JPH0620638A - Complex charged particle beam processing observation device - Google Patents

Complex charged particle beam processing observation device

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JPH0620638A
JPH0620638A JP4174246A JP17424692A JPH0620638A JP H0620638 A JPH0620638 A JP H0620638A JP 4174246 A JP4174246 A JP 4174246A JP 17424692 A JP17424692 A JP 17424692A JP H0620638 A JPH0620638 A JP H0620638A
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JP
Japan
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sample
image
signal
electron beam
scanning
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4174246A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hachiro Shimayama
八郎 島山
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Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a complex charged particle beam processing observation device enabling observation of not only an image of a sample cross section but also an in-depth inner surface image or a stereoscopic image and the like of a sample, with high resolution. CONSTITUTION:Various pieces of information on the cross section of a sample are stored in a memory circuit 34. When a vertical image of the sample cross section is to be observed, the signal of the cross section is drawn from the memory circuit 34 by designating the position of the sample in the direction Y, and the signal is transferred to an image memory 37, and the image is displayed on a cathode-ray tube 40. When an optionally horizontal image of the sample surface is to be observed, only the signals of the designated position Z of each secondary scanning image signal are drawn out of a plurality of image signals stored in the memory circuit 34, and the signals are re-constructed to form a secondary image signal, which is transferred to the image memory 37. When a stereoscopic image is to be observed, a stereoscopic image is constructed based on the plurality of image signals stored in the memory circuit 34, and the result is transferred to the image memory 37.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスなどの
試料をイオンビームで削り、削った試料部分で電子ビー
ムを走査し、走査に基づいて得られた信号により2次電
子像などを表示するようにした複合荷電粒子ビーム加工
観察装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention scrapes a sample such as a semiconductor device with an ion beam, scans the scraped sample portion with an electron beam, and displays a secondary electron image or the like by a signal obtained based on the scanning. The present invention relates to a composite charged particle beam processing / observing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1は、半導体デバイスなどの試料をイ
オンビームで削り、削った試料部分で電子ビームを走査
し、走査に基づいて得られた信号により2次電子像など
を表示するようにした複合荷電粒子ビーム加工観察装置
の一例を示しており、試料室1内には観察すべき試料2
が配置される。試料室1上には、イオンビーム照射カラ
ム3と電子ビーム照射カラム4とが設けられている。イ
オンビーム照射カラム3内には、イオン銃5、イオン銃
5からイオンを引き出すための引き出し電極6、加速電
極7、集束レンズ8、ビームブランキング電極9、アパ
ーチャ10、ビーム偏向電極11、対物レンズ12が含
まれている。また、電子ビーム照射カラム4内には、電
子銃13、電子銃13からイオンを引き出すための引き
出し電極14、アノード15、集束レンズ16、ビーム
ブランキング電極17、アパーチャ18、ビーム偏向電
極19、対物レンズ20が含まれている。さらに、試料
室1には試料2から発生した2次電子を検出するための
2次電子検出器21が設けられている。このような構成
における動作を次に説明する。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows that a sample such as a semiconductor device is shaved with an ion beam, the shaved sample portion is scanned with an electron beam, and a secondary electron image or the like is displayed by a signal obtained based on the scanning. 1 shows an example of a combined charged particle beam processing and observation apparatus that has been used.
Are placed. An ion beam irradiation column 3 and an electron beam irradiation column 4 are provided on the sample chamber 1. In the ion beam irradiation column 3, an ion gun 5, an extraction electrode 6 for extracting ions from the ion gun 5, an acceleration electrode 7, a focusing lens 8, a beam blanking electrode 9, an aperture 10, a beam deflection electrode 11, an objective lens. 12 are included. In the electron beam irradiation column 4, an electron gun 13, an extraction electrode 14 for extracting ions from the electron gun 13, an anode 15, a focusing lens 16, a beam blanking electrode 17, an aperture 18, a beam deflection electrode 19, an objective. A lens 20 is included. Further, the sample chamber 1 is provided with a secondary electron detector 21 for detecting secondary electrons generated from the sample 2. The operation in such a configuration will be described below.

