JP2008215979A - Mask for ion milling sample manufacturing apparatus, and the sample manufacturing device - Google Patents
Mask for ion milling sample manufacturing apparatus, and the sample manufacturing device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008215979A JP2008215979A JP2007052393A JP2007052393A JP2008215979A JP 2008215979 A JP2008215979 A JP 2008215979A JP 2007052393 A JP2007052393 A JP 2007052393A JP 2007052393 A JP2007052393 A JP 2007052393A JP 2008215979 A JP2008215979 A JP 2008215979A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- mask
- ion
- irradiation region
- optical microscope
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Description
本発明は、イオンミーリング試料作製装置においてイオン銃と試料間に配置されるマスク、及びそのイオンミーリング試料作製装置に関する。 The present invention relates to a mask disposed between an ion gun and a sample in an ion milling sample preparation apparatus, and an ion milling sample preparation apparatus thereof.
これまで、走査電子顕微鏡(SEM)や透過電子顕微鏡(TEM)で観察される試料を作製する装置として、たとえば特開2005-62131号公報(特許文献1)や、特開2005-91094号公報(特許文献2)に記載されているようなイオンミーリング装置が知られている。 特許文献1のイオンミーリング試料作製装置においては、図1に示すように、直線状の側面4を有する板状マスク3(遮蔽板)が試料ホルダ8に取り付けられ、イオン源1で発生したイオンビーム2が試料5を照射するように構成されている。マスク3の側面4を境界として試料5はエッチングされるので、図1中の斜線部分6が削り取られ新たな試料断面7が作製される。この試料断面7をSEMやTEMで観察をおこなう。
Up to now, as an apparatus for producing a sample observed with a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM), for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-62131 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-91094 ( An ion milling device as described in Patent Document 2) is known. In the ion milling sample preparation apparatus of Patent Document 1, as shown in FIG. 1, a plate-like mask 3 (shielding plate) having a
さて、図2は図1で示されたイオンミーリング試料作製装置の試料5とマスク3の側面4近傍での位置関係を拡大して示してある。この装置には、マスク3の側面4のエッジ部24を試料5上の目標物9の直上に正確に位置決めする為に照明光つきの可倒式の光学顕微鏡10が配置されている。なお、この光学顕微鏡10は、後に説明するように、試料5のイオンミーリング時にはイオンビーム光軸から退避可能に構成されている。
FIG. 2 is an enlarged view showing the positional relationship in the vicinity of the
前記光学顕微鏡10を使用して試料5上の目標物9が、マスク3のエッジ部24の下部に一致するように試料位置の調整を行い、目的物9の位置決めを行う。
この位置決めは、より正確な位置精度の断面試料を作製するため、光学顕微鏡10の倍率を数十倍から数百倍程度にして数ミクロン単位での位置精度が要求される。
Using the
In this positioning, in order to produce a cross-sectional sample with a more accurate positional accuracy, the
然しながら、この目標物9の直前には、ほぼ垂直に立ち上がった約1.5mmの高さの側面4の壁が立ちはだかっており、光学顕微鏡10での観察は、この1.5mmの高さのマスク3のエッジ部24の下部と試料5上の目的物9とが作り出すコーナー11の極めて狭い範囲で行われ、あたかも、灯台の足元での観察と同様にきわめて観察し難いと言える。
However, the wall of the
側面4は目標物9の隅々までイオンビーム2が均等に照射され、正しく加工が行われるように、また、上方からの光学顕微鏡10による観察を容易にするため、イオンビーム2の光軸に対し僅かながら角度が数度程度開いており、微かな台形形状であると共に鏡面の状態に研磨されている。
The
その為、光学顕微鏡10でのコーナー11の観察では、試料5の目標物9の表面構造がエッジ部24で反射し、エッジ部24には目標物9の反射像が投影される。
Therefore, in the observation of the
この結果、光学顕微鏡10での画像の中には、目標物9の表面像とエッジ部24による目標物9の反射像が重なって観察されていた。このため従来においては、目標物9とマスク3のエッジ部24との境界を明確に認識することが極めてむずかしかった。これらの理由により光学顕微鏡10によるマスクと試料の位置合わせは、現状では+-10ミクロン程度が限界であると言える。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的は所望の断面を有する位置精度の高い試料を作製できるイオンミーリング試料作製装置用マスクおよび試料作製装置を提供することにある。
As a result, the surface image of the
The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a mask for an ion milling sample preparation device and a sample preparation device capable of producing a sample having a desired cross section with high positional accuracy.
