WO2021220508A1 - ピンセット、搬送装置および試料片の搬送方法 - Google Patents

ピンセット、搬送装置および試料片の搬送方法 Download PDF

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sample piece
gripping
tweezers
region
sample
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直樹 佐村
恒典 野間口
晋佐 河西
躍 前田
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株式会社日立ハイテク
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    • H01J2237/317Processing objects on a microscale
    • H01J2237/31749Focused ion beam

Definitions

  • the present invention relates to tweezers, a transport device, and a method for transporting a sample piece, and in particular, can be suitably used for a tweezers for gripping a sample, a transport device provided with tweezers, and a method for transporting a sample piece using tweezers.
  • a method for preparing a sample piece using a focused ion beam (FIB) device is widely used for analyzing the cross-sectional structure of a sample. Further, in the analysis of a fine cross-sectional structure of a semiconductor device or the like, a transmission electron microscope (TEM: Transmission Electron Microscope) is used in order to obtain higher spatial resolution as compared with an optical microscope and an SEM.
  • TEM Transmission Electron Microscope
  • the sample piece produced by the FIB device is conveyed to the carrier, and the sample piece mounted on the carrier is analyzed using a TEM.
  • Patent Document 1 discloses a method for producing a sample piece and a method for transporting a sample piece using the deposition function of the FIB apparatus.
  • the sample piece is taken out by adhering the probe and the sample piece by the deposition function, and the deposition function is also used for fixing the sample piece and the carrier.
  • Patent Document 2 and Patent Document 3 disclose a method of transporting a sample piece to a carrier using tweezers.
  • a sample piece is prepared from a sample using an FIB device, the sample piece is taken out from the sample using tweezers, and the sample piece held by the tweezers is mounted on a carrier.
  • Patent Document 3 proposes a method of forming a convex portion on the upper surface of the sample piece in order to suppress the influence of slippage when the sample piece is mounted on the carrier.
  • Patent Document 1 has a problem that the preparation time of the sample piece is inevitably long because it is necessary to perform the deposition by the FIB device at the time of preparing the sample piece. In addition, contamination of sample pieces may become a problem in the deposition process.
  • Patent Document 3 can reduce the influence of each of the above-mentioned problems.
  • the convex portion of the sample piece is gripped by the tip of the tweezers, the rotation of the sample piece cannot be suppressed depending on the installation angle of the tweezers.
  • an additional sputtering step is required for each preparation of the sample piece, there is a problem that the throughput in the entire analysis step of the sample piece including the preparation step of the sample piece and the transfer step is increased.
  • it is necessary to provide a convex portion on the upper surface of the sample piece a decrease in the strength of the sample piece becomes a problem when the sample piece is transported.
  • the tweezers in one embodiment include a first gripping member and a second gripping member, and can grip a sample piece to be analyzed using a charged particle beam device.
  • the first gripping member has a first gripping region and a first abutting region integrated with the first gripping region, and the second gripping member is integrated with the second gripping region and the second gripping region.
  • the first gripping region includes a first surface for gripping the sample piece, and the second gripping region faces the first surface and said.
  • the first abutting region includes a second surface for gripping the sample piece, and the first abutting region projects from the first gripping region in the direction from the first surface to the second surface, and the second abutting region , Protruding from the second grip region in the direction from the second surface to the first surface.
  • the method for transporting a sample piece in one embodiment includes a stage for placing a sample, tweezers having a first gripping member and a second gripping member, and a sample piece to be analyzed using a charged particle beam device. This is done using a carrier equipped with a carrier. Further, the method of transporting the sample piece is as follows: (a) a step of installing the sample in which the sample piece is produced in a part of the stage, (b) after the step (a), the first gripping. After the step of gripping the sample piece between the member and the second gripping member, (c) and the step (b), the sample piece is gripped by the tweezers from the sample to the sample piece.
  • the step (d), after the step (c), is provided with a step of mounting the sample piece on the carrier with the sample piece held by the tweezers.
  • the state of the sample piece gripped between the first gripping member and the second gripping member between the start of the step (c) and the end of the step (d) is described.
  • tweezers with high gripping stability of the sample piece, and it is possible to provide a transport device provided with such tweezers.
  • the throughput in the entire analysis process of the sample piece can be improved.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the transport device in Embodiment 1.
  • FIG. It is a perspective view which shows the tweezers and the sample piece in Embodiment 1.
  • FIG. It is a front view which shows the tweezers and the sample piece in Embodiment 1.
  • FIG. It is a side view which shows the tweezers and the sample piece in Embodiment 1.
  • FIG. It is a flowchart which shows the method of transporting a sample piece in Embodiment 1.
  • FIG. It is a front view which shows the carrier which carried the sample piece in Embodiment 1.
  • FIG. It is a perspective view which shows an example of the carrier which carried the sample piece in Embodiment 1.
  • FIG. It is a perspective view which shows the other example of the carrier which carried the sample piece in Embodiment 1.
  • FIG. It is a perspective view which shows the sample which made the sample piece in Embodiment 1.
  • FIG. It is a perspective view which shows the method of transporting a sample piece in Embodiment 1.
  • FIG. It is a perspective view which shows the transport method of the sample piece which follows FIG.
  • FIG. It is a perspective view which shows the transport method of the sample piece which follows FIG.
  • FIG. It is a perspective view which shows the transport method of the sample piece which follows FIG.
  • FIG. It is a perspective view which shows the transport method of the sample piece which follows FIG.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a method of transporting a sample piece following FIGS. 11 to 14. It is a perspective view which shows the transport method of the sample piece which follows FIG. It is a perspective view which shows the tweezers in the modification 1. It is a perspective view which shows the tweezers in the modification 2.
  • the X direction, the Y direction, and the Z direction described in the present application are orthogonal to each other.
  • the Z direction may be described as the vertical direction, the height direction, or the thickness direction of a certain structure.
  • the transport device 1 includes a sample chamber 4 and control units C0 to C5.
  • the sample chamber 4 can hold an electron beam column 2 capable of irradiating an electron beam EB, an ion beam column 3 capable of irradiating an ion beam IB, a stage 5 for installing a sample 90, a detector 6, and a sample piece 9.
  • the tweezers 8 and the manipulator 7 connected to the tweezers 8 and the carrier 10 for mounting the sample piece 9 are provided. Further, an input device 50 and a display 51 are provided inside or outside the transport device 1.
  • the electron beam column 2 includes an electron source for generating an electron beam (charged particle beam) EB, a lens for focusing the electron beam EB, a deflection system for scanning and shifting the electron beam EB, and the like. , Includes all components required as an SEM device.
  • the electron beam column control unit C1 controls the electron beam column 2. For example, the emission of the electron beam EB from the electron source and the driving of the deflection system are controlled by the electron beam column control unit C1.
  • the ion beam column 3 includes an ion source for generating an ion beam (charged particle beam) IB, a lens for focusing the ion beam IB, a deflection system for scanning and shifting the ion beam IB, and the like. , Includes all components required as a FIB device.
  • the ion beam column control unit C2 controls the ion beam column 3. For example, the generation of the ion beam IB from the ion source and the driving of the deflection system are controlled by the ion beam column control unit C2.
  • the electron beam EB that has passed through the electron beam column 2 and the ion beam IB that has passed through the ion beam column 3 are mainly crosses that are the intersections of the optical axis OA1 of the electron beam column 2 and the optical axis OA2 of the ion beam column 3. Focus on the point. At this cross point, the state of the sample piece 9 to be observed and the tweezers 8 holding the sample piece 9 can be observed.
  • the electron beam column 2 is arranged vertically and the ion beam column 3 is arranged in an inclined manner, but the present invention is not limited to these, and the ion beam column 3 is arranged in an inclined manner and the electron beam column 2 is arranged vertically. You may. Further, both the ion beam column 3 and the electron beam column 2 may be arranged in an inclined manner.
  • the transport device 1 may include two electron beam columns 2 or two ion beam columns 3. Further, the transport device 1 may include only one electron beam column 2 or may include only one ion beam column 3.
  • the sample 90 and the carrier (grid, mesh) 10 can be installed on the stage 5.
  • the drive of the stage 5 is controlled by the wafer stage control unit C3. Under the control from the wafer stage control unit C3, the stage 5 can perform planar movement, vertical movement, rotational movement, and tilt movement. By driving the stage 5, the positions and orientations of the sample 90 and the carrier 10 can be freely changed.
  • the sample 90 in the first embodiment is, for example, a wafer on which a semiconductor device is formed.
  • the wafer is composed of a semiconductor substrate, a semiconductor element such as a transistor formed on the semiconductor substrate, a wiring layer formed on the semiconductor element, and the like. Since the sample piece 9 is a thin piece obtained from a part of the wafer, the structure of the sample piece 9 includes all or a part of the semiconductor substrate, the semiconductor element, and the wiring layer.
  • the detector 6 can detect secondary electrons (charged particles) emitted from the observation target irradiated with the electron beam EB or the ion beam IB.
  • the detector 6 is a detector such as a secondary electron detector, a backscattered electron detector, a STEM detector, a low energy loss electron detector or an EDX detector, for example.
  • the detector 6 detects secondary electrons emitted from the sample 90 or the sample piece 9.
  • the detector control unit C4 controls the detector 6.
  • the detector control unit C4 includes an arithmetic processing unit that arithmetically processes and images the detection signal from the detector 6.
  • the tweezers 8 can grip the sample piece 9 formed on the sample 90.
  • a manipulator 7 is connected to the root portion of the tweezers 8, and the manipulator 7 is connected to a tweezers control unit C5 capable of controlling the manipulator 7.
  • the manipulator 7 can open and close the tweezers 8, move in a plane, move vertically, and move in rotation. That is, the operation and movement of the tweezers 8 are performed by the manipulator 7 based on the control signal from the tweezers control unit C5.
  • the manipulator 7 may be mounted on the stage 5.
  • the comprehensive control unit C0 is electrically or physically connected to each of the electron beam column control unit C1, the ion beam column control unit C2, the stage control unit C3, the detector control unit C4, and the tweezers control unit C5, and controls them. do. Therefore, in the present application, it may be described that the control performed by the control units C1 to C5 is performed by the comprehensive control unit C0. Further, the comprehensive control unit C0 including the control units C1 to C5 may be regarded as one control unit, and the comprehensive control unit C0 may be simply referred to as a “control unit”.
