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JP3384663B2 - Focused ion beam processing equipment - Google Patents

Focused ion beam processing equipment

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Publication number
JP3384663B2
JP3384663B2 JP29111195A JP29111195A JP3384663B2 JP 3384663 B2 JP3384663 B2 JP 3384663B2 JP 29111195 A JP29111195 A JP 29111195A JP 29111195 A JP29111195 A JP 29111195A JP 3384663 B2 JP3384663 B2 JP 3384663B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
processing
voltage
ion beam
focused ion
Prior art date
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Application number
JP29111195A
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Japanese (ja)
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JPH09134700A (en
Inventor
紀恵 矢口
武夫 上野
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH09134700A publication Critical patent/JPH09134700A/en
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、透過電子顕微鏡(以下
TEMと略称する)用の試料を、集束イオンビーム(F
ocused Ion Beam、略してFIB)によ
り加工する集束イオンビーム加工装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention uses a sample for a transmission electron microscope (hereinafter abbreviated as TEM) as a focused ion beam (F).
The present invention relates to a focused ion beam processing apparatus for processing by means of an ocused Ion Beam, abbreviated as FIB.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のFIB装置でTEM用試料を作成
する場合、観察する目的の箇所の試料の両側部分をイオ
ンビームにより切り落し、観察目的箇所をイオンビーム
入射方向に平行に薄壁状に残し、観察試料としていた。
この場合、加工速度と加工量、試料の残り厚さの測定
は、イオンビーム照射時に試料から発生する二次電子を
用いた二次電子像(SIM像)を用いて行っていた。
2. Description of the Related Art When a TEM sample is prepared by a conventional FIB apparatus, both side portions of the sample to be observed are cut off by an ion beam, and the observation point is left in a thin wall shape parallel to the ion beam incident direction. , As an observation sample.
In this case, the processing speed, the processing amount, and the remaining thickness of the sample were measured using a secondary electron image (SIM image) using secondary electrons generated from the sample during ion beam irradiation.

【0003】FIB断面加工後の試料に電圧を印加し
て、様々な電位コントラストを有する断面像を得る装置
として、特開平5−266849号公報に記載された装
置があげられる。つまり、この装置は、真空室外から、
試料に複数の電気信号をプローブを介して供給する荷電
ビーム装置であり、デバイス内の回路に複数の電気信号
を印加して電位コントラストをつけて観察するものであ
り、試料であるデバイスの断面構造を鮮明に映像化する
ものである。
As a device for applying a voltage to a sample after FIB cross-section processing to obtain cross-sectional images having various potential contrasts, there is a device described in JP-A-5-266849. In other words, this device, from outside the vacuum chamber,
A charged beam device that supplies multiple electrical signals to a sample via a probe, which is used to observe multiple potentials by applying multiple electrical signals to the circuit inside the device, and to observe with a potential contrast. Is a vivid image of.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、電子顕微鏡
による観察に最適な厚さは、20nm〜30nmであ
る。したがって、FIB加工により試料の厚さが上記2
0nm〜30nmに加工されていなければならない。
The optimum thickness for observation with an electron microscope is 20 nm to 30 nm. Therefore, the thickness of the sample obtained by FIB processing is 2
It must be processed to 0 nm to 30 nm.

【0005】しかしながら、現状では、FIBの試料加
工時の、二次電子像の分解能は、約50nmであり、試
料の厚みが20nm〜30nmとなっているか否かは、
二次電子像では直接には確認できなかった。
However, at present, the resolution of the secondary electron image at the time of processing the sample of the FIB is about 50 nm, and whether the thickness of the sample is 20 nm to 30 nm is as follows.
It could not be directly confirmed by the secondary electron image.

【0006】このため、オペレータが二次電子像を確認
し、オペレータの勘により試料が20nm〜30nmの
厚さになったと判断して、加工を停止してTEMにより
その厚みを確認していた。したがって、試料が実際に
は、20nm〜30nmの範囲内に加工されてはいない
場合でも、FIB加工を停止することがある。この場合
には、再び、FIB加工により、試料を加工しなければ
ならない。したがって、従来においては、FIB加工の
加工精度が低く、作業効率も低いという問題点があっ
た。
Therefore, the operator confirms the secondary electron image, judges that the sample has a thickness of 20 nm to 30 nm by the operator's intuition, stops the processing, and confirms the thickness by TEM. Therefore, even when the sample is not actually processed within the range of 20 nm to 30 nm, the FIB processing may be stopped. In this case, the sample must be processed again by FIB processing. Therefore, conventionally, there have been problems that the processing accuracy of the FIB processing is low and the work efficiency is also low.

