JPH07146224A

JPH07146224A - 半導体観察用ホルダー装置

Info

Publication number: JPH07146224A
Application number: JP5294988A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Kato; 俊弘加藤; Masamichi Murase; 眞道村瀬
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1993-11-25
Filing date: 1993-11-25
Publication date: 1995-06-06
Anticipated expiration: 2011-11-20
Also published as: JP2556277B2

Abstract

(57)【要約】【目的】半導体集積回路の試料を走査型電子顕微鏡と集
束イオンビーム装置とを交互に使用する場合、観察用治
具への試料の着脱を容易に行えるようにする。【構成】ＦＩＢ試料受け台１は上面に雄ネジ２と側面に
ＦＩＢ治具マウント３とＦＩＢ試料交換用フック４が形
成されており、試料観察ホルダー５は裏面に雌ネジ６が
形成されている。更に、試料観察ホルダー５の上面に半
導体集積回路７を導電性接着剤で接着し、資料観察ホル
ダー５の雌ネジ６とＦＩＢ試料受け台１の雄ネジ２で試
料観察ホルダー５とＦＡＢ試料受け台１を接続する構成
としている。この試料受け台１をＦＩＢ試料室に挿入す
る事により半導体集積回路７の観察を行う事が可能とな
る。従来はＳＥＭとＦＩＢを交互に使用する場合、半導
体集積回路７を試料観察治具に乗せ換える際に接着し直
さなければならなかったが、本発明のＦＩＢ試料受け台
１を使用し、試料観察ホルダーとの組合わせにより試料
交換が容易に行えるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は走査型電子顕微鏡および
集束イオンビーム装置の両方に兼用される半導体観察用
ホルダー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の半導体観察用ホルダー装置
は、特開平２−１５６４８号公報を参照できる。この公
報記載の技術は、半導体観察用ホルダーを走査型電子顕
微鏡および集束イオンビーム装置の両方で兼用するた
め、同一の真空室１の中にレール６を施設しそのレール
６上を移動するため搬送ステージ５を備え、この搬送ス
テージ５の上に位置技めステージ３を備え観察試料４を
のせていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような技術では、
同一の真空室１内にわざわざレール６を施設しなければ
ならず、レール６上を移動するために搬送ステージ５を
必要とした。すなわち、このような大きな装置を備えな
ければならないという欠点がある。さらに、同一の真空
室１で加工と特性Ｘ線検出を行った場合、加工時にＬＳ
Ｉのエッチング時のゴミや導電性膜付け時のタングステ
ンなどが同一真空室１内に付着する。この付着は、真空
度を低下させる原因となり分析精度を低下させるという
欠点がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１のホルダー
は、半導体集積回路と上面にこの半導体集積回路を搭載
し、底面に集束イオンビーム試料受け台と走査型電子顕
微鏡試料受け台との両方に固定しうる共用固定構造を備
えた試料観察ホルダーとを含む。

【０００５】本発明の第２のホルダーは、上面にピング
リッドアレイを固定するための金具と該ピングリッドア
レイのピンを挿入するための穴を有し、底面に集束イオ
ンビーム試料受け台と走査型電子顕微鏡試料受け台との
両方に固定しうる共用固定構造を備えたピングリッドア
レイ用試料観察ホルダーである。

【０００６】本発明の第３のホルダーは、半導体集積回
路をテープ自動ボンディングしたＴＡＢを固定するため
のＴＡＢ抑え板と、このＴＡＢ抑え板とともにＴＡＢを
固定するための固定治具を備え、底面に集束イオンビー
ム試料受け台と走査型電子顕微鏡試料受け台との両方に
固定しうる共用固定構造を備えたＴＡＢ用試料観察ホル
ダーとを含む。

【０００７】本発明の傾斜受け台は、上面の斜面に前記
第１のホルダーと前記第２のホルダーと前記第３のホル
ダーとのうち、少なくとも２つを兼用して固定しうる第
１の共用固定構造を有し、底面に集束イオンビーム試料
受け台と走査型電子顕微鏡試料受け台との両方に固定し
うる第２の共用固定構造を有する。

【０００８】本発明のホルダー装置は、集束イオンビー
ム試料受け台の上面と走査型電子顕微鏡試料受け台の上
面との少なくとも一方に位置決め固定ピンを有し、前記
第１のホルダーの底面と、前記第２のホルダーの底面と
前記第３のホルダーの底面とに前記位置決め固定ピンを
受けるための穴を有することを特徴とする。

【０００９】本発明の第１のホルダー、第２のホルダ
ー、第３のホルダー傾斜受け台およびホルダー装置にお
ける前記共用固定構造にネジを適用することを特徴とす
る。

【００１０】前記共用固定構造に試料受け金具およびこ
の試料受け金具の上に形成されたバネの組合わせを適用
することを特徴とする。

【００１１】本発明の第１のホルダーにおいて、半導体
集積回路と試料観察ホルダーとを固着するため導電性接
着剤と、底面に導電性材質の集束イオンビーム試料受け
台と導電性材質の走査型電子顕微鏡試料受け台との両方
に固定しうる共用固定構造を備えた導電性材質の試料観
察ホルダーとを含む。

