにより観察部４４の端面から上に数十
μｍ（例えば４０μｍ）離れた位置に配置される。この
上部電極２は、直流電源４の負極に接続され、直流電源
４の正極は、アースされる。
−ブルのステージにより観察部４４の端面から上に数十
μｍ（例えば４０μｍ）離れた位置に配置される。この
上部電極２は、直流電源４の負極に接続され、直流電源
４の正極は、アースされる。
【００２３】下部電極１は、ＦＩＢに付設されている金
属（タングステンやプラチナ）を成膜する機能を用いて
観察部４４の基部側における水平な試料面に直接成膜し
てある。このとき、下部電極１をアースに接続する引き
出し線も同時に形成されるが、下部電極１及び引き出し
線と試料との間を絶縁するために、試料全面に絶縁性の
膜を薄く堆積させた上に、下部電極１及び引き出し線を
形成する。なお、絶縁性の膜には、例えば、メタンとエ
チレンのプラズマ重合膜を用いた。
属（タングステンやプラチナ）を成膜する機能を用いて
観察部４４の基部側における水平な試料面に直接成膜し
てある。このとき、下部電極１をアースに接続する引き
出し線も同時に形成されるが、下部電極１及び引き出し
線と試料との間を絶縁するために、試料全面に絶縁性の
膜を薄く堆積させた上に、下部電極１及び引き出し線を
形成する。なお、絶縁性の膜には、例えば、メタンとエ
チレンのプラズマ重合膜を用いた。
【００２４】低加速Ａｒイオンビーム発生器４は、観察
部４４の側面に向けてＡｒイオンビームを照射するよう
に配置されるが、Ａｒイオンビームのエネルギーを、数
十ｅＶ〜数百ｅＶの間で可変できる。
部４４の側面に向けてＡｒイオンビームを照射するよう
に配置されるが、Ａｒイオンビームのエネルギーを、数
十ｅＶ〜数百ｅＶの間で可変できる。
【００２５】以上の構成と請求項との対応関係は、次の
ようになっている。電界印加手段には、下部電極１，上
部電極２が対応する。また、第１電極には、下部電極１
が対応し、第２電極には、上部電極２が対応する。Ａｒ
イオンビーム発生手段、Ａｒイオンビーム発生器には、
低加速Ａｒイオンビーム発生器４が対応する。
ようになっている。電界印加手段には、下部電極１，上
部電極２が対応する。また、第１電極には、下部電極１
が対応し、第２電極には、上部電極２が対応する。Ａｒ
イオンビーム発生手段、Ａｒイオンビーム発生器には、
低加速Ａｒイオンビーム発生器４が対応する。
【００２６】以下、本第１実施形態の動作を図１、図２
を参照して説明する。なお、図２は、Ａｒイオンビーム
が観察部の側面に衝突するまでの軌跡を示す。
を参照して説明する。なお、図２は、Ａｒイオンビーム
が観察部の側面に衝突するまでの軌跡を示す。
【００２７】図において、下部電極１は、アースされ
る。一方、直流電源３は、正極がアースされ、負極が上
部電極２に接続される。つまり、下部電極１は、上部電
極２に対して正電位に維持されるので、両電極間に生ず
る電界の向きは、下部電極１から上部電極２に向かう方
向である。
る。一方、直流電源３は、正極がアースされ、負極が上
部電極２に接続される。つまり、下部電極１は、上部電
極２に対して正電位に維持されるので、両電極間に生ず
る電界の向きは、下部電極１から上部電極２に向かう方
向である。
【００２８】したがって、低加速Ａｒイオンビーム発生
器４が出力するＡｒイオンビーム５は、最初は観察部４
４の側面に垂直な方向に飛来しているが、下部電極１の
奥行きＷの間では上向きの電界により加速され、軌跡が
上向きに湾曲する。
器４が出力するＡｒイオンビーム５は、最初は観察部４
４の側面に垂直な方向に飛来しているが、下部電極１の
奥行きＷの間では上向きの電界により加速され、軌跡が
上向きに湾曲する。
【００２９】その結果、図２に示すように、観察部４４
の端面から下に幅ｈ３降りた高さまではＡｒイオンビー
ム５が衝突するが、それ以下では衝突しないようにでき
ることが推測できる。これにより、観察部４４の余計な
部分を仕上げ加工せずに済み、薄膜化による試料強度の
低下の度合いを下げることができる。
の端面から下に幅ｈ３降りた高さまではＡｒイオンビー
ム５が衝突するが、それ以下では衝突しないようにでき
ることが推測できる。これにより、観察部４４の余計な
部分を仕上げ加工せずに済み、薄膜化による試料強度の
低下の度合いを下げることができる。
【００３０】さて、Ａｒイオンビームが幅ｈ３の領域に
のみ衝突し、そこの非晶質層を除去するには、Ａｒイオ
ンビームの衝突時のエネルギーＶ１と入射角ｑを制御す
る必要がある。これらは、次のようにして求めることが
できる。
