JPH07333120A - 試料作成方法及びその装置 - Google Patents
試料作成方法及びその装置Info
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- JPH07333120A JPH07333120A JP6132241A JP13224194A JPH07333120A JP H07333120 A JPH07333120 A JP H07333120A JP 6132241 A JP6132241 A JP 6132241A JP 13224194 A JP13224194 A JP 13224194A JP H07333120 A JPH07333120 A JP H07333120A
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- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/32—Polishing; Etching
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- H01J2237/31745—Etching microareas for preparing specimen to be viewed in microscopes or analyzed in microanalysers
Abstract
(57)【要約】
【目的】集束イオンビーム加工により、ＴＥＭ試料を失
敗することなく適切な厚さに仕上げることができる試料
作製方法とその装置を提供することにある。 【構成】集束イオンビームの位置ドリフト測定用マーク
６を、集束イオンビーにより試料４２の突起部１の観察
領域４内に加工し、加工途中にビームの位置のドリフト
を補正するためにこのマーク６を適切な頻度で集束イオ
ンビームにより観察する際、観察領域４が薄膜部３にか
からないようにする。また、薄膜部３の厚さを加工中に
モニタすることで加工のし過ぎ、または加工不足を防
ぐ。 【効果】集束イオンビームの位置ドリフトがあっても精
度よく薄膜部を加工することができる。また、薄膜部の
厚さを加工中にモニタすることにより、適切な切り込み
量を設定できる。これによりＴＥＭ試料を高い成功率で
短時間に適切な厚さに仕上げることができ、ＴＥＭ観察
の能率を飛躍的に高める効果が得られる。
敗することなく適切な厚さに仕上げることができる試料
作製方法とその装置を提供することにある。 【構成】集束イオンビームの位置ドリフト測定用マーク
６を、集束イオンビーにより試料４２の突起部１の観察
領域４内に加工し、加工途中にビームの位置のドリフト
を補正するためにこのマーク６を適切な頻度で集束イオ
ンビームにより観察する際、観察領域４が薄膜部３にか
からないようにする。また、薄膜部３の厚さを加工中に
モニタすることで加工のし過ぎ、または加工不足を防
ぐ。 【効果】集束イオンビームの位置ドリフトがあっても精
度よく薄膜部を加工することができる。また、薄膜部の
厚さを加工中にモニタすることにより、適切な切り込み
量を設定できる。これによりＴＥＭ試料を高い成功率で
短時間に適切な厚さに仕上げることができ、ＴＥＭ観察
の能率を飛躍的に高める効果が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子などの特定
個所を透過電子顕微鏡で観察するための試料作製方法に
係り、特に集束イオンビーム加工による試料作成方法、
及びその装置に関する。
個所を透過電子顕微鏡で観察するための試料作製方法に
係り、特に集束イオンビーム加工による試料作成方法、
及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子などの特定のメモリセルのゲ
ート部分の解析や、特定のコンタクトホール部の金属接
合界面の解析など、特定個所の透過電子顕微鏡（以下Ｔ
ＥＭと称する）用試料の作成には、近年集束イオンビー
ム（以下、ＦＩＢと略称）加工が用いられるようになっ
た。この一例を図面にしたがって説明すると、例えば図
２に示すように試料４２の表面を研磨機により削り、幅
３０〜１００μｍ（典型的には５０μｍ）、高さ１０〜
１００μｍ（典型的には５０μｍ）の突起部１を残し、
この突起部のほぼ中央に観察したい個所があるようにす
る。
ート部分の解析や、特定のコンタクトホール部の金属接
合界面の解析など、特定個所の透過電子顕微鏡（以下Ｔ
ＥＭと称する）用試料の作成には、近年集束イオンビー
ム（以下、ＦＩＢと略称）加工が用いられるようになっ
た。この一例を図面にしたがって説明すると、例えば図
２に示すように試料４２の表面を研磨機により削り、幅
３０〜１００μｍ（典型的には５０μｍ）、高さ１０〜
１００μｍ（典型的には５０μｍ）の突起部１を残し、
この突起部のほぼ中央に観察したい個所があるようにす
る。
【０００３】次に、図３に示すように、集束イオンビー
ム２にて突起部１の両側に深さｄ＝３〜１０μｍ、幅ｗ
＝４〜１５μｍの加工を施し、中央部に厚さｔの薄膜部
３を残す。この薄膜部３に観察したい個所があるように
する。この薄膜部３はＴＥＭ観察を行なうため、その厚
さｔは１００ｎｍ程度以下である必要がある。このわず
かな厚さを残すため、初めはビーム径０．５〜１μｍ程
度の集束イオンビームにより、膜厚１μｍ程度を残すよ
うに加工し、さらにビーム径を０．１μｍ程度以下のよ
り細いビームを用いて、薄膜部３の厚さｔを徐々に追い
込んでいき、ＴＥＭの観察用試料しとて必要とされる最
終的な厚さ１００ｎｍ程度以下に仕上げるようにする。
ム２にて突起部１の両側に深さｄ＝３〜１０μｍ、幅ｗ
＝４〜１５μｍの加工を施し、中央部に厚さｔの薄膜部
３を残す。この薄膜部３に観察したい個所があるように
する。この薄膜部３はＴＥＭ観察を行なうため、その厚
さｔは１００ｎｍ程度以下である必要がある。このわず
かな厚さを残すため、初めはビーム径０．５〜１μｍ程
度の集束イオンビームにより、膜厚１μｍ程度を残すよ
うに加工し、さらにビーム径を０．１μｍ程度以下のよ
り細いビームを用いて、薄膜部３の厚さｔを徐々に追い
込んでいき、ＴＥＭの観察用試料しとて必要とされる最
終的な厚さ１００ｎｍ程度以下に仕上げるようにする。
【０００４】なお、これに関連する第１の従来技術とし
ては、例えば特開平５−１５９８１号公報が挙げられ、
断面ＳＥＭ観察用の試料の加工方法として最終的に得た
い断面の位置を規定できるマークを加工し、これの走査
イオン像（ＳＩＭ像）を利用して仕上げ加工位置を設定
する方式が知られている。
ては、例えば特開平５−１５９８１号公報が挙げられ、
断面ＳＥＭ観察用の試料の加工方法として最終的に得た
い断面の位置を規定できるマークを加工し、これの走査
イオン像（ＳＩＭ像）を利用して仕上げ加工位置を設定
する方式が知られている。
【０００５】また、第２の従来技術としては、米国真空
学会発行の「真空科学技術誌、Ｂ、第１１巻、第３号
（５月／６月）、第５３１頁〜第５３５頁、１９９３
年」〔Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ１１，
（３），ｐｐ ５３１−５３５，（１９９３）〕に、Ｔ
ＥＭ観察用試料の加工方法として、ＦＩＢ加工中に電子
ビームを照射し、これにより生ずる２次電子、あるいは
反射電子を観察することで加工されて残った膜の厚さを
求めることが示されている。
学会発行の「真空科学技術誌、Ｂ、第１１巻、第３号
（５月／６月）、第５３１頁〜第５３５頁、１９９３
年」〔Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ１１，
（３），ｐｐ ５３１−５３５，（１９９３）〕に、Ｔ
ＥＭ観察用試料の加工方法として、ＦＩＢ加工中に電子
ビームを照射し、これにより生ずる２次電子、あるいは
反射電子を観察することで加工されて残った膜の厚さを
求めることが示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】集束イオンビーム２の
位置のドリフトは０．１μｍ〜０．５μｍ／１０分程度
あることが多い。このため図４の試料加工面の要部平面
図に示したように、加工中にビームが薄膜部３の中央方
向へドリフトすると、薄膜部３を必要以上に加工し過ぎ
て、観察すべき個所を誤って削り取ってしまうことがし
ばしばあった。
位置のドリフトは０．１μｍ〜０．５μｍ／１０分程度
あることが多い。このため図４の試料加工面の要部平面
図に示したように、加工中にビームが薄膜部３の中央方
向へドリフトすると、薄膜部３を必要以上に加工し過ぎ
て、観察すべき個所を誤って削り取ってしまうことがし
ばしばあった。
【０００７】また、薄膜部３の厚さｔが２００ｎｍ程度
に近づくと、走査イオン像により薄膜部３を認識しにく
くなり、加工領域５を設定すること自体が困難になり、
観察すべき個所を加工してしまう危険性が高かった。そ
こで第１の従来技術では、図４に示すように薄膜部３の
観察領域４で示す領域にマーク６ａ、６ｂを設け、これ
の走査イオン像（ＳＩＭ像）を観察することで、これを
たよりに加工領域５を定めていた。ところが薄膜部３の
厚さが２００ｎｍ程度の薄さに近づくと、走査イオン像
をとることにより薄膜部３の頂上部が加工されてしま
い、薄膜部３が薄くなり過ぎてしまう危険性があった。
に近づくと、走査イオン像により薄膜部３を認識しにく
くなり、加工領域５を設定すること自体が困難になり、
観察すべき個所を加工してしまう危険性が高かった。そ
こで第１の従来技術では、図４に示すように薄膜部３の
観察領域４で示す領域にマーク６ａ、６ｂを設け、これ
の走査イオン像（ＳＩＭ像）を観察することで、これを
たよりに加工領域５を定めていた。ところが薄膜部３の
厚さが２００ｎｍ程度の薄さに近づくと、走査イオン像
をとることにより薄膜部３の頂上部が加工されてしま
い、薄膜部３が薄くなり過ぎてしまう危険性があった。
【０００８】また、第２の従来技術では、ＳＥＭ用の電
子銃本体と電源と制御系を備えると高額なものとなり、
かつ電子銃本体を被加工物の近くに置くため、集束イオ
ンビーム光学系の作動距離と電子ビーム光学系の作動距
離を共に十分小さくすることが空間的にむずかしい。こ
のため実用的な集束イオンビーム加工装置にＳＥＭを取
り付けることは装置価格が高くなる点と、ビームを十分
細く集束させることが困難になる点の２つの問題点があ
った。
子銃本体と電源と制御系を備えると高額なものとなり、
かつ電子銃本体を被加工物の近くに置くため、集束イオ
ンビーム光学系の作動距離と電子ビーム光学系の作動距
離を共に十分小さくすることが空間的にむずかしい。こ
のため実用的な集束イオンビーム加工装置にＳＥＭを取
り付けることは装置価格が高くなる点と、ビームを十分
細く集束させることが困難になる点の２つの問題点があ
った。
【０００９】また、上記従来技術では薄膜部の膜厚分布
をみるための具体的な手段や、薄膜部を透過した電子ビ
ームそのものを検出する手段については何ら配慮されて
いなかった。このため通常の集束イオンビーム加工装置
でＴＥＭ観察用試料を作成すると、何回も失敗を繰り返
すことが多く、作業能率が極めて悪くＴＥＭ観察データ
を得るのにも時間が大変長くかかるという問題点があっ
た。また一つしかない試料の場合は、これを破壊してし
まうことを恐れて、十分薄く加工することができないと
いう問題点もあった。
をみるための具体的な手段や、薄膜部を透過した電子ビ
ームそのものを検出する手段については何ら配慮されて
いなかった。このため通常の集束イオンビーム加工装置
でＴＥＭ観察用試料を作成すると、何回も失敗を繰り返
すことが多く、作業能率が極めて悪くＴＥＭ観察データ
を得るのにも時間が大変長くかかるという問題点があっ
た。また一つしかない試料の場合は、これを破壊してし
まうことを恐れて、十分薄く加工することができないと
いう問題点もあった。
【００１０】したがって、本発明の目的は、上記従来の
問題点を解消することにあり、その第１の目的は、集束
イオンビーム加工によりＴＥＭ試料を失敗することなく
適切な厚さに確実に仕上げることができる試料作成方法
を、そして第２の目的は実用性のある経済的な試料作成
装置を、それぞれ提供することにある。
問題点を解消することにあり、その第１の目的は、集束
イオンビーム加工によりＴＥＭ試料を失敗することなく
適切な厚さに確実に仕上げることができる試料作成方法
を、そして第２の目的は実用性のある経済的な試料作成
装置を、それぞれ提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、（１）突起部１に集束イオンビームの
位置ドリフト測定用マーク６を、予め定められた所定の
膜厚に加工される薄膜部３よりも外側に設け、加工途中
に適切な頻度でこのマークを観察領域４が薄膜部３を含
まないようにして集束イオンビーム２によりこれを観察
し、ビームの位置のドリフトを測定しこれを補正するこ
と、（２）薄膜部３の厚さを、電子ビームに比べて安価
な例えば光などを用いて加工中にモニタすることで加工
のしすぎを防ぐこと、（３）光や電子ビームを走査する
ことにより薄膜部３の膜厚分布を測定すること、等を行
なうものである。以下、本発明の具体的な目的達成手段
について詳述する。
に、本発明では、（１）突起部１に集束イオンビームの
位置ドリフト測定用マーク６を、予め定められた所定の
膜厚に加工される薄膜部３よりも外側に設け、加工途中
に適切な頻度でこのマークを観察領域４が薄膜部３を含
まないようにして集束イオンビーム２によりこれを観察
し、ビームの位置のドリフトを測定しこれを補正するこ
と、（２）薄膜部３の厚さを、電子ビームに比べて安価
な例えば光などを用いて加工中にモニタすることで加工
のしすぎを防ぐこと、（３）光や電子ビームを走査する
ことにより薄膜部３の膜厚分布を測定すること、等を行
なうものである。以下、本発明の具体的な目的達成手段
について詳述する。
【００１２】上記第１の目的は、集束イオンビーム加工
により薄膜試料を作成するに際し、被加工物に集束イオ
ンビームの位置ドリフト測定用マークを設け、所定の頻
度で前記マークを走査２次荷電粒子像として観察をする
ことによりイオンビームの位置ドリフトを補正しながら
前記被加工物を加工する方法であって、前記マークを、
予め定められた所定の厚さに加工される薄膜部よりも外
側に設け、前記集束イオンビームによる加工領域と観察
領域の一辺が共に加工中の薄膜の加工面に接するか、も
しくは前記観察領域の一辺が加工面に接触することなく
その反対方向に離れた位置関係となるように設定して前
記薄膜部を形成する工程を有して成る試料作成方法によ
り、達成される。
により薄膜試料を作成するに際し、被加工物に集束イオ
ンビームの位置ドリフト測定用マークを設け、所定の頻
度で前記マークを走査２次荷電粒子像として観察をする
ことによりイオンビームの位置ドリフトを補正しながら
前記被加工物を加工する方法であって、前記マークを、
予め定められた所定の厚さに加工される薄膜部よりも外
側に設け、前記集束イオンビームによる加工領域と観察
領域の一辺が共に加工中の薄膜の加工面に接するか、も
しくは前記観察領域の一辺が加工面に接触することなく
その反対方向に離れた位置関係となるように設定して前
記薄膜部を形成する工程を有して成る試料作成方法によ
り、達成される。
【００１３】そして、好ましくは、上記イオンビームの
位置ドリフトを補正すると共に、集束イオンビームでの
加工中に、加工された残存膜厚をモニタすることであ
る。すなわち、膜厚をモニタしながら予め定められた所
定の膜厚に正確に加工し、薄膜部を形成することであ
る。
位置ドリフトを補正すると共に、集束イオンビームでの
加工中に、加工された残存膜厚をモニタすることであ
る。すなわち、膜厚をモニタしながら予め定められた所
定の膜厚に正確に加工し、薄膜部を形成することであ
る。
【００１４】この膜厚モニタ方法としては、例えば、
（１）光の干渉法、（２）シート光の透過量を検出する
方法、（３）走査レーザビーム光の透過像を検出する方
法、（４）電子ビームの透過量を検出する方法、（５）
走査電子ビームの透過像を検出する方法、及び（６）パ
ルスレーザビームの照射による薄膜の変形量を検出する
方法、などの周知の膜厚測定方法が用いられる。とりわ
け光学的測定手段による膜厚測定方法が実用的で好まし
い。
（１）光の干渉法、（２）シート光の透過量を検出する
方法、（３）走査レーザビーム光の透過像を検出する方
法、（４）電子ビームの透過量を検出する方法、（５）
走査電子ビームの透過像を検出する方法、及び（６）パ
ルスレーザビームの照射による薄膜の変形量を検出する
方法、などの周知の膜厚測定方法が用いられる。とりわ
け光学的測定手段による膜厚測定方法が実用的で好まし
い。
【００１５】また、集束イオンビームにより被加工物を
加工するに際しては、加工中に被加工物の加工面をわず
かに傾け、この傾きをモニタするようにしてもよい。こ
れは集束イオンビームの電流密度分布がテールを持つた
め、ビームを細く絞ってもテールの影響で被加工物の加
工端面がわずかに傾くことがあり、これを補償するため