【0007】本発明は、試料の加工速度、加工量、試料
の残り厚さを高精度に自動的に検出でき、電子顕微鏡観
察のための薄膜試料を高精度及び高効率に作成可能な集
束イオンビーム加工装置を実現することである。
The present invention is a focused ion which is capable of automatically detecting the processing speed of a sample, the processing amount, the remaining thickness of the sample with high accuracy and capable of producing a thin film sample for electron microscope observation with high accuracy and efficiency. It is to realize a beam processing device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、次のように構成される。(1) イオン銃から放出されたイオンを試料面上に照射
することにより、試料の加工を行う集束イオンビーム加
工装置において、加工中の試料に断続的に電圧を印加す
る電圧印加手段と、上記電圧印加手段によって電圧が印
加されたときに試料に流れる電流と、電圧が印加されて
いないときに試料に流れる電流との差を検出し、この電
流差に基づいて試料の抵抗値を測定し、測定した抵抗値
の変化から試料の加工の進行状況を判断する加工進行状
況判断手段とを備える。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. (1) In a focused ion beam processing apparatus for processing a sample by irradiating the surface of the sample with ions emitted from an ion gun, voltage application means for intermittently applying a voltage to the sample being processed ; The voltage is applied by the voltage applying means.
Applied to the sample and the voltage applied
The difference between the current flowing through the sample when not in use is detected, and this voltage is detected.
Based on the flow difference measuring the resistance value of the sample, and a processing progress determining means for determining the progress of the processing of the sample from the change in the measured boss was resistance.

【0009】(2)イオン銃から放出されたイオンを試
料面上に照射することにより、試料の加工を行う集束イ
オンビーム加工装置において、加工中の試料に電圧を印
加する電圧印加手段と、試料に流れる電流を検出し、試
料の抵抗値を測定して、測定した抵抗値の変化から試料
の加工の進行状況を判断する加工進行状況判断手段とを
備え、上記電圧印加手段の試料への電圧印加は、試料の
集束イオンビームによる試料加工停止時に行われ、この
集束イオンビームによる試料加工時には、上記電圧印加
手段による試料への電圧印加は停止され、試料加工と試
料への電圧印加とが交互に実行される。
(2) Test the ions emitted from the ion gun
A focusing tool that processes the sample by irradiating the sample surface.
In the on-beam processing equipment, apply a voltage to the sample being processed.
The voltage applying means to be applied and the current flowing through the sample are detected and tested.
The resistance value of the material is measured, and the change in the measured resistance value
The processing progress judgment means to judge the processing progress of
The voltage application to the sample by the voltage applying means is
This is done when the sample processing by the focused ion beam is stopped.
Applying the above voltage when processing a sample with a focused ion beam
The voltage application to the sample by the means is stopped, and the sample is processed and tested.
The voltage application to the material is performed alternately.

【0010】(3)好ましくは、上記(1)又は(2)
において、加工進行状況判断手段は、試料加工中の、試
料の抵抗値の変化から加工による試料の体積変化量を求
め、その値から試料の加工速度を算出し、加工の進行状
況を判断する。
(3) Preferably, the above (1) or (2)
In step 1, the processing progress status determination means determines the volume change amount of the sample due to processing from the change in the resistance value of the sample during the processing of the sample, calculates the processing speed of the sample from the value, and determines the processing progress status.

【0011】(4)また、好ましくは、上記(1)又は
(2)において、加工進行状況判断手段は、測定した抵
抗値の変化から、目的の試料加工状態となるまでの残り
加工作業時間を算出する。
(4) Further, preferably, the above (1) or
In (2) , the processing progress status determination means calculates the remaining processing work time from the change in the measured resistance value to the target sample processing state.

