JPH11274255A - 断面加工観察方法 - Google Patents
断面加工観察方法Info
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- JPH11274255A JPH11274255A JP10070994A JP7099498A JPH11274255A JP H11274255 A JPH11274255 A JP H11274255A JP 10070994 A JP10070994 A JP 10070994A JP 7099498 A JP7099498 A JP 7099498A JP H11274255 A JPH11274255 A JP H11274255A
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- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 集束イオンビームにて多層の導電層が形成さ
れている半導体試料の断面を加工観察する際に、電気的
に一方の導電層が浮遊するがある。こと浮遊した導電層
の断面をＦＩＢやＳＥＭのような荷電粒子装置により観
察すると、浮遊した導電層はチャージアップし、半導体
が破壊する。また、観察画像が鮮明に得られない。 【解決手段】 集束イオンビームにより形成された半導
体装置の配線断面に、基板と浮遊した導電膜と導通する
細い穴を形成する。そらは、細穴成形により、穴の側面
に基板がスパッタされた粒子が付着し、結果的に導通膜
が形成され、浮遊した導電膜と基板とが導通し、チャー
ジアップを避ける事ができる。
れている半導体試料の断面を加工観察する際に、電気的
に一方の導電層が浮遊するがある。こと浮遊した導電層
の断面をＦＩＢやＳＥＭのような荷電粒子装置により観
察すると、浮遊した導電層はチャージアップし、半導体
が破壊する。また、観察画像が鮮明に得られない。 【解決手段】 集束イオンビームにより形成された半導
体装置の配線断面に、基板と浮遊した導電膜と導通する
細い穴を形成する。そらは、細穴成形により、穴の側面
に基板がスパッタされた粒子が付着し、結果的に導通膜
が形成され、浮遊した導電膜と基板とが導通し、チャー
ジアップを避ける事ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、集束イオンビームを用
いて半導体集積回路、セラミックス基板などの複数の導
電層を持つ試料の断面形成加工を行い、その断面を観察
する方法に関するものである。
いて半導体集積回路、セラミックス基板などの複数の導
電層を持つ試料の断面形成加工を行い、その断面を観察
する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】試料の微細な構造を観察するため断面を
形成し観察する方法として、例えば、特開平２−１２３
７４９号公報に示されているように、集束イオンビーム
を試料の断面観察位置を辺とする領域に繰り返し照射し
て、凹部（穴）を試料に形成する。その凹部の側壁に現
れた試料の断面を別の荷電粒子ビームを走査、照射する
ことにより観察する方法が知られている。
形成し観察する方法として、例えば、特開平２−１２３
７４９号公報に示されているように、集束イオンビーム
を試料の断面観察位置を辺とする領域に繰り返し照射し
て、凹部（穴）を試料に形成する。その凹部の側壁に現
れた試料の断面を別の荷電粒子ビームを走査、照射する
ことにより観察する方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】複数の導電層を含む試
料の例として、図1に示したMOSFETのゲートに至る配線
を示す。配線を切断して得られた断面を観察する方法に
ついて説明する。図1aはゲート配線５１部分の平面図で
ある。ゲート配線５１の両脇で基板５０表面部にソース
領域５２とドレイン領域５３が形成されている。ソース
配線５５とドレイン配線５６とが、それぞれコンタクト
５４を介してソース領域５２とドレイン領域５３と接続
さている。ゲート配線５１をソース領域５２とドレイン
領域５３の間の位置（破線A-B）での断面を矢印Cの方向
から観察する場合を説明する。集束イオンビームを照射
して凹部を形成する領域である加工枠６０（穴）を図1a
のように定める。続いて、加工枠６０内を集束イオンビ
ームにて走査し、穴あけ加工する。その結果、図1bに示
すように凹部６１が形成される。図1bに図示されている
矢印Dの方向から観察することにより、ゲート配線５１
の断面を観察することができる。
料の例として、図1に示したMOSFETのゲートに至る配線
を示す。配線を切断して得られた断面を観察する方法に
ついて説明する。図1aはゲート配線５１部分の平面図で
