TWI831904B - 薄膜試樣片製作方法和帶電粒子束裝置 - Google Patents

薄膜試樣片製作方法和帶電粒子束裝置 Download PDF

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Abstract

提供薄膜試樣片製作方法和帶電粒子束裝置，能夠抑制薄膜試樣片的缺損。具有如下工程：從與試樣(S)的表面的法線方向(z)交叉的第2方向照射會聚離子束(FIB2)而對試樣(S)進行加工，從而製作出薄膜試樣片(1)，並且製作出配置於薄膜試樣片(1)的厚度方向(x)的一側並使薄膜試樣片(1)連結於試樣(S)的連結部(3)的工程；使試樣(S)繞法線方向(z)旋轉的工程；使對薄膜試樣片(1)進行保持的探針連接於薄膜試樣片(1)的工程；以及從與法線方向(z)交叉的第3方向向連結部(3)照射會聚離子束(FIB3)從而使薄膜試樣片(1)從試樣(S)分離出來的工程。

Description

薄膜試樣片製作方法和帶電粒子束裝置
本發明關於薄膜試樣片製作方法和帶電粒子束裝置。
以往，公知有利用透射電子顯微鏡(TEM：Transmission Electron Microscope)對半導體器件和半導體元件(例如、DRAM元件、非揮發性記憶體或固體攝像元件等)的微小的截面構造進行觀察來進行故障分析等的技術。通常，在利用透射電子顯微鏡進行觀察的情況下，需要在從作為觀察物件物的試樣取出微小的薄膜試樣片之後，將該薄膜試樣片固定於試樣保持器來製作TEM試樣(例如，參照專利文獻1和2)。 這裡，對TEM試樣的通常的製作方法進行簡單說明。 首先，對試樣照射作為帶電粒子束的一種的會聚離子束(FIB：Focused Ion beam)而進行蝕刻加工，從而製作出幾十nm～百nm程度的厚度較薄的薄膜試樣片。此時，沒有完全將薄膜試樣片從試樣切下，是以經由連結部與試樣局部連結的狀態製作出薄膜試樣片的。接下來，利用探針或納米鉗子對薄膜試樣片進行保持。在利用探針的情況下，一邊向探針的前端附近提供用於產生沉積膜的原料氣體一邊照射FIB。這樣，通過照射FIB而產生的二次電子使原料氣體分解，使沉積膜堆積於探針與薄膜試樣片的邊界。其結果為，能夠使薄膜試樣片固定於探針的前端而進行保持。 在探針對薄膜試樣片進行保持之後，向連結部照射FIB來進行蝕刻加工。由此，能夠切斷連結部，從而能夠將薄膜試樣片從試樣完全切下。接下來，一邊利用探針或納米鉗子對薄膜試樣片進行保持，一邊使該薄膜試樣片與試樣分離。然後，通過移動載台而使試樣保持器移動至薄膜試樣片的正下方附近，使薄膜試樣片接近試樣保持器的上表面或側面。接下來，一邊又一次向薄膜試樣片與試樣保持器的邊界供給原料氣體，一邊照射FIB。由此，能夠使沉積膜堆積於薄膜試樣片與試樣保持器之間，從而能夠將薄膜試樣片固定於試樣保持器。 專利文獻1：日本特開2016-050853號公報 專利文獻2：日本特開2009-110745號公報
在向連結部照射FIB而將薄膜試樣片從試樣分離時，有時會使薄膜試樣片的一部分缺損。 [發明所欲解決的課題] 本發明要解決的課題是，提供能夠抑制薄膜試樣片的缺損的薄膜試樣片製作方法和帶電粒子束裝置。 [解決課題的手段] 為了解決上述課題，本發明的薄膜試樣片製作方法，利用前述試樣製作出厚度方向沿著試樣的表面的薄膜試樣片，其中，該薄膜試樣片製作方法包含如下工程：藉由從作為前述試樣的表面的法線方向亦即第1方向和與前述法線方向交叉的第2方向照射帶電粒子束而對前述試樣進行加工，製作出前述薄膜試樣片，並且製作出配置於前述薄膜試樣片的厚度方向上的一側並使前述薄膜試樣片連結於前述試樣的連結部的工程；使前述試樣繞前述法線方向旋轉的工程；使對前述薄膜試樣片進行保持的保持部件連接於前述薄膜試樣片的工程；以及從與前述法線方向交叉的第3方向向前述連結部照射帶電粒子束，從前述試樣分離出前述薄膜試樣片的工程。 