である。したがって、この場合の被加工物の加工面の傾
斜角度は、使用する集束イオンビームの特性（電流密度
分布のテール）に見合ったものとする。この加工面の傾
きをモニタする方法としては、例えば加工面に照射した
光の反射角度を計測する方法等で容易に対応することが
できる。
加工するに際しては、加工中に被加工物の加工面をわず
かに傾け、この傾きをモニタするようにしてもよい。こ
れは集束イオンビームの電流密度分布がテールを持つた
め、ビームを細く絞ってもテールの影響で被加工物の加
工端面がわずかに傾くことがあり、これを補償するため
である。したがって、この場合の被加工物の加工面の傾
斜角度は、使用する集束イオンビームの特性（電流密度
分布のテール）に見合ったものとする。この加工面の傾
きをモニタする方法としては、例えば加工面に照射した
光の反射角度を計測する方法等で容易に対応することが
できる。
【００１６】また、本発明の第１の目的は、上記試料作
成方法により試料を加工する際、一方では集束イオンビ
ームを試料に照射することで加工面を形成し、他方では
前記加工面に集束イオンビームの走査速度とは大きく異
なった走査速度で電子ビームを走査させ、試料からの２
次荷電粒子を検出し、検出された２次荷電粒子信号を高
い周波数もしくは低い周波数のフィルタを通してノイズ
を除去し、このノイズ除去された信号を用いて走査電子
像もしくは走査イオン像を表示するようにした集束イオ
ンビーム加工方法によっても、達成される。この場合
も、加工面を透過した透過電子ビームから加工膜の膜厚
を計測することができ、膜厚をモニタしながら予め定め
られた目的とする所定の膜厚に正確に加工することがで
きる。また、集束イオンビームによる加工面を、光や電
子ビームを走査することにより薄膜部の膜厚分布を測定
することができる。
成方法により試料を加工する際、一方では集束イオンビ
ームを試料に照射することで加工面を形成し、他方では
前記加工面に集束イオンビームの走査速度とは大きく異
なった走査速度で電子ビームを走査させ、試料からの２
次荷電粒子を検出し、検出された２次荷電粒子信号を高
い周波数もしくは低い周波数のフィルタを通してノイズ
を除去し、このノイズ除去された信号を用いて走査電子
像もしくは走査イオン像を表示するようにした集束イオ
ンビーム加工方法によっても、達成される。この場合
も、加工面を透過した透過電子ビームから加工膜の膜厚
を計測することができ、膜厚をモニタしながら予め定め
られた目的とする所定の膜厚に正確に加工することがで
きる。また、集束イオンビームによる加工面を、光や電
子ビームを走査することにより薄膜部の膜厚分布を測定
することができる。
【００１７】なお、集束イオンビームでの試料加工時
と、ビームを走査して２次荷電粒子像を得る時のビーム
照射条件について説明すると、通常は、ビーム強度を固
定し走査速度を変え、加工時には走査速度を遅くして単
位面積当たりの照射量を多くして効率良く加工し、２次
荷電粒子像を得る時には逆に走査速度を速めて照射量を
少なくして試料に損傷を極力与えないように配慮する。
また、走査速度を固定する場合には、イオン源を制御し
て照射量を切り換えることになるが、装置構成の容易さ
を考慮すると前者の走査速度を制御する方が実用的で好
ましい。
と、ビームを走査して２次荷電粒子像を得る時のビーム
照射条件について説明すると、通常は、ビーム強度を固
定し走査速度を変え、加工時には走査速度を遅くして単
位面積当たりの照射量を多くして効率良く加工し、２次
荷電粒子像を得る時には逆に走査速度を速めて照射量を
少なくして試料に損傷を極力与えないように配慮する。
また、走査速度を固定する場合には、イオン源を制御し
て照射量を切り換えることになるが、装置構成の容易さ
を考慮すると前者の走査速度を制御する方が実用的で好
ましい。
【００１８】本発明の第２の目的は、高輝度イオン源
と、これを微細なスポットに集束させる集束光学系と、
試料上でイオンビームを偏向走査させるための偏向電極
系とを有する集束イオンビーム照射光学系と、試料か
らの２次荷電粒子を捉え走査２次荷電粒子像を得るため
の２次荷電粒子検出器と、走査２次荷電粒子像表示装置
とを有する２次荷電粒子像観察系と、試料室真空チャ
ンバ内に配設された試料を支持し移動させるためのステ
ージと、真空排気系とを少なくとも備えて成る集束イ
オンビーム加工装置において、イオンビーム走査による
観察領域と加工領域とを切り換えたとき、観察と加工の
領域のそれぞれ指定した一辺が一致するか、もしくは観
察領域の一辺が加工領域の一辺から試料加工面の反対方
向に後退した位置関係となるように切り換える手段を具
備して成る試料作成装置により、達成される。
と、これを微細なスポットに集束させる集束光学系と、
試料上でイオンビームを偏向走査させるための偏向電極
系とを有する集束イオンビーム照射光学系と、試料か
らの２次荷電粒子を捉え走査２次荷電粒子像を得るため
の２次荷電粒子検出器と、走査２次荷電粒子像表示装置
とを有する２次荷電粒子像観察系と、試料室真空チャ
ンバ内に配設された試料を支持し移動させるためのステ
ージと、真空排気系とを少なくとも備えて成る集束イ
オンビーム加工装置において、イオンビーム走査による
観察領域と加工領域とを切り換えたとき、観察と加工の
領域のそれぞれ指定した一辺が一致するか、もしくは観
察領域の一辺が加工領域の一辺から試料加工面の反対方
向に後退した位置関係となるように切り換える手段を具
備して成る試料作成装置により、達成される。
【００１９】また、上記試料作成装置においては、試
料室真空チャンバ内に配設されたステージ上に載置され
ている加工中の薄膜状試料（被加工物）の膜厚をモニタ
する手段を設けておくことが望ましい。
料室真空チャンバ内に配設されたステージ上に載置され
ている加工中の薄膜状試料（被加工物）の膜厚をモニタ
する手段を設けておくことが望ましい。
【００２０】上記膜厚をモニタする手段としては、例え
ば（１）光の照射装置と光干渉検出装置とを備えた手
段、（２）光の照射装置と光の透過量検出装置とを備え
た手段、（３）シート光照射装置と光の透過量検出装置
とを備えた手段、（４）走査レーザビーム光照射装置と
光透過量検出装置と走査透過像表示装置とを備えた手
段、（５）電子ビーム銃と電子ビームの透過量検出装置
とを備えた手段、（６）走査電子ビーム照射装置と電子
透過量検出装置と走査電子透過像表示装置とを備えた手
段、及び（７）パルスレーザ発信器とパルスレーザ照射
による薄膜の変形量を検出する干渉検出器とを備えた手
段、等のいずれかが用いられる。
ば（１）光の照射装置と光干渉検出装置とを備えた手
段、（２）光の照射装置と光の透過量検出装置とを備え
た手段、（３）シート光照射装置と光の透過量検出装置
とを備えた手段、（４）走査レーザビーム光照射装置と
光透過量検出装置と走査透過像表示装置とを備えた手
段、（５）電子ビーム銃と電子ビームの透過量検出装置
とを備えた手段、（６）走査電子ビーム照射装置と電子
透過量検出装置と走査電子透過像表示装置とを備えた手
段、及び（７）パルスレーザ発信器とパルスレーザ照射
による薄膜の変形量を検出する干渉検出器とを備えた手
段、等のいずれかが用いられる。
【００２１】また、上記いずれの膜厚をモニタする手段
においても、光や電子の照射部と検出部とは、試料ステ
ージに固定することができる。
においても、光や電子の照射部と検出部とは、試料ステ
ージに固定することができる。
【００２２】また、上記試料作成装置においては、試
料室真空チャンバ内に配設されたステージ上に載置され
ている加工中の薄膜状試料（被加工物）の加工面の傾き
を測定するモニタ手段を設けておくことが望ましい。こ
のモニタ手段としては、例えば光の照射装置と光の反射
位置を検出する装置とで構成することができる。
料室真空チャンバ内に配設されたステージ上に載置され
ている加工中の薄膜状試料（被加工物）の加工面の傾き
を測定するモニタ手段を設けておくことが望ましい。こ
のモニタ手段としては、例えば光の照射装置と光の反射
位置を検出する装置とで構成することができる。
【００２３】また、上記試料作成装置においては、さら
に集束イオンビーム加工中に薄膜状試料に照射できるよ
う構成された集束電子ビーム照射装置と、集束イオンビ
ームの走査速度とは独立の走査速度で電子ビームを走査
させる制御系と、試料からの２次荷電粒子を検出する２
次荷電粒子検出器と、検出された２次荷電粒子信号を高
い周波数もしくは低い周波数でフィルタする回路と、フ
ィルタしたあとの信号を用いて走査電子像もしくは走査
イオン像を表示する表示装置とを配設することもでき
る。これにより、加工される薄膜の膜厚及び膜厚分布を
知ることができ、この膜厚情報を集束イオンビーム加工
の膜厚制御にフィードバックすれば、膜厚分布をより均
一化した高精度の加工を可能とする。
に集束イオンビーム加工中に薄膜状試料に照射できるよ
う構成された集束電子ビーム照射装置と、集束イオンビ
ームの走査速度とは独立の走査速度で電子ビームを走査
させる制御系と、試料からの２次荷電粒子を検出する２
次荷電粒子検出器と、検出された２次荷電粒子信号を高
い周波数もしくは低い周波数でフィルタする回路と、フ
ィルタしたあとの信号を用いて走査電子像もしくは走査
イオン像を表示する表示装置とを配設することもでき
る。これにより、加工される薄膜の膜厚及び膜厚分布を
知ることができ、この膜厚情報を集束イオンビーム加工
の膜厚制御にフィードバックすれば、膜厚分布をより均
一化した高精度の加工を可能とする。
【００２４】
【作用】集束イオンビームでビーム位置ドリフトを測定
するためにマークを観察する際、その観察領域が薄膜部
を含まないようにするので、観察部を加工してしまうこ
とを防止できる。また、薄膜部の厚さをモニタできるの
で集束イオンビームの加工位置の設定を正確にすること
ができる。
するためにマークを観察する際、その観察領域が薄膜部
を含まないようにするので、観察部を加工してしまうこ
とを防止できる。また、薄膜部の厚さをモニタできるの
で集束イオンビームの加工位置の設定を正確にすること
ができる。
【００２５】以下、本発明の位置マークの観察原理を図
面を用いて具体的に説明する。図４に示したように、ま
だ薄膜部３の厚さが予め定められた目的とする厚さより
も十分に厚いうちは従来方法と同様に観察領域４を薄膜
部３が中央に見えるように設定する。そして加工領域５
を設定して加工を行なう。しかし、加工が進み薄膜部３
が十分薄くなってしまうと、観察領域４を図４に示した
ようにとると薄膜部３の頂上部を加工してしまう。
面を用いて具体的に説明する。図４に示したように、ま
だ薄膜部３の厚さが予め定められた目的とする厚さより
も十分に厚いうちは従来方法と同様に観察領域４を薄膜
部３が中央に見えるように設定する。そして加工領域５
を設定して加工を行なう。しかし、加工が進み薄膜部３
が十分薄くなってしまうと、観察領域４を図４に示した
ようにとると薄膜部３の頂上部を加工してしまう。
【００２６】そこで本発明では、図５に示すように、薄
膜部３の例えば右側を加工中、ビームの位置ドリフトを
測定するために走査イオン像によってマーク６を観察す
る際には、加工領域５の左端に観察領域４の左端が一致
するように位置決めするか、もしくは左端を加工面とは
反対方向にずらして観察領域４の位置を定める。もちろ
ん薄膜部の左側を加工している場合は、この逆の関係と
なり、加工領域の右端に観察領域４の右端を一致させる
か、もしくは加工領域の右端からずらして観察領域４の
位置を定める。ここで重要なのは、薄膜部３を加工して
いる側の観察領域４の位置決めであり、加工領域５の薄
膜部３の加工面に接している位置よりも観察領域４を薄
膜部３の側には絶対にはみ出さないことである。この図
の場合は加工領域５と観察領域４との左端を一致させて
いる。
膜部３の例えば右側を加工中、ビームの位置ドリフトを
測定するために走査イオン像によってマーク６を観察す
る際には、加工領域５の左端に観察領域４の左端が一致
するように位置決めするか、もしくは左端を加工面とは
反対方向にずらして観察領域４の位置を定める。もちろ
ん薄膜部の左側を加工している場合は、この逆の関係と
なり、加工領域の右端に観察領域４の右端を一致させる
か、もしくは加工領域の右端からずらして観察領域４の
位置を定める。ここで重要なのは、薄膜部３を加工して
いる側の観察領域４の位置決めであり、加工領域５の薄
膜部３の加工面に接している位置よりも観察領域４を薄
膜部３の側には絶対にはみ出さないことである。この図
の場合は加工領域５と観察領域４との左端を一致させて
いる。
【００２７】１つの薄膜部の加工の初期に観察した走査
イオン像を図６に示す。この観察領域４中に入るような
位置に、マーク６を集束イオンビームにより予め加工し
ておく。このマーク６は観察領域４外にはみ出さず、必
ず観察領域４内に位置するように設け、薄膜部３の領域
内にかからずに外側に位置するように設けることが重要
である。このマーク６の十字の幅は、通常、０．１μｍ
程度ととしておくことが望ましい。
イオン像を図６に示す。この観察領域４中に入るような
位置に、マーク６を集束イオンビームにより予め加工し
ておく。このマーク６は観察領域４外にはみ出さず、必
ず観察領域４内に位置するように設け、薄膜部３の領域
内にかからずに外側に位置するように設けることが重要
である。このマーク６の十字の幅は、通常、０．１μｍ
程度ととしておくことが望ましい。
【００２８】さらに進んだ加工の途中で観察した走査イ
オン像の例を図７に示す。図６における基準軸ｘ、ｙか
らのマーク６の位置ｘ1、ｙ1と、図７におけるｘ2、ｙ2
を読み取り、ｄｘ＝ｘ2−ｘ1、ｄｙ＝ｙ2−ｙ1がビーム
位置ドリフトである。このビームを偏向することにより
ｄｘ、ｄｙだけビームの位置を戻す。観察をする頻度は
ビームの安定性にもよるが、１分から５分ごとが好まし
い。
オン像の例を図７に示す。図６における基準軸ｘ、ｙか
らのマーク６の位置ｘ1、ｙ1と、図７におけるｘ2、ｙ2
を読み取り、ｄｘ＝ｘ2−ｘ1、ｄｙ＝ｙ2−ｙ1がビーム
位置ドリフトである。このビームを偏向することにより
ｄｘ、ｄｙだけビームの位置を戻す。観察をする頻度は
ビームの安定性にもよるが、１分から５分ごとが好まし
い。
【００２９】
【実施例】以下、図面にしたがい本発明の一実施例を説
明する。 〈実施例１〉この例は、本発明に係るイオンビーム加工
による試料作成方法の一例を説明するものであり、以
下、図５〜図７にしたがいイオンビームの位置のドリフ
トを測定するためのマーク観察方法およびビーム位置の
ドリフト補正を含め、被加工物の加工の進め方に即して
具体的に詳細に説明する。
明する。 〈実施例１〉この例は、本発明に係るイオンビーム加工
による試料作成方法の一例を説明するものであり、以
下、図５〜図７にしたがいイオンビームの位置のドリフ
トを測定するためのマーク観察方法およびビーム位置の
ドリフト補正を含め、被加工物の加工の進め方に即して
具体的に詳細に説明する。
【００３０】先ず、図５において、試料４２の突起部１
に形成する薄膜部３が２μｍ前後と最終加工仕上げ厚さ
である１００〜２００ｎｍに比べれば十分厚い厚さにな
るように粗加工を行なう。仕上げ加工に入る前に、図５
に示した観察領域４のＳＩＭ像をその左端が、薄膜部３
の目標とする仕上げ面に一致するようにとる。そして、
図６に示すＳＩＭ像をとり、画面の左端（即ち、目標と
する仕上げ加工面）とマーク６とのｘ方向の距離ｘ0を
測定しておく。同時に画面の中心線とそれぞれのマーク
との距離ｘ1、ｙ1も、それぞれのマークについて測定し
ておく。
に形成する薄膜部３が２μｍ前後と最終加工仕上げ厚さ
である１００〜２００ｎｍに比べれば十分厚い厚さにな
るように粗加工を行なう。仕上げ加工に入る前に、図５
に示した観察領域４のＳＩＭ像をその左端が、薄膜部３
の目標とする仕上げ面に一致するようにとる。そして、
図６に示すＳＩＭ像をとり、画面の左端（即ち、目標と
する仕上げ加工面）とマーク６とのｘ方向の距離ｘ0を
測定しておく。同時に画面の中心線とそれぞれのマーク
との距離ｘ1、ｙ1も、それぞれのマークについて測定し
ておく。
【００３１】次に、図６に示すＳＩＭ像上で、切り込み
を１μｍ程度にした加工領域を設定し加工を行なう。加
工が終わったならば再度ＳＩＭ像を観察する。この際、
図７に示すように、マーク６の位置がｘ2、ｙ2（ただし
ｘ2≠ｘ1、ｙ2≠ｙ1）となっている場合は、ｘ2−ｘ1、
ｙ2−ｙ1がビームの位置ずれ（ドリフト）であるから、
観察領域４を、それぞれｘ2−ｘ1とｙ2−ｙ1だけｘ方
向、ｙ方向に平行移動する。すると、画面の左端が目標
とする仕上げ加工面に一致する。そして、その仕上げ加
工面とマークの距離がｘ0であることを再確認する。
を１μｍ程度にした加工領域を設定し加工を行なう。加
工が終わったならば再度ＳＩＭ像を観察する。この際、
図７に示すように、マーク６の位置がｘ2、ｙ2（ただし
ｘ2≠ｘ1、ｙ2≠ｙ1）となっている場合は、ｘ2−ｘ1、
ｙ2−ｙ1がビームの位置ずれ（ドリフト）であるから、
観察領域４を、それぞれｘ2−ｘ1とｙ2−ｙ1だけｘ方
向、ｙ方向に平行移動する。すると、画面の左端が目標
とする仕上げ加工面に一致する。そして、その仕上げ加
