JPH0215648A - Apparatus for observing cross section of fine structure element - Google Patents

Apparatus for observing cross section of fine structure element

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JPH0215648A
JPH0215648A JP16500288A JP16500288A JPH0215648A JP H0215648 A JPH0215648 A JP H0215648A JP 16500288 A JP16500288 A JP 16500288A JP 16500288 A JP16500288 A JP 16500288A JP H0215648 A JPH0215648 A JP H0215648A
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JP
Japan
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cross
section
stage
observation
ion beam
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JP16500288A
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Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Kubota
仁志 窪田
Shunji Maeda
俊二 前田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To realize an apparatus whereby a given cross section of a fine structure device such as an LSI may be directly observed in a simplified fashion by a method wherein an apparatus for observing the cross section of a fine structure device being worked on is installed in one and the same atmosphere as a machining means and feeding/positioning means. CONSTITUTION:A specimen 4 is placed on a positioning stage 3 outside a vacuum chamber 1. A gate valve 2 is opened, a transfer stage 5 moves on a rail 6 into the vacuum chamber 1, the gate valve 2 is closed, and then the vacuum chamber 1 is evacuated. The transfer stage 5 moves on, to be positioned at a work point for a concentrated ion beam work unit 7. The positioning stage 3 goes into work and sets an observation point 4d at the ion beam work point. Next, the concentrated ion beam work unit 7 is actuated, to complete the work as specified. The carrier stage 5 further slides on until it is roughly positioned at an observation point 4a' for a scanning electron microscope unit 8. The positioning stage 3 trims the carrier stage 5 to a precise position for the observation of a worked cross section 4a'. A tilt stage 3a next tilts the specimen 4 for the scanning electron microscope unit 8 to observe the worked cross section 4a'.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、LSIなどの微細構造の素子などを観察する
装置に係り、特に形成された微細素子の断面形状を観察
するのに好適な装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an apparatus for observing microstructured elements such as LSIs, and is particularly suitable for observing the cross-sectional shape of formed microelements. Regarding.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、微細構造の断面観察は、実際に観察試料を切断し
ラッピング等で断面をきれいにした後、SEM等を用い
て観察する手法がとられていた。
Conventionally, cross-sectional observation of microstructures has been carried out by actually cutting an observation sample, cleaning the cross-section by lapping or the like, and then observing it using an SEM or the like.

しかし、この方法は、切断面を正確な位置に作ることが
難しい上に、多大の時間を要するという欠点があった。
However, this method has the disadvantage that it is difficult to make the cut plane at an accurate position and it takes a lot of time.

一方、この方法は、試料が作成ができれば、直接観察面
を観察できるという大きな利点も持っている。その他間
接的に断面形状をみる手法としてはシブy力法などがあ
る。また最近はステレオ手法などが提案されている。こ
の樵の装置として日経マイクロデバイス(Ni KKE
i MiCRODHViCES ) (1987竿11
月号)第113頁から第119頁において論じられてい
る。これは、試料を二つの角度からSEMによって2枚
の2次電子画像を得、これに画像処理を加えた後、ステ
レオコピーの方法で断面の形状を求めるものである。こ
の方法は、任意の位置でのテーバ角や高さなどを導出で
きる可能性はあるが、像として直接観察することはでき
ない。
On the other hand, this method also has the great advantage that once the sample can be prepared, the observation surface can be directly observed. Other methods for indirectly viewing the cross-sectional shape include the sib-y force method. Recently, stereo methods have also been proposed. Nikkei Microdevice (Ni KKE) is used as a device for this woodcutter.
i MiCRODHViCES ) (1987 rod 11
Discussed on pages 113 to 119 (Month issue). This method involves obtaining two secondary electron images of a sample from two angles using a SEM, applying image processing to the images, and then determining the cross-sectional shape using a stereocopy method. Although this method may be able to derive the Taber angle and height at any position, it cannot be directly observed as an image.