【００１２】本発明の第２のホルダーは、底面に導電性
材質の集束イオビーム試料受け台と導電性材質の走査型
電子顕微鏡試料受け台との両方に固定しうる共用固定構
造を備えた導電性材質のピングリッドアレイ用試料観察
ホルダーである。

【００１３】本発明の第３のホルダーは、ＴＡＢ抑え板
と固定治具とが導電性材質で形成され、さらに底面に導
電性材質の集束イオンビーム試料受け台と、導電性材質
の走査型電子顕微鏡試料受け台との両方に固定しうる共
用固定構造を備えた導電性材質のＴＡＢ用試料観察ホル
ダーとを含む。

【００１４】本発明の傾斜受け台は傾斜受け台自体と第
１の共有構造とを導電性材質で形成し、底面に導電性材
質の集束イオンビーム試料受け台と、導電性材質の走査
型電子顕微鏡試料受け台との第２共用固定構造を有す
る。

【００１５】本発明の傾斜受け台は半導体集積回路を上
面の斜面に固着し、底面に集束イオンビーム試料受け台
と走査型電子顕微鏡試料受け台との両方に固定しうる共
用固定構造を有する。

【００１６】本発明の傾斜受け台は導電性材質で形成さ
れ、半導体集積回路を上面の斜面に固着するために導電
性の接着剤を用い、底面に導電性材質の集束イオンビー
ム試料受け台と導電性材質の走査型電子顕微鏡試料受け
台との両方に固定しうる共用固定構造を有する。

【００１７】

【実施例】次に本発明の一実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００１８】図１（ａ）および（ｂ）を参照すると、集
束イオンビーム（以下ＦＩＢ）試料受け台１は、ステン
レス，アルミ合金，銅合金というような金属で形成され
る。この受け台１は上面に雄ネジ２を備え、ある側面に
ＦＩＢ治具マウント３と他の側面にＦＩＢ試料交換用フ
ック４とを備えている。

【００１９】図１（ｃ）および（ｄ）を参照すると、試
料観察ホルダー５は、ステンレス，アルミ合金，銅合金
のような金属、又は、導電性材質で形成される。この試
料観察ホルダー５は、その裏面に雌ネジ６を備えてい
る。

【００２０】図１（ｅ）を参照すると、下面に雌ネジ６
を有する試料観察ホルダー５の上面に半導体集積回路７
が、例えば銀ペーストや銀カーボンのような導電性の接
着剤で固着されている。

【００２１】図１（ｆ）を参照すると、図１（ｅ）に示
される上面に半導体集積回路７を固着した試料観察ホル
ダー５の雌ネジ６にＦＩＢ試料受け台１の雄ネジ２が螺
合されている。

【００２２】ＦＩＢ装置の使用の際、チャージアップ防
止のための半導体集積回路を接地する必要がある。

【００２３】本発明の第１の実施例では、ＦＩＢ試料受
け台１および試料観察ホルダー５は導電性の材質を用
い、この試料観察ホルダー５の上面に導電性の接着剤を
用いて半導体集積回路７を接着することにより、半導体
集積回路７が接地され、チャージアップすることなく加
工、観察および分析をすることができる。

【００２４】次に本発明の第２の実施例について図面を
参照して詳細に説明する。

【００２５】図２（ａ）および（ｂ）を参照すると、多
試料用集束イオンビーム試料受け台８はステンレス，ア
ルミ合金，銅合金のような金属、または導電性物質から
形成される。多試料用集束イオンビーム試料受け台８は
上面に複数の雄ネジ２を備え、ある側面にＦＩＢ治具マ
ウント３と他の側面にＦＩＢ試料交換用フック４とを備
えている。

【００２６】試料観察ホルダー５の材料、ホルダー５の
裏面に備えられた雌ネジ６およびホルダー５の上面に半
導体集積回路７を導電性の接着剤で固着することは、第
１の実施例と同一である。

【００２７】図２（ｃ）を参照すると、第１の実施例で
示した複数のホルダー５の雌ネジ６に多試料用集束イオ
ンビーム試料受け台８の複数の雄ネジ２が螺合されてい
る。

【００２８】本発明の第２の実施例では、多試料用集束
イオンビーム試料受け台８および試料観察ホルダー５は
導電性の材質を用い、この試料観察ホルダー５の上面に
導電性の接着剤を用いて半導体集積回路７を接着するこ
とにより、半導体集積回路７が接地されチャージアップ
することなく加工，観察および分析をすることができ
る。

【００２９】次に本発明の第３の実施例について図面を
参照して詳細に説明する。

【００３０】図３（ａ）および（ｂ）を参照すると、本
発明の第３の実施例はピン３２を備えたフェースアップ
方式のピングリッドアレイ３１を観察するためのもので
ある。