工面とマークの距離がｘ0であることを再確認する。
【００３２】そして、切り込みを更に０．５μｍに設定
する。すなわち、残膜厚さにすると、２μｍ−１μｍ−
０．５μｍ＝０．５μｍになる。そして加工を行なう。
この操作を繰り返すことにより、次第に切り込みを小さ
くして行き、目標とする仕上げ加工面に到達する。この
ように観察領域４を薄膜部３にかけないようにすること
で、薄膜部３が削られる心配がなくなり、かつ、加工途
中でマークのずれを測定することで、ビームのドリフト
を補正しつつ高精度な加工ができる。
する。すなわち、残膜厚さにすると、２μｍ−１μｍ−
０．５μｍ＝０．５μｍになる。そして加工を行なう。
この操作を繰り返すことにより、次第に切り込みを小さ
くして行き、目標とする仕上げ加工面に到達する。この
ように観察領域４を薄膜部３にかけないようにすること
で、薄膜部３が削られる心配がなくなり、かつ、加工途
中でマークのずれを測定することで、ビームのドリフト
を補正しつつ高精度な加工ができる。
【００３３】〈実施例２〉この例は、薄膜部３の厚さ、
更には厚さ分布をモニタする方法に関するものであり、
以下、図１と図８〜図１９により説明する。図１は、集
束イオンビーム２で加工中の薄膜部３の膜厚を測定する
光学系の概略断面図を示したものである。図示のよう
に、試料４２の薄膜部３の厚さを測定するために加工面
に観察光７を照射し、薄膜部３の表面で反射した光８と
反対側の表面で反射した光９とを干渉させ、加工が進む
につれての干渉の変化を干渉計１１にて観察することで
薄膜部の厚さを測定するものである。
更には厚さ分布をモニタする方法に関するものであり、
以下、図１と図８〜図１９により説明する。図１は、集
束イオンビーム２で加工中の薄膜部３の膜厚を測定する
光学系の概略断面図を示したものである。図示のよう
に、試料４２の薄膜部３の厚さを測定するために加工面
に観察光７を照射し、薄膜部３の表面で反射した光８と
反対側の表面で反射した光９とを干渉させ、加工が進む
につれての干渉の変化を干渉計１１にて観察することで
薄膜部の厚さを測定するものである。
【００３４】図８も、同じく集束イオンビーム２で加工
中の薄膜部３の膜厚を測定する光学系の概略断面図を示
したものである。図示のように、観察光７を薄膜部３に
透過させ、薄膜部を通らない参照光１０と干渉させ、薄
膜部３による観察光の位相ずれを検出することで厚さを
測定するものである。図１と図８の場合、観察光７は薄
膜部を透過する必要があるので、試料がＳｉである場合
は、赤外光が望ましい。
中の薄膜部３の膜厚を測定する光学系の概略断面図を示
したものである。図示のように、観察光７を薄膜部３に
透過させ、薄膜部を通らない参照光１０と干渉させ、薄
膜部３による観察光の位相ずれを検出することで厚さを
測定するものである。図１と図８の場合、観察光７は薄
膜部を透過する必要があるので、試料がＳｉである場合
は、赤外光が望ましい。
【００３５】図９も、同じく集束イオンビーム２で加工
中の薄膜部３の膜厚を測定する光学系の概略断面図を示
したものである。図示のように、薄膜部３にて吸収され
る波長の観察光７を薄膜部３に当て、透過してきた光の
強度をホトマルなどの測定器１２で測定し、厚さを測定
するものである。この場合は波長は短い方がよく、具体
的には試料の材質により決めるべきである。
中の薄膜部３の膜厚を測定する光学系の概略断面図を示
したものである。図示のように、薄膜部３にて吸収され
る波長の観察光７を薄膜部３に当て、透過してきた光の
強度をホトマルなどの測定器１２で測定し、厚さを測定
するものである。この場合は波長は短い方がよく、具体
的には試料の材質により決めるべきである。
【００３６】また、薄膜部３は図１０に示したように側
壁が斜めになる傾向がある。この角度は、後述するよう
にイオンビームの電流分布のテール形状によるものであ
り、精度の高い加工を行なうためには、このテール形状
および薄膜部３の側壁傾き角度を知ることが重要であ
る。そこで観察光７に集束したレーザビームを用い、こ
れが薄膜部３の側壁で反射されたビーム８をアレイ状の
検出器１２で検出することで、反射光８の位置を求め薄
膜部３の側壁の角度を求めることができる。
壁が斜めになる傾向がある。この角度は、後述するよう
にイオンビームの電流分布のテール形状によるものであ
り、精度の高い加工を行なうためには、このテール形状
および薄膜部３の側壁傾き角度を知ることが重要であ
る。そこで観察光７に集束したレーザビームを用い、こ
れが薄膜部３の側壁で反射されたビーム８をアレイ状の
検出器１２で検出することで、反射光８の位置を求め薄
膜部３の側壁の角度を求めることができる。
【００３７】図１１は、図１０と同様の方法であるが、
観察光７をシート光としアレイ状の測定器１２により強
度分布を測定し、薄膜部３の厚さの分布、多くの場合頂
上部が薄くなっていることを検出するものである。
観察光７をシート光としアレイ状の測定器１２により強
度分布を測定し、薄膜部３の厚さの分布、多くの場合頂
上部が薄くなっていることを検出するものである。
【００３８】また、図９において観察光７に集束したレ
ーザビームを用い、これを薄膜部３の領域で走査して走
査透過光像を得ることもできる。
ーザビームを用い、これを薄膜部３の領域で走査して走
査透過光像を得ることもできる。
【００３９】図１２は、集束電子銃１３より電子ビーム
１４を薄膜部３に当て、透過した電子ビームをファラデ
ーカップやシンチレータなどの電子ビーム検出器１６で
検出し、厚さを図るものである。電子ビーム１４のエネ
ルギを調節することにより適切な透過量を得ることがで
きる。薄膜部３は電子ビーム１４の透過率の大きく異な
る複数の材質からなる場合があり、この場合は薄膜部の
平均的な透過量を計測するのでは不十分となる。そこで
電子ビーム１４を走査できるようにすることにより膜厚
の分布を計ることが可能となる。また、透過電子顕微鏡
と同じ構造とすることで、集束イオンビーム加工中にＴ
ＥＭ像を観察することもできると云う効果がある。
１４を薄膜部３に当て、透過した電子ビームをファラデ
ーカップやシンチレータなどの電子ビーム検出器１６で
検出し、厚さを図るものである。電子ビーム１４のエネ
ルギを調節することにより適切な透過量を得ることがで
きる。薄膜部３は電子ビーム１４の透過率の大きく異な
る複数の材質からなる場合があり、この場合は薄膜部の
平均的な透過量を計測するのでは不十分となる。そこで
電子ビーム１４を走査できるようにすることにより膜厚
の分布を計ることが可能となる。また、透過電子顕微鏡
と同じ構造とすることで、集束イオンビーム加工中にＴ
ＥＭ像を観察することもできると云う効果がある。
【００４０】図１３〜図１５は、薄膜部３にパルスレー
ザ光１５を当てこれにより薄膜部３を加熱し、図１４も
しくは図１５に示すような熱膨張による変位δを起こさ
せるとこの変位δは厚さの関数となる。予め材質と薄膜
部の形状とレーザの吸収係数等から厚さと変位を計算し
ておき、あるいは実験で確かめておくことで、変位から
厚さを推定することができる。変位δの測定には観察光
７を薄膜部３の表面で反射させ、他の固定部で反射させ
た参照光（図示せず）と干渉させる。
ザ光１５を当てこれにより薄膜部３を加熱し、図１４も
しくは図１５に示すような熱膨張による変位δを起こさ
せるとこの変位δは厚さの関数となる。予め材質と薄膜
部の形状とレーザの吸収係数等から厚さと変位を計算し
ておき、あるいは実験で確かめておくことで、変位から
厚さを推定することができる。変位δの測定には観察光
７を薄膜部３の表面で反射させ、他の固定部で反射させ
た参照光（図示せず）と干渉させる。
【００４１】図１６に示すように、集束イオンビーム加
工においては、同図（ａ）に示すように電流密度分布が
曲線５０のようにテールを持つため、ビーム２を細く絞
ってもテールの影響で被加工物の加工端面が同図（ｂ）
の５１に示すように数度傾くことがある。例えば傾きが
２°とし、薄膜部３の高さを６μｍとすれば、その上部
と下部では６μｍ×ｔａｎ２°×２＝０．４μｍ程度の
厚さの違いがでてしまう。これでは均一な厚さのＴＥＭ
試料を作ることができないので、試料を加工する際、図
１７に示すように試料を予め前記の例の場合ならθ＝２
°傾けておくとよい。ところが、観察光７を水平に入射
させると反射光は２θだけ傾くので、試料から離れたと
ころに固定した反射光の干渉検出器には反射光が入らな
くなる問題がある。また、透過光を用いる場合でも薄膜
部３を通る光路長が１／ｃｏｓθだけ長くなってしまう
問題がある。また、試料を傾けなくとも１０μｍ程度の
薄膜部３に観察光７を合わせるのは難しい作業となる。
工においては、同図（ａ）に示すように電流密度分布が
曲線５０のようにテールを持つため、ビーム２を細く絞
ってもテールの影響で被加工物の加工端面が同図（ｂ）
の５１に示すように数度傾くことがある。例えば傾きが
２°とし、薄膜部３の高さを６μｍとすれば、その上部
と下部では６μｍ×ｔａｎ２°×２＝０．４μｍ程度の
厚さの違いがでてしまう。これでは均一な厚さのＴＥＭ
試料を作ることができないので、試料を加工する際、図
１７に示すように試料を予め前記の例の場合ならθ＝２
°傾けておくとよい。ところが、観察光７を水平に入射
させると反射光は２θだけ傾くので、試料から離れたと
ころに固定した反射光の干渉検出器には反射光が入らな
くなる問題がある。また、透過光を用いる場合でも薄膜
部３を通る光路長が１／ｃｏｓθだけ長くなってしまう
問題がある。また、試料を傾けなくとも１０μｍ程度の
薄膜部３に観察光７を合わせるのは難しい作業となる。
【００４２】そこで、図１８に示すように試料ステージ
３９に観察光照射のレンズ部５２や、透過光の干渉検出
器の受光部５３を取付け、ここへ光ファイバ５４や出力
ケーブル５５をつなぐとよい。観察光照射部５２と受光
部５３は予め大気中で、薄膜部を作りたい位置に対して
位置合せしておいてもよい。あるいは試料室真空チャン
バ内に入れてからでも、位置の微調整ができるようにし
ておいてもよい。なお、図１８では、照射部５２と受光
部５３とが左側と右側に分かれている場合を示したが、
反射光の検出系の場合はこれらを同一側に置くこともで
きる。
３９に観察光照射のレンズ部５２や、透過光の干渉検出
器の受光部５３を取付け、ここへ光ファイバ５４や出力
ケーブル５５をつなぐとよい。観察光照射部５２と受光
部５３は予め大気中で、薄膜部を作りたい位置に対して
位置合せしておいてもよい。あるいは試料室真空チャン
バ内に入れてからでも、位置の微調整ができるようにし
ておいてもよい。なお、図１８では、照射部５２と受光
部５３とが左側と右側に分かれている場合を示したが、
反射光の検出系の場合はこれらを同一側に置くこともで
きる。
【００４３】これまでの実施例では、薄膜部３の表面
に、ほぼ平行に集束イオンビーム２を当てる構成例につ
いて示してきたが、図１９に示すように、薄膜部３に集
束イオンビーム２を垂直に当てる方法もとれる。この場
合は、ステージ３９に観察光照射部５２と反射光検出部
５３を上向きに取り付ける。これにより薄膜部３の加工
中の厚さをモニタすることができる。
に、ほぼ平行に集束イオンビーム２を当てる構成例につ
いて示してきたが、図１９に示すように、薄膜部３に集
束イオンビーム２を垂直に当てる方法もとれる。この場
合は、ステージ３９に観察光照射部５２と反射光検出部
５３を上向きに取り付ける。これにより薄膜部３の加工
中の厚さをモニタすることができる。
【００４４】また、図１９においては、集束イオンビー
ムアシストエッチングを行なうために、ガスノズル６５
より反応性ガスが加工面に吹き付けられている。イオン
ビーム加工においては３０ｋＶ程度のエネルギを持った
イオンが加工面に入射するため、加工面にイオン衝撃に
よるダメージが生ずる。これに対し、集束イオンビーム
アシストエッチングによると、加工量のうち９／１０前
後は反応性ガスとの化学反応で除去されるので、加工体
積当たりのイオン照射量はイオンビーム単独加工に比べ
て少なくなる。すなわち、イオン衝撃によるダメージが
少なくなる。
ムアシストエッチングを行なうために、ガスノズル６５
より反応性ガスが加工面に吹き付けられている。イオン
ビーム加工においては３０ｋＶ程度のエネルギを持った
イオンが加工面に入射するため、加工面にイオン衝撃に
よるダメージが生ずる。これに対し、集束イオンビーム
アシストエッチングによると、加工量のうち９／１０前
後は反応性ガスとの化学反応で除去されるので、加工体
積当たりのイオン照射量はイオンビーム単独加工に比べ
て少なくなる。すなわち、イオン衝撃によるダメージが
少なくなる。
【００４５】なお、反応性ガスとしては、Ｓｉ、ＳｉＯ
2、ＳｉＮ等の試料に対しては例えばＸｅＦ2、ＳＦ6、
ＣＦ4等のフッ素系ガス単体、または混合ガスであり、
Ａｌ合金に対しては、例えばＣｌ2、ＳｉＣｌ4、ＢＣｌ
3、等の塩素系ガス単体、または混合ガスであり、試料
が様々な材料から構成されている場合には、上記を含む
ハロゲンガスの混合ガスが好適である。
2、ＳｉＮ等の試料に対しては例えばＸｅＦ2、ＳＦ6、
ＣＦ4等のフッ素系ガス単体、または混合ガスであり、
Ａｌ合金に対しては、例えばＣｌ2、ＳｉＣｌ4、ＢＣｌ
3、等の塩素系ガス単体、または混合ガスであり、試料
が様々な材料から構成されている場合には、上記を含む
ハロゲンガスの混合ガスが好適である。
【００４６】また、集束イオンビームアシストエッチン
グは、図１９に示したように加工面に垂直にイオンが照
射される場合に限らず、図１７に示したように加工面に
斜め、あるいはほぼ平行にイオンを入射させる場合に
も、同様に効果的であることは言うまでもない。
グは、図１９に示したように加工面に垂直にイオンが照
射される場合に限らず、図１７に示したように加工面に
斜め、あるいはほぼ平行にイオンを入射させる場合に
も、同様に効果的であることは言うまでもない。
【００４７】以下の実施例３〜９では、集束イオンビー
ム加工装置に、これまで説明したイオンビームの位置の
ドリフトを測定するためのマーク観察方法、ビーム位置
のドリフト補正、加工時の膜厚モニタ、および加工面の
傾きをモニタする方法などを取り入れた本発明の試料作
成装置の一例について説明するものである。
ム加工装置に、これまで説明したイオンビームの位置の
ドリフトを測定するためのマーク観察方法、ビーム位置
のドリフト補正、加工時の膜厚モニタ、および加工面の
傾きをモニタする方法などを取り入れた本発明の試料作
成装置の一例について説明するものである。
【００４８】〈実施例３〉図２０は、集束イオンビーム
加工装置に、図１に示した反射光の干渉検出装置を取り
付けた本発明装置の要部断面概略図である。先ず、集束
イオンビーム加工装置の主要部について説明すると、同
図において、２１はイオンビーム光学系であり、これは
液体金属イオン源２２と、引き出し電極２３と、制限ア
パチャ２４と、この制限アパチャを通ったイオンビーム
２５を集束する静電レンズ２６と、ブランキング電源２
７に接続されているブランキング電極２８と、ブランキ
ング・アパチャ２９と、偏向コントローラ３０に接続さ
れている偏向電極３１とを備える。
加工装置に、図１に示した反射光の干渉検出装置を取り
付けた本発明装置の要部断面概略図である。先ず、集束
イオンビーム加工装置の主要部について説明すると、同
図において、２１はイオンビーム光学系であり、これは
液体金属イオン源２２と、引き出し電極２３と、制限ア
パチャ２４と、この制限アパチャを通ったイオンビーム
２５を集束する静電レンズ２６と、ブランキング電源２
７に接続されているブランキング電極２８と、ブランキ
ング・アパチャ２９と、偏向コントローラ３０に接続さ
れている偏向電極３１とを備える。
【００４９】このイオンビーム光学系２１は光学系真空
チャンバ３８に納められており、このイオンビーム光学
系２１により集束されて偏向制御された集束イオンビー
ム２が、試料４２に照射される。試料４２は、Ｘ軸とＹ
軸とをそれぞれ中心として回転自在であり、かつＸ軸方
向とＹ軸方向に平行移動できるステージ３９ａ、３９ｂ
の上に載せられている。ステージ３９は試料室真空チャ
ンバ４０に入れられており、真空チャンバ３８と４０は
真空排気系４１により十分な真空度に排気される。
チャンバ３８に納められており、このイオンビーム光学
系２１により集束されて偏向制御された集束イオンビー
ム２が、試料４２に照射される。試料４２は、Ｘ軸とＹ
軸とをそれぞれ中心として回転自在であり、かつＸ軸方
向とＹ軸方向に平行移動できるステージ３９ａ、３９ｂ
の上に載せられている。ステージ３９は試料室真空チャ
ンバ４０に入れられており、真空チャンバ３８と４０は
真空排気系４１により十分な真空度に排気される。
【００５０】３２は、イオン源２２と引き出し電極２３
と静電レンズ２６とを制御する制御電源である。３３は
制御部としてのコンピュータで、これにより偏向コント
ローラ３０とブランキング電源２７と制御電源３２に接
続されている。
と静電レンズ２６とを制御する制御電源である。３３は
制御部としてのコンピュータで、これにより偏向コント
ローラ３０とブランキング電源２７と制御電源３２に接
続されている。
【００５１】３７は画像表示モニタである。集束イオン
ビーム２の照射により試料４２から飛び出した２次電
子、あるいは２次イオン等の２次荷電粒子を検出するマ
イクロチャネルプレート（ＭＣＰ）３５と、そのＭＣＰ
からの検出信号を捉えるアノード３６と、このアノード
３６及び偏向コントローラ３０とを接続した画像表示モ
ニタ〔走査イオン像（ＳＩＭ像）モニタ〕３７により、
走査イオン像が映しだされる。
ビーム２の照射により試料４２から飛び出した２次電
子、あるいは２次イオン等の２次荷電粒子を検出するマ
イクロチャネルプレート（ＭＣＰ）３５と、そのＭＣＰ
からの検出信号を捉えるアノード３６と、このアノード
３６及び偏向コントローラ３０とを接続した画像表示モ
ニタ〔走査イオン像（ＳＩＭ像）モニタ〕３７により、
走査イオン像が映しだされる。
【００５２】次に、反射光の干渉検出装置による膜厚モ
ニタ部の構成について説明すると、６１は、レーザなど
の可干渉性光源であり、試料４２の薄膜部３を一部透過
する波長の光が生成される。これより発生したレーザビ
ームをビームエキスパンダ６８により拡げ、ビームスプ
リッタ６９と、真空チャンバ４０の窓ガラス（反射防止
膜を施したもの）７０を通し、集光レンズ７１により試
料４２の薄膜部３に集光して照射する。薄膜部３の表面
で反射した光と薄膜３を通って反対側の表面で反射した
光を、ビームスプリッタ６９で反射させて干渉させ、集
光レンズ７２で集光し、この干渉光をホトダイオードな
どの光電変換素子を用いた干渉検出器１１にて検出す
る。
ニタ部の構成について説明すると、６１は、レーザなど
の可干渉性光源であり、試料４２の薄膜部３を一部透過
する波長の光が生成される。これより発生したレーザビ
ームをビームエキスパンダ６８により拡げ、ビームスプ
リッタ６９と、真空チャンバ４０の窓ガラス（反射防止
膜を施したもの）７０を通し、集光レンズ７１により試
料４２の薄膜部３に集光して照射する。薄膜部３の表面
で反射した光と薄膜３を通って反対側の表面で反射した
光を、ビームスプリッタ６９で反射させて干渉させ、集
光レンズ７２で集光し、この干渉光をホトダイオードな
どの光電変換素子を用いた干渉検出器１１にて検出す
る。
【００５３】この装置の動作機構について説明すると、
集束イオンビーム加工装置の主要部では、イオンビーム
光学系２１、ｘ、ｙステージ３９、像観察用の画像表示
モニタ３７、各種の制御系、等により実施例１で説明し
たと同様の操作方法にしたがい、ビーム位置のドリフト
を補正しながら集束イオンビーム加工領域と観察領域と
を所定の関係に保ちつつ、加工を進行させる。一方、膜
厚モニタ部では加工中の膜厚をモニタし、この膜厚情報
を集束イオンビーム加工の制御系にフィードバックし
て、試料薄膜部３の厚さが予め定められた目的の膜厚と
なるまで正確に加工する。
集束イオンビーム加工装置の主要部では、イオンビーム
光学系２１、ｘ、ｙステージ３９、像観察用の画像表示
モニタ３７、各種の制御系、等により実施例１で説明し
たと同様の操作方法にしたがい、ビーム位置のドリフト
を補正しながら集束イオンビーム加工領域と観察領域と
を所定の関係に保ちつつ、加工を進行させる。一方、膜
厚モニタ部では加工中の膜厚をモニタし、この膜厚情報
を集束イオンビーム加工の制御系にフィードバックし
て、試料薄膜部３の厚さが予め定められた目的の膜厚と
なるまで正確に加工する。
【００５４】以上の装置構成により、ＴＥＭ観察用の試
料加工が容易となり、膜厚１００〜２００ｎｍオーダー
の極めて薄く、しかも均一な膜厚加工が可能となった。
料加工が容易となり、膜厚１００〜２００ｎｍオーダー
の極めて薄く、しかも均一な膜厚加工が可能となった。
【００５５】〈実施例４〉図２１は、集束イオンビーム
加工装置に、図８に示した透過光の干渉検出装置を取り
付けた本発明装置の要部断面概略図である。この例も集
束イオンビームの照射系および像観察用の画像表示モニ
タ系については、図２０に示した実施例３の場合と基本
的に同一構造なので、以下の説明ではこれらの部分の説
明を省略し、加工中の薄膜部３の膜厚を測定する膜厚モ
ニタ系を主体に説明する。
加工装置に、図８に示した透過光の干渉検出装置を取り
付けた本発明装置の要部断面概略図である。この例も集
束イオンビームの照射系および像観察用の画像表示モニ
タ系については、図２０に示した実施例３の場合と基本
的に同一構造なので、以下の説明ではこれらの部分の説
明を省略し、加工中の薄膜部３の膜厚を測定する膜厚モ
ニタ系を主体に説明する。
【００５６】図示のように、レーザ光源６１からのビー
ムをビームエキスパンダ６８により拡げ、凸レンズを通
してサバール板（複屈折プリズム）７３によりＰ偏光ビ
ーム７５とＳ偏光ビーム７６とに分け、Ｐ偏光ビームが
試料４２の薄膜部３を通過し、Ｓ偏光ビーム７６が薄膜
部３を通らないように、集光レンズ７１などからなる光
学系を組む。これらのビームをレンズ７１と窓ガラス７
０を通してサバール板７０３により再び一つのビームに
合わせ、両ビームの偏光方向に対して互いに４５°方向
の偏光方向になるように設置した偏光板７４を通して偏
光干渉させ、この干渉光を干渉検出器１１により検出す
る構成としたものである。
ムをビームエキスパンダ６８により拡げ、凸レンズを通
してサバール板（複屈折プリズム）７３によりＰ偏光ビ
ーム７５とＳ偏光ビーム７６とに分け、Ｐ偏光ビームが
試料４２の薄膜部３を通過し、Ｓ偏光ビーム７６が薄膜
部３を通らないように、集光レンズ７１などからなる光
学系を組む。これらのビームをレンズ７１と窓ガラス７
０を通してサバール板７０３により再び一つのビームに
合わせ、両ビームの偏光方向に対して互いに４５°方向
の偏光方向になるように設置した偏光板７４を通して偏
光干渉させ、この干渉光を干渉検出器１１により検出す
る構成としたものである。
【００５７】実施例３に示した図２０では、薄膜部の反
射率や透過率が適切でないとよい干渉が得られない場合
があり得るが、本実施例によれば反射率が低い場合でも
干渉を得やすいという効果を有している。
射率や透過率が適切でないとよい干渉が得られない場合
があり得るが、本実施例によれば反射率が低い場合でも
干渉を得やすいという効果を有している。
【００５８】〈実施例５〉図２２は、集束イオンビーム
加工装置に、図９に示した透過光の光量検出装置を取り
付けた本発明装置の要部断面概略図である。この例も集
束イオンビームの照射系および像観察用の画像表示モニ
タ系については、図２０に示した実施例３の場合と基本
的に同一構造なので、以下の説明ではこれらの部分の説
明を省略し、加工中の薄膜部３の膜厚を測定する膜厚モ
ニタ系を主体に説明する。
加工装置に、図９に示した透過光の光量検出装置を取り
付けた本発明装置の要部断面概略図である。この例も集
束イオンビームの照射系および像観察用の画像表示モニ
タ系については、図２０に示した実施例３の場合と基本
的に同一構造なので、以下の説明ではこれらの部分の説
明を省略し、加工中の薄膜部３の膜厚を測定する膜厚モ
ニタ系を主体に説明する。
【００５９】図示のように、試料の薄膜部３を透過する
光を生成する光源６１（もちろんレーザ光源も使用可）
からのビームをコリメーティング光学系７７と窓ガラス
７０とを通し、集光レンズ７１により試料４２の薄膜部
３を通過させ、薄膜部による光の吸収を光強度検出器１
２により検出する構成としたものである。
光を生成する光源６１（もちろんレーザ光源も使用可）
からのビームをコリメーティング光学系７７と窓ガラス
７０とを通し、集光レンズ７１により試料４２の薄膜部
３を通過させ、薄膜部による光の吸収を光強度検出器１
２により検出する構成としたものである。
【００６０】図２０では、ビームスプリッタを組み込む
必要があるが、本実施例では、これらが必要でないの
で、装置が安価であり調整も容易であるという効果があ
る。
必要があるが、本実施例では、これらが必要でないの
で、装置が安価であり調整も容易であるという効果があ
る。
【００６１】〈実施例６〉図２３は、集束イオンビーム
加工装置に、図１１に示したシート状ビームの透過光の
光量検出装置を取り付けた本発明装置の要部断面概略図
である。この例も集束イオンビームの照射系および像観
察用の画像表示モニタ系については、図２０に示した実
施例３の場合と基本的に同一構造なので、以下の説明で
はこれらの部分の説明を省略し、加工中の薄膜部３の膜
厚を測定する膜厚モニタ系を主体に説明する。
加工装置に、図１１に示したシート状ビームの透過光の
光量検出装置を取り付けた本発明装置の要部断面概略図
である。この例も集束イオンビームの照射系および像観
察用の画像表示モニタ系については、図２０に示した実
施例３の場合と基本的に同一構造なので、以下の説明で
はこれらの部分の説明を省略し、加工中の薄膜部３の膜
厚を測定する膜厚モニタ系を主体に説明する。
【００６２】図示のように、光源６１からのビームをコ
リメーティング光学系７７と窓ガラス７０とを通し、シ
リンドリカルレンズ７８によりシート状のビームにして
試料４２の薄膜部３を通過させ、そのシート状ビームを
シリンドリカルレンズ７８を２個用いて、光電変換素子
アレイ（例えばＣＣＤセンサ）からなる光強度検出器１
２に集光し、薄膜部による光の吸収の分布（シートビー
ムの長手方向に沿った分布）を測定する構成としたもの
である。
リメーティング光学系７７と窓ガラス７０とを通し、シ
リンドリカルレンズ７８によりシート状のビームにして
試料４２の薄膜部３を通過させ、そのシート状ビームを
シリンドリカルレンズ７８を２個用いて、光電変換素子
アレイ（例えばＣＣＤセンサ）からなる光強度検出器１
２に集光し、薄膜部による光の吸収の分布（シートビー
ムの長手方向に沿った分布）を測定する構成としたもの
である。
【００６３】図２０〜図２２では、薄膜部の膜厚の分布
（例えば上部で薄く下部で厚いなど）を得ことは困難で
あるが、本実施例によれば、薄膜部の上下方向の膜厚の
分布を知ることができるので、もし分布がよくない場合
には、イオンビームの照射角度を調整するなどにより容
易に調整をすることができる。
（例えば上部で薄く下部で厚いなど）を得ことは困難で
あるが、本実施例によれば、薄膜部の上下方向の膜厚の
分布を知ることができるので、もし分布がよくない場合
には、イオンビームの照射角度を調整するなどにより容
易に調整をすることができる。
【００６４】〈実施例７〉図２４は、集束イオンビーム
加工装置に、図１４と図１５に示した強度変調レーザ光
を照射したときの薄膜部３の変形量、もしくは熱膨張量
をレーザ干渉を用いて精密に測る装置を取り付けた本発
明装置の要部断面概略図である。この例も集束イオンビ
ームの照射系および像観察用の画像表示モニタ系につい
ては、図２０に示した実施例３の場合と基本的に同一構
造なので、以下の説明ではこれらの部分の説明を省略
し、加工中の薄膜部３の膜厚を測定する膜厚モニタ系を
主体に説明する。
加工装置に、図１４と図１５に示した強度変調レーザ光
を照射したときの薄膜部３の変形量、もしくは熱膨張量
をレーザ干渉を用いて精密に測る装置を取り付けた本発
明装置の要部断面概略図である。この例も集束イオンビ
ームの照射系および像観察用の画像表示モニタ系につい
ては、図２０に示した実施例３の場合と基本的に同一構
造なので、以下の説明ではこれらの部分の説明を省略
し、加工中の薄膜部３の膜厚を測定する膜厚モニタ系を
主体に説明する。
【００６５】図示のように、レーザ等の光源６１ａから
出射したビームをＡＯ変調器等のチョッパ７９により一
定の周波数で強度変調した後、ビームエキスパンダ６８
により拡大し、ダイクロイックミラー８０と窓ガラス７
０を通して、集光レンズ７１により試料４２の薄膜部３
に集光して照射する。薄膜部では、上記強度変調周波数
と同期した周期的な熱膨張変位が生じる。
出射したビームをＡＯ変調器等のチョッパ７９により一
定の周波数で強度変調した後、ビームエキスパンダ６８
により拡大し、ダイクロイックミラー８０と窓ガラス７
０を通して、集光レンズ７１により試料４２の薄膜部３
に集光して照射する。薄膜部では、上記強度変調周波数
と同期した周期的な熱膨張変位が生じる。
【００６６】一方、レーザ等の可干渉性光源６１ｂから
出射したビームをビームエキスパンダ６８により拡大
し、ビームスプリッタ６９により二つのビームに分離
し、一方をダイクロイックミラー８０で反射させ、窓ガ
ラス７０を通して、集光レンズ７１により、試料４２の
薄膜部３の上記強度変調光の集光部と同じ位置に集光し
て照射する。その反射光と、上記ビームスプリッタ６９
により分離され、参照ミラー８３で反射された参照光と
を、干渉させ、干渉光を集光レンズ７１により集光し、
ホトダイオードなどの光電変換素子を用いた干渉検出器
１２にて検出する。検出信号はロックインアンプ８１な
どの同期検波回路に送られ、強度変調信号を参照信号と
して、熱膨張成分の振幅と位相が抽出される。
出射したビームをビームエキスパンダ６８により拡大
し、ビームスプリッタ６９により二つのビームに分離
し、一方をダイクロイックミラー８０で反射させ、窓ガ
ラス７０を通して、集光レンズ７１により、試料４２の
薄膜部３の上記強度変調光の集光部と同じ位置に集光し
て照射する。その反射光と、上記ビームスプリッタ６９
により分離され、参照ミラー８３で反射された参照光と
を、干渉させ、干渉光を集光レンズ７１により集光し、
ホトダイオードなどの光電変換素子を用いた干渉検出器
１２にて検出する。検出信号はロックインアンプ８１な
どの同期検波回路に送られ、強度変調信号を参照信号と
して、熱膨張成分の振幅と位相が抽出される。
【００６７】本実施例では、図２０〜図２２のように薄
膜部を透過する光を利用していないので、薄膜部の光透
過率が低く、透過光強度が不十分である場合でも、光の
吸収による熱膨張変位は得られるので薄膜部の厚さを知
ることができるという効果がある。
膜部を透過する光を利用していないので、薄膜部の光透
過率が低く、透過光強度が不十分である場合でも、光の
吸収による熱膨張変位は得られるので薄膜部の厚さを知
ることができるという効果がある。
【００６８】〈実施例８〉図２５は、集束イオンビーム
加工装置に、図１２に示した透過電子ビームを測定する
装置を取り付けた本発明装置の要部断面概略図である。
図示のように、試料室チャンバ４０には、集束イオンビ
ーム光学系２１と電子銃１３と２次電子検出器５６と試
料を透過した電子ビームの検出器１６とステージ３９が
設けられている。ステージ３９の上には図３に示したよ
うに加工される試料４２が載っている。試料４２を加工
するための集束イオンビーム２５は偏向コントローラ３
０からの信号を偏向電極３１に印加することで偏向走査
される。電子ビーム１４は電子ビーム偏向コントローラ
５７からの信号を偏向電極５８に印加することで偏向走
査される。
加工装置に、図１２に示した透過電子ビームを測定する
装置を取り付けた本発明装置の要部断面概略図である。
図示のように、試料室チャンバ４０には、集束イオンビ
ーム光学系２１と電子銃１３と２次電子検出器５６と試
料を透過した電子ビームの検出器１６とステージ３９が
設けられている。ステージ３９の上には図３に示したよ
うに加工される試料４２が載っている。試料４２を加工
するための集束イオンビーム２５は偏向コントローラ３
０からの信号を偏向電極３１に印加することで偏向走査
される。電子ビーム１４は電子ビーム偏向コントローラ
５７からの信号を偏向電極５８に印加することで偏向走
査される。
【００６９】集束イオンビーム２５の照射より得られる
２次電子と、電子ビーム１４の照射により得られる２次
電子は、２次電子検出器５６により検出され、集束イオ
ンビーム２５の照射より得られる２次電子像は、試料４
２の平面観察に、また、電子ビーム１４の照射により得
られる２次電子像は加工された試料薄膜部の断面観察に
それぞれ供せられる。
２次電子と、電子ビーム１４の照射により得られる２次
電子は、２次電子検出器５６により検出され、集束イオ
ンビーム２５の照射より得られる２次電子像は、試料４
２の平面観察に、また、電子ビーム１４の照射により得
られる２次電子像は加工された試料薄膜部の断面観察に
それぞれ供せられる。
【００７０】また、試料４２の薄膜部を透過した電子ビ
ームは電子ビーム検出器１６により検出され、薄膜部の
膜厚もしくは膜厚分布の測定に供される。
ームは電子ビーム検出器１６により検出され、薄膜部の
膜厚もしくは膜厚分布の測定に供される。
【００７１】２次電子検出器５６の出力と電子ビーム検
出器１６の出力は、電子ビーム出力切り換え器５９に入
力される。この切り換え器５９の中にはあとに述べるよ
うに、低周波パスフィルタと高周波パスフィルタも備え
られている。電子ビーム偏向信号と集束イオンビーム偏
向信号は偏向信号切り換え器６０に入力される。
出器１６の出力は、電子ビーム出力切り換え器５９に入
力される。この切り換え器５９の中にはあとに述べるよ
うに、低周波パスフィルタと高周波パスフィルタも備え
られている。電子ビーム偏向信号と集束イオンビーム偏
向信号は偏向信号切り換え器６０に入力される。
【００７２】これらの切り換え器５９、６０により走査
イオン像（ＳＩＭ像）を見る場合は、イオンビーム偏向
信号と２次電子検出出力を画像表示モニタ３７に入力す