のみ衝突し、そこの非晶質層を除去するには、Ａｒイオ
ンビームの衝突時のエネルギーＶ１と入射角ｑを制御す
る必要がある。これらは、次のようにして求めることが
できる。
【００３１】ｈ１を下部電極１と観察部４４の端面との
間の距離、ｈ２を上下電極間の距離、Ｖを直流電源３の
電圧とすれば、Ａｒイオンビームの初期エネルギーＶ０
は、 Ｖ０＝Ｖ１sin２ｑ ・・・（１） 下部電極１の奥行きｗは、 Ｗ＝２tan q(h1-h3) ・・・（２） 両電極間の印加電圧Ｖは、 Ｖ=Ｖ１cos２q(h2/(h1-h2)) ・・・（３） という関係式が成り立つので、これらの関係式に、Ａｒ
イオンビームの初期エネルギーＶ０、下部電極１の奥行
きＷ、両電極間の印加電圧Ｖを指定すれば、所望の幅ｈ
３、Ａｒイオンビームの衝突時のエネルギーＶ１、入射
角qが得られる。
間の距離、ｈ２を上下電極間の距離、Ｖを直流電源３の
電圧とすれば、Ａｒイオンビームの初期エネルギーＶ０
は、 Ｖ０＝Ｖ１sin２ｑ ・・・（１） 下部電極１の奥行きｗは、 Ｗ＝２tan q(h1-h3) ・・・（２） 両電極間の印加電圧Ｖは、 Ｖ=Ｖ１cos２q(h2/(h1-h2)) ・・・（３） という関係式が成り立つので、これらの関係式に、Ａｒ
イオンビームの初期エネルギーＶ０、下部電極１の奥行
きＷ、両電極間の印加電圧Ｖを指定すれば、所望の幅ｈ
３、Ａｒイオンビームの衝突時のエネルギーＶ１、入射
角qが得られる。
【００３２】例えば、両電極間の距離を５０umとしたと
きに、衝突時のエネルギーＶ１＝２kVのＡｒイオンビー
ムを入射角ｑ＝１０°でｈ３＝５umの幅に入射させたい
ときは、Ａｒイオンビームの初期エネルギーＶ０を６０
eV、両電極間電圧Ｖを19.4kV、下部電極１の奥行きＷを
1.8umとすればよい。この設定例において、Ｓｉの場合
で、通常のＦＩＢ加工の際(Ｇａ、３０kV)には、２０nm
程度が非晶質化するのに対し、本実施形態では、非晶質
層の膜厚を半分以下に抑えることができる。
きに、衝突時のエネルギーＶ１＝２kVのＡｒイオンビー
ムを入射角ｑ＝１０°でｈ３＝５umの幅に入射させたい
ときは、Ａｒイオンビームの初期エネルギーＶ０を６０
eV、両電極間電圧Ｖを19.4kV、下部電極１の奥行きＷを
1.8umとすればよい。この設定例において、Ｓｉの場合
で、通常のＦＩＢ加工の際(Ｇａ、３０kV)には、２０nm
程度が非晶質化するのに対し、本実施形態では、非晶質
層の膜厚を半分以下に抑えることができる。
【００３３】このように、本第１実施形態の試料作成装
置では、観察部４４の周辺に可変の強電界をかけた状態
でＡｒイオンビームを照射し、再デポを生じさせないで
非晶質層を除去できるのであり、Ａｒイオンビームの入
射エネルギー、入射角度、照射領域を任意に設定するこ
とができる。
置では、観察部４４の周辺に可変の強電界をかけた状態
でＡｒイオンビームを照射し、再デポを生じさせないで
非晶質層を除去できるのであり、Ａｒイオンビームの入
射エネルギー、入射角度、照射領域を任意に設定するこ
とができる。
【００３４】次に、図３は、本発明の第２実施形態の透
過型電子顕微鏡用試料作製装置の構成例である。本第２
実施形態は、請求項１，３，６に対応する。本第２実施
形態の試料作成装置は、前述した第１実施形態の下部電
極１及び上部電極２に加えて、電極７，８を、観察部４
４の基部側の試料面に沿った両側において観察部４４を
挟んで対向配置したものである。両電極は、交流電源９
に接続される。したがって、電極７，８は、電界印加手
段、第３電極に対応する。
過型電子顕微鏡用試料作製装置の構成例である。本第２
実施形態は、請求項１，３，６に対応する。本第２実施
形態の試料作成装置は、前述した第１実施形態の下部電
極１及び上部電極２に加えて、電極７，８を、観察部４
４の基部側の試料面に沿った両側において観察部４４を
挟んで対向配置したものである。両電極は、交流電源９
に接続される。したがって、電極７，８は、電界印加手
段、第３電極に対応する。
【００３５】以下、本第２実施形態の動作を図３を参照
して説明する。電極７，８の存在により、Ａｒイオンビ
ームの進行方向とほぼ直交する向きに交流電界が印加さ
れるので、Ａｒイオンビームは、進行方向とほぼ直交す
る面内で左右方向に往復動させられる。これにより、Ａ
ｒイオンビームの軌道が周期的に曲げられ、下部電極１
及び上部電極２による電界が加わってイオン源が回転し
ているのと同じ状況となる。
して説明する。電極７，８の存在により、Ａｒイオンビ
ームの進行方向とほぼ直交する向きに交流電界が印加さ
