[发明专利]断面加工观察方法以及装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用了聚焦离子束装置的试样断面加工观察。

背景技术

公知使用FIB(Focused Ion Beam，聚焦离子束)-SEM(Scanning Electron Microscope，扫描电子显微镜)装置作为对半导体等试样的断面进行加工观察的方法。利用FIB-SEM装置，不用移动试样就能当场通过SEM来观察用聚焦离子束加工后的断面。

并且，还公知反复进行如下工序：进一步用聚焦离子束对SEM观察到的断面进行加工，形成新的断面，观察新的断面。由此，可根据取得的多个断面观察图像，构建试样内部的三维图像。另外，在确认断面观察图像的同时进行断面加工，由此可在断面加工到达期望的断面时结束断面加工。使用上述技术来对试样内部的缺陷进行加工观察的方法已被公开(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平11-273613

在上述现有的对试样断面进行加工观察的方法中，为了当场用SEM对用聚焦离子束加工后的断面进行观察，必须要像FIB-SEM装置那样具有SEM装置。FIB-SEM装置是装置结构复杂、昂贵的装置，因此期待着利用不具有SEM装置的聚焦离子束装置也能对加工后的断面进行观察。

但是，在不具有SEM装置的聚焦离子束装置中，为了连续地进行断面加工观察，存在下述课题。

即，为了在加工后观察断面，需要具有使试样倾斜的工序；为了进行接下来的加工，需要具有使试样的倾斜复原的工序。特别是在进行精细加工时，不能忽视试样台倾斜移动时产生的位置偏差的影响。为了准确地加工，在加工时必须每次都要设定加工区域。因此，作业效率较差。

发明内容

本发明的目的在于，提供能够用不具有SEM装置的聚焦离子束装置高效率地、准确地连续实施断面加工观察的断面加工观察装置。

为了解决上述课题，采用下面的结构以及方法。即，本发明的断面加工观察方法通过基于聚焦离子束的蚀刻加工在试样上形成断面，使试样倾斜，通过基于聚焦离子束的断面观察而取得断面观察图像，使试样的倾斜复原，对包含断面的区域进行蚀刻加工，形成新断面，使试样倾斜，取得新断面的断面观察图像，其特征在于，该断面加工观察方法包括下述步骤：向试样上的包含表示位置的标记和断面在内的区域照射聚焦离子束，取得表面观察图像；以及在表面观察图像上识别标记的位置，以标记的位置为基准，设定用于形成新断面的聚焦离子束的照射区域，进行试样断面的蚀刻加工。由此，能够准确地设定聚焦离子束的照射区域，而不会受到试样台倾斜移动时产生的位置偏差的影响。

另外，在本发明的断面加工观察方法中，通过基于聚焦离子束的蚀刻加工来形成标记。由此，能够在期望的位置形成标记。

另外，在本发明的断面观察方法中，通过向试样喷射原料气体，照射聚焦离子束进行沉积来形成标记。由此，能够在期望的位置形成标记。

另外，在本发明的断面观察方法中，标记是试样上的表示位置的特征部。由此，能够省略形成标记的工序。

另外，在本发明的断面观察方法中，用于形成新断面的聚焦离子束的照射区域是与断面相邻的区域。

另外，在本发明的断面观察方法中，用于形成新断面的聚焦离子束的照射区域的尺寸与用于形成断面的聚焦离子束的照射区域的尺寸相同。由此，能够按照均匀的间隔进行断面观察。

另外，在本发明的断面观察方法中，将聚焦离子束的照射区域作为加工框显示在表面观察图像上。由此，作业者能够在确认照射区域的同时实施加工。

另外，在本发明的断面观察方法的特征在于，将用于进行断面观察的聚焦离子束的束电流切换为比用于形成断面的聚焦离子束的束电流小的束电流。由此，能够减轻断面观察时的聚焦离子束照射导致的损伤。

另外，本发明的断面加工观察方法通过基于聚焦离子束的蚀刻加工在试样上形成断面，使试样倾斜，通过基于聚焦离子束的断面观察而取得断面观察图像，该断面加工观察方法包括下述步骤：在取得断面观察图像后使试样倾斜，向试样上的包含表示位置的标记和断面的区域照射聚焦离子束，取得表面观察图像；以及在表面观察图像上识别标记的位置，以标记的位置为基准，设定用于对断面进行追加加工的聚焦离子束的照射区域，进行试样的蚀刻加工。由此，即使在断面观察时发现了蚀刻加工残余的情况下，也能使试样台复原，准确地设定用于对蚀刻加工残余进行加工的聚焦离子束照射区域。