る。
イオン像（ＳＩＭ像）を見る場合は、イオンビーム偏向
信号と２次電子検出出力を画像表示モニタ３７に入力す
る。
【００７３】走査電子像（ＳＥＭ像）を見る場合には、
電子ビーム偏向信号と２次電子検出出力を画像表示モニ
タ３７に入力する。
電子ビーム偏向信号と２次電子検出出力を画像表示モニ
タ３７に入力する。
【００７４】透過電子ビーム強度分布を見る場合は、電
子ビーム偏向信号と透過電子ビーム検出器出力を画像表
示モニタ３７に入力する。
子ビーム偏向信号と透過電子ビーム検出器出力を画像表
示モニタ３７に入力する。
【００７５】もちろん走査イオン像を得るための検出器
としては、図２０などに示したようにマイクロチャネル
プレート３５でもよい。また、図２５では装置構成を安
価なものにするために画像表示モニタ３７を１台とした
が、これに限る必要はなく、２台以上設置し、走査イオ
ン像と走査電子像と透過電子ビーム像とを、それぞれ専
用の画像表示モニタに映しだすこともできる。
としては、図２０などに示したようにマイクロチャネル
プレート３５でもよい。また、図２５では装置構成を安
価なものにするために画像表示モニタ３７を１台とした
が、これに限る必要はなく、２台以上設置し、走査イオ
ン像と走査電子像と透過電子ビーム像とを、それぞれ専
用の画像表示モニタに映しだすこともできる。
【００７６】集束イオンビーム２５と電子ビーム１４と
の２つのビームの照射の方法については、同時あるいは
時間を区切って別々に照射することが可能である。同時
に照射すると、イオンビームにより加工しながら加工断
面の走査電子像（ＳＥＭ像）を同時に観察することがで
きる。
の２つのビームの照射の方法については、同時あるいは
時間を区切って別々に照射することが可能である。同時
に照射すると、イオンビームにより加工しながら加工断
面の走査電子像（ＳＥＭ像）を同時に観察することがで
きる。
【００７７】画像表示モニタ３７が２台ある場合は、Ｓ
ＥＭ像と走査イオン像（ＳＩＭ像）を同時に観察するこ
とができる。しかし、同時走査の場合は、２次電子検出
器５６が捉える２次電子信号は、図２６（ａ）に示すよ
うに電子ビームによる２次電子信号６６と集束イオンビ
ームによるもの６７とが重なったものとなり、そのまま
この信号を用いてＳＥＭ像やＳＩＭ像を映しだすとノイ
ズの多い画面となる。
ＥＭ像と走査イオン像（ＳＩＭ像）を同時に観察するこ
とができる。しかし、同時走査の場合は、２次電子検出
器５６が捉える２次電子信号は、図２６（ａ）に示すよ
うに電子ビームによる２次電子信号６６と集束イオンビ
ームによるもの６７とが重なったものとなり、そのまま
この信号を用いてＳＥＭ像やＳＩＭ像を映しだすとノイ
ズの多い画面となる。
【００７８】走査速度に関しては、集束イオンビーム加
工では走査速度を速くした方が加工面が平らに仕上がる
ので、１面を走査する時間を例えば１ｍｓ程度の速い速
度で集束イオンビームを走査し、一方１面を走査する時
間を例えば１ｓ程度の遅い速度で電子ビームを走査する
とよい。すると、図２６（ｂ）に示したように、電子ビ
ームによる信号６６は低い周波数成分が主体となり、イ
オンビームによる信号６７は高い周波数成分が主体とな
る。
工では走査速度を速くした方が加工面が平らに仕上がる
ので、１面を走査する時間を例えば１ｍｓ程度の速い速
度で集束イオンビームを走査し、一方１面を走査する時
間を例えば１ｓ程度の遅い速度で電子ビームを走査する
とよい。すると、図２６（ｂ）に示したように、電子ビ
ームによる信号６６は低い周波数成分が主体となり、イ
オンビームによる信号６７は高い周波数成分が主体とな
る。
【００７９】そこで、切り換え装置５９内に設けられた
フィルタ（図示せず）を用い、ＳＥＭ像を得る場合は、
２次電子信号を低周波パスフィルタに通したものを用
い、ＳＩＭ像を得る場合は、２次電子信号を高周波パス
フィルタに通したものを用いると、ＳＥＭ像とＳＩＭ像
とも良好な像が得られる。
フィルタ（図示せず）を用い、ＳＥＭ像を得る場合は、
２次電子信号を低周波パスフィルタに通したものを用
い、ＳＩＭ像を得る場合は、２次電子信号を高周波パス
フィルタに通したものを用いると、ＳＥＭ像とＳＩＭ像
とも良好な像が得られる。
【００８０】この方式はＴＥＭ観察用試料を作成する場
合のみならず、断面ＳＥＭ観察用試料の加工時にも断面
ＳＥＭ像を見ながら集束イオンビーム加工ができるの
で、より精度よく加工状態を把握し、仕上がりのよい加
工効果を得ることができる効果がある。
合のみならず、断面ＳＥＭ観察用試料の加工時にも断面
ＳＥＭ像を見ながら集束イオンビーム加工ができるの
で、より精度よく加工状態を把握し、仕上がりのよい加
工効果を得ることができる効果がある。
【００８１】〈実施例９〉図２７は、集束イオンビーム
加工装置に、図９に示した透過光を測定する方法におい
て、特に集束した観察光を走査して走査透過光像を得る
装置を取り付けた本発明装置の要部断面概略図である。
この例も集束イオンビームの照射系および像観察用の画
像表示モニタ系については、図２０に示した実施例３の
場合と基本的に同一構造なので、以下の説明ではこれら
の部分の説明を省略し、加工中の薄膜部３の膜厚を測定
する膜厚モニタ系を主体に説明する。
加工装置に、図９に示した透過光を測定する方法におい
て、特に集束した観察光を走査して走査透過光像を得る
装置を取り付けた本発明装置の要部断面概略図である。
この例も集束イオンビームの照射系および像観察用の画
像表示モニタ系については、図２０に示した実施例３の
場合と基本的に同一構造なので、以下の説明ではこれら
の部分の説明を省略し、加工中の薄膜部３の膜厚を測定
する膜厚モニタ系を主体に説明する。
【００８２】図示のように、試料室チャンバ４０には、
集束イオンビーム光学系２１と、集束レーザビーム照射
装置３４（レーザ光源６１とガルバノメータ６３とを内
臓）と、２次イオン検出用ＭＣＰ３５と、試料４２を透
過したレーザビームの検出器１２と、ステージ３９とが
設けられている。ステージ３９の上には、試料４２が載
っている。
集束イオンビーム光学系２１と、集束レーザビーム照射
装置３４（レーザ光源６１とガルバノメータ６３とを内
臓）と、２次イオン検出用ＭＣＰ３５と、試料４２を透
過したレーザビームの検出器１２と、ステージ３９とが
設けられている。ステージ３９の上には、試料４２が載
っている。
【００８３】レーザビームの観察光１４は、レーザビー
ム偏向コントローラ６２からの信号をガルバノメータ６
３に印加することで偏向走査される。試料４２の薄膜部
を透過したレーザビームは、光検出器１２により検出さ
れる。レーザビーム偏向コントローラ６２からの偏向信
号と光検出器１２からの透過光量信号は、画像表示モニ
タ３７ｂに入力され、走査透過光像を映し出され、薄膜
部の膜厚分布を知ることができる。一方、ＳＩＭ像につ
いては画像表示モニタ３７ａに、図２５と同様な方法で
映し出され、試料表面の観察ができる。
ム偏向コントローラ６２からの信号をガルバノメータ６
３に印加することで偏向走査される。試料４２の薄膜部
を透過したレーザビームは、光検出器１２により検出さ
れる。レーザビーム偏向コントローラ６２からの偏向信
号と光検出器１２からの透過光量信号は、画像表示モニ
タ３７ｂに入力され、走査透過光像を映し出され、薄膜
部の膜厚分布を知ることができる。一方、ＳＩＭ像につ
いては画像表示モニタ３７ａに、図２５と同様な方法で
映し出され、試料表面の観察ができる。
【００８４】以上の構成により集束イオンビームで試料
表面を加工しながら加工された薄膜部の透過光像を見る
ことができるので薄膜部の加工厚さを容易に判断するこ
とができる。
表面を加工しながら加工された薄膜部の透過光像を見る
ことができるので薄膜部の加工厚さを容易に判断するこ
とができる。
【００８５】本実施例によれば、薄膜部の加工厚さの分
布（図２３では上下方向のみしかわからなかったが）を
上下方向にも左右方向にも加工中に知ることができるの
で、イオンビームの照射位置や角度を微細に調整できる
ので、より精度の高い加工結果を高い成功率で得られる
独特の効果がある。
布（図２３では上下方向のみしかわからなかったが）を
上下方向にも左右方向にも加工中に知ることができるの
で、イオンビームの照射位置や角度を微細に調整できる
ので、より精度の高い加工結果を高い成功率で得られる
独特の効果がある。
【００８６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明により所期
の目的を達成することができた。すなわち、試料の上に
マークを作りこれをＳＩＭ像で観察する際、薄膜部に集
束イオンビームを照射しないようにすることで、集束イ
オンビームの位置ドリフトがあっても精度よく薄膜部を
加工することができる。また、薄膜部の厚さを加工中に
モニタする方法として光を用いることにより、安価な装
置により適切な切り込み量を設定できる。また、光や電
子ビームによる薄膜部の膜厚分布を測定できるので、こ
れによりＴＥＭ試料を高い成功率で短時間に適切な厚さ
に仕上げることができ、ＴＥＭ観察の能率を飛躍的に高
める効果が得られる。
の目的を達成することができた。すなわち、試料の上に
マークを作りこれをＳＩＭ像で観察する際、薄膜部に集
束イオンビームを照射しないようにすることで、集束イ
オンビームの位置ドリフトがあっても精度よく薄膜部を
加工することができる。また、薄膜部の厚さを加工中に
モニタする方法として光を用いることにより、安価な装
置により適切な切り込み量を設定できる。また、光や電
子ビームによる薄膜部の膜厚分布を測定できるので、こ
れによりＴＥＭ試料を高い成功率で短時間に適切な厚さ
に仕上げることができ、ＴＥＭ観察の能率を飛躍的に高
める効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例となる薄膜部厚さのモニタ方
法の一例を示す試料の断面図。
法の一例を示す試料の断面図。
【図２】試料の斜視図。
【図３】従来の試料作成方法の一例を示す斜視図。
【図４】従来法による試料上面の走査２次荷電粒子像
(ＳＩＭ像)のとり方を示す試料平面図。
(ＳＩＭ像)のとり方を示す試料平面図。
【図５】本発明による試料上面のＳＩＭ像のとり方を示
す試料平面図。
す試料平面図。
【図６】本発明による加工初期における試料上面のＳＩ
Ｍ像。
Ｍ像。
【図７】同じく加工が更に進んだ状態の試料上面のＳＩ
Ｍ像。
Ｍ像。
【図８】同じく他の実施例となる薄膜部厚さのモニタ方
法の一例を示す試料の断面図。
法の一例を示す試料の断面図。
【図９】同じく他の実施例となる薄膜部厚さのモニタ方
法の一例を示す試料の断面図。
法の一例を示す試料の断面図。
【図１０】同じく他の実施例となる薄膜部厚さのモニタ
方法の一例を示す試料の断面図。
方法の一例を示す試料の断面図。
【図１１】同じく他の実施例となる薄膜部厚さのモニタ
方法の一例を示す試料の断面図。
方法の一例を示す試料の断面図。
【図１２】同じく他の実施例となる薄膜部厚さのモニタ
方法の一例を示す試料の断面図。
方法の一例を示す試料の断面図。
【図１３】同じく他の実施例となる薄膜部厚さのモニタ
方法の一例を示す試料の断面図。
方法の一例を示す試料の断面図。
【図１４】試料を加工した薄膜部の変形を示す拡大斜視
図。
図。
【図１５】同じく試料を加工した薄膜部の変形を示す拡
大斜視図。
大斜視図。
【図１６】集束イオンビームの電流密度分布と、それに
より加工された薄膜部の断面形状とを示した説明図。
より加工された薄膜部の断面形状とを示した説明図。
【図１７】本発明の他の実施例となり、試料を傾けて加
工する方法を示す試料断面図。
工する方法を示す試料断面図。
【図１８】試料台に取り付けた光照射部と受光部を示す
装置断面図。
装置断面図。
【図１９】試料に対し集束イオンビームを垂直に照射し
て加工する他の実施例を示す断面図。
て加工する他の実施例を示す断面図。
【図２０】膜厚モニタを備える本発明装置の一実施例を
示す要部断面概略図。
示す要部断面概略図。
【図２１】同じく他の膜厚モニタを備える本発明装置の
一実施例を示す要部断面概略図。
一実施例を示す要部断面概略図。
【図２２】同じく他の膜厚モニタを備える本発明装置の
一実施例を示す要部断面概略図。
一実施例を示す要部断面概略図。
【図２３】同じく他の膜厚モニタを備える本発明装置の
一実施例を示す要部断面概略図。
一実施例を示す要部断面概略図。
【図２４】同じく他の膜厚モニタを備える本発明装置の
一実施例を示す要部断面概略図。
一実施例を示す要部断面概略図。
【図２５】同じく他の膜厚モニタを備える本発明装置の
一実施例を示す要部断面概略図。
一実施例を示す要部断面概略図。
【図２６】２次電子信号の時間に対する変化を表すグラ
フ。
フ。
【図２７】同じく他の膜厚モニタを備える本発明装置の
一実施例を示す要部断面概略図。
一実施例を示す要部断面概略図。
１…試料の突起部、 ２…集束イオンビーム、
３…試料の薄膜部、４…観察領域、 ５…加
工領域、 ６…マーク、７…観察光、
８、９…反射光、 １０…参照光、１１…
干渉検出器、 １２…光強度検出器、 １３…
電子銃、１４…電子ビーム、 １５…パルスレー
ザ光、１６…電子ビーム検出器、 ２１…イオンビーム
光学系、２２…液体金属イオン源、 ２３…引き出し電
極、 ２４…制限アパチャ、２５…イオンビーム、
２６…静電レンズ、２７…ブランキング電源、 ２
８…ブランキング電極、２９…ブランキング・アパチ
ャ、３０…偏向コントローラ、 ３１…偏向電極（イオ
ンビーム光学系用）、３２…制御電源、 ３３
…コンピュータ、３４…レーザビーム照射装置、３５…
マイクロチャネルプレート（ＭＣＰ）、３６…ＭＣＰの
アノード、 ３７…画像表示モニタ、３８…光学系真空
チャンバ、３９…ステージ、４０…試料室真空チャン
バ、４１…真空排気系、 ４２…試料 ５０…イオンビーム電流分布曲線、５１…集束イオンビ
ーム加工端面、 ５２…観察光照射
部、５３…受光部、 ５４…光ファイバ、
５５…出力ケーブル、５６…２次電子検出器、
５７…電子ビーム偏向コントローラ、５８…偏向電極
（電子ビーム光学系用）、５９…電子ビーム出力切り換
え器、６０…偏向信号切り換え器、６１…レーザ光源、
６２…レーザビーム偏向コントローラ、
６３…ガルバノメータ、６５…ガスノズル、 ６
６、６７…２次電子信号、６８…ビームエキスパンダ、
６９…ビームスプリッタ、７０…窓ガラス、７１、７２
…集光レンズ、 ７３…サバール板、 ７４…偏光
板、７５…Ｐ偏光ビーム、 ７６…Ｓ偏光ビーム、
７７…コリメーティング光学系、７８…シリンドリカル
レンズ、７９…チョッパ、 ８０…ダイクロイ
ックミラー、８１…ロックインアンプ、 ８３…参照ミ
ラー。
３…試料の薄膜部、４…観察領域、 ５…加
工領域、 ６…マーク、７…観察光、
８、９…反射光、 １０…参照光、１１…
干渉検出器、 １２…光強度検出器、 １３…
電子銃、１４…電子ビーム、 １５…パルスレー
ザ光、１６…電子ビーム検出器、 ２１…イオンビーム
光学系、２２…液体金属イオン源、 ２３…引き出し電
極、 ２４…制限アパチャ、２５…イオンビーム、
２６…静電レンズ、２７…ブランキング電源、 ２
８…ブランキング電極、２９…ブランキング・アパチ
ャ、３０…偏向コントローラ、 ３１…偏向電極（イオ
ンビーム光学系用）、３２…制御電源、 ３３
…コンピュータ、３４…レーザビーム照射装置、３５…
マイクロチャネルプレート（ＭＣＰ）、３６…ＭＣＰの
アノード、 ３７…画像表示モニタ、３８…光学系真空
チャンバ、３９…ステージ、４０…試料室真空チャン
バ、４１…真空排気系、 ４２…試料 ５０…イオンビーム電流分布曲線、５１…集束イオンビ
ーム加工端面、 ５２…観察光照射
部、５３…受光部、 ５４…光ファイバ、
５５…出力ケーブル、５６…２次電子検出器、
５７…電子ビーム偏向コントローラ、５８…偏向電極
（電子ビーム光学系用）、５９…電子ビーム出力切り換
え器、６０…偏向信号切り換え器、６１…レーザ光源、
６２…レーザビーム偏向コントローラ、
６３…ガルバノメータ、６５…ガスノズル、 ６
６、６７…２次電子信号、６８…ビームエキスパンダ、
６９…ビームスプリッタ、７０…窓ガラス、７１、７２
…集光レンズ、 ７３…サバール板、 ７４…偏光
板、７５…Ｐ偏光ビーム、 ７６…Ｓ偏光ビーム、
７７…コリメーティング光学系、７８…シリンドリカル
レンズ、７９…チョッパ、 ８０…ダイクロイ
ックミラー、８１…ロックインアンプ、 ８３…参照ミ
ラー。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０１Ｊ 37/26 37/28 Ｚ 37/317 Ｄ 9172−5Ｅ Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｃ 7514−4Ｍ (72)発明者 嶋瀬 朗 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 山口 博司 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 上村 隆 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内
