薄膜试样片制作方法和带电粒子束装置制造方法及图纸

提供薄膜试样片制作方法和带电粒子束装置，能够抑制薄膜试样片的缺损。具有如下工序：从与试样(S)的表面的法线方向(z)交叉的第2方向照射会聚离子束(FIB2)而对试样(S)进行加工，从而制作出薄膜试样片(1)，并且制作出配置于试样(S)薄膜试样片(1)的厚度方向(x)的一侧并使薄膜试样片(1)连接于试样(S)的连结部(3)的工序；使试样(S)绕法线方向(z)旋转的工序；使对薄膜试样片(1)进行保持的探针连接于薄膜试样片(1)的工序；以及从与法线方向(z)交叉的第3方向向连结部(3)照射会聚离子束(FIB3)从而使薄膜试样片(1)从试样(S)分离出来的工序。

【技术实现步骤摘要】
薄膜试样片制作方法和带电粒子束装置
本专利技术涉及薄膜试样片制作方法和带电粒子束装置。
技术介绍
以往，公知有利用透射电子显微镜(TEM：TransmissionElectronMicroscope)对半导体器件和半导体元件(例如、DRAM元件、非易失性存储器或固体摄像元件等)的微小的截面构造进行观察来进行故障分析等的技术。通常，在利用透射电子显微镜进行观察的情况下，需要在从作为观察对象物的试样取出微小的薄膜试样片之后，将该薄膜试样片固定于试样保持器来制作TEM试样(例如，参照专利文献1和2)。这里，对TEM试样的通常的制作方法进行简单说明。首先，对试样照射作为带电粒子束的一种的会聚离子束(FIB：FocusedIonbeam)而进行蚀刻加工，从而制作出几十nm～百nm程度的厚度较薄的薄膜试样片。此时，没有完全将薄膜试样片从试样切下，是以经由连结部与试样局部连结的状态制作出薄膜试样片的。接下来，利用探针或纳米钳子对薄膜试样片进行保持。在利用探针的情况下，一边向探针的末端附近提供用于产生淀积膜的原料气体一边照射FIB。这样，通过照射FIB而产生的二次电子使原料气体分解，使淀积膜堆积于探针与薄膜试样片的边界。其结果为，能够使薄膜试样片固定于探针的末端而进行保持。在探针对薄膜试样片进行保持之后，向连结部照射FIB来进行蚀刻加工。由此，能够切断连结部，从而能够将薄膜试样片从试样完全切下。接下来，一边利用探针或纳米钳子对薄膜试样片进行保持，一边使该薄膜试样片与试样分离。然后，通过移动载台而使试样保持器移动至薄膜试样片的正下方附近，使薄膜试样片接近试样保持器的上表面或侧面。接下来，一边又一次向薄膜试样片与试样保持器的边界供给原料气体，一边照射FIB。由此，能够使淀积膜堆积于薄膜试样片与试样保持器之间，从而能够将薄膜试样片固定于试样保持器。专利文献1：日本特开2016-050853号公报专利文献2：日本特开2009-110745号公报在向连结部照射FIB而将薄膜试样片从试样分离时，有时会使薄膜试样片的一部分缺损。
技术实现思路
本专利技术要解决的课题是，提供能够抑制薄膜试样片的缺损的薄膜试样片制作方法和带电粒子束装置。为了解决上述课题，本专利技术是薄膜试样片制作方法，利用所述试样制作出厚度方向沿着试样的表面的薄膜试样片，其中，该薄膜试样片制作方法包含如下工序：通过从作为所述试样的表面的法线方向的第1方向和与所述法线方向交叉的第2方向照射带电粒子束而对所述试样进行加工，制作出所述薄膜试样片，并且制作出配置于所述薄膜试样片的厚度方向上的一侧并使所述薄膜试样片连接于所述试样的连结部的工序；使所述试样绕所述法线方向旋转的工序；使对所述薄膜试样片进行保持的保持部件连接于所述薄膜试样片的工序；以及从与所述法线方向交叉的第3方向向所述连结部照射带电粒子束，从所述试样分离出所述薄膜试样片的工序。本专利技术是带电粒子束装置，利用所述试样制作出厚度方向沿着试样的表面的薄膜试样片，其中，该带电粒子束装置具有：带电粒子束照射光学系统，其沿与铅垂方向交叉的方向照射带电粒子束；载台，其载置所述试样并进行移动；保持部件，其对从所述试样分离并取出的所述薄膜试样片进行保持；以及控制部，其对所述带电粒子束照射光学系统、所述载台以及所述保持部件的动作进行控制，所述控制部通过从作为所述试样的表面的法线方向的第1方向和与所述法线方向交叉的第2方向照射带电粒子束而对所述试样进行加工，从而制作出所述薄膜试样片，并且制作出配置于所述薄膜试样片的厚度方向上的一侧并使所述薄膜试样片连接于所述试样的连结部，使所述载台绕所述法线方向旋转，将所述保持部件连接于所述薄膜试样片，从与所述法线方向交叉的第3方向向所述连结部照射带电粒子束，从所述试样分离出所述薄膜试样片。控制部从与所述法线方向交叉的第2方向照射带电粒子束，制作出薄膜试样片和连结部。控制部在使试样旋转而使保持部件与薄膜试样片连接之后，从与所述法线方向交叉的第3方向照射带电粒子束，去除连结部。在本专利技术中，在薄膜试样片的厚度方向的一侧配置有连结部。由此，即使在从第3方向照射带电粒子束的情况下，也能够仅向连结部照射带电粒子束。因此，抑制了薄膜试样片的缺损。所述控制部从所述第3方向向所述连结部照射带电粒子束，并且对所述薄膜试样片的厚度方向上的配置有所述连结部的端面进行表面加工。由此，能够视认薄膜试样片所包含的构造物，识别截面观察的目标位置。在将薄膜试样片从试样分离出来之后，不需要再次实施清洁等的表面加工。因此，缩短了薄膜试样片的制作时间。所述控制部在被输入了薄膜试样片的厚度方向上的两侧中的应当制作所述连结部的一侧的情况下，使得在输入的一侧制作所述连结部。由此，在薄膜试样片的期望的一侧制作连结部。尤其是，在向连结部照射带电粒子束并且同时进行端面的表面加工的情况下，能够从该端面视认薄膜试样片所包含的构造物。因此，通过在想要进行截面观察的端面上制作连结部，来确定截面观察的目标位置。所述第3方向是与所述薄膜试样片的厚度方向上的端面平行的方向。在该情况下，能够仅向连结部照射带电粒子束，抑制薄膜试样片的缺损。尤其是，在向连结部照射带电粒子束的同时进行端面的表面加工的情况下，能够高精度地进行端面加工。本专利技术的薄膜试样片制作方法和带电粒子束装置将使薄膜试样片连接于试样的连结部配置于薄膜试样片的厚度方向上的一侧。由此，即使在从第3方向照射带电粒子束的情况下，也能够仅向连结部照射带电粒子束。因此，抑制了薄膜试样片的缺损。附图说明图1是实施方式的带电粒子束装置的概略结构图。图2是实施方式的薄膜试样片制作方法的流程图。图3是实施方式的薄膜试样片制作方法的第1说明图。图4是实施方式的薄膜试样片制作方法的第2说明图。图5是实施方式的薄膜试样片制作方法的第3说明图。图6是图5的VI-VI线的剖视图。图7是实施方式的薄膜试样片制作方法的第4说明图。图8是图7的VIII-VIII线的剖视图。图9是比较例的薄膜试样片制作方法的说明图。图10是图9的X-X线的剖视图。图11是实施方式的第1变形例的薄膜试样片制作方法的说明图。图12是图11的XII-XII线的剖视图。标号说明FIB、FIB1、FIB2、FIB3：会聚离子束(带电粒子束)；N：探针(保持部件)；S：试样；x：厚度方向；z：法线方向；1：薄膜试样片；3：连结部；10：带电粒子束装置；11：载台；16：控制部；32：FIB照射光学系统(带电粒子束照射光学系统)。具体实施方式以下，参照附图，对实施方式的带电粒子束装置和薄膜试样片制作方法进行说明。(带电粒子束装置)图1是实施方式的带电粒子束装置的概略结构图。实施方式的带电粒子束装置10能够自动地利用试样S制作出薄膜试样片1。带电粒子束装置10具有：载台11，其载置有试样S；照射机构12，其照射会聚离子束(F本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜试样片制作方法，利用试样制作出厚度方向沿着所述试样的表面的薄膜试样片，/n其中，该薄膜试样片制作方法包含如下工序：/n通过从作为所述试样的表面的法线方向的第1方向和与所述法线方向交叉的第2方向照射带电粒子束而对所述试样进行加工，制作出所述薄膜试样片，并且制作出配置于所述薄膜试样片的厚度方向上的一侧并使所述薄膜试样片连接于所述试样的连结部；/n使所述试样绕所述法线方向旋转；/n使对所述薄膜试样片进行保持的保持部件连接于所述薄膜试样片；以及/n从与所述法线方向交叉的第3方向向所述连结部照射带电粒子束，从所述试样分离出所述薄膜试样片的工序。/n