本發明的帶電粒子束裝置，利用前述試樣製作出厚度方向沿著試樣的表面的薄膜試樣片，其中，該帶電粒子束裝置具有：帶電粒子束照射光學系統，其沿與鉛垂方向交叉的方向照射帶電粒子束；載台，其載置前述試樣並進行移動；保持部件，其對從前述試樣分離並取出的前述薄膜試樣片進行保持；以及控制部，其對前述帶電粒子束照射光學系統、前述載台以及前述保持部件的動作進行控制，前述控制部藉由從作為前述試樣的表面的法線方向亦即第1方向和與前述法線方向交叉的第2方向照射帶電粒子束而對前述試樣進行加工，從而製作出前述薄膜試樣片，並且製作出配置於前述薄膜試樣片的厚度方向上的一側並使前述薄膜試樣片連結於前述試樣的連結部，使前述載台繞前述法線方向旋轉，將前述保持部件連接於前述薄膜試樣片，從與前述法線方向交叉的第3方向向前述連結部照射帶電粒子束，從前述試樣分離出前述薄膜試樣片。 控制部從與前述法線方向交叉的第2方向照射帶電粒子束，製作出薄膜試樣片和連結部。控制部在使試樣旋轉而使保持部件與薄膜試樣片連接之後，從與前述法線方向交叉的第3方向照射帶電粒子束，去除連結部。在本發明中，在薄膜試樣片的厚度方向的一側配置有連結部。由此，即使在從第3方向照射帶電粒子束的情況下，也能夠僅向連結部照射帶電粒子束。因此，抑制了薄膜試樣片的缺損。 前述控制部從前述第3方向向前述連結部照射帶電粒子束，並且對配置有前述連結部的前述薄膜試樣片的厚度方向上的前述端面進行表面加工。 由此，能夠視認薄膜試樣片所包含的構造物，識別截面觀察的目標位置。在將薄膜試樣片從試樣分離出來之後，不需要再次實施清潔等的表面加工。因此，縮短了薄膜試樣片的製作時間。 前述控制部在被輸入了薄膜試樣片的厚度方向上的兩側中的應當製作前述連結部的一側的情況下，在輸入的一側製作前述連結部。 由此，在薄膜試樣片的期望的一側製作連結部。尤其是，在向連結部照射帶電粒子束並且同時進行端面的表面加工的情況下，能夠從該端面視認薄膜試樣片所包含的構造物。因此，藉由在想要進行截面觀察的端面上製作連結部，來確定截面觀察的目標位置。 前述第3方向是與前述薄膜試樣片的厚度方向上的端面平行的方向。 在該情況下，能夠僅向連結部照射帶電粒子束，抑制薄膜試樣片的缺損。尤其是，在向連結部照射帶電粒子束的同時進行端面的表面加工的情況下，能夠高精度地進行端面加工。 [發明效果] 本發明的薄膜試樣片製作方法和帶電粒子束裝置中，將使薄膜試樣片連接於試樣的連結部配置於薄膜試樣片的厚度方向上的一側。由此，即使在從第3方向照射帶電粒子束的情況下，也能夠僅向連結部照射帶電粒子束。因此，抑制了薄膜試樣片的缺損。
以下，參照附圖，對實施方式的帶電粒子束裝置和薄膜試樣片製作方法進行說明。 (帶電粒子束裝置) 圖1是實施方式的帶電粒子束裝置的概略結構圖。實施方式的帶電粒子束裝置10能夠自動地利用試樣S製作出薄膜試樣片1。帶電粒子束裝置10具有：載台11，其載置有試樣S；照射機構12，其照射會聚離子束(FIB)和電子束(EB)；檢測器13，其檢測通過照射FIB或EB而產生的二次帶電粒子E；氣體槍14，其提供用於形成沉積膜D的原料氣體G；控制部16，其根據檢測到的二次帶電粒子E生成圖像資料，並且使該圖像資料顯示於顯示部15；以及探針(保持部件)N，其能夠對薄膜試樣片1進行保持。 上述試樣S以被固定於保持件20的狀態載置在載台11上。 載台11按照控制部16的指示進行動作，能夠在5個軸上位移。