断面を観察する装置ではないが、特開昭61−2413
6に半導体素子や露光マスクの配線の一部を切断加工す
るためのイオンビーム加工装置が開示されている。この
発明は、従来のS I M像のみでは、みえない平坦な
パターンの切断加工位置を決定できるイオンビーム照射
装置を提案している。即ち、従来のイオンビーム照射装
置は、SIM像によりパターンの切断加工位置を見つけ
ていたが、SIM像は、表面凹凸のあるパターンしか検
出できないため、平坦なパターンではSIMfl!を得
ることができない。このため、このような平坦なパター
ンに対し、光学顕微鏡像、あるいはパターンを作るため
に使用する設計データの位置情報全利用して加工位置を
決定できるようにしたものである。従って本発明とは目
的が全(違うため、位置決めステージに断面を観察する
のに必須な試料を傾ける機構の装備なとは全く考慮され
ていない。
Although it is not a device for observing cross sections, it is
No. 6 discloses an ion beam processing apparatus for cutting a part of wiring of a semiconductor element or an exposure mask. This invention proposes an ion beam irradiation device that can determine the cutting position of a flat pattern that cannot be seen using only a conventional SIM image. In other words, conventional ion beam irradiation equipment finds the cutting position of a pattern using a SIM image, but since a SIM image can only detect patterns with uneven surfaces, SIM fl! can't get it. Therefore, for such a flat pattern, the processing position can be determined by fully utilizing the positional information of the optical microscope image or the design data used to create the pattern. Therefore, since the objective is completely different from that of the present invention, no consideration is given to equipping the positioning stage with a mechanism for tilting the sample, which is essential for observing the cross section.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記従来技術は、いずれの手法も簡単に任意の断面を直
接観察するという点についての配慮がされておらず、直
接断面を観察しようとすると多大な時間を要したり、あ
るいは、間接的忙しか断面の形状を推定できないといっ
た問題があった。
None of the above-mentioned conventional techniques takes into account the fact that it is easy to directly observe an arbitrary cross section, and it takes a lot of time to directly observe a cross section, or it takes a lot of time to directly observe a cross section. There was a problem that the shape of the cross section could not be estimated.

本発明の目的は、LSIなどの微細構造デバイスの任意
断面を簡便にして直接観察できるようKした微細素子の
断面観察装置を提供することKある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an apparatus for observing a cross section of a microscopic element, which allows direct observation of an arbitrary cross section of a microstructured device such as an LSI easily and directly.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的は、観察試料を任意の角RE傾けられると共に
XY6’ Z方向に位置決めする手段、微小加工手段、
加工断面観察手段からなる装置を1つの真空室内もしく
は、位置決め系により結合された個別の真空室もしくは
、真空室と大気中に構成することによって達成される。
The above purpose is to provide a means for tilting an observation sample at an arbitrary angle RE and positioning it in the XY6'Z directions, a micromachining means,
This can be achieved by configuring a device consisting of a machined section observation means in one vacuum chamber, in separate vacuum chambers connected by a positioning system, or in a vacuum chamber and the atmosphere.

〔作用〕[Effect]

観察試料の位置決め手段は、試料を載置し、試料を搬送
し、微小加工手段、加工断面観察手段の各作用位置にX
、Y、θ、2および傾けて位置決めする。
The observation sample positioning means places the sample, transports the sample, and moves the X
, Y, θ, 2 and tilt position.

微小加工手段は、位置決めされた試料に対し、深さ方向
および平面方向に必要量だけ加工して試料を除去する。
The micro-processing means processes the positioned sample by a required amount in the depth direction and in the planar direction, and removes the sample.

加工断面観察手段は、前記微小加工手段によって加工さ
れた深さ方向断面を位置決め手段によって、加工断面が
観察できるように傾けて位置決めし観察する。これによ
って、試料の任意位置を微小加工手段忙よって加工し、
加工断面を露出し、露出した断面を走査型電子顕微説な
ど加工断面観察手段で観察できるようKなるので、直接
任意位置での観察ができるようになる。
The machined cross-section observation means positions and observes the depth direction cross-section machined by the micro-machining means using the positioning means so that the machined cross-section can be observed. By this, arbitrary positions of the sample can be processed using micro-processing means,
Since the processed cross section is exposed and the exposed cross section can be observed using a processed cross section observation means such as a scanning electron microscope, it becomes possible to directly observe it at any position.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図〜第5図により説明す
る。第1図に、本発明の一実施例の全体、構成を示す。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 shows the overall configuration of an embodiment of the present invention.