【技术特征摘要】
20190214 JP 2019-0248651.一种薄膜试样片制作方法，利用试样制作出厚度方向沿着所述试样的表面的薄膜试样片，
其中，该薄膜试样片制作方法包含如下工序：
通过从作为所述试样的表面的法线方向的第1方向和与所述法线方向交叉的第2方向照射带电粒子束而对所述试样进行加工，制作出所述薄膜试样片，并且制作出配置于所述薄膜试样片的厚度方向上的一侧并使所述薄膜试样片连接于所述试样的连结部；
使所述试样绕所述法线方向旋转；
使对所述薄膜试样片进行保持的保持部件连接于所述薄膜试样片；以及
从与所述法线方向交叉的第3方向向所述连结部照射带电粒子束，从所述试样分离出所述薄膜试样片的工序。


2.一种带电粒子束装置，利用试样制作出厚度方向沿着所述试样的表面的薄膜试样片，
其中，该带电粒子束装置具有：
带电粒子束照射光学系统，其沿与铅垂方向交叉的方向照射带电粒子束；
载台，其载置所述试样并进行移动；
保持部件，其对从所述试样分离并取出的所述薄膜试样片进行保持；以及
控制部，其对所述带电粒子束照射光学...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木将人，中谷郁子，富松聪，佐藤诚，
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