  • one computer may share all the control functions as the comprehensive control unit C0, but a plurality of computers may share arbitrary control functions as the comprehensive control unit C0.
  • the input device 50 is a device for the user to input instructions such as input of information to be analyzed, change of irradiation conditions of electron beam EB and ion beam IB, and change of position of stage 5.
  • the input device 50 is, for example, a keyboard or a mouse.
  • various kinds of information are input to the comprehensive control unit C0 or output from the comprehensive control unit C0.
  • the user interface includes a screen for displaying and changing the control state of the transport device 1, a screen for displaying and changing the irradiation conditions of the electron beam EB or the ion beam IB, a screen for displaying and changing the observation image, or a stage.
  • a screen for displaying and changing the coordinates of 5 and the coordinates of tweezers 8 is included.
  • the number of displays 51 may be one or a plurality. Further, the display 51 may have the function of the input device 50 like the touch panel.
  • the transport device 1 is provided with an imaging medium capable of observing the gripping state of the sample piece 9 by the tweezers 8.
  • the imaging medium according to the first embodiment includes an electron beam column 2 or an ion beam column 3 and a detector 6.
  • the gripping state and the transporting state of the sample piece 9 can be observed only by the SEM image by the electron beam column 2 or the SIM image by the ion beam column 3.
  • the sample chamber 4 may be provided with another imaging medium such as an optical microscope.
  • the manipulator 7 has a stroke sufficient to move within the field of view of the SEM image or the SIM image in order to confirm the operating state of the tweezers 8. Further, the manipulator 7 can be retracted out of the field of view of the SEM image or the SIM image in order to make it possible to observe an image that does not include the tweezers 8. Even if the tweezers 8 are retracted to the shielding structure by providing a shielding structure for shielding the electron beam EB or the ion beam IB in the sample chamber 4 and operating the manipulator 7 in order to retract the sample chamber 4 out of the field of view. good. Thereby, the tweezers 8 can be prevented from being affected by contamination or sputtering by the electron beam EB by the electron beam column 2 or the ion beam IB by the ion beam column 3.
  • the sample chamber 4 may be equipped with a gas deposition unit (not shown). Each gas deposition unit has a control unit that controls its drive. The gas deposition unit is used to prepare or mark a protective film on sample 90 and stores the depot gas that forms the sedimentary film. Depot gas can be supplied from the tip of the nozzle as needed. Further, the sample chamber 4 may be equipped with a decompression device or the like for vacuum exhaust.
  • the sample piece 9 is a thin piece formed on a part of the sample 90.
  • the sample piece 9 taken out from the sample 90 by the tweezers 8 and gripped by the tweezers 8 is mounted on the carrier 10. Then, the detailed structure of the sample piece 9 is analyzed using an analyzer (charged particle beam apparatus) such as SEM, STEM or TEM.
  • an analyzer charged particle beam apparatus
  • the sample piece 9 is a thin section whose width in the Y direction is thinner than the width in the X direction and the width in the Z direction.
  • the sample piece 9 has a lower end portion (lower surface) 9c and an upper end portion (upper surface) 9b opposite to the lower end portion 9c.
  • the lower end portion 9c is a portion located closer to the mounting surface of the carrier 10 than the upper end portion 9b when the sample piece 9 is mounted on the carrier 10.
  • An analysis unit 9a is provided on the upper end portion 9b side of the sample piece 9 in the Z direction.
  • the analysis unit 9a is a region to be analyzed, and the width of the analysis unit 9a is thinner than the width of the surrounding sample piece 9 in the Y direction.
  • the tweezers 8 includes a pair of gripping members 8a1 and gripping member 8a2, and the sample piece 9 is gripped between the gripping member 8a1 and the gripping member 8a2. More specifically, the gripping member 8a1 has a bumping region 8b1 integrated with the gripping region 8c1 and the gripping region 8c1, and the gripping member 8a2 has a bumping region 8b2 integrated with the gripping region 8c2 and the gripping region 8c2. Have.
  • the gripping member 8a1 and the gripping member 8a2 are made of a semiconductor material such as silicon.
  • the gripping area 8c1 includes a gripping surface SF1 for gripping the sample piece, and the gripping area 8c2 faces the gripping surface SF1 and includes a gripping surface SF2 for gripping the sample piece 9.
  • the sample piece 9 is held between the gripping surface SF1 and the gripping surface SF2.
  • the abutting area 8b1 includes the opposing surface SF3 and the abutting surface SF5.
  • the abutting surface SF5 is a surface connecting the opposing surface SF3 and the gripping surface SF1.
  • the abutting region 8b2 includes a counter surface SF4 and an abutting surface SF6.
  • the opposing surface SF4 is a surface facing the opposing surface SF3 and closer to the gripping member 8a1 than the gripping surface SF2.
  • the abutting surface SF6 is a surface connecting the opposing surface SF4 and the gripping surface SF2.
  • the abutting region 8b1 protrudes from the gripping region 8c1 in the direction from the gripping surface SF1 toward the gripping surface SF2.
  • the abutting region 8b2 projects from the gripping region 8c2 in the direction from the gripping surface SF2 toward the gripping surface SF1.
  • the abutting region 8b1 protrudes from the gripping area 8c1 so that the counter surface SF3 is closer to the gripping member 8a2 than the gripping surface SF1, and the abutting region 8b2 is a gripping member whose counter surface SF4 is closer to the gripping member SF2 than the gripping surface SF2. It protrudes from the gripping area 8c2 so as to be close to 8a1. In other words, the distance between the opposing surface SF3 and the opposing surface SF4 is shorter than the distance between the gripping surface SF1 and the gripping surface SF2.
  • the opposing surface SF3 and the opposing surface SF4 do not come into contact with each other and are separated from each other with a certain gap. If the opposing surface SF3 and the opposing surface SF4 come into contact with each other first, the sample piece 9 cannot be gripped. In the first embodiment, since the distance between the opposing surface SF3 and the opposing surface SF4 is designed as described above, the sample piece 9 is stably gripped between the gripping member 8a1 and the gripping member 8a2. NS.
  • the position of the sample piece 9 may shift or the sample piece 9 may rotate in the state of being gripped between the gripping surface SF1 and the gripping surface SF2. That is, the state of the sample piece 9 may change, but in the first embodiment, since the abutting region 8b1 and the abutting region 8b2 exist, the sample piece 9 is abutted region 8b1 (abutment surface SF5). ) And the abutting region 8b2 (abutting surface SF6), the position of the sample piece 9 can be corrected to a normal position.
  • the gripping member 8a1 (grip area 8c1, abutting area 8b1) and the gripping member 8a2 (grip area 8c2 and abutting area 8b2) extend in predetermined directions, respectively.
  • the abutting surface SF5 and the abutting surface SF6 are inclined with respect to these extending directions.
  • the abutting surface SF5 and the abutting surface SF6 are inclined with respect to the plane perpendicular to the extending direction, respectively.
  • the sample piece 9 is stably gripped and the position of the sample piece 9 is in the normal position.
  • the abutting surface SF5 and the abutting surface SF6 are inclined, the contact area between the gripping surface SF1 and the sample piece 9 and the contact area between the gripping surface SF2 and the sample piece 9 are increased. be able to. Therefore, since the gripping force of the sample piece 9 is increased, the sample piece 9 can be gripped more stably.
  • the abutting surface SF5 and the abutting surface SF6 are inclined.
  • the contact area between the abutting surface SF5 and the sample piece 9 and the contact area between the abutting surface SF6 and the sample piece 9 can be increased. Therefore, it becomes easier to correct the position of the sample piece 9 to the normal position.
  • the carrier 10 includes a half moon type substrate 11 and a plurality of support portions (gap portions) 12 protruding from the surface of the substrate 11 in the Z direction, and each of the plurality of support portions 12 includes a plurality of support portions (gap portions) 12.
  • the sample piece 9 is mounted on the surface.
  • the substrate 11 including the plurality of support portions 12 may be made of one material such as silicon, but the portion of the substrate 11 where the plurality of support portions 12 are provided and the periphery thereof are the substrate 11 It may be composed of a material different from the material constituting the above. For example, most of the substrate 11 may be made of copper, and the plurality of support parts 12 and their surroundings may be made of silicon.
  • the support portion 12 is composed of a support column 12a and a support column 12b, and the support column 12a and the support column 12b project from the mounting surface 11a of the substrate 11 in the Z direction and extend in the Z direction. ing. Further, the columns 12a and 12b are separated from each other in the Y direction.
  • the sample piece 9 is supported by the support portion 12 forming the gap portion. Specifically, the sample piece 9 is sandwiched between the support column 12a and the support column 12b, and the lower end portion 9c of the sample piece 9 is installed on the mounting surface 11a. Although one sample piece 9 is supported by the support portion 12 here, a plurality of sample pieces 9 may be supported by the support portion 12 by increasing the heights of the support columns 12a and 12b. ..
  • One carrier 10 is provided with 4 to 20 support portions 12 including such columns 12a and 12b.
  • the support columns 12a and the support columns 12b are square columns is illustrated, but the shapes of the columns 12a to 12d may be any shape that can hold the sample piece 9, and are polygonal columns other than the square. It may be a cylindrical body or a cylindrical body.
  • the support portion 12 may be composed of columns 12a to 12d.
  • the columns 12a and 12b are separated from each other in the Y direction, and the columns 12c and 12d are separated from each other in the Y direction. Further, the support columns 12a and 12b are separated from the support columns 12c and 12d in the X direction.
  • the sample piece 9 is sandwiched between the support column 12a and the support column 12b, and between the support column 12c and the support column 12d.
  • the plurality of sample pieces 9 obtained from the sample 90 are sequentially mounted on the carrier 10. Further, when analyzing the sample piece 9, the analysis is performed in a state where a plurality of sample pieces 9 are mounted on the carrier 10. Therefore, the analysis unit 9a does not overlap the support unit 12 and is exposed from the support unit 12 in a plan view viewed from the Y direction so that the analysis unit 9a is not obstructed by the support unit 12.