上記目的を達成する本発明のイオンミーリング試料作製装置用マスクは、試料面上にイオン照射領域とイオン非照射領域を形成するために、イオンビームが照射される試料面上に配置されるイオンミーリング試料作製装置用マスクであって、イオン照射領域とイオン非照射領域を規定するマスクのエッジ部に数ミクロンから数百ミクロン単位のマークを付けることにより、このマークに注目してマスクと試料の位置関係を確認することにより、光学顕微鏡での観察を容易にし、数ミクロン程度の位置精度の高い断面試料を作製することを特徴としている。 The mask for an ion milling sample preparation apparatus of the present invention that achieves the above object is provided by ion milling arranged on a sample surface irradiated with an ion beam in order to form an ion irradiation region and an ion non-irradiation region on the sample surface. This is a mask for a sample preparation device, and marks on the edge of the mask that define the ion irradiation region and ion non-irradiation region are marked in units of several microns to several hundred microns. By confirming the relationship, observation with an optical microscope is facilitated, and a cross-sectional sample with high positional accuracy of about several microns is produced.
従って本発明によれば、数ミクロンの位置精度の断面を有する試料を作製することのできるイオンミーリング試料作製装置用マスクおよび試料作製装置を提供する事ができる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a mask for an ion milling sample preparation device and a sample preparation device capable of producing a sample having a cross section with a positional accuracy of several microns.
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。図3(A),(B)は、本発明のイオンミーリング試料作製装置の一例を示した図である。(A)はイオンミーリング試料作製装置を大気の状態にして、光学顕微鏡を使用して試料の位置合わせ、および試料とマスクの位置合わせを行う状態をしめしており、(B)は(A)での調整を完了した後、真空排気を行い、イオンビームによる試料作製の状態を示している。(B)では、(A)と構成が同一であるため、部品の符号は省略してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 3A and 3B are views showing an example of an ion milling sample preparation apparatus according to the present invention. (A) shows the state where the ion milling sample preparation apparatus is in the atmospheric state, and the sample is aligned using the optical microscope, and the sample and the mask are aligned. (B) is (A) After completion of the adjustment, vacuum evacuation is performed to show a state of sample preparation by an ion beam. In (B), since the configuration is the same as (A), the reference numerals of parts are omitted.
(A)において12は真空チャンバであり、真空チャンバ12の上部にはイオン銃1が取り付けられている。このイオン銃1としてガスイオン銃が用いられており、例えばArガスを放電によりイオン化させてArイオンを放出させるガスイオン銃が用いられている。
In (A), 12 is a vacuum chamber, and the ion gun 1 is attached to the upper part of the
13は試料ステージ引出機構であり、試料ステージ引出機構13は、真空チャンバ12に対し開閉可能に取り付けられている。(A)は、試料ステージ引出機構13が開けられた状態である。この試料ステージ引出機構13の上には試料ステージ(傾斜ステージ)14が取り付けられており、試料ステージ14は傾斜軸K(傾斜軸KはY軸と一致)の周りに傾斜可能に試料ステージ引出機構13に取り付けられている。15は試料ステージ14をK軸に対し傾斜させる為の傾斜駆動回路である。