即，載台11被位移機構30支承，該位移機構30包含：直線移動機構30a，其使保持件20沿與水平面平行且相互垂直的X軸和Y軸以及與該X軸和該Y軸垂直的Z軸移動；傾斜機構30b，其使保持件20繞X軸(或Y軸)旋轉著傾斜；以及旋轉機構30c，其使保持件20繞Z軸旋轉。 由此，位移機構30使載台11沿5軸位移，從而能夠使FIB或EB朝向期望的位置照射。另外，載台11和位移機構30被收納在真空室31內。因此，是在真空室31內進行FIB或EB的照射，或者原料氣體G的提供等。 上述照射機構12包含：FIB照射光學系統(帶電粒子束照射光學系統)32，其配置於載台11的上方，沿與Z軸(鉛垂方向)交叉的方向照射FIB；以及SEM光學系統33，其沿與Z軸平行的鉛垂方向照射EB。FIB照射光學系統32的光軸方向與鉛垂方向交叉。FIB照射光學系統32的光軸方向與配置為標準狀態的載台11的上表面的法線方向交叉。載台11的標準狀態是指至少將位移機構30中的傾斜機構30b配置於原點的狀態。FIB照射光學系統32的光軸方向與真空室31的中心軸線C交叉。另一方面，SEM光學系統33的光軸方向與真空室31的中心軸線C一致。真空室31的內部的電場形成為相對於中心軸線C大致軸對稱。因此，提高了SEM光學系統33的觀察精度。 FIB照射光學系統32具有離子產生源32a和離子光學系統32b，在使由離子產生源32a產生的離子在離子光學系統32b中被設為較細的FIB之後，朝向試樣S或試樣保持器照射。另外，SEM光學系統33具有電子產生源33a和電子光學系統33b，在使由電子產生源33a產生的電子被電子光學系統33b設為較細的EB之後，朝向試樣S或試樣保持器照射。 在照射FIB或EB時，檢測器13對從試樣S或試樣保持器發出的二次電子或二次離子等二次帶電粒子E進行檢測，並向控制部16輸出。氣體槍14提供含有作為沉積膜D的原料的物質(例如菲、鉑、碳或鎢等)的化合物氣體來作為原料氣體G。該原料氣體G被通過照射FIB而產生的二次帶電粒子E分解，分離成氣體成分和固體成分。然後，通過使分離出的2個成分中的固體成分進行堆積，而成為沉積膜D。 保持機構17具有：探針移動機構17a，其基端側安裝於真空室31；以及探針N，其被探針移動機構17a移動。探針N除了被探針移動機構17a水平移動和上下移動之外，還能夠繞探針N的中心軸線旋轉移動。由此，能夠使探針N所保持的薄膜試樣片1以被保持的狀態自如地移動。 控制部16能夠對帶電粒子束裝置10的結構部件進行統一控制，並且能夠使FIB照射光學系統32和SEM光學系統33的加速電壓或束電流變化。尤其是，控制部16能夠通過使FIB照射光學系統32的加速電壓或束量變化，而自如地調整FIB的射束直徑。由此，不僅能夠取得觀察圖像，還能夠對試樣S進行局部的蝕刻加工。而且，在進行蝕刻加工時，通過對射束直徑進行調整，能夠從粗加工到精加工自如地改變加工精度。 另外，控制部16在將通過FIB或EB的照射而由檢測器13檢測的二次帶電粒子E轉換為亮度信號並生成觀察圖像資料之後，根據該觀察圖像資料向顯示部15輸出觀察圖像。由此，顯示部15能夠顯示觀察圖像。另外，在控制部16上連接有能夠供操作員進行輸入的輸入部16a，根據由該輸入部16a輸入的信號對各構成部件進行控制。即，操作員能夠經由輸入部16a向期望的區域照射FIB或EB並進行觀察，能夠向期望的區域照射FIB來進行蝕刻加工，或者能夠一邊向期望的區域供給原料氣體G一邊照射FIB而使沉積膜D堆積。 (薄膜試樣片製作方法) 對使用實施方式的帶電粒子束裝置10的薄膜試樣片製作方法進行說明。 圖2是實施方式的薄膜試樣片製作方法的流程圖。圖3是實施方式的薄膜試樣片製作方法的第1說明圖，圖4是第2說明圖。