1は真空室にて真空ポンプによす10””〜10p4程
度の真空度が保てる構造となっている。
1 has a structure in which a degree of vacuum of about 10'' to 10p4 can be maintained by a vacuum pump in a vacuum chamber.

その一部には開口部を設はゲートバルブ2により、位置
決めステージ3が出入り可能な構造となっている。位置
決めステージ3は、観察試料4を載置し、垂直面内で傾
き角を自由に設定できるチルトステージ34.チルトス
テージ3aを載置し、水平面内で自由に回転角を設定可
能なθステージ3b、θステージ5bを載置し、垂直上
下方向に自由に位置を設定可能なZステージ3C,Zス
テージ3Cを載置し、水平面内で一軸方向に任意に位置
決め可能なXステージ3dおよび、Xステージ3dと水
平面内で直交する方向に任意に位置決め可能なYステー
ジ3eの5軸から構成されている。なお、最上層のステ
ージが、試料4が載1f可能な構造ならば、このj順序
に各ステージを構成する必要はない。ま九位+i決めス
テージ5は、搬送ステージ5に載置され、レール6上を
スライド9能な構造となっている。
An opening is provided in a part of the opening, and a gate valve 2 is used to allow the positioning stage 3 to enter and exit. The positioning stage 3 includes a tilt stage 34 on which the observation sample 4 is placed and whose tilt angle can be freely set within the vertical plane. A tilt stage 3a is mounted, a θ stage 3b and a θ stage 5b are mounted on which the rotation angle can be freely set within a horizontal plane, and a Z stage 3C and a Z stage 3C whose position can be freely set in vertical up and down directions are mounted. It is composed of five axes: an X stage 3d that can be mounted and arbitrarily positioned in a uniaxial direction within a horizontal plane, and a Y stage 3e that can be positioned arbitrarily in a direction orthogonal to the X stage 3d within a horizontal plane. It should be noted that if the uppermost stage has a structure on which the sample 4 can be placed for 1f, it is not necessary to configure each stage in this j order. The +i determining stage 5 is placed on the transport stage 5 and has a structure in which it can slide on the rails 6.

なお、レール6は、ゲートバルブ20部分で切断され、
その一部が真空室1外に設置されている。
Note that the rail 6 is cut at the gate valve 20 portion,
A part of it is installed outside the vacuum chamber 1.

従って位置決めステージ3は、搬送ステージ5に載IH
されたまま、ゲートバルブ2を開けることにより真空室
1外のレール部6にも乗り移り真空室1外に位置決めス
テージ6上の試料4を出すことあるいは真空室1外から
真空室1へ入れることが自由にできる構造である。
Therefore, the positioning stage 3 is placed on the transport stage 5.
By opening the gate valve 2 while keeping the sample 4 on the positioning stage 6 out of the vacuum chamber 1, the sample 4 can be taken out from the vacuum chamber 1 or inserted into the vacuum chamber 1 from outside the vacuum chamber 1. It has a structure that can be done freely.

真空室1の一部には、微小加工手段とし【集束イオンビ
ーム加エユニット7、加工断面観察手段として走査型4
子顕微鏡ユニツト8が取付けられている。搬送ステージ
5は、これら集束イオンビーム加エユニクト7、および
走査型顕微鏡ユニット8の作用位置間をレール乙によっ
てスライドできる。次に第2図によって集束イオンビー
ム加工ユニット7の原理の一例を示し、簡単にこの内容
を述べる。9はタングステンなどから成るイオン源チッ
プで先端表面にはQ、等の物質が付着しである。9aは
、イオン源コントローラである。1oはサプレッサ゛1
極、11は引出し第一電極、12はイオンビーム径を変
えるアパーチャである。13は第2′成極、14は第3
電極であり業東イオンビームを寿るためのものである。
A part of the vacuum chamber 1 is equipped with a focused ion beam processing unit 7 as a microprocessing means, and a scanning type 4 as a means for observing a processed cross section.
A sub-microscope unit 8 is attached. The transport stage 5 can be slid between the working positions of the focused ion beam processing unit 7 and the scanning microscope unit 8 by means of a rail B. Next, an example of the principle of the focused ion beam processing unit 7 will be shown with reference to FIG. 2, and its contents will be briefly described. Reference numeral 9 denotes an ion source tip made of tungsten or the like, and a substance such as Q is attached to the tip surface. 9a is an ion source controller. 1o is suppressor 1
The pole, 11 is a first extraction electrode, and 12 is an aperture that changes the diameter of the ion beam. 13 is the 2' polarization, 14 is the 3rd polarization
It is an electrode and is used to maintain the life of the Gyoto ion beam.