【0012】(5)イオン銃から放出されたイオンを試
料面上に照射することにより、試料の加工を行う集束イ
オンビーム加工装置において、加工中の試料に電圧を印
加する電圧印加手段と、加工前の試料のパラメータであ
る長さ、厚み、幅、導伝率及び加工目標試料厚みが入力
され、記憶するパラメータ記憶手段と、上記試料に流れ
る電流を検出する電流検出手段と、上記加工中の試料に
断続的に電圧が印加されるように上記電圧印加手段の電
圧印加周期を制御する電圧印加周期制御手段と、電流検
出手段により検出された試料の電流値に基づいて、上記
電圧印加手段によって電圧が印加されたときに試料に流
れる電流と電圧が印加されていないときに試料に流れる
電流との差を検出し、この検出した電流差と、上記パラ
メータ記憶手段に記憶されたパラメータとに基づいて、
試料の抵抗値の変化を算出し、算出した抵抗値の変化か
ら試料の加工の進行状況を判断する加工進行状況判断手
段とを備える。
(5) Testing the ions emitted from the ion gun
A focusing tool that processes the sample by irradiating the sample surface.
In the on-beam processing equipment, apply a voltage to the sample being processed.
The voltage application means to be applied and the parameters of the sample before processing
Input length, thickness, width, conductivity and target sample thickness
Stored in the sample and stored in the sample flow
Current detection means to detect the current
The voltage of the voltage applying means is applied so that the voltage is applied intermittently.
The voltage application period control means for controlling the voltage application period, and the current detection
Based on the current value of the sample detected by the output means,
When a voltage is applied by the voltage applying means, it is applied to the sample.
Flow through the sample when no current or voltage is applied
The difference between the current and the current is detected.
Based on the parameters stored in the meter storage means,
Calculate the change in the resistance value of the sample.
Process progress judgment hand to judge the progress of sample processing
And a step.

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】上記構成によれば、加工中の試料に電圧を
印加することにより、試料に流れる電流および抵抗値が
測定される。この電圧印加が、試料に対し断続的に行わ
れると、試料には、電圧が印加されていないときは、イ
オン照射により電流I1が流れ、電圧印加の際には、電
流I2が流れる。
According to the above structure, by applying a voltage to the sample being processed, the current flowing through the sample and the resistance value can be measured. When this voltage application is intermittently applied to the sample, a current I1 flows by ion irradiation when no voltage is applied to the sample, and a current I2 flows when voltage is applied to the sample.

【0017】よって、試料への電圧印加により流れる電
流は、IV=I2−I1となる。あるいは、試料への電圧
の印加およびそれによる試料に流れる電流の測定と、試
料へのイオン照射および試料に流れる電流測定を交互に
行うことにより、IVとI1は、自動的に分別、測定され
る。
Therefore, the current flowing by the voltage application to the sample is IV = I2-I1. Alternatively, IV and I1 are automatically separated and measured by alternately applying a voltage to the sample and measuring the current flowing through the sample, and irradiating the sample with ions and measuring the current flowing through the sample. .

【0018】試料に印加する電圧Vは、一定であるた
め、R=V/IVより、試料の抵抗Rが求まる。試料の
抵抗Rは、R=ρ・L/aで表される。この場合、ρ
は、試料の材質による抵抗率であり、Lは、試料の長
さ、aは、試料の断面積である。FIBで試料を加工中
は、Lは予め設定した値で一定であり、ρも試料に固有
の値であるため、Rの変化量は、断面積aの変化量に依
存する。
Since the voltage V applied to the sample is constant, the resistance R of the sample can be obtained from R = V / IV. The resistance R of the sample is represented by R = ρ · L / a. In this case, ρ
Is the resistivity of the material of the sample, L is the length of the sample, and a is the cross-sectional area of the sample. While the sample is processed by the FIB, L is a preset value and is constant, and ρ is also a value specific to the sample. Therefore, the change amount of R depends on the change amount of the cross-sectional area a.

【0019】たとえば、試料の形状が直方体の場合、断
面積aの一辺hを一定に設定すると、断面積aの変化量
は、残りの一辺tの変化量に依存する。このtは、TE
M試料観察時の厚さである。厚さtの変化は抵抗Rの変
化より算出できる。また、試料の加工量の測定も可能で
ある。加工速度は、FIBで試料を加工する時間τを測
定することによって可能である。
For example, when the shape of the sample is a rectangular parallelepiped, if one side h of the sectional area a is set to be constant, the change amount of the sectional area a depends on the change amount of the remaining side t. This t is TE
It is the thickness when observing the M sample. The change in the thickness t can be calculated from the change in the resistance R. Further, it is possible to measure the processing amount of the sample. The processing speed is possible by measuring the time τ for processing the sample with the FIB.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1は、本発明の第1の実施形態
である FIB装置の基本構成図である。図1におい
て、イオン銃1から放出したイオンビーム2は、コンデ
ンサーレンズ3と対物レンズ4を通過し、試料5上に集
束する。レンズ間には、イオンビーム2を試料5から外
すためのブランカー6と、試料5に入射するビーム2を
偏向し走査させるためのデフレクタ7が配置されてい
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a basic configuration diagram of a FIB device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an ion beam 2 emitted from an ion gun 1 passes through a condenser lens 3 and an objective lens 4 and is focused on a sample 5. A blanker 6 for removing the ion beam 2 from the sample 5 and a deflector 7 for deflecting and scanning the beam 2 incident on the sample 5 are arranged between the lenses.