【0003】まず、試料室1内の試料2に対し、イオン
ビーム照射カラム3からイオンビームが照射される。す
なわち、イオン銃5から引き出し電極6によってイオン
が引き出され、そのイオンは加速電極7によって加速さ
れる。そして、加速されたイオンは集束レンズ8、対物
レンズ12によって試料2上に細く集束される。試料2
におけるイオンビームの照射位置は、ビーム偏向電極1
1に走査信号を供給することによって走査され、その結
果、試料の所望部分がイオンビームによって切削加工さ
れる。この加工によって試料の所望部分の断面が現れる
ことになり、次いでこの断面部分に電子ビーム照射カラ
ム4からの電子ビームが照射される。この電子ビームが
照射される際には、イオンビームはビームブランキング
電極へのブランキング信号の供給により偏向され、アパ
ーチャ10に照射されることから試料2へのイオンビー
ムの照射は停止される。
First, the sample 2 in the sample chamber 1 is irradiated with an ion beam from the ion beam irradiation column 3. That is, ions are extracted from the ion gun 5 by the extraction electrode 6, and the ions are accelerated by the acceleration electrode 7. Then, the accelerated ions are finely focused on the sample 2 by the focusing lens 8 and the objective lens 12. Sample 2
The irradiation position of the ion beam at the beam deflection electrode 1
1 is scanned by supplying a scanning signal, so that a desired portion of the sample is cut by the ion beam. By this processing, the cross section of the desired portion of the sample appears, and then this cross section is irradiated with the electron beam from the electron beam irradiation column 4. When the electron beam is irradiated, the ion beam is deflected by supplying a blanking signal to the beam blanking electrode and is irradiated on the aperture 10, so that the irradiation of the sample 2 with the ion beam is stopped.

【0004】電子ビーム照射カラム4においては、電子
銃13から引き出し電極14によって電子が引き出さ
れ、その電子は加速電極7によって加速される。そし
て、加速された電子は集束レンズ16、対物レンズ20
によって試料2上に細く集束される。試料2における電
子ビームの照射位置は、ビーム偏向電極19に走査信号
を供給することによって走査され、その結果、イオンビ
ームによって削られ、露出された試料部分で2次元的に
走査される。電子ビームの走査に伴って試料から発生し
た2次電子は、2次電子検出器21によって検出され
る。この検出器21の検出信号は図示していないが、電
子ビームの走査信号が供給されている陰極線管に供給さ
れ、その陰極線管上に試料の断面の2次電子像が表示さ
れる。
In the electron beam irradiation column 4, electrons are extracted from the electron gun 13 by the extraction electrode 14, and the electrons are accelerated by the acceleration electrode 7. Then, the accelerated electrons are focused by the focusing lens 16 and the objective lens 20.
It is focused on the sample 2 in a thin manner. The irradiation position of the electron beam on the sample 2 is scanned by supplying a scanning signal to the beam deflecting electrode 19, and as a result, the sample portion exposed by the ion beam is two-dimensionally scanned. Secondary electrons generated from the sample as the electron beam is scanned are detected by the secondary electron detector 21. Although not shown, the detection signal of the detector 21 is supplied to a cathode ray tube to which an electron beam scanning signal is supplied, and a secondary electron image of the cross section of the sample is displayed on the cathode ray tube.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記した装置では、イ
オンビームによって加工された断面を観察するのみであ
ったため、半導体デバイスなどの試料では、削られた試
料部分の中にピンホール,ボイドなどの試料の欠陥部分
が含まれていると、その欠陥を見出だすことは困難とな
る。また、試料の欠陥を見つけるのに長時間を要してい
た。更に、上記装置では、試料の断面を露出させ、断面
の2次電子像を観察することはできるが、断面とは垂直
方向の試料の深さ方向の内部表面像を観察したい要求に
ついては対応することができない。
In the above-mentioned apparatus, only the cross section processed by the ion beam is observed. Therefore, in the case of a sample such as a semiconductor device, pinholes, voids, etc. in the scraped sample portion are observed. If the defect portion of the sample is included, it will be difficult to find the defect. In addition, it took a long time to find defects in the sample. Further, in the above-mentioned device, the cross section of the sample can be exposed and the secondary electron image of the cross section can be observed, but the demand for observing the internal surface image in the depth direction of the sample perpendicular to the cross section corresponds. I can't.