そして、前記試料ステージ14上には試料位置調節機構16が配置されており、試料位置調節機構16はXおよびY軸方向に移動可能に構成されている。さらにこの試料位置調節機構16は、イオンビームの光軸即ちZ軸の周りに回転可能に構成されている。また、本図では試料5を保持した試料ホルダ8が試料位置調節機構16に取り付けられている。マスク位置調節機構17が試料ステージ14の上に設置されている。このマスク位置調節機構17はY軸方向に移動可能に構成されている。マスク傾斜機構18がマスク位置調節機構17上に配置されており、マスク3を保持したマスク保持機構19がマスク傾斜機構18上に取り付けられ、軸Qを中心として点線で示したようにマスク3を跳ね上げる構造となっており、マスク3を跳ね上げて試料5の位置合わせをおこなうことができる。
A sample
また、光学顕微鏡傾斜機構20が試料ステージ引出機構13の上端部に取り付けられている。そして照明光つき光学顕微鏡10を保持した光学顕微鏡位置調節機構21が、光学顕微鏡傾斜機構20上に取り付けられている。即ち、光学顕微鏡位置調節機構21は軸Rを中心として傾斜できる構造となっている。
An optical
このように、試料ステージ引出機構13を大気中に引き出し、照明光つき光学顕微鏡10を使用して試料上の目的物とマスクのエッジ部との位置合わせを行ったのち、試料ステージ引出機構13を真空チャンバ12に組み込み、真空排気装置22で真空排気を行い、(B)で示されるようにイオンビームで試料作製が行われる。本図では、光学顕微鏡10が光学顕微鏡傾斜機構20により、イオン銃と干渉しないように、傾斜して示されている。
In this way, after pulling out the sample
図4は今回の発明におけるマスクのエッジ部平面と試料面で作り出すコーナーでの観察について詳しく示している。その特徴としてマスク3のエッジ部24即ち、マスク側面4の試料側端部にはマーク23がつけられている。本図では細長いマーク23が複数、エッジ部24のエッジ方向に沿って同一直線上につけられている場合について示している。
FIG. 4 shows in detail the observation at the corner created by the edge plane of the mask and the sample surface in the present invention. As a feature thereof, a
図5では、本発明によるマークつきマスクと試料の位置決めの実施例を示している。図5(A)では、マスク3の側面4のエッジ部24にマーク23として長さ75ミクロン、幅5ミクロン、厚さ1ミクロンのメタルデポジションによるマークをFIBデポジションにより形成したこと、そして、光学顕微鏡10を使用して、このマスク3のエッジ部24を試料5上の目標物9に正しく位置あわせを行う様子を示している。
FIG. 5 shows an embodiment of positioning of a marked mask and a sample according to the present invention. In FIG. 5A, a metal deposition mark having a length of 75 microns, a width of 5 microns, and a thickness of 1 micron is formed as a
図5(B)はその光学顕微鏡10による画像を示している。本画像中Jで示される下半分の部分は目標物9の表面像であり、そして画像中Iで示される上半分の部分は、目標物9の表面像がマスク3のエッジ部24に反射した反射像である。このように、目標物9の表面像とその反射像が同時に観察され、かつ、その表面像と反射像の境界の帯状部分Hは幅広い黒い部分で表示され、マスク3のエッジ24と目標物9との正確な境界を見つけることが難しいことがわかる。
FIG. 5B shows an image obtained by the
本画像中のほぼ中央に矢印23で示されたひときわ明るい水平方向の短い直線部分が観察されている、これがさきに説明したFIBデポジションによるマークである。上部からの光学顕微鏡観察のための光照射により、マーク23の厚さ方向での光の散乱が行われ、マーク23の部分が明るい白線として黒い帯状の境界部分Hの中にコントラスト高く観察されることがわかる。
A particularly bright horizontal short straight line portion indicated by an
このように、マーク23の明るい白線を基準として、マスク3のエッジ部分24と試料5上の目標物9の境界を明確に知ることができ、正確な両者の位置合わせが可能となる。
In this way, the boundary between the
もちろん、これらのマーク23は、その大きさ、間隔などは光学顕微鏡の使用する倍率に対応した値であることが重要であり、数ミクロン高さで、長さ数十ミクロンから数百ミクロン程度でかつ狭い領域のコーナー11での複雑な光の反射などを考慮し、数ミクロンの厚さを持った凸の構造を持つ事が好ましい。すなわち、マーク23は、マスク3の側面4からの厚さが数ミクロン程度となるように側面4の試料側エッジ部24に形成すべきである。
Of course, it is important that these
また、マーク23の形成は集束イオンビーム(FIB)によるメタルデポジションによる手法に限定されるものではなく、露光技術によるスパッタ膜付着手法、やメッキによる手法等を用いるようにしてもよい。
The formation of the
(同一または類似の動作を行うものには共通の符号を付す。)
1イオン源
2イオンビーム
3マスク
4側面
5試料
6削除部
7試料断面
8試料ホルダ
9目的物
10光学顕微鏡
11コーナー
12真空チャンバ
13ステージ引出機構
14試料ステージ
15傾斜駆動回路
16試料位置調節機構
17マスク位置調節機構
18マスク傾斜機構
19マスク保持機構
20光学顕微鏡傾斜機構
21光学顕微鏡位置調節機構
22真空排気装置
23マーク
24エッジ部
H境界部分
I反射像
J表面像
(Those that perform the same or similar operations are denoted by a common reference.)
