[发明专利]截面加工和观察装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种截面加工和观察装置，用于执行样本的截面加工和观察。

背景技术

作为分析半导体器件等等中的内部结构和缺陷的方法，已知下述截面加工和观察方法，其中，使用聚焦离子束来进行样本的截面加工以暴露包括想要的结构或缺陷的截面并且使用扫描电子显微镜来观察该截面。根据该方法，能够以针尖精度暴露样本内部的想要的观察对象，并且因此，能够快速地观察缺陷或结构。

还公开了一种利用聚焦离子束执行截面加工和截面观察的方法（参见JP-A-2011-54497）。根据该方法，能够甚至利用不包括扫描电子显微镜的装置来执行截面加工和观察。

近年来，已知下述技术，其组合利用截面加工和观察获得的多个截面观察图像以构造利用截面加工进行蚀刻的区域的三维图像。为了构造高密度三维图像，获取并组合几十至几百个观察图像以构造三维图像。因此，需要自动地执行截面加工和观察的处理的装置。

在自动执行截面加工和观察的处理的情况下，当在截面中暴露了想要的观察对象时需要结束该处理。作为监视处理的结束点的方法，例如，已知下述方法，其识别所获取的观察图像并且当想要的观察对象出现在观察图像中时结束该处理。

然而，在其中器件图案出现在截面中的诸如半导体器件的样本的情况下，器件图案的形状在各观察图像中是不同的，并且因此，可能会将器件图案的形状的变化错误地识别为观察对象的出现。因此，难以监视处理结束点。

发明内容

本发明的示例性方面提供了一种截面加工和观察装置，其能够执行自动的截面加工和观察，其中，当在截面中暴露了想要的观察对象时结束截面加工和观察。

根据本发明的一个示例性方面，提供了一种截面加工和观察装置，其包括：样本台，其被构造为在其上放置样本；聚焦离子束镜筒，其被构造为利用聚焦离子束照射样本；带电粒子检测器，所述带电粒子检测器被构造为检测由于聚焦离子束的照射而从样本发射的带电粒子；以及控制部，其被构造为重复地执行处理，该处理包括利用聚焦离子束切割样本的切割处理和利用从通过切割处理形成的样本的截面发射的带电粒子获取观察图像的获取处理，其中，控制部被构造为将观察图像划分为多个区域，并且控制部被构造为当在利用一个加工和观察处理获取的样本的一个截面的第一观察图像的多个区域中的一个区域中的图像与通过另一加工和观察处理获取的样本的另一截面的第二观察图像的多个区域中与所述一个区域对应的区域中的图像之间出现了变化时结束处理。

利用该构造，甚至在其中将在截面中暴露的器件图案的形状在每个观察图像中都不同的诸如半导体器件的样本的截面加工和观察的情况下，也能够从观察图像监视处理结束点。

根据本发明的截面加工和观察装置，能够执行自动的截面加工和观察，其中当在截面中暴露了想要的观察对象时结束截面加工和观察。

附图说明

在附图中：

图1是根据本发明的实施方式的截面加工和观察装置的构造图；

图2A和图2B是根据本发明的实施方式的截面加工和观察的说明图；

图3A至图3C是根据本发明的实施方式的截面加工和观察的说明图；

图4A和图4B是根据本发明的实施方式的截面加工和观察的进一步说明图；

图5A和图5B是根据本发明的实施方式的截面加工和观察的又一说明图；以及

图6是根据本发明的另一实施方式的截面加工和观察装置的构造图。

具体实施方式

将在下面描述根据本发明的实施方式的截面加工和观察装置。

如图1中所示，本实施方式中的截面加工和观察装置包括FIB镜筒2和样本室3。FIB镜筒2利用离子束9照射容纳在样本室3中的样本7。

截面加工和观察装置包括二次电子检测器4作为带电粒子检测器。二次电子检测器4能够检测由于离子束9的照射而从样本7生成的二次电子。

截面加工和观察装置包括用于在其上放置样本7的样本台6。样本台6能够倾斜以改变离子束9入射到样本7的入射角。由样本台控制部16控制样本台6的倾斜。

截面加工和观察装置包括FIB控制部13、图像形成部14和显示部17。FIB控制部13将照射信号发送到FIB镜筒2以控制FIB镜筒2来照射离子束9。图像形成部14基于从FIB控制部13发送的用于扫描离子束9的信号和由二次电子检测器4检测到的二次电子的信号形成SIM图像的数据。显示部17能够显示SIM图像。