ある。ゲート配線５１の両脇で基板５０表面部にソース
領域５２とドレイン領域５３が形成されている。ソース
配線５５とドレイン配線５６とが、それぞれコンタクト
５４を介してソース領域５２とドレイン領域５３と接続
さている。ゲート配線５１をソース領域５２とドレイン
領域５３の間の位置（破線A-B）での断面を矢印Cの方向
から観察する場合を説明する。集束イオンビームを照射
して凹部を形成する領域である加工枠６０（穴）を図1a
のように定める。続いて、加工枠６０内を集束イオンビ
ームにて走査し、穴あけ加工する。その結果、図1bに示
すように凹部６１が形成される。図1bに図示されている
矢印Dの方向から観察することにより、ゲート配線５１
の断面を観察することができる。
【０００４】このとき、MOSFETのゲートに至るゲート配
線５１（Ｄ側）は、断面形成されたことにより、他の配
線や半導体基板などの導電層から分離し、電気的にフロ
ーティング状態になる。このゲートに至るフローティン
グ状態のゲート配線５１はゲート酸化膜５７を介して基
板５０表面に形成されているため、それらはコンデンサ
を形成している。この状態で、観察のために、集束イオ
ンビームや電子ビームなどの荷電粒子を照射した場合、
その電荷が形成されたコンデンサに充電される。フロー
ティングしているゲート配線５１の電位が基板５０の電
位に対し、集束イオンビーム照射の場合は上昇、電子ビ
ームの場合は低下するいわゆる帯電（チャージアップ）
現象が発生する。つまり、Ｄ方向から集束イオンビーム
又は電子ビームを照射して断面を観察する場合にチャー
ジアップの問題が発生する。
線５１（Ｄ側）は、断面形成されたことにより、他の配
線や半導体基板などの導電層から分離し、電気的にフロ
ーティング状態になる。このゲートに至るフローティン
グ状態のゲート配線５１はゲート酸化膜５７を介して基
板５０表面に形成されているため、それらはコンデンサ
を形成している。この状態で、観察のために、集束イオ
ンビームや電子ビームなどの荷電粒子を照射した場合、
その電荷が形成されたコンデンサに充電される。フロー
ティングしているゲート配線５１の電位が基板５０の電
位に対し、集束イオンビーム照射の場合は上昇、電子ビ
ームの場合は低下するいわゆる帯電（チャージアップ）
現象が発生する。つまり、Ｄ方向から集束イオンビーム
又は電子ビームを照射して断面を観察する場合にチャー
ジアップの問題が発生する。
【０００５】特に、周しくイオンビームの場合、その影
響は顕著である。即ち、集束イオンビームの場合、正の
電位に観察面（配線断面）がチャージアップすることか
ら、二次電子が観察面である断面に引き込まれる。そし
て、画像を得るのに十分な二次電子を検出できない。そ
の結果、観察が像においてチャージアップした配線は暗
くなり、観察できないという課題がある。
響は顕著である。即ち、集束イオンビームの場合、正の
電位に観察面（配線断面）がチャージアップすることか
ら、二次電子が観察面である断面に引き込まれる。そし
て、画像を得るのに十分な二次電子を検出できない。そ
の結果、観察が像においてチャージアップした配線は暗
くなり、観察できないという課題がある。
【０００６】その対策として、例えば特開平７−４５６
８１号公報に、電気的にフローティングになっている導
電層に対し、観察とは別の断面形成を行い、露出した新
たな断面に金属化合物ガスを吹き付けながら集束イオン
ビームを照射することにより金属膜を形成し、フローテ
ィングになっている導電層を試料基板に電気的に接続
し、チャージアップを回避する方法が開示されている。
この方法は、チャージアップ現象回避の手段としては有
効である。しかしながら、集束イオンビーム照射系のほ
かに金属化合物ガス吹き付け機構が必要になる、第2の
断面形成とそれに続く金属膜形成などの作業が必要とな
るなどの問題があった。
８１号公報に、電気的にフローティングになっている導
電層に対し、観察とは別の断面形成を行い、露出した新
たな断面に金属化合物ガスを吹き付けながら集束イオン
ビームを照射することにより金属膜を形成し、フローテ
ィングになっている導電層を試料基板に電気的に接続
し、チャージアップを回避する方法が開示されている。
この方法は、チャージアップ現象回避の手段としては有
効である。しかしながら、集束イオンビーム照射系のほ
かに金属化合物ガス吹き付け機構が必要になる、第2の
断面形成とそれに続く金属膜形成などの作業が必要とな
るなどの問題があった。
【０００７】また、近年、配線幅は狭くなり、基板５０
とゲート配線５１の間に形成されるゲート酸化膜が薄く
なった。特に、加工領域が繊細になったことから、断面
加工によってフローティング導電層の面積が小さくなっ
た。そのため、断面加工形成の過程で形成されるコンデ
ンサの容量は飛躍的に小さくなり、フローティング現象