1 ion source 2
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007052393A JP4851365B2 (en) | 2007-03-02 | 2007-03-02 | Mask for ion milling sample preparation device and sample preparation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007052393A JP4851365B2 (en) | 2007-03-02 | 2007-03-02 | Mask for ion milling sample preparation device and sample preparation device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008215979A true JP2008215979A (en) | 2008-09-18 |
JP4851365B2 JP4851365B2 (en) | 2012-01-11 |
Family
ID=39836196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007052393A Expired - Fee Related JP4851365B2 (en) | 2007-03-02 | 2007-03-02 | Mask for ion milling sample preparation device and sample preparation device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4851365B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016100111A (en) * | 2014-11-19 | 2016-05-30 | 日本電子株式会社 | Sample holder, sample manufacturing device, and alignment method |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11218473A (en) * | 1998-02-02 | 1999-08-10 | Mitsubishi Electric Corp | Method and device for preparing sample for section transmission electron microscope |
JP2005055346A (en) * | 2003-08-06 | 2005-03-03 | Toshiba Corp | Mask for manufacturing observation sample of electron microscope, manufacturing method and manufacturing apparatus of observation sample using mask |
JP2005062131A (en) * | 2003-08-20 | 2005-03-10 | Jeol Ltd | Mask for ion milling sample manufacturing apparatus and sample manufacturing apparatus |
JP2005091094A (en) * | 2003-09-16 | 2005-04-07 | Jeol Ltd | Device and method for preparing sample |
JP2006098189A (en) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Jeol Ltd | Method and apparatus for producing sample |
JP2007014996A (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Hitachi High-Tech Science Systems Corp | Ion milling device, and ion milling method |
-
2007
- 2007-03-02 JP JP2007052393A patent/JP4851365B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11218473A (en) * | 1998-02-02 | 1999-08-10 | Mitsubishi Electric Corp | Method and device for preparing sample for section transmission electron microscope |
JP2005055346A (en) * | 2003-08-06 | 2005-03-03 | Toshiba Corp | Mask for manufacturing observation sample of electron microscope, manufacturing method and manufacturing apparatus of observation sample using mask |
JP2005062131A (en) * | 2003-08-20 | 2005-03-10 | Jeol Ltd | Mask for ion milling sample manufacturing apparatus and sample manufacturing apparatus |
JP2005091094A (en) * | 2003-09-16 | 2005-04-07 | Jeol Ltd | Device and method for preparing sample |
JP2006098189A (en) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Jeol Ltd | Method and apparatus for producing sample |
JP2007014996A (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Hitachi High-Tech Science Systems Corp | Ion milling device, and ion milling method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016100111A (en) * | 2014-11-19 | 2016-05-30 | 日本電子株式会社 | Sample holder, sample manufacturing device, and alignment method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4851365B2 (en) | 2012-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101249134B1 (en) | Charged particle beam apparatus | |
US6417512B1 (en) | Sample distortion removing method in thin piece forming | |
JP5296413B2 (en) | Cross-sectional image acquisition method using composite charged particle beam apparatus and composite charged particle beam apparatus | |
TW201616543A (en) | Automated sample-preparation device | |
JP5695818B2 (en) | Cross-section processing method and cross-section observation sample manufacturing method | |
JP2010230672A (en) | Method of forming image while milling work piece | |
JP2007018934A (en) | Formation and observation method of sample as well as charged particle beam device | |
JPWO2011013311A1 (en) | Ion milling equipment | |
JP6974820B2 (en) | Charged particle beam device, sample processing method | |
JP5362236B2 (en) | Sample processing / observation device and cross-section processing / observation method | |
JP2005114578A (en) | Sample preparation method device and sample observation device | |
US7755044B2 (en) | Apparatus for working and observing samples and method of working and observing cross sections | |
KR102318216B1 (en) | Focused ion beam apparatus | |
JP7152757B2 (en) | Sample processing observation method | |
JP4851365B2 (en) | Mask for ion milling sample preparation device and sample preparation device | |
TWI813629B (en) | Sample manufacturing device and method for manufacturing sample sheet | |
US20050035306A1 (en) | Focused charged particle beam apparatus | |
JP6423222B2 (en) | Charged particle beam equipment | |
US20200266031A1 (en) | Method of preparing thin film sample piece and charged particle beam apparatus | |
JP7214262B2 (en) | Charged particle beam device, sample processing method | |
JP4845452B2 (en) | Sample observation method and charged particle beam apparatus | |
WO2024034052A1 (en) | Ion milling device and processing method using same | |
JP6703903B2 (en) | Microstructure processing method and microstructure processing apparatus | |
JP2006250630A (en) | Photoemission electron microscope | |
JP2003133203A (en) | Method of correcting defect of stencil mask |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091113 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110831 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110927 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111020 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4851365 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141028 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |