[发明专利]带电粒子束装置及样品制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有照射离子束来加工样品的装置的带电粒子束装置及该带电粒子束装置的样品制作方法。

背景技术

作为对样品进行正确的微细加工的装置，有聚焦离子束(FIB：Focused Ion Beam，以下称作“FIB”)加工装置。FIB加工装置对聚焦成亚微米级的离子束进行静电偏转扫描后照射给样品，从而将目标位置加工成期望的形状。

为了进行基于离子束的加工，需要充分了解成为加工对象的样品的组成元素等。这是因为离子束的溅射效率[μm³／nA·s]依赖于组成元素。

在已知样品的材料和结构时，熟练的操作者会首先掌握溅射效率，其次决定FIB加工装置的离子束电流、每单位面积的离子束停留时间(以下称作“Dwell Time”)、加工深度的关系等，由此来加工样品。

另一方面，在不清楚样品的材料和结构时，熟练的操作者会事先分析组成元素或者确认设计图来决定加工区域，然后实际加工所决定的加工区域。通过反复进行这种作业，熟练的操作者组建直至成为期望的形状为止的加工顺序。

但是，在不清楚样品的材料和结构时，FIB加工使用能级较低的FIB束。因此，其加工速度就会比较低。此外，在FIB加工中，需要根据加工过程中出现在样品表面的材料和样品形状的变化，来逐渐变更加工条件。因此，样品的成品结果大多依赖于操作者。

另外，还有在进行基于FIB的样品加工时可使用能量分散型X射线分析装置来分析样品的组成元素的FIB装置(参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2001—084951号公报

发明内容

(发明想要解决的问题)

但是，在专利文献1公开的FIB装置中，随着分析结果的观察及FIB加工而变化的加工条件的变更需要由操作者自己进行。即，操作者需要根据在加工过程中出现在样品表面的材料和样品形状的变化来逐次变更加工条件。

由此，在具有因组成元素引起的样品依赖性的FIB加工中，即使操作者在FIB加工过程中能够观察分析结果，如果操作者不具备用于选择与样品表面的状况相应的最佳加工条件的知识，则无法将样品有效地加工成期望的形状。

发明人在认真研究了以上问题的基础上，提出了具有自动设定用于将样品有效地加工成期望的形状的条件的功能的带电粒子束装置、及基于该功能的样品制作方法。

(用于解决问题的方法)

在本发明中，提出了带电粒子束装置，具备：将由离子源产生的离子束照射给样品的离子束光学系统装置及其控制装置；检测样品的组成元素的元素检测器及其控制装置；和基于由元素检测器确定的元素来自动设定离子束光学系统装置的加工条件的中央处理装置。此外，本发明提出了通过基于该控制装置的加工条件的自动设定来制作样品的方法。

(发明效果)

根据本发明，即使在对不知材料及结构或者仅材料未知的复合样品进行加工时，也能够选择性地只加工特定的材料或者以剩余的方式进行加工、或者能够自动设定无论是什么材料都将样品表面加工得平坦的加工条件。由此，无论操作者的熟练度等如何，都能够将不知组成元素等的样品高效地FIB加工成期望的形状。

上述以外的问题、结构及效果将会通过以下的实施方式的说明而变得更加明确。

附图说明

图1是表示本发明的一实施例所涉及的带电粒子束装置的结构例的图。

图2是说明实施例1所涉及的加工原理的图。

图3是表示实施例1所涉及的样品制作方法的流程图。

图4是表示加工模式及加工材料选择条件设定用的GUI画面的图。

图5是表示加工条件的设定及确认用的GUI画面的图。

图6是表示在多种加工材料的情况下适用的加工条件的设定及确认用的GUI画面的图。

图7是表示在FIB加工中所使用的加工图案确认用的GUI画面的图。

图8是表示在FIB加工中所使用的加工图案调整用的GUI画面的图。

图9是以三维方式合成了在FIB加工中按时间顺序依次生成的多个加工图案的图。

图10是说明实施例2所涉及的加工原理的图。

图11是表示实施例2所涉及的样品制作方法的流程图。

图12是表示实施例3所涉及的样品制作方法的流程图。

图13是表示实施例4所涉及的带电粒子束装置的结构例的图。

具体实施方式