【0006】更にまた、試料の注目部分の立体像を見た
い場合も生じるが、このような要求にも上記装置は答え
ることができない。なお、立体像を見るために現在使わ
れている手法は、試料を多数の薄い切片に切断し、各切
片の像を透過型電子顕微鏡によって撮影し、多数の切片
の像に基づいて3次元の立体像を観察する手法である。
しかしながら、試料を極めて薄く切断しないと高分解能
の立体像が得られないが、薄く切断する技術にも限界が
あること、試料の切断は電子ビームの外部の大気中で行
うため、試料汚染の問題があることから、高分解能の立
体像が得られず、また、各切片ごとに電子顕微鏡像を取
得するので、時間がかかることなどの欠点を有してい
る。
Further, there are cases where it is desired to see a stereoscopic image of a target portion of a sample, but the above device cannot meet such a request. The method currently used to view a stereoscopic image is that a sample is cut into a large number of thin slices, an image of each slice is photographed by a transmission electron microscope, and a three-dimensional image is obtained based on the images of the large slices. This is a method of observing a stereoscopic image.
However, high-resolution stereoscopic images cannot be obtained unless the sample is extremely thinly cut, but there is a limit to the technique for thinly cutting, and the sample cutting is performed in the atmosphere outside the electron beam, which causes sample contamination problems. Therefore, there is a drawback that a high-resolution stereoscopic image cannot be obtained, and an electron microscope image is acquired for each section, which takes time.

【0007】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、試料断面の像のみならず、試料の
深さ方向の任意内部表面像,立体像などを高い分解能で
観察することを可能とする複合荷電粒子ビーム加工観察
装置を実現するにある。
The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to observe not only an image of a sample cross section but also an arbitrary internal surface image in the depth direction of the sample, a stereoscopic image, etc. with high resolution. It is to realize a compound charged particle beam processing and observation apparatus that enables the above.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明に基づく複合荷電
粒子ビーム加工観察装置は、試料室と、試料室内に配置
された試料に対し、イオンビームを照射するためのイオ
ンビーム照射系と、電子ビームを照射するための電子ビ
ーム照射系と、電子ビームを試料上で走査するための走
査手段と、電子ビームを試料に照射した結果発生した信
号を検出する検出器と、検出器からの信号が供給され、
その信号を電子ビームの走査と同期して記憶する記憶手
段と、イオンビームを試料の所定領域に照射して試料を
一定量削り、その後削った試料部分で電子ビームを走査
し、走査に基づく信号を記憶させる一連のステップを多
数回繰り返し実行させるための制御手段とを備えたこと
を特徴としている。
A composite charged particle beam processing / observing apparatus according to the present invention comprises a sample chamber, an ion beam irradiation system for irradiating a sample placed in the sample chamber with an ion beam, and an electron beam irradiation system. The electron beam irradiation system for irradiating the beam, the scanning means for scanning the electron beam on the sample, the detector for detecting the signal generated as a result of irradiating the sample with the electron beam, and the signal from the detector Supplied,
A storage unit that stores the signal in synchronization with the scanning of the electron beam, and a predetermined area of the sample is irradiated with the ion beam to grind a certain amount of the sample, and then the sampled part is scanned with the electron beam, and a signal based on the scanning And a control means for repeatedly executing a series of steps for storing a number of times.

【0009】[0009]

【作用】本発明に基づく複合荷電粒子ビーム加工観察装
置は、イオンビームを試料の所定領域に照射して試料を
一定量削り、その後削った試料部分で電子ビームを走査
し、走査に基づく信号を記憶させる一連のステップを多
数回繰り返し、各ステップに基づいて得られた多数の2
次電子検出信号に基づき、垂直断面像,水平断面像,立
体像の表示を行う。
The combined charged particle beam processing / observing apparatus according to the present invention irradiates a predetermined region of a sample with an ion beam to grind a certain amount of the sample, and then scans the sampled electron beam with the electron beam to generate a signal based on the scanning. Repeat a series of steps to store a number of times, and obtain a large number of 2 based on each step.
A vertical sectional image, a horizontal sectional image, and a stereoscopic image are displayed based on the next electron detection signal.