【0021】試料5は、2軸方向(X,Y)方向に移動
可能な試料ホールダ8に装填されている。試料ホールダ
8の移動は、試料ホールダ駆動部9により行なわれ、そ
の制御は、駆動制御部9を介して接続されたコンピュー
タ(加工進行状況判断手段)10により行なわれる。試
料ホールダ8上の試料5からは、FIB照射により二次
電子が発生し、この発生した二次電子は、二次電子検出
器11により検出される。
The sample 5 is loaded in a sample holder 8 which is movable in two axial directions (X, Y). The movement of the sample holder 8 is performed by the sample holder driving unit 9, and its control is performed by a computer (machining progress determination means) 10 connected via the drive control unit 9. Secondary electrons are generated from the sample 5 on the sample holder 8 by FIB irradiation, and the generated secondary electrons are detected by the secondary electron detector 11.

【0022】そして、検出器11により検出された二次
電子は、コンピュータ10のCRT12上のXY位置信
号をイオンビーム2の偏向制御と同期させ、二次電子強
度信号をCRT12の輝度(Z信号)にとることにより
CRT12上に走査イオン像が表示される。
The secondary electrons detected by the detector 11 synchronize the XY position signal on the CRT 12 of the computer 10 with the deflection control of the ion beam 2 and the secondary electron intensity signal to the brightness (Z signal) of the CRT 12. Then, a scanning ion image is displayed on the CRT 12.

【0023】二次電子検出器11は、検出器制御部13
を介して、ビーム2の走査位置を検出し、そのデータを
検出するため、コンピュータ10に接続されている。ブ
ランカー6は、ブランキング制御部14を介して、コン
ピュータ10と接続されている。デフレクタ7には、加
工領域を制御する偏向信号制御部15が接続されてい
る。偏向信号制御部15は、ビーム位置のデータを得る
ためコンピュータ10と接続されている。
The secondary electron detector 11 includes a detector controller 13
Is connected to the computer 10 to detect the scanning position of the beam 2 and to detect the data via. The blanker 6 is connected to the computer 10 via the blanking controller 14. The deflector 7 is connected to a deflection signal controller 15 that controls the processing area. The deflection signal controller 15 is connected to the computer 10 to obtain beam position data.

【0024】試料ホールダ8には、試料5が装填されて
おり、試料5は、試料5に電圧Vを印加するための電圧
電源16と、試料5に流れる電流IVを測定するための
電流計17とに直列に接続されている。電圧電源16
は、電圧電源制御部18に接続されている。電圧電源制
御部18および電流計17は、それぞれコンピュータ1
0に接続されており、コンピュータ10は、算出したデ
ータ等を表示するデータ表示部19に接続されている。
The sample holder 8 is loaded with the sample 5, and the sample 5 includes a voltage power source 16 for applying a voltage V to the sample 5 and an ammeter 17 for measuring a current IV flowing through the sample 5. And are connected in series. Voltage power supply 16
Is connected to the voltage power supply controller 18. The voltage power supply control unit 18 and the ammeter 17 are respectively connected to the computer 1.
0, and the computer 10 is connected to the data display unit 19 that displays calculated data and the like.

【0025】加工中に、試料5に電圧Vを印加したこと
により流れる電流IVは、図2に示すように、電圧印加
を試料5に対し、ある一定の間隔で断続的に行うことに
より、測定できる。つまり、図2において、横軸は加工
時間τ、縦軸は、それぞれ電圧、電流の強度とした場
合、電流IVは、電圧Vが印加されている時の電流レベ
ルI2と、電圧Vが印加されていない時の電流レベルI1
との差で得られる。
The current IV that flows when a voltage V is applied to the sample 5 during processing is measured by intermittently applying a voltage to the sample 5 at a certain fixed interval, as shown in FIG. it can. That is, in FIG. 2, when the processing time τ is plotted on the abscissa and the voltage and the current strength are plotted on the ordinate, the current IV is the current level I2 when the voltage V is applied and the voltage V is applied. Current level I1 when not
It is obtained by the difference with.