【００３１】図３（ｃ）および（ｄ）を参照すると、ピ
ングリッドアレイ用試料観察ホルダー３３はステンレ
ス，アルミ合金，銅合金のような金属または導電性物質
からなり、上面にピングリッドアレイ３１のピン３２を
挿入するためのピングリッドアレイピン保護穴３４を有
し、下面に雌ネジ６を有し、しかも側面にピングリッド
アレイ３１を固定するためのピングリッドアレイ固定金
具３５を備えている。

【００３２】このピングリッドアレイ用試料観察ホルダ
ー３３は、その保護穴３４にピン３２を挿入したあと、
ピングリッドアレイ固定金具３５でピングリッドアレイ
３１を固定し一体化される。

【００３３】このホルダー３３の下面の雌ネジ６には、
ＦＩＢ用試料受け台１の雄ネジおよび走査型試料受け台
１１の雄ネジに共通に取り付けられる。

【００３４】本発明の第３の実施例では、ピングリッド
アレイ用試料ホルダー３３は導電性の材質を用い、ピン
グリッドアレイピン３２がピングリッドアレイピン保護
穴３４に接触することにより、ピングリッドアレイに搭
載されている半導体集積回路７が接地され、チャージア
ップすることなく加工，観察および分析することができ
る。

【００３５】集束イオンビームにより金属膜の付着加工
の場合、金属膜を付着するためのＷ（ＣＯ）６ガスを出
すタングステン銃の先端は、半導体集積回路と０．５ｍ
ｍであるため、試料観察ホルダーは半導体集積回路の上
０．５ｍｍ未満である必要がある。本発明の第３の実施
例では、ピングリッドアレイ固定金具３５は集束イオン
ビーム装置のタングステン銃にぶつからないように半導
体集積回路の表面より上０．５ｍｍ未満で形成されてい
る。

【００３６】一般的に集束イオンビームおよび走査型電
子顕微鏡観察において、真空度が高いほど観察の解像度
が上昇する。特に集束イオンビームによるＧａイオン入
射の際の試料の結晶軸の向きにより二次電子量が変化
し、観察対象の結晶の方位により二次電子像に濃淡がつ
く、すなわち、結晶粒体の結晶軸に対してビームが通っ
たか通らなかったかにより結晶粒体がどちらの向きに向
いているかを観察する。いわゆる結晶粒（グレイン）観
察を行なう際には高真空度が必要である。また、走査型
電子顕微鏡による特性Ｘ線を検出して分析を行う際に
は、高真空度であるほど分析の制度（分解能）が上がる
ため、導電性の接着剤、導電性テープによるガスによる
真空度の低下を防止する必要がある。

【００３７】ピングリッドアレイのようなパッケージ固
定のため導電性の接着剤や導電性テープを使用すると、
真空度は極めて低下する。

【００３８】図３（ｅ）を参照すると、この真空度の低
下を防止するため、本発明の第３の実施例の１つで集束
イオンビームにて試料を観察する場合、集束イオンビー
ム試料受け台１にピングリッドアレイ用試料観察ホルダ
ー３３が搭載されたあと、ピングリッドアレイ３１が探
索，固定される。この結果、高真空度を保つことができ
グレイン観察が非常に容易となる。

【００３９】図３（ｆ）を参照すると、次に走査型電子
顕微鏡で試料を観察する場合、集束型イオンビーム用試
料受け台１からピングリッドアレイ３１をはずし、走査
型電子顕微鏡試料受け台１１上にピングリッドアレイ用
試料観察ホルダー３３が搭載されたあと、ピングリッド
アレイ３１が搭載，固定される。この結果、本発明の第
３の実施例は図３（ｅ）に示す例と同様に高真空度を保
つことができ、観察および分析を分解能が極めて上昇す
るという効果がある。

【００４０】次に本発明の第４の実施例について図面を
参照して詳細に説明する。

【００４１】図４（ａ）および（ｂ）を参照すると、ス
プロケットホール４２およびテープ自動ボンディング
（以下ＴＡＢ）測定用パッド５０を有するフェースアッ
プ方式のＴＡＢ４１が示されている。

【００４２】図４（ｃ）および（ｄ）を参照すると、Ｔ
ＡＢ用試料観察ホルダー４６の上面には、図４（ａ）お
よび（ｂ）に示されるＴＡＢ４１のスプロケットホール
４２を挿入し、ＴＡＢ抑え板４３を固定するための少な
くとも２個のＴＡＢ固定ピン４７，固定治具４８、およ
び半導体集積回路７の保護のため外形寸法より大きく開
けられた凹部４７が形成されている。ホルダー４６の底
面には、集束イオンビーム用試料受け台１および走査型
電子顕微鏡用試料受け台１１がいずれにも取り付けられ
る雌ネジ６を備えている。一方、ＴＡＢ抑え板４３に
は、ＴＡＢ固定ピン４７との嵌合を可能にする開孔穴４
４と、半導体集積回路７の外形寸法以上のデバイスホー
ル４５が形成されている。ＴＡＢ用試料ホルダー４６，
ＴＡＢ抑え板４３，固定治具４８はステンレス，アルミ
合金および銅合金のような金属又は導電性の材質により
形成される。ＴＡＢ４１の取付では、ＴＡＢ用試料観察
ホルダー４６の固定治具４８が外され、ＴＡＢ４１のス
プロケットホール４２がＴＡＢ固定ピン４７に挿入され
位置合わせされる。その後、ＴＡＢ抑え板の開孔穴４４
がＴＡＢ固定ピン４７にセットされ固定治具４８にて固
定される。