15は、ブランキング1極、16はブランキングアパー
チャであり、イオンビームのブランキングに用いる。1
7は、イオンビームを直交する2軸で偏向させる′dt
極である。27は、これらの電極を制(至)するレンズ
コントローラである。
15 is a single blanking pole, and 16 is a blanking aperture, which is used for blanking the ion beam. 1
7 is 'dt' which deflects the ion beam in two orthogonal axes.
It is extreme. 27 is a lens controller that controls these electrodes.

イオン源チップから放射されたイオンは、第11・甑1
1.第2電極13.第s’4極14により集束ビームに
されるとともにレンズコントローラ27で偏向電極17
によってXYZ軸に走査しながら試料4をイオンエネル
ギーにより加工するものである。このイオンビーム径は
[lL5μm程度まで絞ることが出来、非常に微細な形
状の加工ができるのが特徴である。
The ions emitted from the ion source chip are
1. Second electrode 13. It is made into a focused beam by the s'-th quadrupole 14, and the deflection electrode 17 is turned into a focused beam by the lens controller 27.
The sample 4 is processed using ion energy while scanning in the XYZ axes. The diameter of this ion beam can be narrowed down to about 5 μm, and it is characterized by the ability to process extremely fine shapes.

次に走査型成子、顕微鏡8の原理について第3図につい
て簡単に述べる。よく知られているように18は電子銃
にして4子を放出する部分である。19は集束レンズ、
20は′戊子ビームを直交する2方向に偏向させる偏向
電極、21は対物レンズ、22は、対物絞りである。崗
示してないが、この他非点収差補正コイルなどが実際の
顕微鏡では装備されている。23は、シンチレータ、2
4はホトマルにして試料から放出された2次電子の量を
電気信号にして取り出している。
Next, the principle of the scanning type microscope 8 will be briefly described with reference to FIG. As is well known, 18 is the part that emits four electrons as an electron gun. 19 is a focusing lens,
20 is a deflection electrode that deflects the beam in two orthogonal directions, 21 is an objective lens, and 22 is an objective aperture. Although not shown, actual microscopes are equipped with other devices such as astigmatism correction coils. 23 is a scintillator, 2
4, the amount of secondary electrons emitted from the sample is converted into an electric signal and taken out as a photomultiplier.

以上の構成において、動作を説明する。In the above configuration, the operation will be explained.

まず、試料4feX空室1外にある位置決めステージ3
に載置する。次にゲートバルブ2を開放し搬送ステージ
5をレール6に后って移動させ、真空室1内へ入れ、ゲ
ートバルブ2を閉じる。この状態で真空ポンプにより真
空排気を行う。搬送ステージ4は、更に移動し、集束イ
オンビーム加工ユニクト7の加工ポイントに位置決めさ
れる。第4図は、試料49−例を示したものでLSIの
クエハである。第4図に示す例えば44点の部分の断面
形状を観察するとする。あらかじめ、この点が正確にわ
かっている場合は、位置決めステージ3により、座標な
どKよりその点をイオンビーム加工点に位置決めする。
First, positioning stage 3 outside sample 4feX empty chamber 1
Place it on. Next, the gate valve 2 is opened, the transfer stage 5 is moved back to the rail 6, and placed into the vacuum chamber 1, and the gate valve 2 is closed. In this state, evacuation is performed using a vacuum pump. The transport stage 4 is further moved and positioned at the processing point of the focused ion beam processing unit 7. FIG. 4 shows sample 49, which is an LSI wafer. For example, suppose that the cross-sectional shape of 44 points shown in FIG. 4 is observed. If this point is accurately known in advance, the positioning stage 3 positions the point as the ion beam processing point using the coordinates K, etc.