  • the sample piece acquisition function is a function for taking out the sample piece 9 from a part of the sample 90 by using the tweezers 8 when the sample 90 is installed on the stage 5.
  • step S1 the sample piece 9 is moved to the imaging region.
  • the sample 90 in which the sample piece 9 is partially prepared is installed on the stage 5.
  • the sample piece 9 is produced by a FIB device or the like before the sample 90 is transferred to the transfer device 1. Further, the sample piece 9 is bonded to the sample 90 by a bonding portion 9d which is a part of the sample 90.
  • the sample piece 9 includes the analysis unit 9a, but the analysis unit 9a is manufactured in the ion beam column 3 inside the transport device 1 after the sample piece 9 is mounted on the carrier 10. May be done using.
  • the sample piece 9 moves to the imaging region.
  • a Top-View SEM image by the electron beam column 2 or a Tilt-View SIM image by the ion beam column 3 is acquired.
  • the lateral state of the tweezers 8, the sample piece 9, or the carrier 10 is mainly confirmed as in the Y direction in FIG.
  • Tilt-View the state of the tweezers 8, the sample piece 9, or the carrier 10 in the height direction is mainly confirmed as in the Z direction in FIG.
  • a case where observation is mainly performed by an SEM image by the electron beam column 2 will be illustrated.
  • step S2 the position of the sample piece 9 is confirmed.
  • the electron beam column control unit C1 focuses the electron beam column 2 which is an imaging medium on the sample piece 9, and obtains rough position information of the sample piece 9.
  • step S3 the tweezers 8 are moved.
  • the manipulator 7 is driven by the tweezers control unit C5, and the tweezers 8 move to substantially the center of the imaging region.
  • step S4 the position of the tweezers 8 is confirmed.
  • the electron beam column control unit C1 focuses the electron beam column 2 which is an imaging medium on the tweezers 8 and obtains rough position information of the tweezers 8.
  • step S5 the tweezers 8 are moved directly above the sample piece 9. Based on the rough position information of the sample piece 9 acquired in step S2 and the rough position information of the tweezers 8 acquired in step S4, the stage so that the tweezers 8 is located directly above the sample piece 9. The stage 5 or the manipulator 7 is moved by the control unit C3 or the tweezers control unit C5.
  • step S6 the tweezers 8 are brought close to the sample piece 9.
  • the stage control unit C3 or the tweezers control unit C5 By moving the stage 5 or the manipulator 7 by the stage control unit C3 or the tweezers control unit C5, the tweezers 8 approaches the sample piece 9.
  • FIG. 10 shows a state in which the tweezers 8 are lowered with the gripping member 8a1 and the gripping member 8a2 of the tweezers 8 open.
  • step S7 the sample piece 9 is gripped by the tweezers 8.
  • the sample piece 9 is gripped between the gripping member 8a1 and the gripping member 8a2.
  • the gripping surface SF1 and the gripping surface SF2 come into contact with the sample piece 9, but the position of the tweezers 8 is adjusted so that the upper end portion 9b of the sample piece 9 is separated from the abutting region 8b1 and the abutting region 8b2. Yes (first state).
  • the analysis unit 9a is concave with respect to its surroundings, even if the tweezers 8 and the sample piece 9 slide, the analysis unit 9a will not be damaged. Further, the tweezers 8 may grip the sample piece 9 so as to cover the analysis unit 9a. As a result, the contamination of the analysis unit 9a is reduced.
  • step S8 the sample piece 9 is separated from the sample 90.
  • the sample piece 9 is taken out from the sample 90 in a state where the sample piece 9 is gripped by the tweezers 8.
  • the stage control unit C3 or the tweezers control unit C5 moves the stage 5 or the manipulator 7 to bring the tweezers 8 closer to the sample piece 9.
  • the stage control unit C3 or the tweezers control unit C5 moves the stage 5 or the manipulator 7 to bring the tweezers 8 closer to the sample piece 9.
  • the sample piece 9 slides between the gripping surface SF1 and the gripping surface SF2, and the upper end portion 9b of the sample piece 9 comes into contact with a part of each of the abutting region 8b1 and the abutting region 8b2. .. After that, by further moving the tweezers 8 in the direction from the upper end portion 9b to the lower end portion 9c, the entire upper end portion 9b of the sample piece 9 comes into surface contact with the abutting region 8b1 and the abutting region 8b2 (second state). ..
  • the upper end portion 9b in the second state as shown in FIG. 12 is in contact with the abutting region 8b1 and the abutting region 8b2 so that the contact area is larger than that in the first state as shown in FIG.
  • the sample piece 9 is pressed from three directions including the gripping surface SF1, the gripping surface SF2, the abutting region 8b1 and the abutting region 8b2, so that the rotational action of the sample piece 9 due to an external force is reduced. Will be done. That is, since the gripping stability of the sample piece 9 is high, it is difficult for a problem that the position of the analysis unit 9a of the sample piece 9 is displaced to occur.
  • FIG. 13 shows another example for taking out the sample piece 9.
  • the tweezers 8 are further moved in the direction from the upper end portion 9b to the lower end portion 9c to join. Part 9d is destroyed to separate the sample piece 9 from the sample 90.
  • the sample piece 9 can also be obtained from the sample 90 by this method. In this method, it is not necessary to perform the sputtering process, so that the transfer process of the sample piece 9 can be simplified.
  • FIG. 14 shows a case where the sample piece 9 is displaced or rotated while the sample piece 9 is gripped between the gripping member 8a1 and the gripping member 8a2 (between the gripping surface SF1 and the gripping surface SF2). .. If the sample piece 9 is mounted on the carrier 10 in this state, the position of the analysis unit 9a is deviated from the normal position. Therefore, the position of the analysis unit 9a is searched and how much the analysis unit 9a is deviated. It takes a huge amount of time to identify the.
  • the sample piece 9 is likely to be displaced or rotated as shown in FIG.
  • FIG. 17 when the sample piece 9 is mounted on the carrier 10, the sample piece 9 slides between the gripping surface SF1 and the gripping surface SF2, and the upper end portion 9b is in the abutting region 8b1 and Since it comes into contact with the abutting region 8b2, the position of the analysis unit 9a is returned to the normal position. Therefore, since the time for searching the analysis unit 9a can be shortened, the throughput in the entire analysis process can be improved.
  • the upper end portion 9b is brought into contact with the abutting region 8b1 and the abutting region 8b2 in advance (second state), and the sample piece 9 is mounted on the carrier 10 in this state for analysis. Since the position of the unit 9a becomes a normal position, the time for searching the analysis unit 9a can be shortened.
  • the sample piece 9 is gripped by the tweezers 8 as shown in FIG. 12, the sample piece 9 is being conveyed from the sample 90 to the carrier 10, or the sample piece 9 is being inserted into the carrier 10.
  • the sample piece 9 may be displaced or rotated.
  • the upper end portion 9b may change from a state in which the upper end portion 9b is in contact with the entire abutting region 8b1 and the abutting region 8b2 to a state in which the upper end portion 9b is in contact with only a part thereof. Even in that case, the position of the analysis unit 9a is returned to the normal position as shown in FIG. 17 described later.
  • the sample piece 9 gripped between the gripping member 8a1 and the gripping member 8a2 (between the gripping surface SF1 and the gripping surface SF2) is changed from the first state to the second. Change to a state.
  • the upper end portion 9b is separated from the abutting region 8b1 and the abutting region 8b2, or the upper end portion 9b is abutting region 8b1 and the abutting region 8b2, respectively. It is in contact with a part of.
  • the second state is a state in which the upper end portion 9b is in contact with the abutting area 8b1 and the abutting area 8b2 so that the contact area is larger than that of the first state. That is, the position of the analysis unit 9a is in a normal state. In other words, the upper end 9b and the lower end 9c in the second state are closer to parallel to the mounting surface 11a of the carrier 10 than the upper end 9b and the lower end 9c in the first state. The state of the sample piece 9 changes.
  • the sample piece loading function is a function for mounting the acquired sample piece 9 on the carrier 10. After obtaining the sample piece 9, the sample piece 9 is mounted on the carrier 10 in a state where the sample piece 9 is gripped by the tweezers 8.
  • step S9 the tweezers 8 are moved.
  • the stage control unit C3 or the tweezers control unit C5 By moving the stage 5 or the manipulator 7 by the stage control unit C3 or the tweezers control unit C5, the tweezers 8 that grips the sample piece 9 move directly above the carrier 10.
  • FIG. 11 a case where the upper end portion 9b is separated from the abutting region 8b1 and the abutting region 8b2 is illustrated (first state).
  • step S10 the alignment adjustment between the tweezers 8 and the carrier 10 is performed.
  • the stage control unit C3 or the tweezers control unit C5 allows the stage 5 or the manipulator 7 so that the sample piece 9 fits in the support portion 12 (between the support columns 12a and the support column 12b) of the carrier 10. The position is adjusted.
  • step S11 the sample piece 9 is mounted on the carrier 10.
  • the sample piece 9 gripped by the tweezers 8 is brought close to the carrier 10.
  • the sample piece 9 is inserted between the support columns 12a and the support columns 12b of the carrier 10.
  • sample piece 9 is inserted from the upper part of the support column 12a and the support column 12b in FIG. 16, the sample piece 9 may be inserted from the side surface portion of the support column 12a and the support column 12b.
  • the sample piece 9 slides between the gripping surface SF1 and the gripping surface SF2, and the upper end portion 9b of the sample piece 9 comes into contact with a part of each of the abutting region 8b1 and the abutting region 8b2. .. After that, by further moving the tweezers 8 in the direction from the upper end portion 9b to the lower end portion 9c, the entire upper end portion 9b of the sample piece 9 comes into surface contact with the abutting region 8b1 and the abutting region 8b2 (second state). ..
  • the upper end portion 9b in the second state as shown in FIG. 17 is in contact with the abutting region 8b1 and the abutting region 8b2 so that the contact area is larger than that in the first state as shown in FIG. Then, the lower end portion 9c is installed on the mounting surface 11a so as to come into contact with the mounting surface 11a of the carrier 10.