在本申請中，將直角坐標系的x方向、y方向和z方向定義為如下。z方向是試樣S的表面的法線方向。+z方向是從試樣S的表面沿法線方向向試樣S的外部遠離的方向。x方向是薄膜試樣片1的厚度方向。y方向是薄膜試樣片1的與z方向和x方向垂直的寬度方向。 薄膜試樣片1用於對試樣S所包含的半導體元件等構造物的截面進行觀察。如圖4所示，從試樣S的表面提取薄膜試樣片1。薄膜試樣片1沿試樣S的表面在x方向上以規定厚度形成。薄膜試樣片1沿試樣S的表面在y方向上以規定寬度形成。薄膜試樣片1從試樣S的表面向-z方向以規定深度(高度)形成。 操作員從輸入部16a輸入薄膜試樣片1的製作區域(S10)。例如，操作員輸入試樣S的表面上的薄膜試樣片1的製作區域S1的中心點。操作員輸入試樣S的x方向、y方向以及z方向的尺寸。由此，如圖3所示，設定了薄膜試樣片1的製作區域S1。在顯示部15上，使設定好的薄膜試樣片1的製作區域S1與試樣S的表面的圖像重疊而進行顯示。 控制部16對應著薄膜試樣片1的製作區域S1設定試樣S的加工區域S2(S12)。為了如圖4所示那樣使薄膜試樣片1從試樣S分離，在薄膜試樣片1的±y方向上和-z方向上形成縫隙2。為了形成縫隙2，在薄膜試樣片1的±x方向上形成傾斜面5。傾斜面5以使試樣S的表面上的從薄膜試樣片1向±x方向遠離的位置與薄膜試樣片1的-z方向的位置連結的方式形成。傾斜面5形成為比薄膜試樣片1的y方向上的寬度寬。例如，傾斜面5相對於z方向的傾斜角度與FIB照射光學系統32的光軸方向相對於鉛垂方向的傾斜角度相同。如圖3所示，控制部16將傾斜面5的製作區域設定為試樣S的加工區域S2。顯示部15使設定的試樣S的加工區域S2與試樣S的表面的圖像重疊，來進行顯示。 控制部16設定連結部3的製作區域S3。如圖4所示，連結部3在即將使薄膜試樣片1從試樣S分離之前，使試樣S與薄膜試樣片1連結。如後前述，連結部3在使探針N與薄膜試樣片1連接時，連結著試樣S與薄膜試樣片1。連結部3形成為跨越縫隙2的一部分。連結部3形成於薄膜試樣片1的y方向和z方向的角部。以下，將在薄膜試樣片1的-y方向和+z方向的角部形成連結部3的情況作為一例進行說明。連結部3的大小(x方向的厚度、y方向的長度、z方向的高度)被預先設定為規定尺寸。 連結部3形成於薄膜試樣片1的+x側或-x側。如圖3所示，連結部3的製作區域S3設定為在x方向上與薄膜試樣片1的製作區域S1相鄰。 控制部16接收薄膜試樣片1的x方向的兩側S18、S19中的用來製作連結部3的一側的輸入。例如，控制部16在顯示部15顯示資訊，催促操作員輸入製作連結部3的一側。操作員利用輸入部16a輸入製作連結部3的一側。如後前述，隨著連結部3的去除，薄膜試樣片1的形成連結部3的一側的x方向上的端面被清潔加工。因此，操作員將薄膜試樣片1的x方向上的兩端面中的要進行截面觀察的端面的一側作為製作連結部3的一側而輸入。 控制部16對是否輸入了製作連結部3的一側進行判斷(S14)。在S14的判斷為“是”的情況下，控制部16在輸入的一側設定連結部3的製作區域S3(S16)。在S14的判斷為“否”的情況下，控制部16在預先登記的標準側設定連結部3的製作區域S3(S18)。例如，預先登記的標準側是薄膜試樣片1的x方向上的兩側中的連接有探針N的一側的相反側。由此，可在向連結部3照射FIB而去除連結部3時，抑制向探針N照射FIB。顯示部15使設定好的連結部3的製作區域S3與試樣S的表面的圖像重疊而進行顯示。以下，將在薄膜試樣片1的+x側S18製作連結部3的情況作為一例來進行說明。 控制部16對FIB照射光學系統32進行控制，對試樣S進行加工(S20)。 具體的加工順序如下。