次に集束イオンビーム加工ユニット7を動作させて、あ
らかじめ決めた範囲の加工を行う。第5図に幅W、長さ
り、深さDの加工を行った状態の模式図を示す。第5図
に示したように、集束イオンビームによって加工される
ことにより、加工断面4cL  を得ることができる。
Next, the focused ion beam processing unit 7 is operated to process a predetermined range. FIG. 5 shows a schematic diagram of a state in which width W, length, and depth D have been processed. As shown in FIG. 5, a processed cross section of 4 cL can be obtained by processing with a focused ion beam.

この加工断面44′が所望する観察断面である。集束イ
オンビーム加工によって得た加工断面44の観察を行う
ため搬送ステージ5は更忙スライドして走査型成子顕微
鏡ユニット8の観察点に粗位置決めされ、位置決めステ
ージ5により加工断面44′が観察できる位置に精密位
置決めされる。次に、チルトステージ3aにより試料4
を傾は走査型゛−子顕微鏡ユニット8により加工断面4
a′の観察を行う。以上により、所望したい断面を集束
イオンビーム加工ユニット7により加工露出し、次に、
その加工断面を走査型電子顕微鏡ユニツ)81Cよって
観察することによって断面構造、形状などを知ることが
できる。本実施例の説明では、所望個所をイオンビーム
加工して、その加工断面を走査1J111c子顕微鏡で
観察する場合を述べたが、まず、走査型電子顕微」ユニ
ット8で試料表面を観察し、この結果、必要個所を集束
イオンビーム加工ユニット7により加工し、再度、走査
型電子顕微鏡ユニット8で、その加工断面を観察すると
いったことも可能である。もちろん集束イオンビーム加
工ユニツ)7による加工は、*5図に示すような試料表
面に対して&直方向断面のみならず、位置決めステージ
3のチルトステージ3aを傾斜させることによって任意
の角度の断面を加工露出できる。従って4子顕微鏡ユニ
ツト8の観察もこれに応じて任意の角度の断面の観察が
可能である。
This processed cross section 44' is the desired observation cross section. In order to observe the machined cross section 44 obtained by focused ion beam processing, the transport stage 5 is continuously slid and roughly positioned at the observation point of the scanning microscope unit 8, and the positioning stage 5 moves the stage 5 to a position where the machined cross section 44' can be observed. precisely positioned. Next, the sample 4 is
The cross section 4 is machined by the scanning microscope unit 8.
Observe a'. As described above, a desired cross section is processed and exposed by the focused ion beam processing unit 7, and then,
By observing the processed cross section using a scanning electron microscope (Units) 81C, the cross-sectional structure, shape, etc. can be determined. In the description of this embodiment, a case was described in which a desired location was processed with an ion beam and the processed cross section was observed using a scanning electron microscope unit 8. As a result, it is also possible to process the required portions using the focused ion beam processing unit 7 and observe the processed cross section again using the scanning electron microscope unit 8. Of course, processing by the Focused Ion Beam Processing Unit) 7 can be performed not only at cross sections perpendicular to the sample surface as shown in Figure 5, but also at arbitrary angles by tilting the tilt stage 3a of the positioning stage 3. Processing can be exposed. Accordingly, the four-element microscope unit 8 can also observe a cross section at any angle.

本実施例では、像を観察する場合について述べたが、他
の実施例として走査型電子顕微−ユニり)8に第3図2
3シンチレータ、24ホトマルからなる検出器のかわり
に、電子が試料4の加工断面4aに入射したときに発す
る特性X線を検出する検出器(例えば、シリコン単結晶
にリチウムをドリフトしたSi (Li )検出器)を
設置し、断面構成元素などの同定を行うようにすること
もできる。もちろん、シンチレータ23ホトマル24か
らなる1敗検出器と上記Si (1,i )検出器を併
設して、両方全行うことも→能である。
In this embodiment, the case of observing an image has been described, but other embodiments are shown in FIG.
Instead of a detector consisting of 3 scintillators and 24 photomuls, a detector that detects the characteristic X-rays emitted when electrons are incident on the processed cross section 4a of the sample 4 (for example, a Si (Li) made by drifting lithium into a silicon single crystal) It is also possible to install a detector (detector) to identify elements constituting the cross section. Of course, it is also possible to install a one-loss detector consisting of a scintillator 23 and a photomultiplier 24 and the Si (1,i) detector, and to perform both.