れるので、Ａｒイオンビームは、進行方向とほぼ直交す
る面内で左右方向に往復動させられる。これにより、Ａ
ｒイオンビームの軌道が周期的に曲げられ、下部電極１
及び上部電極２による電界が加わってイオン源が回転し
ているのと同じ状況となる。
【００３６】同じ方向からＡｒイオンビームを観察部４
４に入射し続けると、削れ方にむらができることがある
が、本第２実施形態では、そのようなことをなくすこと
ができる。なお、交流電源９は、例えば0.2Hz程度の低
周波の交流電源である。
４に入射し続けると、削れ方にむらができることがある
が、本第２実施形態では、そのようなことをなくすこと
ができる。なお、交流電源９は、例えば0.2Hz程度の低
周波の交流電源である。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項２に記載の
発明によれば、観察部の側面に向けて照射されるＡｒイ
オンビームは、第１電極と第２電極との間に形成され
る、第１電極から第２電極に向かう電界により、観察部
側面に、ある入射角で衝突するので、観察部の側面に生
成されていた非晶質層をいわゆる再デポを生ずることな
く削り取ることができる。このとき、照射角度、エネル
ギー、照射領域を任意に設定できるので、薄膜化による
試料強度の低下の度合いを下げることができる。
発明によれば、観察部の側面に向けて照射されるＡｒイ
オンビームは、第１電極と第２電極との間に形成され
る、第１電極から第２電極に向かう電界により、観察部
側面に、ある入射角で衝突するので、観察部の側面に生
成されていた非晶質層をいわゆる再デポを生ずることな
く削り取ることができる。このとき、照射角度、エネル
ギー、照射領域を任意に設定できるので、薄膜化による
試料強度の低下の度合いを下げることができる。
【００３８】請求項３に記載の発明によれば、Ａｒイオ
ンビームは、進行方向とほぼ直交する面内で往復動させ
られるので、観察部の側面に生成されていた非晶質層を
むらなく削り取ることができる。
ンビームは、進行方向とほぼ直交する面内で往復動させ
られるので、観察部の側面に生成されていた非晶質層を
むらなく削り取ることができる。
【００３９】以上要するに、本発明によれば、ＦＩＢ加
工の際に生成される非晶質層を有効に取り除くためにＦ
ＩＢ装置に付加する装置として、Ａｒイオンビームの軌
道を電界により曲げることにより、イオンミリングを行
う機能を備えた透過型顕微鏡用試料作成装置及び試料作
製方法を提供できる。
工の際に生成される非晶質層を有効に取り除くためにＦ
ＩＢ装置に付加する装置として、Ａｒイオンビームの軌
道を電界により曲げることにより、イオンミリングを行
う機能を備えた透過型顕微鏡用試料作成装置及び試料作
製方法を提供できる。
【図１】本発明の第１実施形態の透過型電子顕微鏡用試
料作成装置の構成例である。（ａ）は、試料外観図であ
る。(ｂ)は、（ａ）の観察部とその周囲に配置される装
置要素との関係図である。
料作成装置の構成例である。（ａ）は、試料外観図であ
る。(ｂ)は、（ａ）の観察部とその周囲に配置される装
置要素との関係図である。
【図２】発生電界とＡｒイオンビームとの関係を示す模
式図である。
式図である。
【図３】本発明の第２実施形態の透過型電子顕微鏡用試
料作成装置の構成図である。
料作成装置の構成図である。
【図４】透過型電子顕微鏡用試料の作成手順の説明図で
ある。（ａ）は、試料の切り出し、（ｂ）は、ＦＩＢ加
工部の形成、（ｃ）は、観察部の形成をそれぞれ示す。
ある。（ａ）は、試料の切り出し、（ｂ）は、ＦＩＢ加
工部の形成、（ｃ）は、観察部の形成をそれぞれ示す。
１ 下部電極 ２ 上部電極 ３ 直流電源 ４ 低加速Ａｒイオンビーム発生器 ５ Ａｒイオンビーム ７，８ 電極 ９ 交流電源 ４１ 観察箇所 ４２ 試料 ４３ ＦＩＢ加工部 ４４ 観察部
Claims (6)
- 【請求項１】 透過型電子顕微鏡の試料を集束イオンビ
ーム装置により薄膜化形成するための装置において、 前記薄膜化された試料の観察部側面に平行に電界を印加
するための電界印加手段と、 前記試料の観察部側面に向けてＡｒイオンビームを照射
するためのＡｒイオンビーム発生手段とを備えることを
特徴とする透過型電子顕微鏡用試料作製装置。 - 【請求項２】 集束イオンビーム装置により薄膜化形成
した観察部の基部側の試料面に設けられ、相対的に正の
電位に維持される第１電極と、 前記観察部の端面との間に間隙をおいて配置され、相対