によるゲートの基板への相対電位差はより高くなった。
前述したようにゲート酸化膜が薄くなったことからその
耐電圧が低下しているため、チャージアップによる試料
破損の可能性が高くなった。特に、断面形成をする過程
で、フローティング導電層が形成される前は、集束イオ
ンビーム照射による電荷は、導電層を通して放電され
る。そして、走査する集束イオンビーム又は、走査する
電子ビームを形成された断面に照射し、断面から発生す
る二次荷電粒子を検出することにより断面を観察する。
しかし、断面観察のため凹部６１が形成され導電層がフ
ローティングになった後は、導電層より下の部分の加工
を行っている間フローティング導電層に電荷が蓄積さ
れ、チャージアップ現象が発生する。そして、耐電圧の
低い薄いゲート酸化膜に高電圧が印加されることにな
り、場合によっては試料を破損してしまうという課題が
ある。
とゲート配線５１の間に形成されるゲート酸化膜が薄く
なった。特に、加工領域が繊細になったことから、断面
加工によってフローティング導電層の面積が小さくなっ
た。そのため、断面加工形成の過程で形成されるコンデ
ンサの容量は飛躍的に小さくなり、フローティング現象
によるゲートの基板への相対電位差はより高くなった。
前述したようにゲート酸化膜が薄くなったことからその
耐電圧が低下しているため、チャージアップによる試料
破損の可能性が高くなった。特に、断面形成をする過程
で、フローティング導電層が形成される前は、集束イオ
ンビーム照射による電荷は、導電層を通して放電され
る。そして、走査する集束イオンビーム又は、走査する
電子ビームを形成された断面に照射し、断面から発生す
る二次荷電粒子を検出することにより断面を観察する。
しかし、断面観察のため凹部６１が形成され導電層がフ
ローティングになった後は、導電層より下の部分の加工
を行っている間フローティング導電層に電荷が蓄積さ
れ、チャージアップ現象が発生する。そして、耐電圧の
低い薄いゲート酸化膜に高電圧が印加されることにな
り、場合によっては試料を破損してしまうという課題が
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、これら課題を
解決する目的のものである。すなわち、フローティング
導電層による課題を回避するために、断面形成工程によ
って形成された電気的にフローティング状態である第２
の導電層の領域を他のフローティングでない第一の導電
層領域（基板）と電気的に接続する。このとき、集束イ
オンビームを走査せず一ヵ所に連続照射するか、もしく
は、断面観察のために形成した凹部よりごく狭い領域に
走査照射することによって実現する。
解決する目的のものである。すなわち、フローティング
導電層による課題を回避するために、断面形成工程によ
って形成された電気的にフローティング状態である第２
の導電層の領域を他のフローティングでない第一の導電
層領域（基板）と電気的に接続する。このとき、集束イ
オンビームを走査せず一ヵ所に連続照射するか、もしく
は、断面観察のために形成した凹部よりごく狭い領域に
走査照射することによって実現する。
【０００９】つまり、本発明は、第一の導電層上に絶縁
層を挟んで重なる第二の導電層を含む試料おいて、集束
イオンビームを前記試料の所定領域にて繰り返し走査し
て照射し、前記第二の導電層と少なくとも第一の導電層
が露出し側壁を形成するために凹部を形成する第１の工
程と、前記所定領域以外の領域で、且つ前気第１の工程
により電気的に浮遊した第二の導電層の上から前記集束
イオンビームを照射して、前記第一の導電層に到達する
穴を設けて前記第一の導電層と前記第二の導電層を電気
的に接続する第2の工程と、荷電粒子ビームを用いて凹
部における所望の露出箇所を観察する第3の工程からな
ることを特徴とする試料の断面加工観察方法である。
層を挟んで重なる第二の導電層を含む試料おいて、集束
イオンビームを前記試料の所定領域にて繰り返し走査し
て照射し、前記第二の導電層と少なくとも第一の導電層
が露出し側壁を形成するために凹部を形成する第１の工
程と、前記所定領域以外の領域で、且つ前気第１の工程
により電気的に浮遊した第二の導電層の上から前記集束
イオンビームを照射して、前記第一の導電層に到達する
穴を設けて前記第一の導電層と前記第二の導電層を電気
的に接続する第2の工程と、荷電粒子ビームを用いて凹
部における所望の露出箇所を観察する第3の工程からな
ることを特徴とする試料の断面加工観察方法である。
【００１０】走査照射は、フローティング状態の第二の
導電層とその下に絶縁膜を介して位置する第一の導電領
域の重なる場所とするのが最も効果的であるが、電気的
に独立した２つの導電領域の間で、チャージアップの原
因となる電荷を放電するのに十分な程度の抵抗による電