【0010】[0010]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図2は、本発明の一実施例の制御部を示し
ており、制御されるイオンビーム照射カラムと電子ビー
ム照射カラムは図1に示した構成である。25は走査信
号発生回路であり、この回路25からは、ブランキング
信号が増幅器26を介してイオンビーム照射カラム3の
ブランキング電極9に供給され、また、増幅器27を介
して電子ビーム照射カラム4内のブランキング電極17
に供給される。回路25は2次元の走査信号を発生し、
その走査信号はDA変換器28によってアナログ信号に
変換された後にスイッチ29に供給される。スイッチ2
9は走査信号を切り換え、倍率制御回路30を介してイ
オンビームの偏向電極11か倍率制御回路31を介して
電子ビームの偏向電極19のいずれかに供給する。2次
電子検出器21の検出信号は、増幅器32,AD変換器
33を介して大容量の記憶回路34に供給される。この
記憶回路34には、走査信号発生回路25より走査信号
も供給されており、記憶回路34は走査信号に応じて2
次電子検出信号を記憶する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 shows a control unit of an embodiment of the present invention, and the controlled ion beam irradiation column and electron beam irradiation column have the configuration shown in FIG. Reference numeral 25 denotes a scanning signal generation circuit. From this circuit 25, a blanking signal is supplied to the blanking electrode 9 of the ion beam irradiation column 3 via an amplifier 26, and an electron beam irradiation column 4 is supplied via an amplifier 27. Blanking electrode 17 inside
Is supplied to. The circuit 25 generates a two-dimensional scanning signal,
The scan signal is converted into an analog signal by the DA converter 28 and then supplied to the switch 29. Switch 2
Reference numeral 9 switches the scanning signal and supplies it to either the deflection electrode 11 for the ion beam via the magnification control circuit 30 or the deflection electrode 19 for the electron beam via the magnification control circuit 31. The detection signal of the secondary electron detector 21 is supplied to the large-capacity storage circuit 34 via the amplifier 32 and the AD converter 33. A scanning signal is also supplied from the scanning signal generating circuit 25 to the storage circuit 34, and the storage circuit 34 outputs 2 signals in response to the scanning signal.
The next electron detection signal is stored.

【0011】35は中央制御装置であり、中央制御装置
35はインターフェース36を介して走査信号発生回路
25,記憶回路34,画像メモリー37,レンズ制御回
路38に繋がっている。レンズ制御回路38は、電子ビ
ーム照射カラム4内の対物レンズ20を制御する。画像
メモリー37に記憶された像信号は、DA変換器39を
介して表示用陰極線管40に供給されるが、陰極線管4
0には走査信号発生回路41よりDA変換器42を介し
て走査信号が供給される。このような構成の動作を次に
説明する。
Reference numeral 35 denotes a central control unit, and the central control unit 35 is connected to a scanning signal generating circuit 25, a storage circuit 34, an image memory 37, and a lens control circuit 38 via an interface 36. The lens control circuit 38 controls the objective lens 20 in the electron beam irradiation column 4. The image signal stored in the image memory 37 is supplied to the display cathode ray tube 40 via the DA converter 39.
A scan signal is supplied to 0 from the scan signal generation circuit 41 via the DA converter 42. The operation of such a configuration will be described below.

【0012】まず、試料のイオンビームによる切削加工
と電子ビームによる加工断面の観察についての基本動作
について述べる。中央制御装置35からの指令に基づ
き、走査信号発生回路25からの走査信号がDA変換器
28,スイッチ29,倍率制御回路30を介してイオン
ビーム照射カラム3内の偏向電極11に供給される。そ
の結果、試料室1内の試料2の観察部分がイオンビーム
によって削られる。所望部分の試料を削った後、スイッ
チ29は切り換えられ、今度は、走査信号は倍率制御回
路31を経て電子ビーム照射カラム4の偏向電極19に
供給される。この結果、電子ビームは試料断面の所望部
分で2次元的に走査される。この電子ビームの走査によ
って発生した2次電子は、検出器21によって検出さ
れ、検出信号は増幅器32,AD変換器33を介して記
憶回路34に供給されて記憶される。この時、記憶回路
34に供給された信号を画像メモリー37に送れば、陰
極線管40上に電子ビームの走査にともなって得られた
試料の断面の2次電子像が得られる。
First, a basic operation for cutting a sample with an ion beam and observing a processed cross section with an electron beam will be described. Based on a command from the central controller 35, the scanning signal from the scanning signal generation circuit 25 is supplied to the deflection electrode 11 in the ion beam irradiation column 3 via the DA converter 28, the switch 29, and the magnification control circuit 30. As a result, the observation portion of the sample 2 in the sample chamber 1 is cut by the ion beam. After shaving the sample of the desired portion, the switch 29 is switched, and this time, the scanning signal is supplied to the deflection electrode 19 of the electron beam irradiation column 4 via the magnification control circuit 31. As a result, the electron beam is two-dimensionally scanned at a desired portion of the sample cross section. Secondary electrons generated by the scanning of the electron beam are detected by the detector 21, and the detection signal is supplied to the storage circuit 34 via the amplifier 32 and the AD converter 33 and stored therein. At this time, if the signal supplied to the memory circuit 34 is sent to the image memory 37, the secondary electron image of the cross section of the sample obtained by the scanning of the electron beam on the cathode ray tube 40 can be obtained.

