[发明专利]薄膜试样片制作方法和带电粒子束装置

说明书

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。

技术领域

本发明涉及薄膜试样片制作方法和带电粒子束装置。

背景技术

以往，公知有利用透射电子显微镜(TEM：Transmission Electron Microscope)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：Focused Ion beam)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。

发明内容

本发明要解决的课题是，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，本发明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。