JP4208031B2 - 微小試料加工観察方法及び装置 - Google Patents
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短時間で実施できる微小試料加工観察装置および微小試料加工観察方法が実現できる。さ
らにFIBによる微小試料の切出しから、観察断面の観察に至るまでの工程を電子顕微鏡で確認しつつ実行でき、かつその間の照射位置の変更をあまり行うことなく実現することが可能になる。
(実施例1)
第1の実施例の装置構成と動作を図1,図2および図3を用いて説明する。図1,図2は装置全体構成を、図3は集束イオビーム光学系,走査電子顕微鏡光学系および試料台周辺の構成を詳細に示す。なお、本実施の形態では、本発明の微小試料加工観察装置のうちウェーハ対応装置を示す。また、図3は、図1の概略俯瞰断面を表しているが、説明の都合上、機器の向きや詳細には幾分の相違があるが本質的差ではない。図1において、装置システムの中心部には集束イオンビーム光学系31と電子ビーム光学系41が真空試料室60の上部に適宜設置されている。真空試料室60の内部には試料となるウェーハ21を載置する試料台24が設置されている。2基の光学系31及び41は各々の中心軸がウェーハ21表面付近で一点に交わるように調整されている。試料台24にはウェーハ21を前後左右に高精度で移動する機構を内蔵しており、ウェーハ21上の指定箇所が集束イオンビーム光学系31の真下に来るように制御される。試料台24は回転,上下、あるいは傾斜する機能を有する。真空試料室60には図示を省略した排気装置が接続され適切な圧力に制御されている。尚、光学系31,41にも図示を省略した排気系を個別に備え適切な圧力に維持している。真空試料室60内にはウェーハ導入手段61,ウェーハ搬送手段62を有する。真空試料室60に隣接してウェーハ移載ロボット82,カセット導入手段81が配置されている。真空試料室60の左隣には装置全体及び試料加工観察評価の一連の処理を制御管理する操作制御部100を配備している。
(実施例2)
本発明の第2の実施例である微小試料加工観察装置の構成およびその動作を、装置全体構成を示す図6,図7を用いて説明する。ここで、図7は図6の平面図を表しているが、説明の都合上、機器の向きや詳細には幾分の相違があるが本質的差ではない。本装置では、装置システムの中心部の真空試料室60の上部に、集束イオンビーム光学系31が垂直に設置され、更に第2の集束イオンビーム光学系32が約40°傾斜して設置されている。また、電子ビーム光学系41は約45°傾斜して設置されている。3基の光学系31,32及び41は各々の中心軸がウェーハ21表面付近で一点に交わるように調整されている。また、第1の実施例の装置と同様に、真空試料室60の内部には試料となるウェーハ21を載置する試料台24が設置されている。ただし、本実施例の試料台24は水平移動(X−Y),回転,上下移動する機能は有するが、傾斜機能は必ずしも必要ではない。
(実施例3)
本発明の第3の実施例である微小試料加工観察装置の構成およびその動作を、装置全体構成を示す図8,図9を用いて説明する。ここで、図9は図8の平面図を表しているが、説明の都合上、機器の向きや詳細には幾分の相違があるが本質的差ではない。本実施例の装置では、装置システムの中心部の真空試料室60の上部に、集束イオンビーム光学系33が約45°傾斜して設置されている。また、電子ビーム光学系42も約45°傾斜して設置されている。2基の光学系33,42は各々の中心軸がウェーハ21表面付近で一点に交わるように調整されている。また、第1の実施例の装置と同様に、真空試料室60の内部には試料台24が設置されている。また第2の実施例と同様に、試料台24は傾斜機能を持たない。
(実施例4)
本発明の第4の実施例である微小試料加工観察装置の概略構成を図10を用いて説明する。本実施例では、図3に示した微小試料加工観察装置の基本構成に、第2試料台18と、第2試料台の角度や高さ等を制御する第2試料台制御装置19を加えたものである。本実施例における集束イオンビーム光学系31からイオンビームを試料に照射してウェーハから微小試料を摘出するまでの過程は第1実施例と同様である。本実施例は、摘出した微小試料を、マニピュレータで支持した状態で観察・分析する代わりに、第2試料台に固定し観察・分析を行うものである。
Claims (7)
- 試料台と;
前記試料台が配置された試料室と;
イオンビームを照射できる集束イオンビーム光学系と;
電子ビームを照射できる電子ビーム光学系と;
プローブと;
前記試料台の位置を制御する試料台制御装置と;
前記プローブの位置や方向を制御するマニピュレータ制御装置と;
少なくとも、前記集束イオンビーム光学系,前記電子ビーム光学系,前記試料台制御装置、及び前記マニピュレータ制御装置を制御管理する操作制御部と;
を備え、
前記試料台に載置された試料内の微小試料となる個所に電子ビーム光学系の光軸を位置づけた状態で、イオンビームを前記試料に照射して微小試料を切出し、
前記微小試料に電子ビーム光学系の光軸を位置づけた状態で、前記微小試料をプローブで支持しながら試料を降下させ、
前記微小試料を全自動で切出す機能を有する試料加工観察装置。 - 試料台と;
前記試料台が配置された試料室と;
イオンビームを照射できる集束イオンビーム光学系と;
電子ビームを照射できる電子ビーム光学系と;
プローブと;
前記試料台の位置を制御する試料台制御装置と;
前記プローブの位置や方向を制御するマニピュレータ制御装置と;
少なくとも、前記集束イオンビーム光学系,前記電子ビーム光学系,前記試料台制御装置、及び前記マニピュレータ制御装置を制御管理する操作制御部と;
を備え、
試料内の微小試料となる個所に電子ビーム光学系の光軸を位置づけた状態で、イオンビームを試料に照射して微小試料を切出し、
前記微小試料に電子ビーム光学系の光軸を位置づけた状態で、微小試料をプローブで支持しながら試料を移動させ、結果的に微小試料を持ち上げ、
前記微小試料を全自動で切出す機能を有する試料加工観察装置。 - 請求項1及び2記載の試料加工観察装置において、
前記試料が半導体デバイスであることを特徴とする試料加工観察装置。 - 請求項1及び2記載の試料加工観察装置において、
前記試料が半導体チップであることを特徴とする試料加工観察装置。 - 請求項1及び2記載の試料加工観察装置において、
前記試料が半導体ウェーハであることを特徴とする試料加工観察装置。 - 請求項1−5記載の試料加工観察装置において、
前記微小試料の形状が5面体であることを特徴とする試料加工観察装置。 - 請求項1−5記載の試料加工観察装置において、
前記微小試料の形状が4面体であることを特徴とする試料加工観察装置。
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JP2008079493A JP4208031B2 (ja) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | 微小試料加工観察方法及び装置 |
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JP2005107010A Division JP4507952B2 (ja) | 2005-04-04 | 2005-04-04 | 微小試料加工観察方法及び装置 |
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DE102020203580B4 (de) | 2020-03-20 | 2021-10-07 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Verfahren zum Ändern der Raum-Orientierung einer Mikroprobe in einem Mikroskop-System, sowie Computerprogrammprodukt |
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