Claims (19)
- 【請求項１】集束イオンビーム加工により薄膜試料を作
成するに際し、被加工物に集束イオンビームの位置ドリ
フト測定用マークを設け、所定の頻度で前記マークを走
査２次荷電粒子像として観察をすることによりイオンビ
ームの位置ドリフトを補正しながら前記被加工物を加工
する方法であって、前記マークを、予め定められた所定
の厚さに加工される薄膜部よりも外側に設け、前記集束
イオンビームによる加工領域と観察領域の一辺が共に加
工中の薄膜の加工面に接するか、もしくは前記観察領域
の一辺が加工面に接触することなくその反対方向に離れ
た位置関係となるように設定して前記薄膜部を形成する
工程を有して成る試料作成方法。 - 【請求項２】上記集束イオンビームにより被加工物を加
工中に、加工された薄膜部の残存膜厚をモニタする工程
を付加し、前記膜厚をモニタしながら予め定められた所
定の膜厚に正確に加工する工程を有して成る請求項１記
載の試料作成方法。 - 【請求項３】上記膜厚をモニタする工程を、光の干渉法
で構成して成る請求項２に記載の試料作成方法。 - 【請求項４】上記膜厚をモニタする工程を、光の透過量
を検出する方法で構成して成る請求項２に記載の試料作
成方法。 - 【請求項５】上記膜厚をモニタする工程を、シート光の
透過量を検出する方法で構成して成る請求項２に記載の
試料作成方法。 - 【請求項６】上記膜厚をモニタする工程を、走査レーザ
ビーム光の透過像を検出する方法で構成して成る請求項
２に記載の試料作成方法。 - 【請求項７】上記膜厚をモニタする工程を、電子ビーム
の透過量を検出する方法で構成して成る請求項２に記載
の試料作成方法。 - 【請求項８】上記膜厚をモニタする工程を、走査電子ビ
ームの透過像を検出する方法で構成して成る請求項２に
記載の試料作成方法。 - 【請求項９】上記膜厚をモニタする工程を、パルスレー
ザビームの照射による薄膜の変形量を検出する方法で構
成して成る請求項２に記載の試料作成方法。 - 【請求項１０】集束イオンビームにより薄膜を加工中
に、薄膜の加工面の傾きをモニタする工程を付加して成
る請求項１乃至９何れか記載の試料作成方法。 - 【請求項１１】上記薄膜の加工面の傾きをモニタする工
程を、加工面に照射した光の反射角度を計測する方法で
構成して成る請求項１０記載の試料作成方法。 - 【請求項１２】請求項１乃至１１何れか記載の試料作成
方法により試料を加工する際、一方では集束イオンビー
ムを試料に照射することで加工面を形成し、他方では前
記加工面に集束イオンビームの走査速度とは大きく異な
った走査速度で電子ビームを走査させ、試料からの２次
荷電粒子を検出し、検出された２次荷電粒子信号をフィ
ルタを通してノイズを除去し、このノイズ除去された信
号を用いて走査電子像もしくは走査イオン像を表示する
ようにして成る集束イオンビーム加工方法。 - 【請求項１３】高輝度イオン源と、これを微細なスポ
ットに集束させる集束光学系と、試料上でイオンビーム
を偏向走査させるための偏向電極系とを有する集束イオ
ンビーム照射光学系と、試料からの２次荷電粒子を捉
え走査２次荷電粒子像を得るための２次荷電粒子検出器
と、走査２次荷電粒子像表示装置とを有する２次荷電粒
子像観察系と、試料室真空チャンバ内に配設された試
料を支持し移動させるためのステージと、真空排気系
とを少なくとも備えて成る集束イオンビーム加工装置に
おいて、イオンビーム走査による観察領域と加工領域と
を切り換えたとき、観察と加工の領域のそれぞれ指定し
た一辺が一致するか、もしくは観察領域の一辺が加工領
域の一辺から試料加工面の反対方向に後退した位置関係
となるように切り換える手段を具備して成る試料作成装
置。 - 【請求項１４】上記試料室真空チャンバ内のステージ上
に載置された薄膜状試料の膜厚をモニタする手段を配設
して成る請求項１３記載の試料作成装置。 - 【請求項１５】上記膜厚をモニタする手段を、（１）光
の照射装置と光干渉検出装置とを備えた手段、（２）光
の照射装置と光の透過量検出装置とを備えた手段、
（３）シート光照射装置と光の透過量検出装置とを備え
た手段、（４）走査レーザビーム光照射装置と光透過量
検出装置と走査透過像表示装置とを備えた手段、（５）
電子ビーム銃と電子ビームの透過量検出装置とを備えた
手段、（６）走査電子ビーム照射装置と電子透過量検出
装置と走査電子透過像表示装置とを備えた手段、及び
（７）パルスレーザ発信器とパルスレーザ照射による薄
膜の変形量を検出する干渉検出器とを備えた手段、の何
れか一つの手段で構成して成る請求項１４記載の試料作
成装置。 - 【請求項１６】上記膜厚をモニタする手段の光もしくは
電子の照射部と検出部とを、試料ステージに固定する構
成として成る請求項１５記載の試料作成装置。 - 【請求項１７】上記試料室真空チャンバ内のステージ上
に載置された薄膜状試料の加工面の傾きを測定するモニ
タ手段を配設して成る請求項１３乃至１６何れか記載の
試料作成装置。 - 【請求項１８】上記薄膜状試料の加工面の傾きを測定す
るモニタ手段を、光の照射装置と光の反射位置を検出す
る装置とで構成して成る請求項１７記載の試料作成装
置。 - 【請求項１９】集束イオンビーム加工中に薄膜状試料に
照射できるよう構成された集束電子ビーム照射装置と、
集束イオンビームの走査速度とは独立の走査速度で電子
ビームを走査させる制御系と、試料からの２次荷電粒子
を検出する２次荷電粒子検出器と、検出された２次荷電
粒子信号を高い周波数もしくは低い周波数でフィルタす
る回路と、フィルタしたあとの信号を用いて走査電子像
もしくは走査イオン像を表示する表示装置とを配設して
成る請求項１３乃至１８何れか記載の試料作成装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13224194A JP3221797B2 (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | 試料作成方法及びその装置 |
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|---|---|
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Cited By (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6348689B1 (en) | 1998-05-15 | 2002-02-19 | Seiko Instruments Inc. | Focused ion beam apparatus |
| JP2004228076A (ja) * | 2003-01-17 | 2004-08-12 | Fei Co | サンプルの製造及び透過性照射方法並びに粒子光学システム |
| WO2005003735A1 (ja) * | 2003-07-08 | 2005-01-13 | Sii Nanotechnology Inc. | 薄片試料作製方法および複合荷電粒子ビーム装置 |
| JP2005243368A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Sii Nanotechnology Inc | Ｆｉｂ／ｓｅｍ複合装置の画像ノイズ除去 |
| JP2006088202A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 機能デバイス、プローブおよびそれを用いた走査プローブ顕微鏡、ならびに、機能デバイスおよびプローブの作製方法 |
| JP2006156153A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Jeol Ltd | Ｆｉｂ自動加工時のドリフト補正方法及び装置 |
| JP2006155984A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Sii Nanotechnology Inc | 荷電粒子ビーム装置での加工位置決め方法及びそれに用いる赤外顕微鏡 |
| WO2006073063A1 (ja) * | 2005-01-07 | 2006-07-13 | Sii Nanotechnology Inc. | 薄膜試料測定方法および装置ならびに薄膜試料作製方法および装置 |
| JPWO2005003736A1 (ja) * | 2003-07-08 | 2006-08-17 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | 薄片試料作製方法および複合荷電粒子ビーム装置 |
| US7138628B2 (en) | 1997-07-22 | 2006-11-21 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for specimen fabrication |
| JP2006352170A (ja) * | 2006-09-25 | 2006-12-28 | Hitachi Ltd | ウエハの検査方法 |
| JP2007193977A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電ビーム装置及び荷電ビーム加工方法 |
| JP2008153239A (ja) * | 2008-03-07 | 2008-07-03 | Hitachi Ltd | 試料作製装置 |
| JP2008294004A (ja) * | 2008-08-13 | 2008-12-04 | Hitachi Ltd | 試料作製装置 |
| JP2009204611A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Fei Co | ビーム加工のための改善されたビーム位置決め |
| JP2009277536A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Sii Nanotechnology Inc | 複合荷電粒子ビーム装置を用いた断面画像取得方法および複合荷電粒子ビーム装置 |
| JP2010010146A (ja) * | 2009-10-09 | 2010-01-14 | Hitachi Ltd | 試料作製装置 |
| JP2010025848A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 断面観察方法 |
| JP2010177217A (ja) * | 2010-05-21 | 2010-08-12 | Sii Nanotechnology Inc | Ｆｉｂ−ｓｅｍ複合装置 |
| KR100975851B1 (ko) * | 2008-09-18 | 2010-08-16 | 한국과학기술원 | 시편 제작 장치 |
| JP2010204118A (ja) * | 2010-06-07 | 2010-09-16 | Hitachi Ltd | 試料ホルダ |
| JP2010204119A (ja) * | 2010-06-07 | 2010-09-16 | Hitachi Ltd | 試料作製装置 |
| JP2010276617A (ja) * | 2010-08-31 | 2010-12-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | プローブの作製方法およびプローブ、ならびに走査プローブ顕微鏡 |
| JP2012507728A (ja) * | 2008-10-31 | 2012-03-29 | エフ イー アイ カンパニ | 試料膜厚の測定及びエンドポインティング |
| JP2012168027A (ja) * | 2011-02-15 | 2012-09-06 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 電子顕微鏡用試料の作製方法 |
| JP2013101123A (ja) * | 2006-10-20 | 2013-05-23 | Fei Co | サンプル抽出および取り扱いのための方法および装置 |
| JP2013120714A (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Hitachi High-Tech Science Corp | 薄膜試料作製装置及び方法 |
| JP2013164346A (ja) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Hitachi High-Tech Science Corp | Ｔｅｍ試料作製方法 |
| US8618478B2 (en) | 2011-12-27 | 2013-12-31 | Fei Company | Drift control in a charged particle beam system |
| WO2014119350A1 (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-07 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 複合荷電粒子線検出器および荷電粒子線装置ならびに荷電粒子線検出器 |
| US8890064B2 (en) | 2006-10-20 | 2014-11-18 | Fei Company | Method for S/TEM sample analysis |
| JP2015517676A (ja) * | 2012-05-21 | 2015-06-22 | エフ・イ−・アイ・カンパニー | Ｔｅｍ観察用の薄片の調製 |
| WO2018229848A1 (ja) * | 2017-06-13 | 2018-12-20 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置及び試料の厚さ測定法 |
| JP2019537709A (ja) * | 2016-10-17 | 2019-12-26 | ウニヴェアズィテート バーゼル | 制御試料蒸発による無損失クライオ・グリッド調製 |
Families Citing this family (51)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE29507225U1 (de) * | 1995-04-29 | 1995-07-13 | Gruenewald Wolfgang Dr Rer Nat | Ionenstrahlpräparationsvorrichtung für die Elektronenmikroskopie |
| US6218663B1 (en) * | 1995-07-25 | 2001-04-17 | Nmi Naturwissenschaftliches Und Medizinisches | Process and device for ion thinning in a high resolution transmission electron microscope |
| JP3266814B2 (ja) * | 1996-11-26 | 2002-03-18 | シャープ株式会社 | 微小部分析装置 |
| US6188068B1 (en) * | 1997-06-16 | 2001-02-13 | Frederick F. Shaapur | Methods of examining a specimen and of preparing a specimen for transmission microscopic examination |
| JP3304836B2 (ja) * | 1997-08-07 | 2002-07-22 | シャープ株式会社 | 透過型電子顕微鏡による反応プロセス観察方法 |
| WO1999040234A1 (en) * | 1998-02-06 | 1999-08-12 | Northern Edge Associates Inc. | Method and apparatus for deposition of three dimensional object |
| EP1319733A3 (en) * | 1998-02-06 | 2003-07-23 | Richardson Technologies Inc | Method and apparatus for deposition of three-dimensional object |
| TW430871B (en) * | 1998-06-18 | 2001-04-21 | United Microelectronics Corp | Method for milling test piece of transmission electron microscope |