  • the state of the sample piece 9 changes from the first state to the second state. That is, from the start of step S8 in which the sample piece 9 is taken out to the end of step S11 in which the sample piece 9 is mounted on the carrier 10, the sample piece 9 is gripped between the gripping member 8a1 and the gripping member 8a2. The state of the sample piece 9 is changed from the first state to the second state.
  • sample piece 9 may be displaced or rotated during the insertion of the sample piece 9, but since the sample piece 9 is finally in the second state, the position of the analysis unit 9a is returned to the normal position. Be returned. Therefore, since the time for searching the analysis unit 9a can be shortened, the throughput in the entire analysis process can be improved.
  • the lower end portion 9c does not necessarily have to be in contact with the mounting surface 11a of the carrier 10.
  • the sample piece 9 is taken out, as shown in FIG. 12, if the sample piece 9 is gripped by the tweezers 8 in the second state, the upper end portion 9b and the lower end portion 9c in the second state are placed.
  • the sample piece 9 is inserted between the columns 12a and the columns 12b in a state parallel to the surface 11a. In this case, the sample piece 9 is held between the support column 12a and the support column 12b without the lower end portion 9c coming into contact with the mounting surface 11a.
  • step S12 the tweezers 8 are opened and retracted.
  • the manipulator 7 is driven by the tweezers control unit C5 to separate the gripping surface SF1 and the gripping surface SF2 of the tweezers 8 from the sample piece 9.
  • the stage control unit C3 or the tweezers control unit C5 moves the stage 5 or the manipulator 7 to retract the tweezers 8 from the imaging region.
  • step S13 the mounting position of the sample piece 9 is confirmed.
  • the detector control unit C4 acquires an SEM image by the electron beam column 2 or a SIM image by the ion beam column 3 and confirms the mounted state of the sample piece 9.
  • the carrier 10 on which the sample piece 9 is mounted is transferred from the transport device 1 to an analyzer (charged particle beam device) such as SEM, STEM, or TEM, and in the charged particle beam device, the analysis unit 9a of the sample piece 9 The analysis is done.
  • an analyzer charged particle beam device
  • Modification example 1, modification 2 18 and 19 show the tweezers in the first and second modifications of the first embodiment, respectively.
  • the shapes of the counter surface SF3 and the counter surface SF4 are different from those of the first embodiment.
  • the opposing surface SF3 and the opposing surface SF4 have concave portions and convex portions, respectively. Only one concave portion and one convex portion may be formed, or a plurality of concave portions and convex portions may be formed.
  • the opposing surface SF3 and the opposing surface SF4 face each other so that the concave portion of the opposing surface SF3 fits into the convex portion of the opposing surface SF4 and the convex portion of the opposing surface SF3 fits into the concave portion of the opposing surface SF4. ing.
  • the opposing surface SF3 and the opposing surface SF4 are slightly separated from each other and do not come into contact with each other.
  • the concave portions and convex portions of the opposing surface SF3 and the opposing surface SF4 are formed in the extending direction of the gripping member 8a1 (grip area 8c1, abutting area 8b1) and the gripping member 8a2 (grip area 8c2 and abutting area 8b2).
  • various shapes such as parallel direction, vertical direction or crossing direction can be applied.
  • the concave portion and the convex portion may have a wedge shape, a prismatic shape, a pyramid shape, or the like.
  • the portions where the concave portions and the convex portions are formed are not only the portions of the abutting region 8b1 and the abutting region 8b2 that are close to the gripping region 8c1 and the gripping region 8c2, but also the abutting region 8b1 and the abutting region 8b2. Of these, it may be provided at any place.
  • the gripping member 8a1 and the gripping member 8a2 are close to each other during gripping the sample piece 9, the gripping member 8a1 and the gripping member 8a2 are less likely to intersect with each other. .. Therefore, the gripping stability of the sample piece 9 can be further improved.
  • the imaging medium in the above embodiment has been described as being an electron beam column 2 or an ion beam column 3, but the imaging medium may be an optical microscope or the like as long as the sample piece 9 can be imaged.
  • sample 90 and the sample piece 9 in the above embodiment have been described as being mainly semiconductor devices such as a semiconductor substrate, a semiconductor element and a wiring layer, the sample 90 and the sample piece 9 are other than the semiconductor device. It may be a device of another field.
  • each step such as steps S1 to S13 may be performed by the user, or may be performed by the artificial intelligence provided in the comprehensive control unit C0.

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Abstract