気的な接続を実現できれば、目的の効果を実現すること
ができる。
導電層とその下に絶縁膜を介して位置する第一の導電領
域の重なる場所とするのが最も効果的であるが、電気的
に独立した２つの導電領域の間で、チャージアップの原
因となる電荷を放電するのに十分な程度の抵抗による電
気的な接続を実現できれば、目的の効果を実現すること
ができる。
【００１１】図２に、集束イオンビームを走査・照射し
て形成された穴６２の断面を示す。図２aの様に形成さ
れた凹部の深さが浅い場合（穴の深さを最も広い径より
浅い穴をあけた場合）、集束イオンビームのイオン７１
の照射によりスパッタエッチングされた物質が穴から排
出される。しかし、スパッタエッチング加工の進行に伴
い、図２bの様に形成された凹部の深さが深い場合（穴
の深さを最も広い径より深くした穴をあけた場合）、集
束イオンビームによる加工部が穴６２の深部になるた
め、エッチング物質の排出スピードがエッチングスピー
ドに追いつかなくなり、差異付着物質７２が断面に付着
し、加工時間に比例した深さの穴加工はできなくなる。
更に図２ｃに示す様に、穴６２の深部に残る再付着物質
７２は、イオンビームで掻き回され、導電物質の混ざっ
た状態になる。その結果、側面に導電領域を形成するこ
とができる。つまり、第一の導電層と第二の導電層と
は、導通することになる。
て形成された穴６２の断面を示す。図２aの様に形成さ
れた凹部の深さが浅い場合（穴の深さを最も広い径より
浅い穴をあけた場合）、集束イオンビームのイオン７１
の照射によりスパッタエッチングされた物質が穴から排
出される。しかし、スパッタエッチング加工の進行に伴
い、図２bの様に形成された凹部の深さが深い場合（穴
の深さを最も広い径より深くした穴をあけた場合）、集
束イオンビームによる加工部が穴６２の深部になるた
め、エッチング物質の排出スピードがエッチングスピー
ドに追いつかなくなり、差異付着物質７２が断面に付着
し、加工時間に比例した深さの穴加工はできなくなる。
更に図２ｃに示す様に、穴６２の深部に残る再付着物質
７２は、イオンビームで掻き回され、導電物質の混ざっ
た状態になる。その結果、側面に導電領域を形成するこ
とができる。つまり、第一の導電層と第二の導電層と
は、導通することになる。
【００１２】断面観察を荷電粒子ビームによって行った
とき、電荷は新たに形成された電気的パスを通って放電
される。その結果、チャージアップは発生せず、鮮明な
配線断面を観察できる。
とき、電荷は新たに形成された電気的パスを通って放電
される。その結果、チャージアップは発生せず、鮮明な
配線断面を観察できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明を実施するための装置を図
3に示す。液体金属イオン源１はそのニードル１ａから
引き出し電極１ｂによる電界により、イオンビームを発
生する。取り出されたイオンビームを静電レンズ２など
によって構成されるイオンビーム光学系によって集束
し、集束イオンビーム３０とする。イオンビームの光軸
には、ビームブランキング電極３及び偏向電極５が設け
られている。ビームブランキング電極３により試料７へ
の集束イオンビーム３０照射のオン・オフを行う。偏向
電極５により、集束イオンビーム３０の照射位置を制御
する。偏向電極５に走査信号を入力することにより、集
束イオンビーム３０の試料７の任意の領域での走査照射
をすることができる。
3に示す。液体金属イオン源１はそのニードル１ａから
引き出し電極１ｂによる電界により、イオンビームを発
生する。取り出されたイオンビームを静電レンズ２など
によって構成されるイオンビーム光学系によって集束
し、集束イオンビーム３０とする。イオンビームの光軸
には、ビームブランキング電極３及び偏向電極５が設け
られている。ビームブランキング電極３により試料７へ
の集束イオンビーム３０照射のオン・オフを行う。偏向
電極５により、集束イオンビーム３０の照射位置を制御
する。偏向電極５に走査信号を入力することにより、集
束イオンビーム３０の試料７の任意の領域での走査照射
をすることができる。
【００１４】試料７は少なくともＸ、Ｙ、Ｚの3軸に移
動可能でかつ試料を傾け回転することができる試料ステ
ージ８に載置されている。試料７の集束イオンビーム３
０照射位置の近傍に、集束イオンビーム照射により試料
７から発生する二次荷電粒子を検出する二次荷電粒子検
出器６が備え付けられている。二次荷電粒子検出器６が
検出した二次荷電粒子の強度に基づいて、試料７の表面
状態を表示用ＣＲＴ１０に表示する。
動可能でかつ試料を傾け回転することができる試料ステ
ージ８に載置されている。試料７の集束イオンビーム３
０照射位置の近傍に、集束イオンビーム照射により試料
７から発生する二次荷電粒子を検出する二次荷電粒子検
