薄片试样制作装置以及薄片试样制作方法制造方法及图纸

薄片试样制作装置(1)具备会聚离子束照射光学系统(14)、载台(12)、载台驱动机构(13)以及计算机(22)。会聚离子束照射光学系统(14)照射会聚离子束(FIB)。载台(12)保持试样片(Q)。载台驱动机构(13)驱动载台(12)。计算机(22)在试样片(Q)中设定作为加工区域的薄片化区域和包围薄片化区域的整周的周缘部。计算机(22)使得从与试样片(Q)的被照射面交叉的方向照射会聚离子束(FIB)，通过蚀刻加工将薄片化区域的厚度形成得比周缘部的厚度薄。

Sheet sample making device and sheet sample making method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】薄片试样制作装置以及薄片试样制作方法
本专利技术涉及通过使用了粒子束的蚀刻加工来制作薄片化试样的装置以及方法。
技术介绍
以往，例如在半导体器件的缺陷分析等中，已知有制作适合于供透射式电子显微镜进行观察、分析以及测量等各种工序的形状的薄片试样的方法(例如参照专利文献1)。在该试样制作方法中，从与板状的试样的厚度方向正交的方向对试样的端部照射离子束，以从试样的端部朝向中央部切除的方式进行蚀刻加工。由此，从试样的端部起遍及至中央部形成厚度薄一层的薄膜部，利用比薄膜部厚的薄膜部以外的部位来支承薄膜部，由此防止支承强度的降低。在先技术文献专利文献专利文献1：日本国特开2013-164346号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，根据上述现有技术的试样制作方法，对于试样的中央部的观察区域，是从试样的端部朝向中央部进行蚀刻加工，因此，在观察区域以外的部位，即从端部到中央部的区域也会形成薄膜部。该观察区域以外的薄膜部的大小会伴随观察区域变大而增大。当观察区域以外的薄膜部变大时，会发生观察区域的薄膜部的强度降低的问题。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够抑制薄片试样的强度降低的薄片试样制作装置以及薄片试样制作方法。用于解决课题的手段为解决上述课题而达成该目的，本专利技术采用了以下方式。(1)本专利技术的一个方式的薄片试样制作装置通过溅射对试样进行蚀刻加工来制作薄片试样，其中，所述薄片试样制作装置具备：粒子束照射光学系统，其照射粒子束；试样载台，其保持所述试样；驱动机构，其驱动所述试样载台；以及计算机，其在向所述试样照射所述粒子束而获得的图像中划定所述试样的加工区域，控制所述粒子束照射光学系统和所述驱动机构以对所述加工区域照射所述粒子束而对所述试样进行蚀刻加工，所述计算机在所述试样中设定作为所述加工区域的薄片化区域和包围所述薄片化区域的整周的周缘部，使得从与所述试样的被照射面交叉的方向照射所述粒子束，通过蚀刻加工将所述薄片化区域的厚度形成得比所述周缘部的厚度薄。(2)在上述(1)所述的薄片试样制作装置中，所述计算机可以受理如下输入，该输入与由所述被照射面与所述粒子束的照射轴所形成的角以及所述薄片化区域有关，并且所述计算机根据所述输入在所述试样中设定所述薄片化区域，根据所述输入控制所述驱动机构，将所述被照射面与所述照射轴所形成的角设定为规定角度，控制所述粒子束照射光学系统和所述驱动机构，使得在维持着所述规定角度的同时利用所述粒子束扫描所述薄片化区域而进行蚀刻加工。(3)在上述(2)所述的薄片试样制作装置中，所述计算机也可以受理如下输入，该输入与所述照射轴绕所述被照射面的法线旋转的相对的旋转角有关，并且所述计算机根据所述输入控制所述粒子束照射光学系统和所述驱动机构，使得在维持着所述规定角度的同时，使所述照射轴绕所述被照射面的法线中的包含所述薄片化区域的中心的法线以规定旋转角度的范围进行相对旋转。(4)本专利技术的一个方式的薄片试样制作方法包含：设定工序，在该设定工序中，在试样中设定薄片化区域以及包围所述薄片化区域的整周的周缘部；以及加工工序，在该加工工序中，从与所述试样的被照射面交叉的方向照射粒子束，通过利用溅射进行蚀刻加工将所述薄片化区域的厚度形成得比所述周缘部的厚度薄。(5)在上述(4)所述的薄片试样制作方法中，在所述设定工序中，可以将从所述被照射面的法线方向观察时的所述薄片化区域的外形设定成圆形形状。(6)在上述(5)所述的薄片试样制作方法中，在所述加工工序中，可以在将所述被照射面与所述粒子束的照射轴所形成的角度维持成固定的同时，使所述照射轴绕所述被照射面的法线中的包含所述薄片化区域的中心的法线进行相对旋转。专利技术效果根据本专利技术的薄片试样制作装置以及薄片试样制作方法，设有包围试样的薄片化区域的整周的周缘部，因此，例如与薄片化区域的周缘的至少一部分没有被形成得比薄片化区域厚的部位支承的情况相比，能够使薄片化区域的支承强度增大。此外，通过从与试样的被照射面交叉的方向照射粒子束，能够在试样的厚度方向上的距被照射面期望的深度，与被照射面平行地进行蚀刻加工。附图说明图1是作为本专利技术的实施方式的薄片试样制作装置的一例的带电粒子束装置的结构图。