試料片9を把持可能なピンセット8は、把持部材8a1および把持部材8a2を備える。把持部材8a1は、把持領域8c1および突当て領域8b1を有し、把持部材8a2は、把持領域8c2および突当て領域8b2を有する。把持領域8c1および把持領域8c2は、それぞれ試料片9を把持するための把持面SF1および把持面SF2を含む。突当て領域8b1は、把持面SF1から把持面SF2へ向かう方向において、把持領域8c1から突出し、突当て領域8b2は、把持面SF2から把持面SF1へ向かう方向において、把持領域8c2から突出している。

Description

ピンセット、搬送装置および試料片の搬送方法
 本発明は、ピンセット、搬送装置および試料片の搬送方法に関し、特に、試料を把持するためのピンセット、ピンセットを備えた搬送装置、および、ピンセットを用いた試料片の搬送方法に好適に使用できる。
 近年、半導体デバイスの微細化および高集積化に伴い、その内部構造は、複雑化している。それ故、半導体デバイスの欠陥解析の際には、高い空間分解能が求められ、高い空間分解能における断面構造の解析手法の重要性が高まっている。また、欠陥解析を迅速に行うことで、半導体デバイスの製造工程において、生産性を下げることなく、歩留まりの改善に大きく貢献することができる。
 従来の光学顕微鏡または走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)を用いた解析は、試料の表面状態に敏感であるので、試料の内部構造を取得することが困難である。それ故、試料から観察対象となる断面を含む試料片を取り出して、試料片を観察する必要がある。
 現在、試料の断面構造の解析のために、集束イオンビーム(FIB:Focused Ion Beam)装置を用いた試料片の作製方法が広く用いられている。また、半導体デバイスなどの微細な断面構造に対する解析には、光学顕微鏡およびSEMと比較して、より高い空間分解能を得るために、透過型電子顕微鏡(TEM:Transmission Electron Microscope)が用いられる。FIB装置によって作製された試料片は、キャリアへ搬送され、キャリアに搭載された試料片は、TEMを用いて解析される。
 例えば特許文献1には、FIB装置のデポジション機能を用いた試料片の作製方法および搬送方法が開示されている。この方法では、試料片の作製時に、デポジション機能によってプローブと試料片とを接着することで試料片が取り出され、試料片とキャリアとの固定にもデポジション機能が用いられる。
 また、特許文献2および特許文献3には、ピンセットを用いて試料片をキャリアへ搬送する方法が開示されている。特許文献2に開示された方法では、FIB装置を用いて試料から試料片が作製され、ピンセットを用いて試料から試料片が取り出され、ピンセットに把持された試料片がキャリアに搭載される。また、特許文献3では、試料片をキャリアへ搭載する際、滑りの影響を抑制するために、試料片の上面に凸部を形成する手法が提案されている。
国際公開第1999/05506号 特開2009-216498号公報 特開2009-216534号公報
 特許文献1に開示された方法では、試料片の作製時にFIB装置によってデポジションを行う必要があるので、必然的に試料片の作製時間が長くなるという問題点がある。また、デポジション工程において、試料片のコンタミネーションが問題となる場合もある。
 特許文献2に開示された方法では、試料片を取り出す際、および、試料片をキャリアに搭載する際、ピンセットの把持面に対して平行な方向の外力が、試料片およびピンセットに加わる場合がある。これにより、試料片の把持状態が変化する問題、または、試料片が回転し、試料片の把持位置が変わるという問題がある。また、場合によっては、ピンセットの先端部が交差することで、試料片が弾き飛ばされ、試料片が紛失してしまう恐れがある。
 特許文献3に開示された方法では、上述の各問題点の影響を低減することができる。しかしながら、ピンセットの先端部において試料片の凸部を掴むことになるので、ピンセットの据付け角度によっては、試料片の回転を抑えることができない。また、試料片の作製毎に追加のスパッタリング工程が必要となるので、試料片の作製工程および搬送工程を含む試料片の解析工程全体におけるスループットが、増加するという問題がある。更に、試料片の上面に凸部を設ける必要があるので、試料片の搬送時において、試料片の強度低下も問題となる。
 以上を纏めると、試料片の把持の安定性が高いピンセットの開発が求められ、そのようなピンセットを備えた搬送装置が求められる。また、搬送装置を用いることで、試料片の解析工程全体におけるスループットを向上させる技術が求められる。
 その他の課題および新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになる。
 本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
 一実施の形態におけるピンセットは、第1把持部材および第2把持部材を備え、且つ、荷電粒子線装置を用いて解析が行われる試料片を把持可能である。ここで、第1把持部材は、第1把持領域および前記第1把持領域と一体化した第1突当て領域を有し、第2把持部材は、第2把持領域および前記第2把持領域と一体化した第2突当て領域を有し、前記第1把持領域は、前記試料片を把持するための第1面を含み、前記第2把持領域は、前記第1面に対向し、且つ、前記試料片を把持するための第2面を含み、前記第1突当て領域は、前記第1面から前記第2面へ向かう方向において、前記第1把持領域から突出し、前記第2突当て領域は、前記第2面から前記第1面へ向かう方向において、前記第2把持領域から突出している。
 一実施の形態における試料片の搬送方法は、試料を設置するためのステージと、第1把持部材および第2把持部材を備えるピンセットと、荷電粒子線装置を用いて解析が行われる試料片を搭載するためのキャリアと、を備えた搬送装置を用いて行われる。また、試料片の搬送方法は、(a)前記ステージに、その一部に前記試料片が作製されている前記試料を設置するステップ、(b)前記ステップ(a)の後、前記第1把持部材と前記第2把持部材との間で、前記試料片を把持するステップ、(c)前記ステップ(b)の後、前記ピンセットによって前記試料片が把持された状態で、前記試料から前記試料片を取り出すステップ、(d)前記ステップ(c)の後、前記ピンセットによって前記試料片が把持された状態で、前記試料片を前記キャリアへ搭載するステップ、を備える。ここで、前記ステップ(c)の開始時から前記ステップ(d)の終了時までの間において、前記第1把持部材と前記第2把持部材との間で把持されている前記試料片の状態が、第1状態から第2状態へ変化する、試料片の搬送方法。
 一実施の形態によれば、試料片の把持の安定性が高いピンセットを提供でき、そのようなピンセットを備えた搬送装置を提供できる。また、試料片の解析工程全体におけるスループットを向上させることができる。
実施の形態1における搬送装置を示す模式図である。 実施の形態1におけるピンセットおよび試料片を示す斜視図である。 実施の形態1におけるピンセットおよび試料片を示す正面図である。 実施の形態1におけるピンセットおよび試料片を示す側面図である。 実施の形態1における試料片の搬送方法を示すフローチャートである。 実施の形態1における試料片が搬送されたキャリアを示す正面図である。 実施の形態1における試料片が搬送されたキャリアの一例を示す斜視図である。 実施の形態1における試料片が搬送されたキャリアの他の例を示す斜視図である。 実施の形態1における試料片が作製された試料を示す斜視図である。 実施の形態1における試料片の搬送方法を示す斜視図である。 図10に続く試料片の搬送方法を示す斜視図である。 図11に続く試料片の搬送方法を示す斜視図である。 図12に続く試料片の搬送方法を示す斜視図である。 図13に続く試料片の搬送方法を示す斜視図である。 試料片がずれた状態および試料片が回転した状態を示す斜視図である。 図11~図14に続く試料片の搬送方法を示す斜視図である。 図15に続く試料片の搬送方法を示す斜視図である。 変形例1におけるピンセットを示す斜視図である。 変形例2におけるピンセットを示す斜視図である。
 以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
 また、本願において説明されるX方向、Y方向およびZ方向は互いに直交している。本願では、Z方向をある構造体の上下方向、高さ方向または厚さ方向として説明する場合もある。
 (実施の形態1)
 <搬送装置1の構成>
 以下に図1を用いて、実施の形態1における搬送装置1について説明する。
 搬送装置1は、試料室4および各制御部C0~C5を備える。試料室4には、電子ビームEBを照射可能な電子ビームカラム2、イオンビームIBを照射可能なイオンビームカラム3、試料90を設置するためのステージ5、検出器6、試料片9を保持可能なピンセット8、ピンセット8に接続されたマニピュレータ7、および、試料片9を搭載するためのキャリア10が備えられている。また、搬送装置1の内部または外部には、入力デバイス50およびディスプレイ51が設けられている。
 電子ビームカラム2は、電子ビーム(荷電粒子ビーム)EBを発生するための電子源、電子ビームEBを集束するためのレンズ、および、電子ビームEBを走査し、且つ、シフトするための偏向系など、SEM装置として必要な構成要素を全て含む。
 電子ビームカラム制御部C1は、電子ビームカラム2を制御する。例えば、電子源からの電子ビームEBの放出および偏向系の駆動などが、電子ビームカラム制御部C1によって制御される。
 イオンビームカラム3は、イオンビーム(荷電粒子ビーム)IBを発生するためのイオン源、イオンビームIBを集束するためのレンズ、および、イオンビームIBを走査し、且つ、シフトするための偏向系など、FIB装置として必要な構成要素を全て含む。
 イオンビームカラム制御部C2は、イオンビームカラム3を制御する。例えば、イオン源からのイオンビームIBの発生および偏向系の駆動などが、イオンビームカラム制御部C2によって制御される。
 電子ビームカラム2を通過した電子ビームEB、および、イオンビームカラム3を通過したイオンビームIBは、主に電子ビームカラム2の光軸OA1とイオンビームカラム3の光軸OA2との交点であるクロスポイントにフォーカスされる。このクロスポイントにおいて、観察対象となる試料片9および試料片9を把持するピンセット8の様子を観察できる。
 また、実施の形態1では、電子ビームカラム2を垂直配置し、イオンビームカラム3を傾斜配置しているが、これらに限られず、イオンビームカラム3を傾斜配置し、電子ビームカラム2を垂直配置してもよい。また、イオンビームカラム3および電子ビームカラム2の両方を傾斜配置してもよい。
 また、搬送装置1は、2つの電子ビームカラム2を備えていてもよいし、2つのイオンビームカラム3を備えていてもよい。また、搬送装置1は、1つの電子ビームカラム2のみを備えていてもよいし、1つのイオンビームカラム3のみを備えていてもよい。
 ステージ5は、試料90およびキャリア(グリッド、メッシュ)10を設置可能である。ステージ5の駆動は、ウェハステージ制御部C3によって制御される。ウェハステージ制御部C3からの制御によって、ステージ5は、平面移動、垂直移動、回転移動および傾斜移動を行うことができる。ステージ5を駆動することによって、試料90およびキャリア10の各々の位置および向きを自由に変更することができる。
 なお、実施の形態1における試料90は、例えば半導体デバイスが形成されたウェハである。上記ウェハは、半導体基板、上記半導体基板上に形成されたトランジスタなどの半導体素子、および、上記半導体素子上に形成された配線層などで構成されている。試料片9は上記ウェハの一部から取得された薄片であるので、試料片9の構造には、上記半導体基板、上記半導体素子および上記配線層のうち全部または一部が含まれる。
 検出器6は、電子ビームEBまたはイオンビームIBが照射された観察対象から放出される二次電子(荷電粒子)を検出可能である。検出器6は、例えば二次電子検出器、反射電子検出器、STEM検出器、低エネルギー損失電子検出器またはEDX検出器のような検出器である。ここでは、検出器6は、試料90または試料片9から放出される二次電子を検出する。