第3の実施例として、第6図に示すようにd常の光学頭
歇境ユニット25を!数置し、まず、集束イオンビーム
ユニット7で、第5図に示す如(所望個所を加工した後
、位置決めステージ3を光学顕微攪ユニット26の観察
位置に位置決めして観察可能な構成もとれる。
As a third embodiment, a conventional optical head unit 25 is used as shown in FIG. First, as shown in FIG. 5, the focused ion beam unit 7 may be used to process a desired portion, and then the positioning stage 3 may be positioned at the observation position of the optical microscope stirring unit 26 to enable observation.

以上の実施汐すでは、偽束イオンビーム加工ユニット7
、走査型顕微、滉ユニット8、光学顕微夜ユニット26
を同−真空事内に、*成したが、ホ7図に示すように、
集束イオンビーム加工ユニット7、走査型順畝硯ユニッ
ト8を各々1点別の真空室に構成すると共に、光学顕微
鏡ユニット26を真空室外に構成することも、もちろん
可能である。
In the above implementation, the false bundle ion beam processing unit 7
, scanning microscope, light unit 8, optical microscope night unit 26
was completed in the same vacuum, but as shown in Figure 7,
Of course, it is also possible to configure the focused ion beam processing unit 7 and the scanning type forward furrowing unit 8 in separate vacuum chambers, and to configure the optical microscope unit 26 outside the vacuum chamber.

また、微小加工手段として、集束イオンビームにより加
工を行い断面4a′を得る場合について述べ九が、細く
絞られたレーザビームを用いて加工することも、また電
子ビームを用いて加工して断面46′を得ることももち
ろん可能である。
In addition, as a means for micro-machining, we have described the case where the cross section 4a' is obtained by processing with a focused ion beam, but it is also possible to perform processing using a narrowly focused laser beam or to obtain the cross section 4a' by processing using an electron beam. Of course, it is also possible to obtain .

以上本実施例によれば、集束イオンビーム加工圧より試
料の任意の所望場所忙微細なrfr面を形成できるので
、この微細断面に対して走査1子顕微誂像、断面構成元
素の同定、あるいは光学顕微鏡像を手軽に得ることがで
きる。
As described above, according to this embodiment, it is possible to form a fine RFR surface at any desired location on the sample using the focused ion beam processing pressure. Optical microscope images can be easily obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明忙よれば、微細加工により、試料の任意の場所に
断面を形成することができるので、従来、困難であった
任意場所の直接観察が簡便にできるようになった。また
、試料を切断し、ラクビング等により観察断面を形成す
る従来の方法に対し、試料の極く一部のみの破壊で済む
、断面形成時間が1週間から1時間程度に短縮できる、
観察が同一の装置内で行えるため試料の汚染がないとい
っ九効来がある。
According to the present invention, a cross section can be formed at any location on a sample by microfabrication, so direct observation of any location, which has been difficult in the past, can now be easily performed. In addition, compared to the conventional method of cutting the sample and forming a cross section for observation by rubbing, etc., only a small portion of the sample needs to be destroyed, and the cross-section forming time can be shortened from one week to about one hour.
This method has the advantage that there is no contamination of the sample since the observation can be performed within the same device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の全体燵成を示す図、第2図
は集束イオンビーム加工ユニットの原理図、第3図は走
査型電子顕微鏡ユニットの原理図、第4図は試料の一例
としてLSIウェハを示す図、施例を示す図である。 1・・・真空室、3・・・位置決めステージ、4・・・
観察試料、5・・・搬送ステージ、7・・・集束イオン
ビーム加工ユニット、8・・・走査型顕微虚ユニット、
4α・・・観察所望点、44・・・加工断面、26・・
・光学顕微跳ユニッ  ト 。 挑 T 図 1−・Ji! 4・・−1克γ1八〇 732.隼未イオ〉じ−ム卯1に・lト2・−γ−トバ
ル1 joo、梼えC(ステージ δ・・・よjL2類徴り丸に・ノド j・・−イtLli[;犬めステージ。 6・・−シー」し 第 図 第4図 /3−、ZZtJa )4・−一タ1し3141 第S図 策 図 ■具2寛 11雪〉言デ(第1 7−・ 稟東イわじ−ムηDI−1ニリト20.ケート
ハ゛ルア゛ 杉12戸(ステージ トえ査7−員鎮工(丸1′二・ソト 5− イ友、1;天tステージ ・レール 26・、九学i−1欠含転1ニヅト 第7図 ε A
Figure 1 is a diagram showing the overall structure of an embodiment of the present invention, Figure 2 is a diagram of the principle of a focused ion beam processing unit, Figure 3 is a diagram of the principle of a scanning electron microscope unit, and Figure 4 is a diagram of the principle of a focused ion beam processing unit. FIG. 1 is a diagram showing an LSI wafer as an example, and a diagram showing an example. 1... Vacuum chamber, 3... Positioning stage, 4...
Observation sample, 5... Transport stage, 7... Focused ion beam processing unit, 8... Scanning microscope imaginary unit,
4α... Desired observation point, 44... Machining cross section, 26...
・Optical microscope jumping unit. Challenge T Figure 1-・Ji! 4...-1kγ180732. Hayami Io〉Jimu 1, lto 2, -γ-Tobal 1 joo, rise C (stage δ...YojL2 type sign circle, throat j...-itLli[; dog Stage.6. Iwajim ηDI-1 Nirito 20. Kate Hall Acedar 12 houses (Stage survey 7-member construction work (Maru 1'2, Soto 5-Itomo, 1; Tent stage rail 26, Kyugaku i-1 Deletion Imputation 1st Figure 7 ε A