【0026】試料5の試料ホールダ8への固定方法の一
例を図3及び図4に示す。図3は、装着前の試料5と、
試料保持部(電圧印加用端子)20とを示す図である。
試料ホールダ8の導電性の試料保持部20の試料5と接
触する部分に導電性ペースト21を塗り、試料5を試料
保持部20に直接接着する。
An example of a method for fixing the sample 5 to the sample holder 8 is shown in FIGS. 3 and 4. FIG. 3 shows the sample 5 before mounting,
It is a figure which shows the sample holding part (voltage application terminal) 20.
A conductive paste 21 is applied to a portion of the sample holder 8 that is in contact with the sample 5 of the conductive sample holder 20, and the sample 5 is directly bonded to the sample holder 20.

【0027】試料保持部20は、その一端は電圧電源1
6に、他の一端は、電流計17に接続されている。図4
は、試料5が装着された試料ホールダ8を示し、試料5
は、イオンビーム2により加工された形状になってい
る。ここで、観察用の電子線22は、薄片化した面に垂
直方向に入射する。
The sample holder 20 has a voltage power source 1 at one end.
6, the other end is connected to the ammeter 17. Figure 4
Indicates the sample holder 8 to which the sample 5 is attached.
Has a shape processed by the ion beam 2. Here, the observation electron beam 22 is incident on the thinned surface in the vertical direction.

【0028】図5に、TEM試料の形状と加工時のイオ
ンビーム2の入射方向、TEM観察時の電子線22の入
射方向およびパラメータを示す。TEM試料の場合、そ
の厚みtは、100nm以下まで薄片化させる必要があ
る。加工時には、イオンビーム2は、試料5に対して、
幅h方向に平行に入射する。一方、TEM観察時には、
電子線22は、イオンビーム2と垂直の方向から試料5
に入射する。
FIG. 5 shows the shape of the TEM sample, the incident direction of the ion beam 2 during processing, the incident direction of the electron beam 22 during TEM observation, and parameters. In the case of a TEM sample, its thickness t needs to be reduced to 100 nm or less. At the time of processing, the ion beam 2
It is incident parallel to the width h direction. On the other hand, during TEM observation,
The electron beam 22 is applied to the sample 5 from the direction perpendicular to the ion beam 2.
Incident on.

【0029】図6は、コンピュータ10の本発明の一実
施形態に係わる部分の、内部動作ブロック図である。図
6において、コンピュータ10は、パラメータ入力部3
0から入力されたパラメータ(後述する)を記憶するパ
ラメータ記憶部10Aと、ブランキング制御部14等の
動作を制御する動作制御部10Bと、演算部10Dとを
備えている。さらに、コンピュータ10は、電流計17
からの出力信号に基づいて、試料5に流れる電流を算出
する電流算出部10Cと、電源制御指令部10Eと、計
時部10Fとを備えている。
FIG. 6 is an internal operation block diagram of a portion of the computer 10 according to the embodiment of the present invention. In FIG. 6, the computer 10 has a parameter input unit 3
A parameter storage unit 10A that stores parameters (described later) input from 0, an operation control unit 10B that controls the operations of the blanking control unit 14 and the like, and a calculation unit 10D are provided. Further, the computer 10 uses the ammeter 17
A current calculation unit 10C that calculates a current flowing through the sample 5, a power supply control command unit 10E, and a timer unit 10F are provided.

【0030】次に、図6に示したブロック図の動作を、
図7に示した動作フローチャートを用いて説明する。ス
テップ(1)においては、加工前に、パラメータ入力部
30からコンピュータ10のパラメータ記憶部10A
に、予め必要なパラメータである、試料5の各辺の幅
h、長さL、厚みt0、抵抗率ρを入力する。また、試
料5に印加する電圧値Vや最終的に必要な厚さtwも入
力する。
Next, the operation of the block diagram shown in FIG.
This will be described with reference to the operation flowchart shown in FIG. In step (1), before processing, the parameter input unit 30 to the parameter storage unit 10A of the computer 10 is processed.
In advance, necessary parameters such as width h, length L, thickness t 0 , and resistivity ρ of each side of the sample 5 are input in advance. Further, the voltage value V applied to the sample 5 and the finally required thickness tw are also input.

【0031】ステップ(2)において、演算部10D
は、上述したパラメータから初期の試料の体積C0=h
・L・t0を算出する。
In step (2), the arithmetic unit 10D
Is the initial sample volume C0 = h from the above parameters.
・ Calculate L · t0.