 検出器制御部C4は、検出器6を制御する。検出器制御部C4は、検出器6からの検出信号を演算処理し、画像化する演算処理部を備える。
 ピンセット8は、試料90に形成されている試料片9を把持可能である。ピンセット8の根本部分にはマニピュレータ7が接続され、マニピュレータ7は、マニピュレータ7を制御可能なピンセット制御部C5に接続されている。マニピュレータ7は、ピンセット8の開閉動作、平面移動、垂直移動および回転移動を行うことができる。すなわち、ピンセット8の動作および移動は、ピンセット制御部C5からの制御信号に基づいてマニピュレータ7によって行われる。なお、マニピュレータ7は、ステージ5上に取り付けられていてもよい。
 総合制御部C0は、電子ビームカラム制御部C1、イオンビームカラム制御部C2、ステージ制御部C3、検出器制御部C4およびピンセット制御部C5の各々に電気的または物理的に接続され、これらを統括する。それ故、本願では、各制御部C1~C5によって行われる制御を、総合制御部C0が行うと説明する場合もある。また、各制御部C1~C5を含む総合制御部C0を一つの制御ユニットと見做し、総合制御部C0を単に「制御部」と称する場合もある。
 なお、総合制御部C0として1台のコンピュータが全ての制御機能を担ってもよいが、総合制御部C0として複数台のコンピュータが任意の制御機能を分担してもよい。
 入力デバイス50は、例えば、解析対象の情報の入力、電子ビームEBおよびイオンビームIBの照射条件の変更、並びに、ステージ5の位置の変更などの指示を、ユーザが入力するためのデバイスである。入力デバイス50は、例えばキーボードまたはマウスなどである。ユーザが入力デバイス50を用いてディスプレイ51上で作業することで、各種の情報が、総合制御部C0へ入力または総合制御部C0から出力される。
 ディスプレイ51には、ユーザインタフェースとして様々な画面が表示される。例えばユーザインタフェースには、搬送装置1の制御状態を表示および変更するための画面、電子ビームEB若しくはイオンビームIBの照射条件を表示および変更する画面、観察像を表示および変更する画面、または、ステージ5の座標およびピンセット8の座標を表示および変更する画面などが含まれる。なお、ディスプレイ51は、1つであってもよいし、複数であってもよい。また、タッチパネルのようにディスプレイ51が入力デバイス50の機能を有していてもよい。
 搬送装置1は、ピンセット8による試料片9の把持状態を観察可能な撮像媒体を備えている。実施の形態1における撮像媒体は、電子ビームカラム2またはイオンビームカラム3と、検出器6とを含んで構成される。この場合、電子ビームカラム2によるSEM像またはイオンビームカラム3によるSIM像のみによって、試料片9の把持状態および搬送状態を観察することができる。また、試料室4には、光学顕微鏡などのような他の撮像媒体が設けられていてもよい。
 また、マニピュレータ7は、ピンセット8の動作状態を確認するために、SEM像またはSIM像の視野内を移動できる程度のストロークを有する。また、マニピュレータ7は、ピンセット8を含まない像も観察可能にするために、SEM像またはSIM像の視野外に退避できる。なお、視野外への退避のために、試料室4に電子ビームEBまたはイオンビームIBを遮蔽する遮蔽構造物を設け、マニピュレータ7を操作することで、ピンセット8を遮蔽構造物まで退避させてもよい。これにより、電子ビームカラム2による電子ビームEBまたはイオンビームカラム3によるイオンビームIBによって、ピンセット8がコンタミネーションまたはスパッタリングの影響を受けないようにすることができる。
 試料室4には、上記以外にも、ガスデポジションユニット(図示せず)が搭載されていてもよい。ガスデポジションユニットは、それぞれその駆動を制御する制御部を有する。ガスデポジションユニットは、試料90への保護膜の作製またはマーキングに使用され、堆積膜を形成するデポガスを貯蔵する。デポガスは、必要に応じてノズル先端から供給することができる。また、試料室4には、真空排気するための減圧装置などが搭載されていてもよい。
 <ピンセット8の構造、試料片9の構造>
 本願の主な特徴の1つは、ピンセット8の構造にある。以下にピンセット8によって把持される試料片9の構造と、ピンセット8の構造とについて説明する。
 試料片9は、試料90の一部に形成された薄片である。ピンセット8によって試料90から取り出され、ピンセット8によって把持された試料片9は、キャリア10へ搭載される。その後、試料片9の詳細な構造が、SEM、STEMまたはTEMのような解析装置(荷電粒子線装置)を用いて解析される。
 図2~図4に示されるように、試料片9は、Y方向における幅が、X方向における幅およびZ方向における幅よりも薄い薄片である。試料片9は、下端部(下面)9cおよび下端部9cと反対側の上端部(上面)9bを有する。下端部9cは、試料片9がキャリア10へ搭載された際に、上端部9bよりもキャリア10の載置面の近くに位置する箇所である。
 Z方向において試料片9の上端部9b側には、解析部9aが設けられている。解析部9aは、解析対象となる領域であり、Y方向において、解析部9aの幅はその周囲の試料片9の幅よりも薄い。
 ピンセット8は、一対の把持部材8a1および把持部材8a2を備え、把持部材8a1と把持部材8a2との間で試料片9が把持される。より具体的には、把持部材8a1は、把持領域8c1および把持領域8c1と一体化した突当て領域8b1を有し、把持部材8a2は、把持領域8c2および把持領域8c2と一体化した突当て領域8b2を有する。なお、把持部材8a1および把持部材8a2は、例えばシリコンのような半導体材料からなる。
 把持領域8c1は、前記試料片を把持するための把持面SF1を含み、把持領域8c2は、把持面SF1に対向し、且つ、試料片9を把持するための把持面SF2を含む。把持面SF1と把持面SF2との間で試料片9が保持される。
 突当て領域8b1は、対抗面SF3および突当て面SF5を含む。突当て面SF5は、対抗面SF3と把持面SF1とを結ぶ面である。突当て領域8b2は、突当て領域8b2は、対抗面SF4および突当て面SF6を含む。対抗面SF4は、対抗面SF3に対向し、且つ、把持面SF2よりも把持部材8a1に近い面である。突当て面SF6は、対抗面SF4と把持面SF2とを結ぶ面である。
 突当て領域8b1は、把持面SF1から把持面SF2へ向かう方向において、把持領域8c1から突出している。突当て領域8b2は、把持面SF2から把持面SF1へ向かう方向において、把持領域8c2から突出している。
 言い換えれば、突当て領域8b1は、対抗面SF3が把持面SF1よりも把持部材8a2に近くなるように、把持領域8c1から突出し、突当て領域8b2は、対抗面SF4が把持面SF2よりも把持部材8a1に近くなるように、把持領域8c2から突出している。更に言い換えれば、対抗面SF3と対抗面SF4との間の距離は、把持面SF1と把持面SF2との間の距離よりも短い。
 また、把持面SF1と把持面SF2との間で試料片9が把持された場合、対抗面SF3および対抗面SF4は、互いに接触せず、ある程度の隙間で離間している。仮に、対抗面SF3および対抗面SF4が先に接触してしまうと、試料片9を把持できなくなってしまう。実施の形態1では、対抗面SF3と対抗面SF4との間の距離が上述のように設計されているので、把持部材8a1と把持部材8a2との間で、試料片9が安定して把持される。
 また、後で詳細に説明するが、把持面SF1と把持面SF2との間で把持された状態において、試料片9の位置がずれる、または、試料片9が回転する場合がある。すなわち、試料片9の状態が変化する場合があるが、実施の形態1では、突当て領域8b1および突当て領域8b2が存在しているので、試料片9を突当て領域8b1(突当て面SF5)および突当て領域8b2(突当て面SF6)に押し付けることで、試料片9の位置を正常な位置へ修正することができる。
 また、図2および図4に示されるように、把持部材8a1(把持領域8c1、突当て領域8b1)および把持部材8a2(把持領域8c2および突当て領域8b2)は、それぞれ所定の方向へ延在しているが、突当て面SF5および突当て面SF6は、これらの延在方向に対して傾斜している。言い換えれば、突当て面SF5および突当て面SF6は、それぞれ上記延在方向と垂直な面に対して傾斜している。
 突当て面SF5および突当て面SF6が、それぞれ上記延在方向と垂直な面であったとしても、上述のように、試料片9を安定して把持し、試料片9の位置を正常な位置へ修正することができる。特に図示はしていないが、そのような構造も実施の形態1に含まれる。
 しかしながら、上述のように、突当て面SF5および突当て面SF6が傾斜していることで、把持面SF1と試料片9との接触面積および把持面SF2と試料片9との接触面積を増加させることができる。従って、試料片9の把持力が増加するので、試料片9をより安定して把持することができる。
 また、試料片9を突当て領域8b1(突当て面SF5)および突当て領域8b2(突当て面SF6)に押し付けた際に、突当て面SF5および突当て面SF6が傾斜していることで、突当て面SF5と試料片9との接触面積および突当て面SF6と試料片9との接触面積を増加させることができる。従って、試料片9の位置を正常な位置へ修正することが、より容易となる。
 <搬送方法の処理フロー>
 以下に、図5のフローチャートに示される各ステップS1~S13と、図9~図17とを対比させながら、実施の形態1における試料片9の搬送方法について説明する。また、搬送装置1に備えられている試料片取得機能および試料片搭載機能など、各種の機能についても説明する。
 <<キャリア10の構造>>
 各ステップS1~S13の説明を行う前に、図6~図8を用いて、実施の形態1におけるキャリア10の構造について説明を行う。
 図6に示されるように、キャリア10は、ハーフムーン型の基体11と、Z方向において基体11の表面から突出した複数の支持部(間隙部)12とを含み、複数の支持部12の各々に、試料片9が搭載される。なお、複数の支持部12を含む基体11は、例えばシリコンのような一つの材料から構成されていてよいが、基体11のうち、複数の支持部12が設けられる箇所およびその周囲は、基体11を構成する材料とは異なる材料で構成されていてもよい。例えば、基体11の大部分が銅によって構成され、複数の支持部12およびその周囲はシリコンによって構成されていてもよい。
 図7に示されるように、支持部12は、支柱12aおよび支柱12bによって構成され、支柱12aおよび支柱12bは、Z方向において基体11の載置面11aから突出し、Z方向へ向かって延在している。また、支柱12aおよび支柱12bは、Y方向において互いに離間されている。
 試料片9は、間隙部を成す支持部12において支持される。具体的には、試料片9は、支柱12aと支柱12bとの間に挟まれ、試料片9の下端部9cは、載置面11a上に設置される。なお、ここでは1つの試料片9が、支持部12によって支持されているが、支柱12aおよび支柱12bの高さを高くすることで、複数の試料片9を支持部12に支持させてもよい。
 一つのキャリア10には、このような支柱12aおよび支柱12bからなる支持部12が4~20個設けられている。なお、実施の形態1では支柱12aおよび支柱12bが四角柱体である場合を例示するが、支柱12a~12dの形状は、試料片9を保持できる形状であればよく、四角以外の多角柱体であってもよいし、円柱体であってもよい。
 また、図8に示されるように、支持部12は、支柱12a~12dによって構成されていてもよい。図7のようなキャリア10における試料片9の保持力が不足する場合には、図8のようなキャリア10を用いることが有効である。
 図8では、支柱12aおよび支柱12bは、Y方向において互いに離間され、支柱12cおよび支柱12dは、Y方向において互いに離間されている。また、支柱12aおよび支柱12bは、X方向において支柱12cおよび支柱12dと離間されている。試料片9は、支柱12aと支柱12bとの間、および、支柱12cと支柱12dとの間に挟まれる。
 試料90から取得された複数の試料片9は、キャリア10へ順次搭載される。また、試料片9の解析を行う際、解析は、複数の試料片9がキャリア10に搭載された状態で行われる。従って、解析部9aが支持部12に遮られないように、Y方向から見た平面視おいて、解析部9aは、支持部12に重ならず、支持部12から露出している。