| US6194720B1 (en) * | 1998-06-24 | 2001-02-27 | Micron Technology, Inc. | Preparation of transmission electron microscope samples |
| JP3648384B2 (ja) * | 1998-07-03 | 2005-05-18 | 株式会社日立製作所 | 集束イオンビーム加工方法及び加工装置 |
| JP3536100B2 (ja) | 1998-10-19 | 2004-06-07 | 沖電気工業株式会社 | 半導体素子の評価方法 |
| US6362475B1 (en) * | 1999-06-22 | 2002-03-26 | Agere Systems Guardian Corp. | Scanning electron microscope/energy dispersive spectroscopy sample preparation method and sample produced thereby |
| US6576900B2 (en) | 2000-05-19 | 2003-06-10 | Imago Scientific Instruments | Methods of sampling specimens for microanalysis |
| US6751516B1 (en) | 2000-08-10 | 2004-06-15 | Richardson Technologies, Inc. | Method and system for direct writing, editing and transmitting a three dimensional part and imaging systems therefor |
| JP4178741B2 (ja) * | 2000-11-02 | 2008-11-12 | 株式会社日立製作所 | 荷電粒子線装置および試料作製装置 |
| EP1209737B2 (en) * | 2000-11-06 | 2014-04-30 | Hitachi, Ltd. | Method for specimen fabrication |
| US6696692B1 (en) * | 2000-11-06 | 2004-02-24 | Hrl Laboratories, Llc | Process control methods for use with e-beam fabrication technology |
| DE10111027C1 (de) * | 2001-03-07 | 2002-08-08 | Infineon Technologies Ag | Schaltung für FIB-Sensor |
| WO2002086476A2 (en) * | 2001-04-19 | 2002-10-31 | Fei Company | High spatial resolution x-ray microanalysis |
| JP4200665B2 (ja) * | 2001-05-08 | 2008-12-24 | 株式会社日立製作所 | 加工装置 |
| US6683305B1 (en) * | 2002-10-18 | 2004-01-27 | International Business Machines Corporation | Method to obtain transparent image of resist contact hole or feature by SEM without deforming the feature by ion beam |
| WO2004044596A2 (en) * | 2002-11-12 | 2004-05-27 | Fei Company | Defect analyzer |
| EP1473560B1 (en) * | 2003-04-28 | 2006-09-20 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Apparatus and method for inspecting a sample of a specimen by means of an electron beam |
| DE102004001173B4 (de) * | 2004-01-05 | 2005-09-15 | 3D-Micromac Ag | Verfahren zur Herstellung von zur Untersuchung mittels Transmissionselektronenmikroskopie geeigneten Proben |
| US8723144B2 (en) * | 2004-07-14 | 2014-05-13 | Applied Materials Israel, Ltd. | Apparatus for sample formation and microanalysis in a vacuum chamber |
| CN100368792C (zh) * | 2004-08-02 | 2008-02-13 | 中国科学院物理研究所 | 原位微区结构分析与性质测试联合装置 |
| JP4486462B2 (ja) * | 2004-09-29 | 2010-06-23 | 日本電子株式会社 | 試料作製方法および試料作製装置 |
| JP4594156B2 (ja) * | 2005-04-21 | 2010-12-08 | 日本電子株式会社 | 試料作製方法および試料作製装置 |
| JP4181561B2 (ja) * | 2005-05-12 | 2008-11-19 | 松下電器産業株式会社 | 半導体加工方法および加工装置 |
| DE102005053669B4 (de) * | 2005-11-08 | 2007-12-13 | Kilper, Roland, Dr. | Probenmanipulationsvorrichtung |
| US7429733B2 (en) * | 2005-12-29 | 2008-09-30 | Lsi Corporation | Method and sample for radiation microscopy including a particle beam channel formed in the sample source |
| JP2007225363A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Hitachi Ltd | 磁気試料検査装置 |
| EP2006881A3 (en) * | 2007-06-18 | 2010-01-06 | FEI Company | In-chamber electron detector |
| US8191168B2 (en) * | 2007-11-06 | 2012-05-29 | Sii Nanotechnology Inc. | Method of preparing a transmission electron microscope sample and a sample piece for a transmission electron microscope |
| JP4965481B2 (ja) * | 2008-02-15 | 2012-07-04 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | 複合荷電粒子ビーム装置、それを用いた試料加工方法及び透過電子顕微鏡用試料作製方法 |
| JP5216739B2 (ja) | 2009-10-15 | 2013-06-19 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置、及び膜厚測定方法 |
| KR20110114028A (ko) * | 2010-04-12 | 2011-10-19 | 삼성전자주식회사 | 시편 가공 장치 및 방법 |
| KR20110114026A (ko) * | 2010-04-12 | 2011-10-19 | 삼성전자주식회사 | 시편 제조 장치 및 방법 |
| DE102010024625A1 (de) * | 2010-06-22 | 2011-12-22 | Carl Zeiss Nts Gmbh | Verfahren zum Bearbeiten eines Objekts |
| US8624185B2 (en) * | 2010-09-17 | 2014-01-07 | Carl Zeiss Microscopy, Llc | Sample preparation |
| WO2013117667A1 (de) * | 2012-02-10 | 2013-08-15 | Arges Gmbh | Kontrastierungsverfahren mittels laser sowie vorrichtung zur durchführung eines kontrasierungsverfahrens |
| JP6112929B2 (ja) * | 2013-03-25 | 2017-04-12 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 集束イオンビーム装置、それを用いた試料の加工方法、及び集束イオンビームを用いた試料の加工コンピュータプログラム |
| EP2924710A1 (en) * | 2014-03-25 | 2015-09-30 | Fei Company | Imaging a sample with multiple beams and a single detector |
| JP6771767B2 (ja) * | 2017-02-15 | 2020-10-21 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 集束イオンビーム装置 |
| US10446369B1 (en) * | 2017-06-14 | 2019-10-15 | National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc | Systems and methods for interferometric end point detection for a focused ion beam fabrication tool |
| US11137356B2 (en) * | 2017-11-03 | 2021-10-05 | Sela Semiconductor Engineering Laboratories Ltd. | System and method of cleaving of buried defects |
| DE102019201468A1 (de) | 2019-02-05 | 2020-08-06 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Reparieren einer fotolithographischen Maske |
| WO2020160788A1 (en) * | 2019-02-08 | 2020-08-13 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e. V. | Apparatus and method for preparing a sample for transmission microscopy investigations by ion beam initiated ablation |
| CN112461844B (zh) * | 2020-11-20 | 2022-10-18 | 中国电子产品可靠性与环境试验研究所（（工业和信息化部电子第五研究所）（中国赛宝实验室）） | 电子元器件瑕疵定位方法及存储介质 |
| CN113008171A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-06-22 | 长江存储科技有限责任公司 | 一种样品厚度的确定方法 |
| JP7285884B2 (ja) * | 2021-06-04 | 2023-06-02 | 日本電子株式会社 | 試料加工装置および試料加工方法 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3699334A (en) * | 1969-06-16 | 1972-10-17 | Kollsman Instr Corp | Apparatus using a beam of positive ions for controlled erosion of surfaces |
| US3840721A (en) * | 1972-07-05 | 1974-10-08 | Commw Scient Corp | Automatic control for ion milling machine |
| FR2203509A5 (ja) * | 1972-10-16 | 1974-05-10 | Anvar | |
| GB2010577B (en) * | 1977-11-07 | 1982-05-06 | Ion Tech Ltd | Preparation of materials for examination of transmission electron microscopy techniques |
| GB2033096B (en) * | 1978-10-02 | 1983-02-09 | Jones G | Registered writing beam |
| JPS5694629A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-31 | Nec Corp | Etching method using ion-beam |
| JPS56130921A (en) * | 1980-03-17 | 1981-10-14 | Hitachi Ltd | Adjusting method of axis of charged particle beam |
| JPS58184247A (ja) * | 1981-11-18 | 1983-10-27 | Mitsubishi Electric Corp | 超微細イオンビ−ム加工における位置合わせ方法 |
| JPS58167775A (ja) * | 1982-03-30 | 1983-10-04 | Jeol Ltd | イオンビ−ム加工方法 |
| JPS6064228A (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-12 | Nec Corp | 透過型電子顕微鏡試料の作製方法及びその作製装置 |
| US4672196A (en) * | 1984-02-02 | 1987-06-09 | Canino Lawrence S | Method and apparatus for measuring properties of thin materials using polarized light |
| JPS61130848A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-18 | Hitachi Naka Seiki Kk | 電子線終点検知機構付イオンミリング装置 |
| JPH0262039A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-01 | Hitachi Ltd | 多層素子の微細加工方法およびその装置 |
| JPH087121B2 (ja) * | 1990-07-18 | 1996-01-29 | セイコー電子工業株式会社 | 集束荷電ビーム加工方法 |
| JP2719050B2 (ja) * | 1991-01-25 | 1998-02-25 | 株式会社フジクラ | 光ファイバの炭素被膜のモニタ方法 |
| JPH04361132A (ja) * | 1991-06-07 | 1992-12-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 透過電子顕微鏡用試料およびその作製方法 |
| JP3060613B2 (ja) * | 1991-07-12 | 2000-07-10 | 株式会社日立製作所 | 集束イオンビーム装置、及び集束イオンビームを用いた断面加工方法 |
| JP2788139B2 (ja) * | 1991-09-25 | 1998-08-20 | 株式会社日立製作所 | 電子線描画装置 |
| JP2754302B2 (ja) * | 1992-02-21 | 1998-05-20 | シャープ株式会社 | 電子顕微鏡観察用試料の作製方法 |
| JPH0775156B2 (ja) * | 1992-03-06 | 1995-08-09 | ▲巌▼ 大泊 | イオン照射装置及び方法 |