图2是从法线方向(厚度方向)观察本专利技术的实施方式的薄片试样制作方法中的试样片的被照射面的俯视图。图3是本专利技术的实施方式的薄片试样制作方法的加工工序的执行时的试样片的薄片化区域的剖视图。图4是示出本专利技术的实施方式的薄片试样制作方法的加工工序的执行时的会聚离子束与试样片的相对位置的一例的图，是从法线方向(厚度方向)观察试样片的被照射面的俯视图。图5的(a)是本专利技术的实施方式的比较例的试样片的截面放大图，图5的(b)是本专利技术的实施方式的薄片试样制作方法的加工工序的执行时的试样片的薄片化区域的截面放大图。图6是作为本专利技术的实施方式的变形例的薄片试样制作装置的一例的带电粒子束装置的结构图。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术的实施方式的薄片试样制作装置以及薄片试样制作方法进行说明。图1是本专利技术的实施方式的薄片试样制作装置的结构图。本专利技术的实施方式的薄片试样制作装置1例如为带电粒子束装置10。如图1所示，带电粒子束装置10具备：能够将内部维持成真空状态的试样室11；能够在试样室11的内部固定试样S和试样片托座P的载台12；以及驱动载台12的载台驱动机构13。带电粒子束装置10具备对试样室11的内部的规定照射区域(即扫描范围)内的照射对象照射会聚离子束(FIB)的会聚离子束照射光学系统14。带电粒子束装置10具备对试样室11的内部的规定照射区域内的照射对象照射电子束(EB)的电子束照射光学系统15。带电粒子束装置10具备检测通过会聚离子束或电子束的照射而从照射对象产生的二次带电粒子(二次电子、二次离子)R的检测器16。带电粒子束装置10具备对照射对象的表面供给气体G的气体供给部17。具体而言，气体供给部17具有外径为200μm左右的喷嘴等。带电粒子束装置10具备：针18，其从固定于载台12的试样S中取出微小的试样片Q，并保持着试样片Q而移设至试样片托座P；针驱动机构19，其驱动针18以搬送试样片Q；以及吸收电流检测器20，其检测流入至针18的带电粒子束的流入电流(也称为吸收电流)，将流入电流信号送至计算机而图像化。带电粒子束装置10具备显示装置21、计算机22以及输入设备23，该显示装置21显示基于由检测器16检测出的二次带电粒子R的图像数据等。该实施方式的带电粒子束装置10对照射对象的表面一边扫描会聚离子束一边照射，由此能够执行被照射部的图像化、或通过溅射进行的各种加工(钻削、整形(trimming)加工等)、以及形成沉积膜等。带电粒子束装置10能够执行下述加工，即，利用试样S形成由透射式电子显微镜进行透射观察用的试样片Q(例如薄片试样、针状试样等)或形成利用电子束来分析的分析试样片。带电粒子束装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄片试样制作装置，所述薄片试样制作装置通过溅射对试样进行蚀刻加工来制作薄片试样，其中，所述薄片试样制作装置具备：/n粒子束照射光学系统，其照射粒子束；/n试样载台，其保持所述试样；/n驱动机构，其驱动所述试样载台；以及/n计算机，其在向所述试样照射所述粒子束而获得的图像中划定所述试样的加工区域，控制所述粒子束照射光学系统和所述驱动机构以对所述加工区域照射所述粒子束而对所述试样进行蚀刻加工，/n所述计算机在所述试样中设定作为所述加工区域的薄片化区域和包围所述薄片化区域的整周的周缘部，从与所述试样的被照射面交叉的方向照射所述粒子束，通过蚀刻加工将所述薄片化区域的厚度形成得比所述周缘部的厚度薄。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180228 JP 2018-0345201.一种薄片试样制作装置，所述薄片试样制作装置通过溅射对试样进行蚀刻加工来制作薄片试样，其中，所述薄片试样制作装置具备：
粒子束照射光学系统，其照射粒子束；
试样载台，其保持所述试样；
驱动机构，其驱动所述试样载台；以及
计算机，其在向所述试样照射所述粒子束而获得的图像中划定所述试样的加工区域，控制所述粒子束照射光学系统和所述驱动机构以对所述加工区域照射所述粒子束而对所述试样进行蚀刻加工，
所述计算机在所述试样中设定作为所述加工区域的薄片化区域和包围所述薄片化区域的整周的周缘部，从与所述试样的被照射面交叉的方向照射所述粒子束，通过蚀刻加工将所述薄片化区域的厚度形成得比所述周缘部的厚度薄。


2.根据权利要求1所述的薄片试样制作装置，其中，
所述计算机受理如下输入，该输入与由所述被照射面与所述粒子束的照射轴所形成的角以及所述薄片化区域有关，
并且所述计算机根据所述输入在所述试样中设定所述薄片化区域，根据所述输入控制所述驱动机构，将所述被照射面与所述照射轴所形成的角设定为规定角度，控制所述粒子束照射光学系统和所述驱动机构，使得在维持着所述规定角度的同时利用所述粒子束...

【专利技术属性】
技术研发人员：中谷郁子，
申请(专利权)人：日本株式会社日立高新技术科学，
类型：发明
国别省市：日本;JP