【0032】ステップ(3)において、演算部10D
は、試料体積の初期値C0が得られたら、加工を開始す
るように、動作制御部10Bに指示すると、この動作制
御部10Bは、ブランキング制御部14等を制御して試
料の加工が開始される。この試料の加工開始と同時に、
演算部10Dは、計時部10Fに計時開始を指令して、
加工時間τの測定が開始される。
In step (3), the arithmetic unit 10D
When the initial value C0 of the sample volume is obtained, the operation control unit 10B is instructed to start the processing, and the operation control unit 10B controls the blanking control unit 14 and the like to start the processing of the sample. To be done. At the same time as the processing of this sample started
The arithmetic unit 10D instructs the clock unit 10F to start timing,
The measurement of the processing time τ is started.

【0033】ステップ(4)において、電源制御指令部
10Eは、演算部10Dからの指令に従って、加工中の
試料5に断続的に電圧印加を行うように、電圧電源制御
部18に指示する。これにより、図2に示したように、
試料5にある一定の間隔で断続的に電圧が印加される。
In step (4), the power supply control command unit 10E instructs the voltage power supply control unit 18 to intermittently apply the voltage to the sample 5 being processed according to the command from the calculation unit 10D. As a result, as shown in FIG.
A voltage is intermittently applied to the sample 5 at certain intervals.

【0034】ステップ(5)において、電圧印加が、試
料5に対しある一定の間隔で断続的に行われると、試料
5には、電圧Vが印加されていないときは、イオン照射
により電流I1が流れ、電圧印加の際には、電流I2が流
れる。各測定値I1、I2はコンピュータ10の電流算出
部10Cに入力され、試料5への電圧印加により流れる
電流IV=I2−I1が算出される。そして、算出された
電流IVは、演算部10Dに供給される。
In the step (5), when the voltage application is intermittently applied to the sample 5 at a certain fixed interval, the current I1 is applied to the sample 5 by ion irradiation when the voltage V is not applied. A current I2 flows when the voltage is applied. The measured values I1 and I2 are input to the current calculation unit 10C of the computer 10, and the current IV = I2-I1 flowing by the voltage application to the sample 5 is calculated. Then, the calculated current IV is supplied to the arithmetic unit 10D.

【0035】ステップ(6)において、演算部10D
は、試料5に印加された電圧Vと電流IVとから、試料
5の抵抗R=V/IVを算出する。
In step (6), the arithmetic unit 10D
Calculates the resistance R = V / IV of the sample 5 from the voltage V and the current IV applied to the sample 5.

【0036】ステップ(7)において、演算部10D
は、抵抗値Rと、パラメータ記憶部10Aに記憶された
値、h、L、ρから、加工途中現在の試料5の厚さt=
Lρ/(hR)を算出する。
In step (7), the arithmetic unit 10D
Is the resistance value R and the value t, h, L and ρ stored in the parameter storage unit 10A, and the thickness t of the sample 5 at the time of processing is t =
Calculate Lρ / (hR).

【0037】ステップ(8)において、演算部10D
は、算出した試料5の厚さtを、パラメータ記憶部10
Aに記憶された最終的に必要な厚さtwと比較し、厚さ
tが厚さtwと等しくなったか否かを判断する。
In step (8), the arithmetic unit 10D
Indicates the calculated thickness t of the sample 5 by the parameter storage unit 10.
It is compared with the finally required thickness tw stored in A, and it is determined whether or not the thickness t becomes equal to the thickness tw.

【0038】ステップ(9)において、上記ステップ
(8)にて、演算部10Dは、t=twと判断した場
合、加工停止とするように動作制御部10Bを介して、
ブランキング制御部14に指示する。加工停止を指示さ
れたブランキング制御部14は、イオンビーム2が試料
5に照射しないようブランカー6を動作させる。そし
て、このステップ(9)から次のステップ(10)に進
む。
In step (9), when the arithmetic unit 10D determines that t = tw in the above step (8), the arithmetic unit 10D causes the operation control unit 10B to stop the machining so as to stop the machining.
The blanking control unit 14 is instructed. The blanking control unit 14 instructed to stop the processing operates the blanker 6 so that the sample 5 is not irradiated with the ion beam 2. Then, the process proceeds from this step (9) to the next step (10).

【0039】ステップ(10)において、上記ステップ
(8)にて、t≠twと判断された場合は、加工を継続
する。また、演算部10Dは、そのときの加工体積ΔC
=C0−C=h・L・(t0−t)を算出する。
In step (10), if it is determined in step (8) that t ≠ tw, processing is continued. Further, the calculation unit 10D determines that the processing volume ΔC at that time is
= C0-C = hL (t0-t) is calculated.