如圖4所示，控制部16驅動載台11的位移機構30，使試樣S的法線方向(z方向)與FIB照射光學系統的光軸方向一致。控制部16沿z方向(第1方向)照射FIB1。控制部16向試樣S的除薄膜試樣片1的製作區域S1和連結部3的製作區域S3以外的加工區域S2照射FIB1。通過FIB1的強度或照射時間等來調節從試樣S的表面向-z方向的加工深度。由此，使薄膜試樣片1成型為規定厚度，並且在薄膜試樣片1的±x方向上形成傾斜面5。 控制部16驅動載台11的位移機構30，使載台11移動成為標準狀態。由此，試樣S的法線方向(z方向)與鉛垂方向一致，與FIB照射光學系統32的光軸方向交叉。控制部16使得從與z方向交叉的第2方向照射FIB2。控制部16使得向除連結部3的製作部分以外的薄膜試樣片1的周圍照射FIB2。由此，形成薄膜試樣片1的外形，並且在薄膜試樣片1的周圍形成縫隙2。 控制部16驅動載台11的位移機構30的旋轉機構30c，使載置了試樣S的載台11旋轉(S22)。控制部16將載台11保持著標準狀態的同時使載台11繞鉛垂方向旋轉。控制部16使試樣S繞法線方向z旋轉。控制部16使載台11旋轉90°。由此，FIB照射光學系統32從與z方向交叉的第3方向對試樣S照射FIB3。作為FIB3的照射方向的第3方向與作為FIB2的照射方向的第2方向不同，是與薄膜試樣片1的x方向上的端面平行的方向。 使載台11旋轉的理由如下。控制部16在從第2方向照射FIB2而形成薄膜試樣片1之後，像後述那樣使探針N與薄膜試樣片1連接，從試樣S分離出薄膜試樣片1。此外，控制部16使探針N移動，將薄膜試樣片1以規定姿態固定於試樣保持器。如果在使探針N與薄膜試樣片1連接之前預先使載台11旋轉，則在分離出薄膜試樣片1之後，探針N的移動會變得簡單。即，僅通過探針N的繞中心軸線的旋轉移動和直線移動，就能夠將薄膜試樣片1以規定姿態固定於試樣保持器。 圖5是實施方式的薄膜試樣片製作方法的第3說明圖，是試樣S的俯視圖。圖6是圖5的VI-VI線的側視剖視圖。控制部16使探針N與薄膜試樣片1連接(S24)。探針N的前端與y方向垂直，並且在朝向+x方向和-z方向的狀態下接近薄膜試樣片1。探針N的前端接近薄膜試樣片1的-x方向的端面上的+y方向和+z方向上的角部。控制部16使得從氣體槍14朝向探針N的前端供給沉積膜的原料氣體G。控制部16使得朝向探針N的前端照射FIB3。由此，在探針N的前端與薄膜試樣片1之間形成有沉積膜，探針N的前端與薄膜試樣片1連接。 圖7是實施方式的薄膜試樣片製作方法的第4說明圖，是試樣S的俯視圖。圖8是圖7的VIII-VIII線的側視剖視圖。控制部16使得向連結部3照射FIB3，去除(切斷)連結部3，使薄膜試樣片1從試樣S分離出來(S26)。具體的順序如下。控制部16設定FIB3的照射框FL。如圖8所示，在從x方向觀察時，照射框FL設定為與FIB3的照射方向平行地延伸的長方形狀。照射框FL設定為在從x方向觀察時至少包含薄膜試樣片1與連結部3的重疊區域A3的大小。如圖7所示，照射框FL被設定為在從z方向觀察時包含連結部3的x方向的整個厚度的大小。 控制部16向照射框FL的範圍內照射FIB3。在利用FIB3的照射至少將重疊區域A3的連結部3除去時，薄膜試樣片1從試樣S分離出來。如前前述，以與薄膜試樣片1的x方向的端面平行的方式照射FIB3。連結部3與薄膜試樣片1在+x方向上相鄰配置。因此，能夠避開薄膜試樣片1而僅向連結部3照射FIB3。由此，抑制了薄膜試樣片1的缺損。 控制部16驅動載台11的位移機構30的直線移動機構30a，使載台11向鉛垂下方移動(S28)。由此，使載置於載台11的試樣S從被探針N保持的薄膜試樣片1分離。控制部16驅動探針移動機構17a，使探針移動(S30)。