出器６が備え付けられている。二次荷電粒子検出器６が
検出した二次荷電粒子の強度に基づいて、試料７の表面
状態を表示用ＣＲＴ１０に表示する。
【００１５】次に、本発明の方法を説明する。ビームブ
ランキング電極３をオンにしておく。試料は、図１ａ及
び図１Ｂに図示したように、第一の導電層として基板５
０があり、その上に絶縁膜５７を介して第二の導電層と
してゲート配線５１が形成されているものである。試料
７は、試料ステージ８に載置される。続いて、試料ステ
ージ８が設置されている図示しない試料室（サブチャン
バー）を図示しない真空ポンプにて真空にする。そし
て、試料ステージ８を図示しないサブゲートを通過させ
て、主チャンバーに移動する。更に、試料７の所定の位
置が集束イオンビームの光軸上及び焦点の位置になるよ
うに移動させる。ビームブランキング電極３をオフに
し、集束イオンビーム３０を試料７に照射させる。この
とき、偏向電極５により、図１aに示した加工枠６０に
て集束イオンビーム３０を走査照射させる。同時に、試
料７から発生する二次荷電粒子を二次荷電粒子検出器６
にて検出し、走査位置における二次荷電粒子の強度を検
出・記憶する。記憶した二次荷電粒子強度の分布に基づ
いて画像データを作成し、表示用CRT１０に表示する
が、画像データを構築するのに必要な画像データを収集
した時点でブランキング電極３をオンにして、集束イオ
ンビーム３０の試料７への照射を終了する。
ランキング電極３をオンにしておく。試料は、図１ａ及
び図１Ｂに図示したように、第一の導電層として基板５
０があり、その上に絶縁膜５７を介して第二の導電層と
してゲート配線５１が形成されているものである。試料
７は、試料ステージ８に載置される。続いて、試料ステ
ージ８が設置されている図示しない試料室（サブチャン
バー）を図示しない真空ポンプにて真空にする。そし
て、試料ステージ８を図示しないサブゲートを通過させ
て、主チャンバーに移動する。更に、試料７の所定の位
置が集束イオンビームの光軸上及び焦点の位置になるよ
うに移動させる。ビームブランキング電極３をオフに
し、集束イオンビーム３０を試料７に照射させる。この
とき、偏向電極５により、図１aに示した加工枠６０に
て集束イオンビーム３０を走査照射させる。同時に、試
料７から発生する二次荷電粒子を二次荷電粒子検出器６
にて検出し、走査位置における二次荷電粒子の強度を検
出・記憶する。記憶した二次荷電粒子強度の分布に基づ
いて画像データを作成し、表示用CRT１０に表示する
が、画像データを構築するのに必要な画像データを収集
した時点でブランキング電極３をオンにして、集束イオ
ンビーム３０の試料７への照射を終了する。
【００１６】表示用ＣＲＴ１０に表示された画像が、断
面を形成・観察する位置からずれている場合、試料ステ
ージ８を動作させ、試料７の所定位置が表示の適当な位
置に来るようにする。このとき、ビームブランキング電
極３をオフにし、画像表示を行いながら試料７を移動し
ても良いし、画像表示から求められる目標位置との相違
から移動距離を計算し、計算結果に基づいて試料ステー
ジ８を移動させることとしても良い。断面形成・観察す
るのに適当な位置に試料７を移動させたら、改めて画像
を取り込み表示用ＣＲＴ１０に表示する。
面を形成・観察する位置からずれている場合、試料ステ
ージ８を動作させ、試料７の所定位置が表示の適当な位
置に来るようにする。このとき、ビームブランキング電
極３をオフにし、画像表示を行いながら試料７を移動し
ても良いし、画像表示から求められる目標位置との相違
から移動距離を計算し、計算結果に基づいて試料ステー
ジ８を移動させることとしても良い。断面形成・観察す
るのに適当な位置に試料７を移動させたら、改めて画像
を取り込み表示用ＣＲＴ１０に表示する。
【００１７】次に、図4のように表示用ＣＲＴ１０に表
示された画像から、試料７の断面観察位置（破線A−B）
を一辺に持つ方形形状領域を加工枠６０として設定す
る。この加工枠６０領域に集束イオンビーム３０を繰り
返し走査照射する。集束イオンビーム３０の照射による
スパッタリングにより、走査領域である加工領域６０は
エッチングされ凹部６１を形成する。凹部６１の底部に
は、基板５０が露出している。この時、［発明が解決し
ようとする課題］の項で説明したように、Ｄ側のゲート
配線５１は、電気的に浮遊している導電層となる。
示された画像から、試料７の断面観察位置（破線A−B）
を一辺に持つ方形形状領域を加工枠６０として設定す
る。この加工枠６０領域に集束イオンビーム３０を繰り
返し走査照射する。集束イオンビーム３０の照射による
スパッタリングにより、走査領域である加工領域６０は
エッチングされ凹部６１を形成する。凹部６１の底部に
は、基板５０が露出している。この時、［発明が解決し
ようとする課題］の項で説明したように、Ｄ側のゲート