| JPH0694427A (ja) * | 1992-07-31 | 1994-04-05 | Hitachi Ltd | 加工溝深さ検出方法とその装置、並びにイオンミリング装置および電子・光学素子製造方法 |
-
1994
- 1994-06-14 JP JP13224194A patent/JP3221797B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-06-12 DE DE69531714T patent/DE69531714T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-12 KR KR1019950015369A patent/KR0155242B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-06-12 EP EP95109035A patent/EP0687897B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-14 US US08/490,423 patent/US5656811A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (63)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7525108B2 (en) | 1997-07-22 | 2009-04-28 | Hitachi, Ltd. | Focused ion beam apparatus for specimen fabrication |
| US7138628B2 (en) | 1997-07-22 | 2006-11-21 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for specimen fabrication |
| US8405053B2 (en) | 1997-07-22 | 2013-03-26 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for specimen fabrication |
| US7999240B2 (en) | 1997-07-22 | 2011-08-16 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for specimen fabrication |
| US7397052B2 (en) | 1997-07-22 | 2008-07-08 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for specimen fabrication |
| US7397050B2 (en) | 1997-07-22 | 2008-07-08 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for specimen fabrication |
| US7791050B2 (en) | 1997-07-22 | 2010-09-07 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for specimen fabrication |
| US8569719B2 (en) | 1997-07-22 | 2013-10-29 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for specimen fabrication |
| US7176458B2 (en) | 1997-07-22 | 2007-02-13 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for specimen fabrication |
| US7397051B2 (en) | 1997-07-22 | 2008-07-08 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for specimen fabrication |
| US6348689B1 (en) | 1998-05-15 | 2002-02-19 | Seiko Instruments Inc. | Focused ion beam apparatus |
| JP2004228076A (ja) * | 2003-01-17 | 2004-08-12 | Fei Co | サンプルの製造及び透過性照射方法並びに粒子光学システム |
| JPWO2005003736A1 (ja) * | 2003-07-08 | 2006-08-17 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | 薄片試料作製方法および複合荷電粒子ビーム装置 |
| WO2005003735A1 (ja) * | 2003-07-08 | 2005-01-13 | Sii Nanotechnology Inc. | 薄片試料作製方法および複合荷電粒子ビーム装置 |
| WO2005003736A1 (ja) * | 2003-07-08 | 2005-01-13 | Sii Nanotechnology Inc. | 薄片試料作製方法および複合荷電粒子ビーム装置 |
| JP2005243368A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Sii Nanotechnology Inc | Ｆｉｂ／ｓｅｍ複合装置の画像ノイズ除去 |
| JP4627168B2 (ja) * | 2004-09-24 | 2011-02-09 | 日本電信電話株式会社 | 機能デバイスの作製方法および機能デバイス |
| JP2006088202A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 機能デバイス、プローブおよびそれを用いた走査プローブ顕微鏡、ならびに、機能デバイスおよびプローブの作製方法 |
| JP2006155984A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Sii Nanotechnology Inc | 荷電粒子ビーム装置での加工位置決め方法及びそれに用いる赤外顕微鏡 |
| JP4598492B2 (ja) * | 2004-11-26 | 2010-12-15 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | 荷電粒子ビーム装置での加工位置決め方法及びそれに用いる赤外顕微鏡 |
| JP2006156153A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Jeol Ltd | Ｆｉｂ自動加工時のドリフト補正方法及び装置 |
| JP4609992B2 (ja) * | 2004-11-30 | 2011-01-12 | 日本電子株式会社 | Ｆｉｂ自動加工時のドリフト補正方法及び装置 |
| JPWO2006073063A1 (ja) * | 2005-01-07 | 2008-06-12 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | 薄膜試料測定方法および装置ならびに薄膜試料作製方法および装置 |
| JP4987486B2 (ja) * | 2005-01-07 | 2012-07-25 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | 薄膜試料測定方法および装置ならびに薄膜試料作製方法および装置 |
| WO2006073063A1 (ja) * | 2005-01-07 | 2006-07-13 | Sii Nanotechnology Inc. | 薄膜試料測定方法および装置ならびに薄膜試料作製方法および装置 |
| JP2007193977A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電ビーム装置及び荷電ビーム加工方法 |
| JP2006352170A (ja) * | 2006-09-25 | 2006-12-28 | Hitachi Ltd | ウエハの検査方法 |
| JP4673278B2 (ja) * | 2006-09-25 | 2011-04-20 | 株式会社日立製作所 | ウエハの検査方法 |
| JP2013101123A (ja) * | 2006-10-20 | 2013-05-23 | Fei Co | サンプル抽出および取り扱いのための方法および装置 |
| US9581526B2 (en) | 2006-10-20 | 2017-02-28 | Fei Company | Method for S/TEM sample analysis |
| US9275831B2 (en) | 2006-10-20 | 2016-03-01 | Fei Company | Method for S/TEM sample analysis |
| US8890064B2 (en) | 2006-10-20 | 2014-11-18 | Fei Company | Method for S/TEM sample analysis |
| JP2009204611A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Fei Co | ビーム加工のための改善されたビーム位置決め |
| JP2008153239A (ja) * | 2008-03-07 | 2008-07-03 | Hitachi Ltd | 試料作製装置 |
| JP2009277536A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Sii Nanotechnology Inc | 複合荷電粒子ビーム装置を用いた断面画像取得方法および複合荷電粒子ビーム装置 |
| JP2010025848A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 断面観察方法 |
| JP2008294004A (ja) * | 2008-08-13 | 2008-12-04 | Hitachi Ltd | 試料作製装置 |
| KR100975851B1 (ko) * | 2008-09-18 | 2010-08-16 | 한국과학기술원 | 시편 제작 장치 |
| JP2012507728A (ja) * | 2008-10-31 | 2012-03-29 | エフ イー アイ カンパニ | 試料膜厚の測定及びエンドポインティング |
| JP4590007B2 (ja) * | 2009-10-09 | 2010-12-01 | 株式会社日立製作所 | 集束イオンビーム装置、それを用いた試料片作製方法及び試料ホルダ |
| JP2010010146A (ja) * | 2009-10-09 | 2010-01-14 | Hitachi Ltd | 試料作製装置 |
| JP2010177217A (ja) * | 2010-05-21 | 2010-08-12 | Sii Nanotechnology Inc | Ｆｉｂ−ｓｅｍ複合装置 |
| JP2010204119A (ja) * | 2010-06-07 | 2010-09-16 | Hitachi Ltd | 試料作製装置 |
| JP2010204118A (ja) * | 2010-06-07 | 2010-09-16 | Hitachi Ltd | 試料ホルダ |
| JP4612746B2 (ja) * | 2010-06-07 | 2011-01-12 | 株式会社日立製作所 | 試料作製装置 |
| JP2010276617A (ja) * | 2010-08-31 | 2010-12-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | プローブの作製方法およびプローブ、ならびに走査プローブ顕微鏡 |
| JP2012168027A (ja) * | 2011-02-15 | 2012-09-06 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 電子顕微鏡用試料の作製方法 |
| JP2013120714A (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Hitachi High-Tech Science Corp | 薄膜試料作製装置及び方法 |
| US8618478B2 (en) | 2011-12-27 | 2013-12-31 | Fei Company | Drift control in a charged particle beam system |
| JP2013164346A (ja) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Hitachi High-Tech Science Corp | Ｔｅｍ試料作製方法 |
| US9315898B2 (en) | 2012-02-10 | 2016-04-19 | Hitachi High-Tech Science Corporation | TEM sample preparation method |
| JP2015517676A (ja) * | 2012-05-21 | 2015-06-22 | エフ・イ−・アイ・カンパニー | Ｔｅｍ観察用の薄片の調製 |
| US10068749B2 (en) | 2012-05-21 | 2018-09-04 | Fei Company | Preparation of lamellae for TEM viewing |
| CN104956461A (zh) * | 2013-01-31 | 2015-09-30 | 株式会社日立高新技术 | 复合带电粒子束检测器、带电粒子束装置以及带电粒子束检测器 |
| WO2014119350A1 (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-07 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 複合荷電粒子線検出器および荷電粒子線装置ならびに荷電粒子線検出器 |
| US9761409B2 (en) | 2013-01-31 | 2017-09-12 | Hitachi High-Technologies Corporation | Composite charged particle detector, charged particle beam device, and charged particle detector |
| US10128081B2 (en) | 2013-01-31 | 2018-11-13 | Hitachi High-Technologies Corporation | Composite charged particle beam detector, charged particle beam device, and charged particle beam detector |
| JP2019537709A (ja) * | 2016-10-17 | 2019-12-26 | ウニヴェアズィテート バーゼル | 制御試料蒸発による無損失クライオ・グリッド調製 |
| US11860071B2 (en) | 2016-10-17 | 2024-01-02 | Universitat Basel | Lossless cryo-grid preparation by controlled sample evaporation |
| WO2018229848A1 (ja) * | 2017-06-13 | 2018-12-20 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置及び試料の厚さ測定法 |
| KR20200003046A (ko) * | 2017-06-13 | 2020-01-08 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 | 하전 입자선 장치 및 시료의 두께 측정법 |
| JPWO2018229848A1 (ja) * | 2017-06-13 | 2020-04-02 | 株式会社日立ハイテク | 荷電粒子線装置及び試料の厚さ測定法 |
| US11067391B2 (en) | 2017-06-13 | 2021-07-20 | Hitachi High-Tech Corporation | Charged particle beam device and sample thickness measurement method |
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