控制部16使探針N繞中心軸線旋轉移動。由此，使薄膜試樣片1變化為規定姿態。控制部16使探針N朝向試樣保持器直線移動。控制部16將規定姿態的薄膜試樣片1固定於試樣保持器(S32)。以上，薄膜試樣片製作方法的處理結束。 圖9是比較例的薄膜試樣片製作方法的說明圖，是試樣S的俯視圖。圖10是圖9的X-X線的側視剖視圖。如圖9所示，比較例的連結部93在x方向上與薄膜試樣片1形成於相同位置。連結部93形成於薄膜試樣片1的-y方向上。如圖10所示，控制部16向照射框FL照射FIB3，去除連結部93，使薄膜試樣片1從試樣S分離出來。像前述那樣，以與薄膜試樣片1的x方向的端面平行的方式照射FIB3。因此，FIB3的一部分在到達連結部3之前會照射到薄膜試樣片1。由此，產生薄膜試樣片1的缺損99。 相對於此，在本實施方式的帶電粒子束裝置和薄膜試樣片製作方法中，如圖7所示，連結部3形成於薄膜試樣片1的x方向上的一側。因此在從第3方向照射FIB3的情況下，能夠僅向連結部3照射FIB3。因此，抑制了薄膜試樣片1的缺損。 (變形例) 圖11是實施方式的變形例的薄膜試樣片製作方法的說明圖，是試樣S的俯視圖。圖12是圖11的XII-XII線的側視剖視圖。變形例的控制部16使得向連結部3照射FIB3，並且進行薄膜試樣片1的x方向上的端面的表面加工(S26)。 具體的順序如下。控制部16設定FIB3的照射框FL。如圖12所示，照射框FL設定為在從x方向觀察時至少包含薄膜試樣片1的x方向上的端面的整個區域A1的大小。薄膜試樣片1的整個區域A1包含薄膜試樣片1與連結部3的重疊區域A3。如圖11所示，照射框FL設定為在從z方向觀察時包含連結部3的x方向的整個厚度和薄膜試樣片1的+x方向的端面的大小。 控制部16在照射框FL的範圍內照射FIB3。在通過照射FIB3去除重疊區域A3的連結部3時，薄膜試樣片1從試樣S分離出來。還向薄膜試樣片1的+x方向上的端面照射FIB3。由此，對薄膜試樣片1的+x方向上的端面進行清潔加工。在前述的試樣S的加工時，加工屑等附著於薄膜試樣片1的+x方向上的端面。通過清潔加工去除端面的附著物。通過端面加工，能視認薄膜試樣片1所包含的構造物，確定截面觀察的目標位置。 像以上詳細敘述的那樣，在變形例的帶電粒子束裝置和薄膜試樣片製作方法中，控制部16向連結部3照射FIB3，並且對配置有連結部3的薄膜試樣片1的x方向上的端面進行表面加工。由此，在將薄膜試樣片1從試樣S分離出來之後，不需要再次實施清潔等表面加工。因此，縮短了薄膜試樣片1的製作時間。 在前述的實施方式中，控制部16在被輸入了薄膜試樣片1的x方向上的兩側中的應當製作連結部3的一側的情況下，在被輸入的一側製作連結部3。 由此，在薄膜試樣片1的期望的一側製作連結部3。尤其是，在像變形例那樣進行端面的表面加工的情況下，能夠從該端面視認薄膜試樣片1所包含的構造物。因此，將想要實施截面觀察的端面側作為應該製作連結部3的一側而輸入。由此，對連結部3的製作側的端面進行表面加工，識別截面觀察的目標位置。 在前述的實施方式中，作為FIB3的照射方向亦即第3方向是與薄膜試樣片1的x方向的端面平行的方向。 在該情況下，能夠僅向連結部3照射FIB3，抑制薄膜試樣片1的缺損。尤其是，在像變形例那樣進行端面的表面加工的情況下，向端面的整個區域A1均勻地照射FIB3，因此，能夠一致而高精度地進行端面加工。 以上，參照附圖對本發明的一個實施方式進行了詳細敘述，但具體的結構不限於該實施方式，還包含不脫離本發明的主旨的範圍的結構的變更、組合以及刪除等。