【００４３】図４（ｅ）を参照すると、集束イオンビー
ムにて試料を観察する場合にはＴＡＢ用試料観察ホルダ
ー４６にＴＡＢ４１が搭載され、ＴＡＢ抑え板４３がセ
ットされたあと、ＦＩＢ試料受け台１に搭載，固定され
る。

【００４４】図４（ｆ）を参照すると、走査型電子顕微
鏡にて試料を観察する場合、図４（ｅ）を参照して説明
したようにＴＡＢ用試料観察ホルダー４６にＴＡＢ４１
が搭載され、ＴＡＢ抑え板４３がセットされたあと走査
型電子顕微鏡試料受け台１１上に搭載，固定される。本
発明の第４の実施例では、ＴＡＢ用試料ホルダー４６，
ＴＡＢ抑え板４３および固定治具４８は導電性の材質で
形成され、フェースアップ方式のＴＡＢの場合は、半導
体集積回路に接続されているＴＡＢ測定用パッド５０が
ＴＡＢ抑え板４３と接触することにより、半導体集積回
路が接地されチャージアップすることなく加工，観察お
よび分析することができる。また、フェースダウン方式
のＴＡＢの場合は、半導体集積回路に接続されているＴ
ＡＢ測定用パッド５０がＴＡＢ用試料ホルダー４６と接
触することにより、半導体集積回路が接地されチャージ
アップすることなく加工，観察および分析することがで
きる。さらに、固定金具４８は集束イオンビーム装置の
タングステン銃にぶつからないように、半導体集積回路
の表面より上０．５ｍｍ未満で形成されている。このよ
うなパッケージを固定するため、導電性の接着剤や導電
性テープを使用すると、真空度を極めて低下させること
になる。しかし、第４の実施例では図４（ｅ）に示すよ
うな治具を使用することにより高真空度を保つことがで
き、結晶粒（グレイン）観察が非常に容易になる。さら
に図４（ｆ）に示される治具を使用することにより、図
４（ｅ）に示される治具の使用による高真空度と同じ位
の真空度を保つことができ、観察および分析の分解能が
極めて上昇するという効果がある。

【００４５】次に本発明の第５の実施例について図面を
参照して詳細に説明する。

【００４６】図５（ａ）および（ｂ）を参照すると、本
発明の第５の実施例である傾斜ホルダー５１は、ステン
レス，アルミ合金または銅合金のような金属、または導
電性の材質で形成される。傾斜ホルダー５１は底面に集
束イオンビーム用試料受け台１および走査型電子顕微鏡
用試料受け台１１のいずれにも取り付け可能な雌ネジ６
が形成されている。

【００４７】半導体集積回路１１の搭載面は、底面１２
に対してある傾斜角５２で形成されている。この傾斜ホ
ルダー５１により半導体集積回路７の断面などを観察す
る場合、集束イオンビーム用および走査型電子顕微鏡用
試料受け台を傾斜させなくても容易に観察することがで
きる。さらに試料受け台１または１１を傾斜させること
により傾斜角をより大きくすることができる。

【００４８】図５（ｃ）を参照すると、本発明の第５の
実施例を用いて集束イオンビームにて試料を観察する場
合、集束イオンビーム試料受け台１上に半導体集積回路
７を銀ペースト、または銀カーボンのような導電性の接
着剤で接着した傾斜ホルダー５１が取り付けられる。図
５（ｃ）に示される組合わせが集束イオンビーム試料室
に挿入され、試料が観察される。

【００４９】図５（ｅ）を参照すると、走査型電子顕微
鏡にて試料を観察する場合に、走査型電子顕微鏡試料受
け台１１上に集積回路７を、上述の導電性の接着剤で接
着した傾斜ホルダー５１が取り付けられる。図５（ｄ）
に示されるこの組合わせが走査型電子顕微鏡試料室に挿
入される。

【００５０】本発明の第５の実施例において、傾斜ホル
ダー５１は上述の導電性の材質で形成され、この傾斜ホ
ルダー５１の上面に導電性の接着剤を用いて半導体集積
回路７を接着することにより、半導体集積回路７が接地
されチャージアップすることなく加工，観察および分析
することができる。