【0013】次に、より具体的な装置の実施例について
述べる。図3はイオンビーム照射カラム3のブランキン
グ電極9に印加されるブランキング信号(a)と電子ビ
ーム照射カラム4のブランキング電極17に印加される
ブランキング信号(b)を示している。各信号がハイレ
ベルの時に各ビームはブランキングされることなく試料
にビームが照射され、ローレベルの時に各ビームはブラ
ンキングされる。期間Tは、試料の加工前の加工領域
近傍の観察を行う期間であり、試料2には交互にイオン
ビームと電子ビームが所定の間隔で照射される。このイ
オンビームの照射時間は短く、照射エネルギーを弱くす
るのでほとんど試料表面は削られない。そして、電子ビ
ームの照射期間に電子ビームが試料表面で2次元的に走
査され、この走査に基づく試料表面の像が陰極線管40
によって観察でき、この像を見ながら断面観察場所の特
定が行われる。次に期間Tは観察位置の前処理加工期
間であり、図4に示した試料モデルで、イオンビームは
Y方向に沿って照射され、Y方向のy面が現れるまで
比較的強い照射エネルギーのイオンビームが長い照射間
隔で試料2に照射される。y面が現れるまでの予備加
工が終了した後、試料観察のためのビーム照射期間T
が開始される。期間Tに入ると、集束イオンビーム
は、より細く集束されるように制御され、y面から試
料を薄く削るモードとなり、比較的短い期間イオンビー
ムが試料に照射され、そして、イオンビームの照射後に
電子ビームの走査期間が続くモードが繰り返される。期
間TのIにおいて、y面がイオンビームによって
削られた後、y面が露出され、そして、その後イオン
ビームに代わって期間Eにおいて、電子ビームが試料
の削られた断面部分のS(x〜x・z〜z)の
領域で走査される。走査に伴って得られたSの領域から
の2次電子信号が記憶回路34にy面の位置情報と共
に記憶される。次に、期間Iでy面を削り、y
を露出させ、そのy 面の電子ビームの走査を期間E
において行い、y面の2次電子検出信号を記憶回路3
4に記憶させる。このようにして試料のy面からy
面までの試料断面部分の2次電子検出信号が記憶回路3
4に記憶される。
Next, a more specific embodiment of the apparatus will be described.
Describe. Figure 3 shows the blanket of the ion beam irradiation column 3.
Blanking signal (a) applied to
Applied to the blanking electrode 17 of the column irradiation column 4.
The blanking signal (b) is shown. Each signal is high
Each beam without blanking at the time of bell
The beam is emitted to the
Is called. Period T1Is the processing area before processing the sample
This is the period for observing the vicinity, and the sample 2 alternates with ions.
The beam and the electron beam are emitted at a predetermined interval. This a
On-beam irradiation time is short, weakening irradiation energy
As a result, the surface of the sample is hardly scraped. And the electronic bill
Electron beam travels two-dimensionally on the sample surface during irradiation
The image of the sample surface based on this scanning is examined.
It is possible to observe with this image and see the image.
Is set. Next period TTwoIs the pretreatment processing stage of the observation position
In the sample model shown in FIG. 4, the ion beam is
Irradiation along the Y direction, y in the Y direction0Until the surface appears
During irradiation where the ion beam with relatively high irradiation energy is long
The sample 2 is irradiated at intervals. y0Preliminary addition until the surface appears
After the work is completed, the beam irradiation period T for observing the sampleThree
Is started. Period TThreeWhen entering, the focused ion beam
Is controlled to be more tightly focused, y0Try from the surface
It becomes a mode that thins the material, and AE
The sample is exposed to the sample, and after the ion beam irradiation
The mode in which the scanning period of the electron beam continues is repeated. Term
Interval TThreeOf I1At y0By the ion beam
Y after being scraped1The surface is exposed and then ionic
Period E instead of beam1At the electron beam
Of the cut cross section of S (x1~ XL・ Z1~ Zn)of
The area is scanned. From the area of S obtained by scanning
Of the secondary electron signal of y1Together with surface position information
Memorized in. Next, period ITwoSo y1Scraping the surface, yTwosurface
Expose that y TwoScan the surface with an electron beam for period ETwo
Done in yTwoStorage circuit 3 for the secondary electron detection signal of the surface
Store in 4. Thus the sample y1From the surface ym
The secondary electron detection signal of the sample cross section up to the surface is stored in the memory circuit 3
4 is stored.