配線５１は、電気的に浮遊している導電層となる。
【００１８】つづいて、加工枠６０以外で、先の加工に
よりフローティングとなったゲート配線５１に極近傍で
ある点（第２の加工領域６３）に、走査しない集束イオ
ンビームを一定時間照射する。そして、基板５０まで到
達する穴６２を形成する。第２の加工領域６３は、集束
イオンビームを一定時間走査させることなくスポットに
て照射するスポットである。また、集束イオンビームを
ごく狭い領域に一定時間走査照射して、前記穴の深さを
前記穴の最も広い径より大きく形成する領域でもよい。
第２の加工領域６３は、加工時間の観点から、スポット
のほうが良い。第２の加工領域６３は、電気的にフロー
ティングとなった、ゲート配線５１にある。通常、試料
７には、保護膜が形成されているが、当然この場合、保
護膜を含めて穴６２、及び凹部６１を形成する。このよ
うに形成された穴６２は、図２に示したように、その側
壁に再付着物質７２が堆積し、上下の第一及び第二の導
電層との間で導通が取れる。つまり、ゲート配線５１は
チャージアップすることがない。
よりフローティングとなったゲート配線５１に極近傍で
ある点（第２の加工領域６３）に、走査しない集束イオ
ンビームを一定時間照射する。そして、基板５０まで到
達する穴６２を形成する。第２の加工領域６３は、集束
イオンビームを一定時間走査させることなくスポットに
て照射するスポットである。また、集束イオンビームを
ごく狭い領域に一定時間走査照射して、前記穴の深さを
前記穴の最も広い径より大きく形成する領域でもよい。
第２の加工領域６３は、加工時間の観点から、スポット
のほうが良い。第２の加工領域６３は、電気的にフロー
ティングとなった、ゲート配線５１にある。通常、試料
７には、保護膜が形成されているが、当然この場合、保
護膜を含めて穴６２、及び凹部６１を形成する。このよ
うに形成された穴６２は、図２に示したように、その側
壁に再付着物質７２が堆積し、上下の第一及び第二の導
電層との間で導通が取れる。つまり、ゲート配線５１は
チャージアップすることがない。
【００１９】次に、試料ステージ８の傾斜機能を用い
て、試料７を適当な角度に傾ける。断面を回転軸にし
て、観察断面が上になるようにする。そして、断面を前
述した方法で集束イオンビームを走査照射し、画像形成
に必要な画像データを取り込み、表示用ＣＲＴ１０に表
示するとともに、画像データを画像データ記憶装置に記
憶する。
て、試料７を適当な角度に傾ける。断面を回転軸にし
て、観察断面が上になるようにする。そして、断面を前
述した方法で集束イオンビームを走査照射し、画像形成
に必要な画像データを取り込み、表示用ＣＲＴ１０に表
示するとともに、画像データを画像データ記憶装置に記
憶する。
【００２０】このとき、試料７の基板５０は試料ステー
ジ８に電気的に接続されていて、試料ステージ８は接地
されている。これによって、断面に照射された電荷は充
電されることなく、放電される。また、集束イオンビー
ム３０の一点照射を断面形成の後に行っているが、断面
形成の前に行っても良い。また、走査しないで照射して
いるが、目的を達成するのに十分狭い領域であれば、走
査照射しても良い。
ジ８に電気的に接続されていて、試料ステージ８は接地
されている。これによって、断面に照射された電荷は充
電されることなく、放電される。また、集束イオンビー
ム３０の一点照射を断面形成の後に行っているが、断面
形成の前に行っても良い。また、走査しないで照射して
いるが、目的を達成するのに十分狭い領域であれば、走
査照射しても良い。
【００２１】さらに、断面観察に集束イオンビームを用
いているが、別な走査電子顕微鏡によっても良い。ま
た、集束イオンビームに複合的に搭載されている走査電
子顕微鏡を用いても良い。
いているが、別な走査電子顕微鏡によっても良い。ま
た、集束イオンビームに複合的に搭載されている走査電
子顕微鏡を用いても良い。
【００２２】
【発明の効果】本発明方法により、半導体集積回路など
の試料のフローティング導電領域をチャージアップ現象
なしに観察することができるようになる。
の試料のフローティング導電領域をチャージアップ現象
なしに観察することができるようになる。
【００２３】
【００２４】
【図１】図１は、本発明による試料のすめんであり、図
１aは、試料の平面図で、図１bは斜視図である。
１aは、試料の平面図で、図１bは斜視図である。
【００２５】
【図２】図２は、イオンスパッタの状況を示す断面図で
ある。
ある。
【００２６】
【図３】図３は、本発明を実施する装置の断面図でる。
【００２７】
【図４】図４は、本発明の加工方法を示す平面図であ
る。
る。
【００２８】
１ 液体金属イオン源 ７ 試料 １０ 表示用ＣＲＴ１０ ５０ 基板 ５１ ゲート配線 ５７ ゲート絶縁膜 ６０ 加工領域 ６３ 第２の加工領域