【００５１】次に本発明の第４の実施例について図面を
参照して詳細に説明する。

【００５２】図６（ａ）および（ｂ）を参照すると、傾
斜受け台５３はステンレス，アルミ合金および銅合金の
ような金属、または導電性の材質から形成されている。
傾斜受け台５３の底面には、集束イオンビーム用試料受
け台１および走査型電子顕微鏡用試料受け台１１のいず
れも取り付けられる雌ネジ６が形成されている。一方、
上面には各種の試料観察ホルダー５，３３、または４６
が搭載可能な共通サイズの雄ネジ２が形成されている。
さらに各種の試料観察ホルダー搭載面は、図６（ｂ）に
示されるように底面に対してある傾斜角５２を有してい
る。

【００５３】図６（ｃ）を参照すると、集束イオンビー
ムにてピングリッドアレイ３１を傾斜させて観察する場
合には、集束イオンビーム試料受け台１上に傾斜受け台
５３が取り付けられる。さらに、その上にピングリッド
アレイ用試料観察ホルダー３３が取り付けられ、ピング
リッドアレイ３１が搭載，固定される。このように組合
わされたものが集束イオンビーム試料室に挿入して観察
する。

【００５４】図６（ｄ）を参照すると、走査型電子顕微
鏡にてピングリッドアレイ３１を傾斜させて観察する場
合には、走査型電子顕微鏡試料受け台１１上に傾斜受け
台５３が取り付けられる。さらに、その上にピングリッ
ドアレイ用試料観察ホルダー３３が取り付けられ、ピン
グリッドアレイ３１が搭載，固定される。そのように組
合わされたものが走査型電子顕微鏡試料室に挿入され、
走査型電子顕微鏡にて観察する。

【００５５】図６（ｅ）を参照すると、集束イオンビー
ムにてＴＡＢ４１を傾斜させて観察する場合には、集束
イオンビーム試料受け台１上に傾斜受け台５３が取り付
けられる。さらにその上にＴＡＢ用試料観察ホルダー４
６が取り付けられ、ＴＡＢ４１とＴＡＢ抑え板４３が搭
載，固定される。このように組合わされたものが集束イ
オンビーム試料室に挿入され、集束イオンビームにて観
察できる。

【００５６】図６（ｆ）を参照すると、走査型電子顕微
鏡にてＴＡＢ４１を傾斜させて観察する場合、走査型電
子顕微鏡試料受け台１１上に傾斜受け台５１が取り付け
られる。さらにその上にＴＡＢ用試料観察ホルダー４６
が取り付けられ、ＴＡＢ４１とＴＡＢ抑え板４３が搭
載，固定される。このように組合わされたものが走査型
電子顕微鏡試料室に挿入され、走査型電子顕微鏡で観察
される。第６の実施例において傾斜受け台６１は上述の
導電性の材質で形成され、上面には各種の試料観察ホル
ダー５，３３，４６を接続させることにより半導体集積
回路７が接地され、チャージアップすることなく加工，
観察および分析することができる。

【００５７】次に本発明の第７の実施例について図７〜
図１１を参照して詳細に説明する。

【００５８】半導体集積回路の加工，観察および分析を
行う際に、その位置が半導体集積回路のどこにあるかを
みつけだすことは困難である。

【００５９】図７（ｃ）および（ｄ）を参照すると、本
発明の第７の実施例はその位置を容易合わせるため、Ｆ
ＩＢ試料受け台１の上面に試料観察ホルダーの位置決め
固定ピン６１を備えている。他の要素は本発明の第１の
実施例と同じである。

【００６０】図９（ａ）を参照すると、図７（ｃ）およ
び（ｄ）に示される位置決め固定ピン６１の嵌合穴は、
ピングリッドアレイ用試料観察ホルダー３３の裏面に形
成された位置決め固定ピン受け６２である。なお、図９
（ａ）および（ｂ）に示されるピングリッドアレイ用試
料観察ホルダー３３は、この位置決め固定ピン受け６２
の他は、第３の実施例で示されるピングリッドアレイ用
試料観察ホルダー３３と同じものである。

【００６１】図９（ｃ）を参照すると、雄ネジ２をＦＩ
Ｂ試料受け台１の裏面からドライバーなどの六角レンチ
で締めることにより、雌ネジ６と雄ネジ２とでピングリ
ッドアレイ用試料観察ホルダー３３とＦＩＢ試料受け台
１とが組合わされる。このように組合わされたものがＦ
ＩＢ試料室に挿入されることにより、半導体集積回路７
の加工，観察および分析ができる。

【００６２】この加工，観察および分析の位置は、以下
のように決められる。

【００６３】図１１（ｉ）を参照すると、Ｚ座標は試料
挿入時にタングステン銃より０．５ｍｍの位置に合わせ
られており、装置のＸ，Ｙ，Ｑ座標と半導体集積回路７
のマーカー６３の位置とは常に対応がとれる。

