| 【発明の名称】 |
透過型電子顕微鏡用の観察試料とその作製方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】畑 良文
|
| 【要約】 |
【課題】集束イオンビームを用いて作製した試料での特定位置の組成分析を容易にする。
【解決手段】観察時の電子線の入射方向と反対側にあるＳｉ基板表面の部分５をレーザビームで除去し、その後に集束イオンビームで観察位置１の両側部分でＳｉ基板表面の部分３を除去して、観察位置１を中心とした薄膜片４を残す。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 シリコン基板から透過型電子顕微鏡での断面の観察位置となるところを中心とした試料片を切り出すと同時に、前記観察位置を中心とした前記シリコン基板表面を残して、前記試料片を削り取り、次に透過型電子顕微鏡観察における電子線の入射方向と反対側で、削り取られていない前記シリコン基板表面で前記観察位置から離れた部分をレーザビームで除去し、次に前記観察位置の両側で、除去されていない前記シリコン基板表面を前記観察位置周辺を残して集束イオンビームで除去し、薄膜片を残した透過型電子顕微鏡用の観察試料。
【請求項２】 シリコン基板から透過型電子顕微鏡での断面の観察位置となるところを中心とした試料片を切り出すと同時に、前記観察位置を中心とした前記シリコン基板表面を残して、前記試料片を削り取る第１工程と、透過型電子顕微鏡観察における電子線の入射方向と反対側で、前記第１工程で削り取られていない前記シリコン基板表面で前記観察位置から離れた部分をレーザビームで除去する第２工程と、前記観察位置の両側で、前記第１工程及び第２工程で除去されていない前記シリコン基板表面を前記観察位置周辺を残して集束イオンビームで除去して、薄膜片を残す第３工程とを有する透過型電子顕微鏡用の観察試料の作製方法。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は集束イオンビームを用いて作製する透過型電子顕微鏡用の観察試料とその作製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】加速電圧が１００ｋｅＶ〜４００ｋｅＶである汎用の透過型電子顕微鏡では、微細な形状が観察できる試料膜厚は約０．２μｍ以下であり、このような薄膜試料の作製が透過型電子顕微鏡による観察では非常に重要である。そこで種々の試料作製方法が用いられており、半導体デバイスの電気的不良部などの特定位置を断面観察するための試料作製方法としては集束イオンビームを用いた作製方法がある。
【０００３】図４、５は従来の集束イオンビームを用いた特定位置の半導体デバイス断面を透過型電子顕微鏡で観察するための試料作製方法を説明する図である。
【０００４】図４、５で、１は透過型電子顕微鏡での断面の観察位置、２はシリコン（以下、Ｓｉと記す）基板から切り出した観察位置１を有する試料片、３は集束イオンビームでＳｉ基板を除去した部分、４は集束イオンビームで加工し残した観察位置１を有する薄膜片である。
【０００５】まずＳｉ基板より透過型電子顕微鏡で断面観察する観察位置１を中心とする長さ２．５ｍｍ、幅２００μｍの試料片２をダイシングソーにて切り出す。この時、観察位置１を中心とした長さ２．５ｍｍ、幅２０μｍのＳｉ基板表面を残し、その部分以外のＳｉ基板表面については深さ約１００μｍを削り取る（図４）。次に集束イオンビームを用い観察位置１の両側にある上記ダイシングソーの加工で除去されていないＳｉ基板表面の観察位置１を中心とした幅約１０μｍ、深さ約３μｍの部分３を除去し、観察位置１を中心とした幅１０μｍ、厚さ約０．１μｍの薄膜片４として透過型電子顕微鏡用の観察試料とする（図５）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の集束イオンビームで作製した観察試料を透過型電子顕微鏡付属のＸ線分析装置で組成分析すると、薄膜化した部分にある観察位置に入射した電子の散乱電子などによって、薄片化した分析部分以外で発生したＸ線が非常に高い強度で検出されるために、組成分析データの解析が困難になるという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するために本発明は、薄膜片を中心として電子線の入射方向と反対側のＳｉ基板を大きく除去した透過型電子顕微鏡用の観察試料とその作製方法である。本発明により、薄膜片中で散乱された電子線などがＳｉ基板に当たることによるＸ線の発生が大きく軽減される。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の透過型電子顕微鏡用の観察試料の一実施の形態を図３に、またその作製方法を図１〜３に示す。図１〜３で、１は透過型電子顕微鏡での観察位置、２はＳｉ基板から切り出した観察位置１を有する試料片、３は集束イオンビームでＳｉ基板を除去した部分、４は集束イオンビームで加工し残した観察位置１を有する薄膜片でこれらの構成は従来例と同様である。５はレーザビームでＳｉ基板を除去した部分である。
【０００９】まず従来の試料作製方法と同様にダイシングソーを用いた機械加工でＳｉウエハから観察位置１を中心とした長さ２．５ｍｍ、幅２００μｍの試料片２を切り出す。この時、同時にダイシングソーを用いて観察位置１を中心とした長さ２．５ｍｍ、幅約２０μｍを残し、Ｓｉ基板表面を深さ約１００μｍ削り取っている（図１）。次に、観察時の電子線の入射方向と反対側にある上記ダイシングソーによる加工で残っているＳｉ基板表面部の幅約５０μｍ、深さ約５０μｍの部分５をレーザビームで除去する（図２）。観察位置１にできる限り近い部分までをレーザで除去すれば良いが、レーザビームでの加工精度から観察位置１の約２μｍのところまで除去している。なお、この実施の形態ではＫｒＦエキシマレーザを用い加工している。
【００１０】最後に従来例と同様に集束イオンビームで観察位置１の両側部分で上記のダイシングソーおよびレーザビーム加工で残っているＳｉ基板表面を幅１０μｍ、電子線の入射側は深さ３μｍ、その反対側は深さ６μｍの部分３を除去して、観察位置１を中心とした幅１０μｍ、厚さ０．１μｍの薄膜片４を残す（図３）。
【００１１】本発明による透過型電子顕微鏡用の観察試料は、集束イオンビームで最終加工した薄膜片を中心として電子線の入射方向と反対側のＳｉ基板表面とが大きく除去されているので、薄膜片中で散乱された電子線などがＳｉ基板に当たることによるＸ線の発生が大きく軽減される。
【００１２】
【発明の効果】本発明の透過型電子顕微鏡用の観察試料とその作製方法により、集束イオンビームを用いて作製した試料での特定位置の組成分析を容易にすることができる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８４３
【氏名又は名称】松下電子工業株式会社
|
| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１２月２日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】滝本 智之 （外１名）
|
| 【公開番号】 |
特開平１１−１６０２１０ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）６月１８日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３３１４３０ |
|