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｎ 1/28 Ｇ
Claims (6)
- 【請求項１】 第一の導電層上に絶縁層を挟んで重なる
第二の導電層を含む試料おいて、集束イオンビームを前
記試料の所定領域にて繰り返し走査して照射し、前記第
二の導電層と少なくとも第一の導電層が露出し側壁を形
成するために凹部を形成する第１の工程と、前記所定領
域以外の領域で、且つ前記第１の工程により電気的に浮
遊した第二の導電層の上から前記集束イオンビームを照
射して、前記第一の導電層に到達する穴を設けて前記第
一の導電層と前記第二の導電層を電気的に接続する第2
の工程と、荷電粒子ビームを用いて凹部における所望の
露出箇所を観察する第3の工程からなることを特徴とす
る試料の断面加工観察方法。 - 【請求項２】 前記第２の工程は、集束イオンビームを
一定時間走査させることなくスポットにて照射する請求
項１記載の断面加工観察方法。 - 【請求項３】 特許請求の範囲第1項記載の第2の工程
を、集束イオンビームをごく狭い領域に一定時間走査照
射して、前記穴の深さを前記穴の最も広い径より深く形
成する請求項１記載の断面加工観察方法。 - 【請求項４】 絶縁層を挟んで第一の導電層と前記第一
導電層の上に第二の導電層が形成された試料おいて、第
一の導電層と第二の導電層を電気的に接続するために集
束イオンビームを照射して前記第一の導電層まで到達す
る穴を設ける第1の工程と、前記穴の位置と異なる位置
に、観察する断面を形成するために、集束イオンビーム
を前記試料の所定領域にて繰り返し走査して照射して凹
部を形成する第2の工程と、荷電粒子ビームを用いて前
記第2の工程で形成された凹部における所望の露出箇所
を観察する第3の工程からなることを特徴とする試料の
断面形成観察方法。 - 【請求項5】 前記第２の工程は、集束イオンビームを
一定時間走査させることなくスポットにて照射する請求
項４記載の断面加工観察方法。 - 【請求項6】 特許請求の範囲第1項記載の第2の工程
を、集束イオンビームをごく狭い領域に一定時間走査照
射して、前記穴の深さを前記穴の最も広い径より深く形
成する請求項４記載の断面加工観察方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10070994A JPH11274255A (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | 断面加工観察方法 |
| TW088103877A TW440975B (en) | 1998-03-19 | 1999-03-12 | Section formation observing method |
| US09/271,805 US6331712B1 (en) | 1998-03-19 | 1999-03-18 | Section formation observing method |
| KR1019990009173A KR19990078019A (ko) | 1998-03-19 | 1999-03-18 | 시료의단면형성관찰방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10070994A JPH11274255A (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | 断面加工観察方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11274255A true JPH11274255A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=13447625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10070994A Pending JPH11274255A (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | 断面加工観察方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6331712B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11274255A (ja) |
| KR (1) | KR19990078019A (ja) |
| TW (1) | TW440975B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007018980A (ja) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Fujitsu Ltd | スパッタリング方法及びスパッタリング装置 |