的に負の電位に維持される第２電極と、 前記観察部の側面に向けてＡｒイオンビームを照射する
Ａｒイオンビーム発生器とを備えていることを特徴とす
る透過型電子顕微鏡用試料作製装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の透過型電子顕微鏡用試
料作製装置において、 前記観察部の基部側の試料面に沿った両側において観察
部を挟んで対向配置され、交流電圧が印加される第３電
極を更に備えることを特徴とする透過型電子顕微鏡用試
料作製装置。 - 【請求項４】 透過型電子顕微鏡の試料を集束イオンビ
ーム装置により薄膜化形成する試料作製方法において、 前記薄膜化された試料の観察部側面に平行に電界を印加
し、 前記試料の観察部側面に向けてＡｒイオンビームを照射
することを特徴とする透過型電子顕微鏡用試料作製方
法。 - 【請求項５】 集束イオンビーム装置により薄膜化形成
した観察部の側面に、前記観察部の基部側の試料面から
前記観察部の端面に向かう直流電界を印加し、 前記観察部の側面に向けてＡｒイオンビームを照射する
ことを特徴とする透過型電子顕微鏡用試料作製方法。 - 【請求項６】 請求項５に記載の透過型電子顕微鏡用試
料作製方法において、 前記観察部の側面に、前記直流電界と交差する向きに交
流電界を印加することを特徴とする透過型電子顕微鏡用
試料作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06497999A JP3334665B2 (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | 透過型電子顕微鏡用試料作製装置及び試料作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06497999A JP3334665B2 (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | 透過型電子顕微鏡用試料作製装置及び試料作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000258314A JP2000258314A (ja) | 2000-09-22 |
| JP3334665B2 true JP3334665B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=13273692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06497999A Expired - Fee Related JP3334665B2 (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | 透過型電子顕微鏡用試料作製装置及び試料作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3334665B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102486441A (zh) * | 2010-12-03 | 2012-06-06 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Tem样品的再加工方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4335497B2 (ja) * | 2002-07-12 | 2009-09-30 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | イオンビーム装置およびイオンビーム加工方法 |
-
1999
- 1999-03-11 JP JP06497999A patent/JP3334665B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN102486441A (zh) * | 2010-12-03 | 2012-06-06 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Tem样品的再加工方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000258314A (ja) | 2000-09-22 |
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