【００６４】図９（ａ）および図１１（ｉ）を参照する
と、このため、Ｘ座標およびＹ座標を合わせる場合、一
例として制御用コンピュータに半導体集積回路のレイア
ウト図が一度挿入され、半導体集積回路とレイアウト図
とが対応づけられていれば、レイアウト上の位置を指定
するだけでＸ座標およびＹ座標の位置合わせができる。

【００６５】その他の例では、マーカー６３からの距離
がレイアウト図、もしくは微小寸法測定器などで測定さ
れ、制御用コンピュータに入力されると位置合わせがで
きる。また、断面観察など観察試料を傾斜させたい場合
は、制御用コンピュータに傾斜角を入力すれば制御用コ
ンピュータが座標Ｘ，ＹおよびＺの補正を行う。このた
め、Ｘ座標およびＹ座標を入力すれば断面観察も容易に
できる。

【００６６】図７（ｂ）を参照すると、走査型電子顕微
鏡装置はこの走査型電子顕微鏡本体、Ｘ，Ｙ，Ｚ，およ
びＱコントローラおよびＸ，Ｙ，ＺおよびＱ制御用コン
ピュータから構成される。このような構成をすることに
よりＦＩＢで加工および観察した場所を走査型電子顕微
鏡に交換しても、加工および観察した箇所を容易に位置
合わせすることができる。

【００６７】図８（ｇ）を参照すると、走査型電子顕微
鏡用試料受け台１１上には、位置決め固定ピン６１が形
成されている。この走査型電子顕微鏡用試料受け台１１
の他の要素は第３〜第５の実施例で示した走査型電子顕
微鏡用試料受け台１１と同じである。

【００６８】図９（ｄ）を参照すると、走査型電子顕微
鏡用試料受け台１１の裏面より雄ネジ２がドライバーな
どの六角レンチで締められることにより、雌ネジ６と雄
ネジ２とでピングリッドアレイ用試料観察ホルダー３３
と、走査型電子顕微鏡試料受け台１１とが接続される。

【００６９】図１０（ｅ）を参照すると、ＴＡＢ用試料
観察ホルダー４６の裏面に第４の実施例で示された雌ネ
ジ６の代わりに、位置決め固定ピン受け６２が形成され
ている。ＴＡＢ用試料観察ホルダー４６の他の要素は第
４の実施例で示されたＴＡＢ用試料観察ホルダー４６と
同じである。

【００７０】図１０（ｇ）を参照すると、雄ネジ２をＦ
ＩＢ試料受け台１の裏面からドライバーなどの六角レン
チで締めることにより雌ネジ６と雄ネジ２とでピングリ
ッドアレイ用試料観察ホルダー３３と、ＦＩＢ試料受け
台１とが組合わされる。このように組合わされたものが
ＦＩＢ試料室に挿入されることにより、加工および観察
したい位置を容易に合わせることができる。

【００７１】図８（ｈ）を参照すると、走査型電子顕微
鏡用試料受け台１１の裏面より雄ネジ２がドライバーな
どの六角レンチで締められることにより、雌ネジ６と雄
ネジ２とでＴＡＢ用試料観察ホルダー４６と、走査型電
子顕微鏡試料受け台１１とが接続される。この組合わさ
れたものが試料室に挿入されることにより、加工および
観察したい位置を容易に合わせることができる。

【００７２】次に本発明の第８の実施例について図１２
〜図１５を参照して詳細に説明する。

【００７３】半導体集積回路の加工，観察および分析を
行う際に、その位置が半導体集積回路のどこにあるかみ
つけだすことは困難であり、位置を合わせるための第７
の実施例では、試料受け台１または１１の裏面からネジ
止めしなければならなかった。第８の実施例は、この位
置合わせのため上面で固定できる例である。

【００７４】図１２（ａ）および（ｂ）を参照すると、
ＦＩＢ試料受け台１は、その上面に試料観察ホルダーの
試料受け金具７１が形成され、その金具７１の上に試料
観察ホルダー振動防止のための試料固定バネ７２が形成
される。他の要素は本発明の第１の実施例と同じであ
る。

【００７５】図１３（ａ）および（ｂ）を参照すると、
図１２（ａ）および（ｂ）に示される金具７１およびバ
ネ７２をスライドさせるため、ＰＧＡ用試料観察ホルダ
ー３３の裏面に試料固定用マウント７３が形成されてい
る。このホルダー３３の他の要素は、第３の実施例で示
されるピングリッドアレイ用試料観察ホルダー３３と同
じである。

【００７６】図１３（ｃ）を参照すると、試料固定用マ
ウント７３を試料受け金具７１にスライドして接続する
ことにより、ＰＧＡ用試料観察ホルダー３３とＦＩＢ試
料受け台１とが組合わされる。このように組合わされた
ものがＦＩＢ試料室に挿入されることにより、半導体集
積回路７の加工，観察および分析したい装置を容易に合
わせることができる。