| US9378937B2 (en) | 2003-08-25 | 2016-06-28 | Ion-Tof Technologies Gmbh | Mass spectrometer and liquid-metal ion source for a mass spectrometer of this type |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6734687B1 (en) * | 2000-02-25 | 2004-05-11 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for detecting defect in device and method of detecting defect |
| US20020127265A1 (en) * | 2000-12-21 | 2002-09-12 | Bowman Steven M. | Use of reinforced foam implants with enhanced integrity for soft tissue repair and regeneration |
| JP4302933B2 (ja) * | 2002-04-22 | 2009-07-29 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | イオンビームによる穴埋め方法及びイオンビーム装置 |
| JP4300168B2 (ja) * | 2004-09-10 | 2009-07-22 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 集束イオンビーム装置、及びそれに用いる絞り |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5401972A (en) * | 1993-09-02 | 1995-03-28 | Schlumberger Technologies, Inc. | Layout overlay for FIB operations |
-
1998
- 1998-03-19 JP JP10070994A patent/JPH11274255A/ja active Pending
-
1999
- 1999-03-12 TW TW088103877A patent/TW440975B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-03-18 US US09/271,805 patent/US6331712B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-18 KR KR1019990009173A patent/KR19990078019A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9378937B2 (en) | 2003-08-25 | 2016-06-28 | Ion-Tof Technologies Gmbh | Mass spectrometer and liquid-metal ion source for a mass spectrometer of this type |
| JP2007018980A (ja) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Fujitsu Ltd | スパッタリング方法及びスパッタリング装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW440975B (en) | 2001-06-16 |
| US6331712B1 (en) | 2001-12-18 |
| KR19990078019A (ko) | 1999-10-25 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20040302 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040519 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040526 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040601 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041130 |