【0040】ステップ(11)において、演算部10D
は、計時部10Fにより計時された加工時間τと、ステ
ップ(10)において、算出した加工体積ΔC=C0−
C=h・L・(t0−t)から、加工速度ΔC/τを算
出する。このとき、算出した加工速度から、目標とする
試料厚みとなるまでの、予測残り加工時間を算出する。
In step (11), the arithmetic unit 10D
Is the machining time τ clocked by the timing unit 10F and the machining volume ΔC = C0− calculated in step (10).
The processing speed ΔC / τ is calculated from C = h · L · (t0-t). At this time, the estimated remaining processing time from the calculated processing speed to the target sample thickness is calculated.

【0041】ステップ(12)において、上記ステップ
にて求められた試料5の厚みt、加工時間τ、加工体積
ΔC、加工速度ΔC/τ(予測残り加工作業時間)は、
演算部10Dからデータ表示部19に伝達され、常にデ
ータ表示部19に表示される。
In step (12), the thickness t of the sample 5, the machining time τ, the machining volume ΔC, the machining speed ΔC / τ (predicted remaining machining work time) obtained in the above step are
The data is transmitted from the arithmetic unit 10D to the data display unit 19 and constantly displayed on the data display unit 19.

【0042】ステップ(13)において、試料5の加工
厚さがt=twとなり、加工停止と指令されていたか否
かを判定し、加工停止を指令されていたならば、加工作
業は終了となる。また、加工停止が指令されていなけれ
ば、ステップ(4)に戻り、以降、上述したステップ
(4)〜(12)が繰りかえされる。
In step (13), it is judged whether or not the processing thickness of the sample 5 is t = tw and the processing stop is instructed. If the processing stop is instructed, the processing operation is ended. . If the processing stop command has not been issued, the process returns to step (4), and steps (4) to (12) described above are repeated thereafter.

【0043】以上のように、本発明の第1の実施形態に
よれば、集束イオンビームによる加工中の、試料5の抵
抗値の変化により加工された厚みを判断するように、構
成したので、試料の加工速度、加工量、試料の残り厚さ
を高精度に自動的に検出でき、電子顕微鏡観察のための
薄膜試料を高精度及び高効率に作成可能な集束イオンビ
ーム加工装置を実現することができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the processed thickness is determined by the change in the resistance value of the sample 5 during the processing by the focused ion beam. To realize a focused ion beam processing device that can automatically detect the sample processing speed, processing amount, and sample remaining thickness with high accuracy, and can create thin film samples for electron microscope observation with high accuracy and efficiency. You can

【0044】図8は、本発明の第2の実施形態の動作フ
ローチャートである。この第2の実施形態においては、
全体構成及び内部ブロック図は、図1及び図6と同等と
なるので、図示は省略する。
FIG. 8 is an operation flowchart of the second embodiment of the present invention. In this second embodiment,
The overall configuration and internal block diagram are the same as those in FIG. 1 and FIG. 6, so illustration is omitted.

【0045】試料5が加工される部分と、試料5の抵抗
測定対象部分とが、ほぼ一致する場合には、図7の動作
により試料5の加工部分の抵抗変化を検出することがで
きるが、図3に示すように、試料5の加工される部分
が、試料5の抵抗測定対象部分より少ない場合は、加工
部分の抵抗変化を高精度に検出することが困難となる。
When the portion where the sample 5 is processed and the portion whose resistance is to be measured of the sample 5 substantially match, the resistance change of the processed portion of the sample 5 can be detected by the operation of FIG. As shown in FIG. 3, when the processed portion of the sample 5 is smaller than the resistance measurement target portion of the sample 5, it becomes difficult to detect the resistance change of the processed portion with high accuracy.

【0046】そこで、本発明の第2の実施形態は、試料
5の加工される部分が、試料5の抵抗測定対象部分より
少ない場合であっても、加工部分の抵抗変化を高精度に
検出することができる例である。
Therefore, according to the second embodiment of the present invention, even when the processed portion of the sample 5 is smaller than the resistance measurement target portion of the sample 5, the resistance change of the processed portion is detected with high accuracy. This is an example that can be done.

【0047】つまり、図8のステップ(1)において、
入力されるパラメータとして、図7のステップ(1)で
入力するパラメータに追加して、試料5の加工部分の長
さ寸法Lwが入力される。
That is, in step (1) of FIG.
As a parameter to be input, the length dimension Lw of the processed portion of the sample 5 is input in addition to the parameter input in step (1) of FIG. 7.