【００７７】図１２（ｅ）を参照すると、走査型電子顕
微鏡用試料受け台１１はその上面に試料観察ホルダーの
試料受け金具７１を形成し、その金具７１の上に試料観
察ホルダーの振動を防止するため試料固定バネ７２を形
成している。その側面には走査型電子顕微鏡試料室に挿
入するための走査型電子顕微鏡治具マウント１２と、走
査型電子顕微鏡試料交換つまみ１３とを備えている。

【００７８】図１２（ｄ）を参照すると、図１３（ａ）
および（ｂ）に示される試料固定用マウント７３を、図
１２（ｅ）および（ｆ）に示される試料受け金具７１に
スライドして接続することにより、ＰＧＡ用試料観察ホ
ルダー３３と走査型電子顕微鏡試料受け台１１とが組合
わされる。このように組合わされたものを走査型電子顕
微鏡試料室に挿入することにより、半導体集積回路７の
加工，観察および分析したい位置を容易に合わせること
ができる。

【００７９】図１２（ｃ）および（ｄ）を参照すると、
第８の実施例における多試料用集積イオンビーム試料受
け台８は、第２の実施例で示された多試料用集束イオン
ビーム試料受け台８の上面に形成された雄ネジ２の代り
に、試料観察ホルダーのための複数の試料受け金具７１
を形成し、その上に試料観察ホルダーの振動防止のため
の複数の試料固定バネ７２を形成している。

【００８０】試料固定用マウト７３が試料受け金具７１
にスライドして接続されることにより、複数のＰＧＡ用
試料観察ホルダー３３とＦＩＢ試料受け台１が組合わさ
れる。この組合わされたものがＦＩＢ試料室に挿入され
ることにより、半導体集積回路７の加工，観察および分
析したい複数の位置を容易に合わせることができる。

【００８１】図１４（ｅ）を参照すると、ＴＡＢ用試料
観察ホルダー４６の裏面に第４の実施例で示された雌ネ
ジ６の代りに、試料固定用マウント７３が形成されてい
る。ＴＡＢ用試料観察ホルダー４６の他の要素は、第４
の実施例で示されたＴＡＢ用試料観察ホルダー４６と同
じである。

【００８２】図１４（ｇ）を参照すると、図１４（ｅ）
および（ｆ）で示される試料固定用マウント７３を図１
２（ａ）および（ｂ）で示される試料受け金具７１にス
ライドして接続することにより、ＴＡＢ用試料観察ホル
ダー４６とＦＩＢ試料受け台１とが組合わされる。この
ように組合わされたものがＦＩＢ試料室に挿入されるこ
とにより、半導体集積回路７の加工，観察および分析し
たい位置を容易に合わせることができる。

【００８３】図１３（ｅ）を参照すると、図１４（ｅ）
および（ｆ）で示される試料固定用マウント７３を、図
１２（ｆ）で示される試料受け金具７１にスライドして
接続することにより、ＴＡＢ用試料観察ホルダー４６と
走査型電子顕微鏡試料受け台１１とが組合わされる。こ
のように組合わされたものが走査型電子顕微鏡試料室に
挿入することにより、半導体集積回路７の加工，観察お
よび分析したい位置を容易に合わせることができる。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように本発明には以下の効
果がある。すなわち、第１に、ＳＥＭ用試料観察ホルダ
ーとＦＩＢ試料観察ホルダーにおいて試料観察用ホルダ
ーの共用化を図ることができるため、半導体集積回路は
試料観察ホルダーに接着するだけでよく、ＦＩＢにて試
料を加工後、走査型電子顕微鏡にて観察する場合、ある
いは、その逆の場合において、導体集積回路の載せ換え
が不要となり、そこで要した工数が大幅に短縮できると
いう効果がある。さらには、載せ換え時に発生していた
半導体集積回路を汚したり破損したりするという危険も
ないため、容易に試料を扱えるという効果がある。

【００８５】第２に、複数個の試料観察用ホルダーの搭
載ができるので、１回の試料室への挿入により、複数個
の半導体集積回路の加工および観察が可能となり、半導
体集積回路の載せ換えおよび試料室への出し入れ、さら
には、真空引き等に要する大幅な工数の削減が可能にな
るという効果がある。

【００８６】第３にチャージアップ防止できることであ
る。ＦＩＢではイオンビームを試料に当てると試料に正
電荷が帯電する。イオンビームと同時に電子ビームを当
てて結合させる方法もあるが、実用的にはイオンの量と
電子の量とが一致するようにコントロールすることは極
めて困難であり、正か負のどちらかの電荷がたまりチャ
ージアップを起こす。また、走査型電子顕微鏡の場合、
電子ビームを試料に当てると試料に電子が帯電しチャー
ジアップを起こす。本発明では、試料を接地することに
より電荷が抜けチャージアップを防止することができ
る。