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、LSIなどの微細素子の断面を観察する装置におい
て、微細素子の微小部分を深さ方向および平面方向に加
工する加工装置と、該微細素子の加工断面を観察する観
察装置と、上記加工装置と観察装置との間を微細素子を
搬送して位置決めする搬送位置決め手段とを遮閉するこ
となく同一雰囲気内に備えたことを特徴とする微細素子
の断面観察装置。 2、上記微小加工装置をレーザビーム加工装置によって
構成したことを特徴とする請求項1記載の微細素子の断
面観察装置。 3、上記微小加工手段を、ビーム加工装置で構成したこ
とを特徴とする請求項、記載の微細素子断面観察装置。 4、微細加工装置をイオンビーム加工装置で構成したこ
とを特徴とする請求項1記載の微細素子の断面観察装置
。 5、観察装置を走査型電子顕微鏡で構成したことを特徴
とする請求項、記載の微細素子の断面観察装置。 6、該加工断面を観察する手段として走査型電子顕微鏡
から発せられた電子が加工断面に入射したときに出る特
性X線を検出する検出器を設け、断面構成元素の同定を
行うことを特徴とする請求項1記載の微細素子の断面観
察装置。 7、観察装置を光学顕微鏡で構成したことを特徴とする
請求項1記載の微細素子の断面観察装置。 8、搬送・位置決め手段は、加工装置で加工する際、お
よび観察装置で観察する際、微細素子を傾けるべく設置
したことを特徴とした請求項1記載の微細素子の断面観
察装置。
[Claims] 1. In an apparatus for observing the cross section of a microscopic element such as an LSI, a processing apparatus for processing a minute part of the microscopic element in the depth direction and in the planar direction, and an observation system for observing the processed cross section of the microscopic element. A cross-sectional observation device for a microscopic element, characterized in that the device and a transport and positioning means for transporting and positioning the microscopic device between the processing device and the observation device are provided in the same atmosphere without being blocked. 2. The micro-element cross-sectional observation device according to claim 1, wherein the micro-processing device is a laser beam processing device. 3. The micro-element cross-section observation apparatus according to claim 1, wherein the micro-processing means is constituted by a beam processing device. 4. The micro-element cross-sectional observation device according to claim 1, wherein the micro-fabrication device is an ion beam processing device. 5. An apparatus for observing a cross section of a microscopic element according to claim 1, wherein the observation apparatus is a scanning electron microscope. 6. A detector for detecting characteristic X-rays emitted when electrons emitted from a scanning electron microscope are incident on the processed cross section is provided as a means for observing the processed cross section, and elements constituting the cross section are identified. 2. A cross-sectional observation device for a microscopic element according to claim 1. 7. A cross-sectional observation device for a microscopic element according to claim 1, wherein the observation device is an optical microscope. 8. The micro element cross-sectional observation device according to claim 1, wherein the conveyance/positioning means is installed to tilt the micro element when processing it with the processing device and when observing it with the observation device.
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