【0014】なお、上記したイオンビームによる試料の
切削加工と、電子ビームによる切削部分の2次元走査の
一連のステップに際し、イオンビームによって順次試料
が削られるため、切削後の電子ビームの照射の際、中央
制御装置35によって対物レンズ20のレンズ制御回路
38が制御され、イオンビームの切削加工位置情報から
電子ビームのフォーカスの調整が行われ、常に焦点の合
った状態で電子ビームが試料2の切削された断面部分に
照射される。
In the series of steps of cutting the sample with the ion beam and two-dimensionally scanning the cut part with the electron beam, the sample is sequentially cut with the ion beam, so that the electron beam is irradiated after cutting. The central control unit 35 controls the lens control circuit 38 of the objective lens 20 to adjust the focus of the electron beam based on the cutting position information of the ion beam, and the electron beam cuts the sample 2 in a state where the electron beam is always in focus. The irradiated cross-section is irradiated.

【0015】上述した一連のステップにより、記憶回路
34には多数の試料断面の情報が記憶される。ここで、
任意の垂直方向の試料断面の像を観察したい場合には、
図4における試料のY方向の位置を指定することによ
り、記憶回路34からその断面の信号が取り出され、画
像メモリー37に転送され、陰極線管40に像が表示さ
れる。次に同じ断面像でも、削る方向(Y)とは垂直な
方向(X)の断面像を観察したい場合には、中央制御装
置37は、記憶回路34に記憶された多数の像信号の
内、各2次元走査像信号の指定されたX位置(例えば
k)の信号のみを取り出し、それらの信号を再構築して
2次元像信号を作成し、画像メモリー37に転送する。
また、任意の水平方向、すなわち深さ方向(Z)の試料
面の像を観察したい場合には、中央制御装置35は、記
憶回路34に記憶された多数の像信号の内、各2次元走
査像信号の指定されたZ位置(例えばp)の信号のみを
取り出し、それらの信号を再構築して2次元像信号を作
成し、画像メモリー37に転送する。次に、立体像を観
察する場合には、中央制御装置35は記憶回路34に記
憶された多数の像信号に基づき立体像の構築を行い、そ
の結果を画像メモリー37に転送する。
Through the series of steps described above, the memory circuit 34 stores information on a number of sample cross sections. here,
If you want to observe an image of the sample cross section in any vertical direction,
By designating the position of the sample in the Y direction in FIG. 4, the signal of the cross section is taken out from the memory circuit 34, transferred to the image memory 37, and the image is displayed on the cathode ray tube 40. Next, if it is desired to observe a cross-sectional image in the direction (X) perpendicular to the cutting direction (Y) even with the same cross-sectional image, the central controller 37 selects one of the many image signals stored in the storage circuit 34 from among the many image signals. Only the signal at the designated X position (for example, k) of each two-dimensional scanning image signal is taken out, these signals are reconstructed to create a two-dimensional image signal, and the two-dimensional image signal is transferred to the image memory 37.
Further, when it is desired to observe an image of the sample surface in an arbitrary horizontal direction, that is, in the depth direction (Z), the central controller 35 selects each of the two-dimensional scanning among the many image signals stored in the storage circuit 34. Only the signal at the designated Z position (for example, p) of the image signal is taken out, these signals are reconstructed to create a two-dimensional image signal, and the two-dimensional image signal is transferred to the image memory 37. Next, when observing a stereoscopic image, the central control unit 35 constructs a stereoscopic image based on a large number of image signals stored in the storage circuit 34, and transfers the result to the image memory 37.