【００８７】第４に真空度の低下を防止することができ
ないことにある。ＦＩＢおよび走査型電子顕微鏡観察に
おいて、真空度が高いほど観察の解像度が上昇する。特
にＦＩＢによる結晶粒観察を行う際には高真空度が必要
であり、また、走査型電子顕微鏡による特性Ｘ線を検出
して分析を行う際、高真空度であるほど分析の制度（分
解能）が上がる。本発明では、受け台にホルダーを搭載
後、ピングリッドアレイを探索固定することにより、高
真空度を達成できる。

【００８８】第５に本発明は、半導体集積回路７の加
工，観察および分析したい位置を容易に合わせることが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。

【図２】本発明の第２の実施例を示す図である。

【図３】本発明の第３の実施例を示す図である。

【図４】本発明の第４の実施例を示す図である。

【図５】本発明の第５の実施例を示す図である。

【図６】本発明の第６の実施例を示す図である。

【図７】本発明の第７の実施例を示す図である。

【図８】本発明の第７の実施例を示す図である。

【図９】本発明の第７の実施例を示す図である。

【図１０】本発明の第７の実施例を示す図である。

【図１１】本発明の第７の実施例を示す図である。

【図１２】本発明の第８の実施例を示す図である。

【図１３】本発明の第８の実施例を示す図である。

【図１４】本発明の第８の実施例を示す図である。

【図１５】本発明の第８の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１ＦＩＢ用試料受け台２雄ネジ３ＦＩＢ治具マウント４ＦＩＢ試料交換用フック５試料観察ホルダー６雌ネジ７半導体集積回路８多試料用ＦＩＢ試料受け台１１走査型電子顕微鏡試料受け台１２走査型電子顕微鏡治具マウント１３走査型電子顕微鏡試料交換用フック２１ＦＩＢ用試料観察治具３１ＰＧＡ３２ＰＧＡピン３３ＰＧＡ用試料観察ホルダー３４ＰＧＡピン保護穴３５ＰＧＡ固定金具４１ＴＡＢ４２スプロケットホール４３ＴＡＢ抑え板４４開孔穴４５デバイスホール４６ＴＡＢ用試料観察ホルダー４７ＴＡＢ固定ピン４８固定治具４９凹部５１傾斜ホルダー５２傾斜角５３傾斜受け台６１位置決め固定ピン６２位置決め固定ピン受け６３マーカー７１試料受け金具７２試料固定バネ７３試料固定用マウント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｄ 7630−4ＭＪ 7630−4Ｍ // Ｈ０１Ｌ 21/3065

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】片面に集束イオンビーム試料受け台と、
走査型電子顕微鏡試料受け台との両方に固定しうる共用
固定構造を有する試料観察ホルダーを備えた半導体観察
用ホルダー装置。
【請求項２】前記共用固定構造はネジで構成すること
を特徴とする請求項１記載の半導体観察用ホルダー装
置。
【請求項３】前記共用固定構造は試料受け金具、およ
びこの試料受け金具の上に形成されたバネで構成するこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体観察ホルダー装
置。
【請求項４】前記共用固定構造を有する面と反対の面
に、半導体集積回路を固着することを特徴とする請求項
１，２または３記載の半導体観察用ホルダー装置。
【請求項５】前記共用固定構造を有する面と反対の面
にピングリッドアレイ固定用金具および該ピングリッド
アレイのピン挿入用穴を有することを特徴とする請求項
１，２または３記載の半導体観察用ホルダー装置。
【請求項６】前記共用固定構造を有する面と反対の面
に、半導体集積回路をテープ自動ボンディングしたＴＡ
Ｂを固定するためのＴＡＢ抑え板と、このＴＡＢ抑え板
とともにＴＡＢを固定するための固定治具とを備えたこ
とを特徴とする請求項１，２または３記載の半導体観察
用ホルダー装置。
【請求項７】前記共用固定構造を有する面と反対の面
が傾斜面であり、前記半導体集積回路を該傾斜面に固着
し、または前記ピングリッドアレイを固定した試料観察
ホルダーおよび前記ＴＡＢを固定した試料観察ホルダー
のいずれか１つを、該傾斜面に搭載することを特徴とす
る請求項１，２，３，４，５または６記載の半導体観察
用ホルダー装置。
【請求項８】前記集束イオンビーム試料受け台の上面
と前記走査型電子顕微鏡試料受け台の上面との少なくと
も一方に位置決めピンを有し、試料観察ホルダーの底面
に該位置決めピンを受けるための穴を有することを特徴
とする請求項１，２，３，４，５または６記載の半導体
観察用ホルダー装置。
【請求項９】前記試料観察ホルダー，前記試料観察ホ
ルダーに半導体集積回路を固着するための接着剤，前記
ピングリッド固定用金具，前記ＴＡＢ抑え板、および前
記ＴＡＢ固定のための固定治具を導電性材質で形成する
とともに、前記共用固定構造で固定される前記集束イオ
ンビーム試料受け台と、前記走査型電子顕微鏡試料受け
台との少なくとも一方を導電性材質で形成することを特
徴とする請求項１，２，３，４，５，６または７記載の
半導体観察用ホルダー装置。