 <<試料片取得機能>>
 試料片取得機能は、ステージ5に試料90が設置されている場合、ピンセット8を用いて、試料90の一部から試料片9を取り出すための機能である。
 ステップS1では、試料片9を撮像領域へ移動させる。まず、図9に示されるような、その一部に試料片9が作製されている試料90が、ステージ5上に設置される。試料片9は、試料90を搬送装置1へ移送する前に、FIB装置などによって作製されている。また、試料片9は、試料90の一部である接合部9dによって試料90と接合されている。
 なお、このような接合部9dは、1つだけでなく、複数形成されていてもよい。また、図9では、試料片9に解析部9aが含まれているが、解析部9aの作製は、試料片9がキャリア10に搭載された後に、搬送装置1の内部において、イオンビームカラム3を用いて行われてもよい。
 次に、ステージ制御部C3によってステージ5を移動させることで、試料片9が撮像領域へ移動する。
 なお、以下で説明する搬送方法の全体を通して、電子ビームカラム2によるTop-ViewのSEM像またはイオンビームカラム3によるTilt-ViewのSIM像が取得される。Top-Viewでは、主に、図7におけるY方向のように、ピンセット8、試料片9またはキャリア10の横方向の状態が確認される。Tilt-Viewでは、主に、図7におけるZ方向のように、ピンセット8、試料片9またはキャリア10の高さ方向の状態が確認される。以下では、主に電子ビームカラム2によるSEM像によって観察を行う場合を例示する。
 ステップS2では、試料片9の位置が確認される。電子ビームカラム制御部C1によって、撮像媒体である電子ビームカラム2の焦点が試料片9に合わされ、試料片9の大まかな位置情報が得られる。
 ステップS3では、ピンセット8の移動が行われる。ピンセット制御部C5によって、マニピュレータ7が駆動され、ピンセット8が撮像領域のほぼ中心へ移動する。
 ステップS4では、ピンセット8の位置が確認される。電子ビームカラム制御部C1によって、撮像媒体である電子ビームカラム2の焦点がピンセット8に合わされ、ピンセット8の大まかな位置情報が得られる。
 ステップS5では、ピンセット8を試料片9の直上へ移動させる。ステップS2で取得された試料片9の大まかな位置情報と、ステップS4で取得されたピンセット8の大まかな位置情報とを基にして、ピンセット8が試料片9の直上に位置するように、ステージ制御部C3またはピンセット制御部C5によって、ステージ5またはマニピュレータ7を移動させる。
 ステップS6では、ピンセット8を試料片9へ近接させる。ステージ制御部C3またはピンセット制御部C5によって、ステージ5またはマニピュレータ7を移動させることで、ピンセット8が試料片9へ近接する。図10には、ピンセット8の把持部材8a1および把持部材8a2が開いた状態で、ピンセット8を下降させた様子が示されている。
 ステップS7では、試料片9がピンセット8によって把持される。図11に示されるように、ピンセット制御部C5によってピンセット8を閉じることで、把持部材8a1と把持部材8a2との間で、試料片9が把持される。ここで、把持面SF1および把持面SF2は試料片9に接触するが、試料片9の上端部9bが突当て領域8b1および突当て領域8b2から離間するように、ピンセット8の位置が調整されている(第1状態)。
 また、解析部9aはその周囲に対して凹状となっているので、ピンセット8および試料片9が摺動したとしても、解析部9aが傷つくことはない。また、解析部9aを覆い隠すように、ピンセット8が試料片9を把持してもよい。これにより、解析部9aのコンタミネーションが低減される。
 ステップS8では、試料片9が試料90から切り離される。ここでは、ピンセット8によって試料片9が把持された状態で、試料90から試料片9が取り出される。
 試料片9を取り出すための一例として、イオンビームカラム3を用いたスパッタリング加工によって、接合部9dを破壊する方法が挙げられる。なお、この方法を用いる場合、ステップS7においてピンセット8が試料片9を把持する際、接合部9dがピンセット8によって覆い隠されないような向きから、試料片9が把持されている必要がある。
 また、接合部9dを破壊する際、図12に示されるように、ステージ制御部C3またはピンセット制御部C5によって、ステージ5またはマニピュレータ7を移動させることで、ピンセット8を試料片9へ近接させる。ピンセット8を上端部9bから下端部9cへ向かう方向へ移動させることで、試料片9の上端部9bがピンセット8に接触する。
 この場合、まず、試料片9が把持面SF1と把持面SF2との間で摺動し、試料片9の上端部9bは、突当て領域8b1および突当て領域8b2の各々の一部に接触する。その後、ピンセット8を上端部9bから下端部9cへ向かう方向へ更に移動させることで、試料片9の上端部9b全体が、突当て領域8b1および突当て領域8b2に面接触する(第2状態)。
 すなわち、図12のような第2状態における上端部9bは、図11のような第1状態よりも接触面積が大きくなるように、突当て領域8b1および突当て領域8b2に接触している。
 上記第2状態では、試料片9は、把持面SF1と、把持面SF2と、突当て領域8b1および突当て領域8b2とからなる3方向から押さえつけられるので、外力による試料片9の回転作用が低減される。すなわち、試料片9の把持の安定性が高いので、試料片9の解析部9aの位置がずれるような不具合が発生し難くなる。
 図13は、試料片9を取り出すための他の例を示している。図12のように上端部9bが突当て領域8b1および突当て領域8b2に接触している状態(第2状態)において、ピンセット8を上端部9bから下端部9cへ向かう方向へ更に移動させ、接合部9dを破壊し、試料片9を試料90から分離させる。この方法によっても、試料90から試料片9を取得できる。この方法では、スパッタリング加工を行う必要が無くなるので、試料片9の搬送工程の簡略化を図ることができる。
 <<試料片9のずれ又は回転について>>
 図14は、試料片9が把持部材8a1と把持部材8a2との間(把持面SF1と把持面SF2との間)で把持された状態で、試料片9がずれる又は回転した場合を示している。この状態のまま試料片9をキャリア10へ搭載すると、解析部9aの位置が正常な位置からずれている状態になるので、解析部9aの位置を探索し、解析部9aがどの程度ずれているかを特定する作業に膨大な時間が必要となる。
 例えば図11のように、上端部9bが突当て領域8b1および突当て領域8b2から離間している場合、図14のように試料片9のずれ又は回転が発生し易い。しかしながら、後述の図17のように、試料片9をキャリア10に搭載する際、試料片9が把持面SF1と把持面SF2との間で摺動しながら、上端部9bが突当て領域8b1および突当て領域8b2に接触するので、解析部9aの位置は、正常な位置へ戻される。従って、解析部9aを探索するための時間を短縮できるので、解析工程全体におけるスループットを向上させることができる。
 ここで、図12のように、予め、上端部9bを突当て領域8b1および突当て領域8b2に接触させ(第2状態)、この状態のまま試料片9をキャリア10へ搭載することでも、解析部9aの位置が正常な位置となるので、解析部9aを探索するための時間を短縮できる
 しかしながら、図12のようにピンセット8によって試料片9が把持された状態でも、試料片9を試料90からキャリア10へ搬送する間、または、試料片9をキャリア10へ挿入している間に、試料片9のずれ又は回転が発生する場合もある。例えば、上端部9bが、突当て領域8b1および突当て領域8b2の全体に接触した状態から、これらの一部のみに接触した状態へと変化する場合がある。その場合でも、後述の図17のように、解析部9aの位置は正常な位置へ戻される。
 このように、実施の形態1では、把持部材8a1と把持部材8a2との間(把持面SF1と把持面SF2との間)で把持されている試料片9が、上記第1状態から上記第2状態へ変化する。
 上述の説明を纏めると、上記第1状態は、上端部9bが突当て領域8b1および突当て領域8b2から離間している状態、または、上端部9bが突当て領域8b1および突当て領域8b2の各々の一部に接触している状態である。
 また、上記第2状態は、上記第1状態よりも接触面積が大きくなるように、上端部9bが突当て領域8b1および突当て領域8b2に接触している状態である。すなわち、解析部9aの位置が正常な状態である。言い換えれば、上記第2状態における上端部9bおよび下端部9cが、上記第1状態における上端部9bおよび下端部9cよりも、キャリア10の載置面11a上に対して平行に近くなるように、試料片9の状態が変化する。
 <<試料片搭載機能>>
 試料片搭載機能は、取得された試料片9をキャリア10へ搭載するための機能である。試料片9を取得した後に、ピンセット8によって試料片9が把持された状態で、試料片9はキャリア10へ搭載される。
 ステップS9では、ピンセット8の移動が行われる。ステージ制御部C3またはピンセット制御部C5によって、ステージ5またはマニピュレータ7を移動させることで、試料片9を把持するピンセット8が、キャリア10の直上に移動する。なお、ここでは、図11のように、上端部9bが突当て領域8b1および突当て領域8b2から離間している場合を例示する(第1状態)。
 ステップS10では、ピンセット8とキャリア10との間のアライメント調整が行われる。図15に示されるように、試料片9がキャリア10の支持部12(支柱12aと支柱12bとの間)に収まるように、ステージ制御部C3またはピンセット制御部C5によって、ステージ5またはマニピュレータ7の位置調整が行われる。
 ステップS11では、試料片9がキャリア10へ搭載される。ステージ制御部C3またはピンセット制御部C5によって、ステージ5またはマニピュレータ7を移動させることで、ピンセット8によって把持された試料片9をキャリア10へ近接させる。図16に示されるように、試料片9は、キャリア10の支柱12aと支柱12bとの間に挿入される。
 なお、図16において、試料片9は支柱12aおよび支柱12bの上部から挿入されているが、試料片9は、支柱12aおよび支柱12bの側面部から挿入されてもよい。
 次に、図17に示されるように、ピンセット8を上端部9bから下端部9cへ向かう方向へ移動させることで、試料片9の上端部9bがピンセット8に接触する。
 この場合、まず、試料片9が把持面SF1と把持面SF2との間で摺動し、試料片9の上端部9bは、突当て領域8b1および突当て領域8b2の各々の一部に接触する。その後、ピンセット8を上端部9bから下端部9cへ向かう方向へ更に移動させることで、試料片9の上端部9b全体が、突当て領域8b1および突当て領域8b2に面接触する(第2状態)。
 すなわち、図17のような第2状態における上端部9bは、図16のような第1状態よりも接触面積が大きくなるように、突当て領域8b1および突当て領域8b2に接触している。そして、下端部9cは、キャリア10の載置面11aに接触するように、載置面11a上に設置される。
 このように、試料片9の挿入時においても、試料片9の状態が上記第1状態から上記第2状態へ変化する。ずなわち、試料片9が取り出されるステップS8の開始時から、試料片9がキャリア10に搭載されるステップS11の終了時までの間において、把持部材8a1と把持部材8a2との間で把持されている試料片9の状態が、上記第1状態から上記第2状態へ変化する。
 また、試料片9の挿入中に、試料片9のずれ又は回転が発生する場合もあるが、最終的に試料片9は上記第2状態となるので、解析部9aの位置は正常な位置へ戻される。従って、解析部9aを探索するための時間を短縮できるので、解析工程全体におけるスループットを向上させることができる。
 また、下端部9cは、必ずしもキャリア10の載置面11aに接触していなくてもよい。例えば、試料片9の取り出し時に、図12に示されるように、試料片9が上記第2状態でピンセット8に把持されていれば、上記第2状態における上端部9bおよび下端部9cが載置面11a上に対して平行な状態で、試料片9が支柱12aと支柱12bとの間に挿入される。この場合、下端部9cが載置面11aに接触することなく、支柱12aと支柱12bとの間で試料片9が保持される。