【0016】以上本発明の一実施例を説明したが、本発
明はこの実施例に限定されない。例えば、上記した実施
例では、像信号を得るために試料を垂直方向に切削加工
したが、試料の表面を徐々に薄く削り、その都度、水平
方向の試料面の像を取得して多数の像信号を記憶し、こ
の記憶された多数の水平像信号から上記したと同様な処
理を行って垂直断面の像や立体像を作り出すこともでき
る。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the embodiment described above, the sample was cut in the vertical direction to obtain the image signal, but the surface of the sample was gradually thinned, and each time, an image of the horizontal sample surface was acquired to obtain a large number of images. It is also possible to store a signal and perform the same processing as described above from a large number of the stored horizontal image signals to create an image of a vertical section or a stereoscopic image.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づく複
合荷電粒子ビーム加工観察装置は、イオンビームを試料
の所定領域に照射して試料を一定量削り、その後削った
試料部分で電子ビームを走査し、走査に基づく信号を記
憶させる一連のステップを多数回繰り返し、各ステップ
に基づいて得られた多数の2次電子検出信号に基づき、
垂直断面像,水平断面像,立体像の表示を行うように構
成したので、試料断面の像のみならず、試料の深さ方向
の任意内部表面像,立体像などを高い分解能で観察する
ことが可能となる。
As described above, the combined charged particle beam processing / observing apparatus according to the present invention irradiates a predetermined region of a sample with an ion beam to grind a certain amount of the sample, and then scatters the electron beam at the sample portion. A series of steps for scanning and storing a signal based on the scanning is repeated many times, and based on a large number of secondary electron detection signals obtained based on each step,
Since it is configured to display vertical cross-sectional images, horizontal cross-sectional images, and stereoscopic images, it is possible to observe not only the sample cross-sectional images but also arbitrary internal surface images in the depth direction of the sample, stereoscopic images, etc. with high resolution. It will be possible.

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

【図1】従来の複合荷電粒子ビーム加工観察装置を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing a conventional compound charged particle beam processing / observing apparatus.

【図2】本発明に基づく複合荷電粒子ビーム加工観察装
置の制御系の一実施例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a control system of a composite charged particle beam processing / observing apparatus according to the present invention.

【図3】本発明の一実施例におけるイオンビームと電子
ビームのブランキング信号を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing blanking signals of an ion beam and an electron beam according to an embodiment of the present invention.

【図4】断面像構築の実施例を説明するための試料モデ
ルを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a sample model for explaining an example of constructing a sectional image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

9,17 ブランキング電極 11,19 偏向電極 20 対物レンズ 21 2次電子検出器 25,41 走査信号発生回路 28 DA変換器 29 スイッチ 30,31 倍率制御回路 33 AD変換器 34 記憶回路 35 中央制御装置 36 インターフェイス 37 画像メモリー 40 陰極線管 9,17 Blanking electrode 11,19 Deflection electrode 20 Objective lens 21 Secondary electron detector 25,41 Scan signal generation circuit 28 DA converter 29 Switch 30,31 Magnification control circuit 33 AD converter 34 Storage circuit 35 Central control unit 36 interface 37 image memory 40 cathode ray tube

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料室と、試料室内に配置された試料に
対し、イオンビームを照射するためのイオンビーム照射
系と、電子ビームを照射するための電子ビーム照射系
と、電子ビームを試料上で走査するための走査手段と、
電子ビームを試料に照射した結果発生した信号を検出す
る検出器と、検出器からの信号が供給され、その信号を
電子ビームの走査と同期して記憶する記憶手段と、イオ
ンビームを試料の所定領域に照射して試料を一定量削
り、その後削った試料部分で電子ビームを走査し、走査
に基づく信号を記憶させる一連のステップを多数回繰り
返し実行させるための制御手段とを備えた複合荷電粒子
ビーム加工観察装置。
1. A sample chamber, an ion beam irradiation system for irradiating an ion beam to a sample arranged in the sample chamber, an electron beam irradiation system for irradiating an electron beam, and an electron beam on the sample. Scanning means for scanning with,
A detector that detects a signal generated as a result of irradiating a sample with an electron beam, a storage unit that is supplied with a signal from the detector and stores the signal in synchronization with scanning of the electron beam, and an ion beam for a predetermined sample A composite charged particle provided with a control means for irradiating an area to grind a certain amount of a sample, then scanning the electron beam on the shaved sample part, and repeatedly executing a series of steps for storing a signal based on the scanning. Beam processing observation device.
【請求項2】 イオンビームによって削られた試料の深
さに対応して、電子ビームのフォーカス状態を再調整す
る手段を設けた請求項1記載の複合荷電粒子ビーム加工
観察装置。
2. The combined charged particle beam processing and observation apparatus according to claim 1, further comprising means for readjusting the focus state of the electron beam in accordance with the depth of the sample cut by the ion beam.
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