FIB,FIB1,FIB2,FIB3:會聚離子束(帶電粒子束) N:探針(保持部件) S:試樣 x:厚度方向 z:法線方向 1:薄膜試樣片 3:連結部 10:帶電粒子束裝置 11:載台 16:控制部 32:FIB照射光學系統(帶電粒子束照射光學系統)
[圖1]是實施方式的帶電粒子束裝置的概略結構圖。 [圖2]是實施方式的薄膜試樣片製作方法的流程圖。 [圖3]是實施方式的薄膜試樣片製作方法的第1說明圖。 [圖4]是實施方式的薄膜試樣片製作方法的第2說明圖。 [圖5]是實施方式的薄膜試樣片製作方法的第3說明圖。 [圖6]是圖5的VI-VI線的剖視圖。 [圖7]是實施方式的薄膜試樣片製作方法的第4說明圖。 [圖8]是圖7的VIII-VIII線的剖視圖。 [圖9]是比較例的薄膜試樣片製作方法的說明圖。 [圖10]是圖9的X-X線的剖視圖。 [圖11]是實施方式的第1變形例的薄膜試樣片製作方法的說明圖。 [圖12]是圖11的XII-XII線的剖視圖。
1:薄膜試樣片
2:縫隙
3:連結部
5:傾斜面
FIB1,FIB2,FIB3:會聚離子束(帶電粒子束)
S:試樣

Claims (4)

  1. 一種薄膜試樣片製作方法，利用試樣製作出厚度方向沿著前述試樣的表面的薄膜試樣片，其中，該薄膜試樣片製作方法包含如下工程：藉由從作為前述試樣的表面的法線方向亦即第1方向和與前述法線方向交叉的第2方向照射帶電粒子束而對前述試樣進行加工，製作出前述薄膜試樣片，並且製作出配置於前述薄膜試樣片的厚度方向上的一側並且從前述薄膜試樣片向前述試樣延伸而連結的連結部的工程；使前述試樣繞前述法線方向旋轉的工程；使對前述薄膜試樣片進行保持的保持部件連接於前述薄膜試樣片的工程；以及從與前述法線方向交叉且與前述薄膜試樣片的厚度方向上的端面平行的方向亦即第3方向向前述連結部照射帶電粒子束，從前述試樣分離出前述薄膜試樣片的工程。
  2. 一種帶電粒子束裝置，利用試樣製作出厚度方向沿著前述試樣的表面的薄膜試樣片，其中，該帶電粒子束裝置具有：帶電粒子束照射光學系統，其沿與鉛垂方向交叉的方向照射帶電粒子束；載台，其載置前述試樣並進行移動；位移機構，其使前述載台位移；保持部件，其對從前述試樣分離並取出的前述薄膜試樣片進行保持； 移動機構，其使前述保持部件移動；氣體槍，其供給藉由照射帶電粒子束而產生沉積膜的原料氣體；及控制部，其對前述帶電粒子束照射光學系統、前述載台、前述位移機構、前述保持部件、前述移動機構以及前述氣體槍的動作進行控制，前述控制部藉由驅動前述位移機構控制前述帶電粒子束照射光學系統並且從作為前述試樣的表面的法線方向亦即第1方向和與前述法線方向交叉的第2方向照射帶電粒子束而對前述試樣進行加工，從而製作出前述薄膜試樣片，並且製作出配置於前述薄膜試樣片的厚度方向上的一側並從前述薄膜試樣片向前述試樣延伸而連結的連結部，驅動前述位移機構使前述載台繞前述法線方向旋轉，驅動前述移動機構並控制前述氣體槍和前述帶電粒子束照射光學系統，使前述保持部件經由前述沉積膜連接至前述薄膜試樣片，控制前述帶電粒子束照射光學系統，從與前述法線方向交叉且與前述薄膜試樣片的厚度方向上的端面平行的方向亦即第3方向向前述連結部照射帶電粒子束，從前述試樣分離出前述薄膜試樣片。
  3. 根據請求項2所述的帶電粒子束裝置，其中，前述控制部從前述第3方向向前述連結部照射帶電粒子束，並且對配置有前述連結部的前述薄膜試樣片的厚度 方向上的前述端面進行表面加工。
  4. 根據請求項2或3所述的帶電粒子束裝置，其中，前述控制部在被輸入了前述薄膜試樣片的厚度方向上的兩側中的應當製作前述連結部的一側的情況下，在輸入的一側製作前述連結部。
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