 ステップS12では、ピンセット8の開放および退避が行われる。まず、ピンセット制御部C5によってマニピュレータ7を駆動させ、ピンセット8の把持面SF1および把持面SF2を試料片9から離間させる。次に、ステージ制御部C3またはピンセット制御部C5によって、ステージ5またはマニピュレータ7を移動させることで、ピンセット8を撮像領域から退避させる。
 ステップS13では、試料片9の搭載位置の確認が行われる。検出器制御部C4は、電子ビームカラム2によるSEM像またはイオンビームカラム3によるSIM像を取得し、試料片9の搭載状態を確認する。その後、試料片9を搭載したキャリア10は、搬送装置1からSEM、STEMまたはTEMのような解析装置(荷電粒子線装置)へ移送され、荷電粒子線装置において、試料片9の解析部9aの解析が行われる。
 (変形例1、変形例2)
 図18および図19は、それぞれ実施の形態1の変形例1および変形例2におけるピンセットを示している。変形例1および変形例2では、実施の形態1と比較して、対抗面SF3および対抗面SF4の形状が異なる。
 変形例1および変形例2において、対抗面SF3および対抗面SF4は、それぞれ凹部および凸部を有する。凹部および凸部の各々は、1つだけ形成されていてもよく、複数形成されていてもよい。対抗面SF3の凹部が対抗面SF4の凸部に嵌合し、且つ、対抗面SF3の凸部が対抗面SF4の凹部に嵌合するように、対抗面SF3および対抗面SF4は、互いに対向している。なお、上述のように、把持面SF1と把持面SF2との間に試料片9が把持されている際に、対抗面SF3および対抗面SF4は、互いに若干離間しており、互いに接触しない。
 また、対抗面SF3および対抗面SF4の各々の凹部および凸部は、把持部材8a1(把持領域8c1、突当て領域8b1)および把持部材8a2(把持領域8c2および突当て領域8b2)の延在方向に対して平行方向、垂直方向または交差方向など、様々な形状を適用できる。また、凹部および凸部は、くさび形形状、四角柱形状または角錐形状などであってもよい。また、凹部および凸部が形成されている箇所は、突当て領域8b1および突当て領域8b2のうち、把持領域8c1および把持領域8c2に近い箇所だけでなく、突当て領域8b1および突当て領域8b2のうち、任意の箇所に設けられていてもよい。
 このような凹部および凸部が設けられていることで、試料片9の把持時において、把持部材8a1と把持部材8a2とが近接した際に、把持部材8a1および把持部材8a2が互いに交差し難くなる。従って、試料片9の把持の安定性をより向上させることができる。
 以上、上記実施の形態に基づいて本発明を具体的に説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
 例えば、上記実施の形態における撮像媒体は、電子ビームカラム2またはイオンビームカラム3であるとして説明したが、撮像媒体は試料片9を撮像可能であればよく、光学顕微鏡などであってもよい。
 また、上記実施の形態における試料90および試料片9は、主に、半導体基板、半導体素子および配線層のような半導体デバイスであるとして説明したが、試料90および試料片9は、半導体デバイス以外の他分野のデバイスであってもよい。
 また、ステップS1~S13のような各工程の一部または全部は、ユーザによって行われてもよいし、総合制御部C0に備えられた人工知能によって行われてもよい。
1  搬送装置
2  電子ビームカラム
3  イオンビームカラム
4  試料室
5  ステージ
6  検出器
7  マニピュレータ
8  ピンセット
8a1.8a2  把持部材
8b1、8b2  突当て領域
8c1、8c2  把持領域
9  試料片(薄膜試料、ラメラ)
9a  解析部
9b  上端部
9c  下端部
9d  接合部
10  キャリア(グリッド、メッシュ)
11  基体
11a  載置面
12  支持部
12a~12d  支柱
50  入力デバイス
51  ディスプレイ
90  試料(ウェハ)
C0  総合制御部
C1  電子ビームカラム制御部
C2  イオンビームカラム制御部
C3  ステージ制御部
C4  検出器制御部
C5  着脱器制御部
EB  電子ビーム
IB  イオンビーム
OA1、OA2  光軸
S1~S13  ステップ
SF1、SF2  把持面
SF3、SF4  対向面
SF5、SF6  突当て面

Claims (15)

  1.  第1把持部材および第2把持部材を備え、且つ、荷電粒子線装置を用いて解析が行われる試料片を把持可能なピンセットであって、
     第1把持部材は、第1把持領域および前記第1把持領域と一体化した第1突当て領域を有し、
     第2把持部材は、第2把持領域および前記第2把持領域と一体化した第2突当て領域を有し、
     前記第1把持領域は、前記試料片を把持するための第1面を含み、
     前記第2把持領域は、前記第1面に対向し、且つ、前記試料片を把持するための第2面を含み、
     前記第1突当て領域は、前記第1面から前記第2面へ向かう方向において、前記第1把持領域から突出し、
     前記第2突当て領域は、前記第2面から前記第1面へ向かう方向において、前記第2把持領域から突出している、ピンセット。
  2.  請求項1に記載のピンセットにおいて、
     前記第1突当て領域は、前記第1面よりも前記第2把持部材に近い第3面を含み、
     前記第2突当て領域は、前記第3面に対向し、且つ、前記第2面よりも前記第1把持部材に近い第4面を含み、
     前記第3面および前記第4面は、それぞれ凹部および凸部を有し、
     前記第3面の凹部が前記第4面の凸部に嵌合し、且つ、前記第3面の凸部が前記第4面の凹部に嵌合するように、前記第3面および前記第4面は、互いに対向している、ピンセット。
  3.  請求項1に記載のピンセットにおいて、
     前記第1突当て領域は、前記第1面よりも前記第2把持部材に近い第3面、および、前記第3面と前記第1面とを結ぶ第5面を含み、
     前記第2突当て領域は、前記第3面に対向し、且つ、前記第2面よりも前記第1把持部材に近い第4面、および、前記第4面と前記第2面とを結ぶ第6面を含み、
     前記第1把持領域、前記第1突当て領域、前記第2把持領域および前記第2突当て領域は、それぞれ第1方向へ延在し、
     前記第5面および前記第6面は、それぞれ前記第1方向と垂直な面に対して傾斜している、ピンセット。
  4.  請求項1に記載のピンセットを備える搬送装置において、
     試料を設置するためのステージと、
     前記試料片を搭載するためのキャリアと、
     前記ステージに前記試料が設置されている場合、前記ピンセットを用いて、前記試料の一部から前記試料片を取り出すための試料片取得機能と、
     前記ピンセットによって把持された前記試料片を前記キャリアへ搭載するための試料片搭載機能と、
     を備える、搬送装置。
  5.  請求項4に記載の搬送装置において、
     前記ピンセットに接続されたマニピュレータと、
     前記マニピュレータを制御可能な制御部と、
     を更に備え、
     前記ピンセットの動作および移動は、前記制御部からの制御信号に基づいて前記マニピュレータによって行われる、搬送装置。
  6.  請求項4に記載の搬送装置において、
     前記ピンセットによる前記試料片の把持状態を観察可能な撮像媒体を更に備える、搬送装置。
  7.  請求項6に記載の搬送装置において、
     電子ビームを照射可能な電子ビームカラム、または、イオンビームを照射可能なイオンビームカラムと、
     前記電子ビームまたは前記イオンビームが照射された観察対象から放出される二次電子を検出可能な検出器と、
     を更に備え、
     前記撮像媒体は、前記電子ビームカラムまたは前記イオンビームカラムと、前記検出器とを含む、搬送装置。
  8.  試料を設置するためのステージと、第1把持部材および第2把持部材を備えるピンセットと、荷電粒子線装置を用いて解析が行われる試料片を搭載するためのキャリアと、を備えた搬送装置を用いて行われる試料片の搬送方法であって、
    (a)前記ステージに、その一部に前記試料片が作製されている前記試料を設置するステップ、
    (b)前記ステップ(a)の後、前記第1把持部材と前記第2把持部材との間で、前記試料片を把持するステップ、
    (c)前記ステップ(b)の後、前記ピンセットによって前記試料片が把持された状態で、前記試料から前記試料片を取り出すステップ、
    (d)前記ステップ(c)の後、前記ピンセットによって前記試料片が把持された状態で、前記試料片を前記キャリアへ搭載するステップ、
     を備え、
     前記ステップ(c)の開始時から前記ステップ(d)の終了時までの間において、前記第1把持部材と前記第2把持部材との間で把持されている前記試料片の状態が、第1状態から第2状態へ変化する、試料片の搬送方法。
  9.  請求項8に記載の試料片の搬送方法において、
     前記試料片は、下端部および前記下端部と反対側の上端部を有し、
     前記下端部は、前記試料片が前記キャリアへ搭載された際に、前記上端部よりも前記キャリアの載置面の近くに位置し、
     前記第2状態における前記上端部は、前記第1状態における前記上端部よりも、前記載置面に対して平行に近い、試料片の搬送方法。
  10.  請求項8に記載の試料片の搬送方法において、
     第1把持部材は、第1把持領域および前記第1把持領域と一体化した第1突当て領域を有し、
     第2把持部材は、第2把持領域および前記第2把持領域と一体化した第2突当て領域を有し、
     前記第1把持領域は、前記試料片を把持するための第1面を含み、
     前記第2把持領域は、前記第1面に対向し、且つ、前記試料片を把持するための第2面を含み、
     前記第1突当て領域は、前記第1面から前記第2面へ向かう方向において、前記第1把持領域から突出し、
     前記第2突当て領域は、前記第2面から前記第1面へ向かう方向において、前記第2把持領域から突出している、試料片の搬送方法。
  11.  請求項10に記載の試料片の搬送方法において、
     前記試料片は、下端部および前記下端部と反対側の上端部を有し、
     前記下端部は、前記試料片が前記キャリアに搭載された際に、前記上端部よりも前記キャリアの載置面の近くに位置し、
     前記第1状態における前記上端部は、前記第1突当て領域および前記第2突当て領域から離間している、または、前記第1突当て領域および前記第2突当て領域の各々の一部に接触し、
     前記第2状態における前記上端部は、前記第1状態よりも接触面積が大きくなるように、前記第1突当て領域および前記第2突当て領域に接触している、試料片の搬送方法。
  12.  請求項11に記載の試料片の搬送方法において、
     前記第1状態から前記第2状態への変化は、前記試料片が前記第1面と前記第2面との間で摺動しながら行われる、前記試料片の搬送方法。
  13.  請求項12に記載の試料片の搬送方法において、
     前記第1状態から前記第2状態への変化は、前記ステップ(c)において、前記ピンセットを前記上端部から前記下端部へ向かう方向へ移動させることで、行われる、試料片の搬送方法。
  14.  請求項13に記載の試料片の搬送方法において、
     前記試料片の取り出しは、前記第2状態において、前記ピンセットを前記上端部から前記下端部へ向かう方向へ更に移動させ、前記試料片を前記試料から分離することで、行われる、試料片の搬送方法。
  15.  請求項12に記載の試料片の搬送方法において、
     前記第1状態から前記第2状態への変化は、前記ステップ(d)において、前記ピンセットを前記上端部から前記下端部へ向かう方向へ移動させることで、行われる、試料片の搬送方法。
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