【0048】そして、ステップ(2)において、加工試
料5の加工部分の体積Cwo=h・Lw・t0が演算部10
Dで算出される。
Then, in step (2), the volume Cwo = h.Lw.t0 of the processed portion of the processed sample 5 is calculated by the calculation unit 10
Calculated as D.

【0049】続いて、図7のステップ(3)〜(6)と
同等の動作が行われ、ステップ(6A)において、試料
5の抵抗の最初の測定か否かを演算部10Dが判断す
る。そして、最初の測定であれば、ステップ(6B)に
進み、演算部10Dは、試料5の非加工部分の抵抗値R
0=R・(L−Lw)/Lを算出し、ステップ(6C)に
進む。ステップ(6A)において、試料5の最初の測定
でなければ、ステップ(6A)からステップ(6C)に
進む。
Subsequently, operations equivalent to steps (3) to (6) in FIG. 7 are performed, and in step (6A), the arithmetic unit 10D determines whether or not the resistance of the sample 5 is the first measurement. Then, if it is the first measurement, the operation proceeds to step (6B), and the calculation unit 10D causes the resistance value R of the non-processed portion of the sample 5
0 = R · (L−Lw) / L is calculated, and the process proceeds to step (6C). If it is not the first measurement of the sample 5 in step (6A), the process proceeds from step (6A) to step (6C).

【0050】そして、ステップ(6C)において、演算
部10Dは、試料5の加工部分の抵抗Rw=R−R0を算
出する。次に、ステップ(7)において、演算部10D
は、試料5の加工部分の厚さt=Lw・ρ/(h・Rw)
を算出する。以降、図7に示したステップ(8)〜(1
3)と同様な動作を実行する。
Then, in step (6C), the arithmetic unit 10D calculates the resistance Rw = R-R0 of the processed portion of the sample 5. Next, in step (7), the arithmetic unit 10D
Is the thickness of the processed portion of sample 5 t = Lw · ρ / (h · Rw)
To calculate. Thereafter, steps (8) to (1 shown in FIG.
The same operation as 3) is executed.

【0051】以上のように、本発明の第2の実施形態に
よれば、第1の実施形態と同様な高かが得られる他、試
料の加工される部分が、試料の抵抗測定対象部分より少
ない場合であっても、加工部分の抵抗変化を高精度に検
出することができるという効果がある。
As described above, according to the second embodiment of the present invention, the same height as in the first embodiment can be obtained, and the processed portion of the sample is more than the resistance measurement target portion of the sample. Even if the number is small, there is an effect that the resistance change of the processed portion can be detected with high accuracy.

【0052】図9は、本発明の第3の実施形態の動作フ
ローチャートである。この第3の実施形態においては、
全体構成及び内部ブロック図は、図1及び図6と同等と
なるので、図示は省略する。
FIG. 9 is an operation flowchart of the third embodiment of the present invention. In this third embodiment,
The overall configuration and internal block diagram are the same as those in FIG. 1 and FIG. 6, so illustration is omitted.

【0053】試料5に印加される電圧は、断続的に印加
されるが、この断続の周期Tは、試料の加工初期におい
ては、大とし、加工終期、つまり、厚み目標値に近くな
ったときに、小として、試料の抵抗変化を細かく算出す
ると、抵抗等の算出動作等の効率を向上することができ
る。そこで、本発明の第3の実施形態は、試料5の加工
進行状態に従って、電圧の断続周期Tを変化させて、抵
抗等の算出動作等の効率の向上を図る例である。
The voltage applied to the sample 5 is intermittently applied, and the period T of this interruption is large at the beginning of processing of the sample, and at the end of processing, that is, when it approaches the target thickness value. Moreover, if the resistance change of the sample is finely calculated as small, the efficiency of the calculation operation of the resistance and the like can be improved. Therefore, the third embodiment of the present invention is an example in which the intermittent period T of the voltage is changed according to the processing progress state of the sample 5 to improve the efficiency of the calculation operation of the resistance and the like.

【0054】つまり、図9のステップ(1)において、
入力されるパラメータとして、図7のステップ(1)で
入力するパラメータに追加して、試料5の厚みt0より
小さい第1の厚みt1、この第1の厚みt1より小さく、
twより大である第2の厚みt2、初期電圧周期T0、こ
の周期T0より短い第1の電圧周期T1、この周期T1よ
り短い第2の電圧周期T2が入力される。
That is, in step (1) of FIG.
As the parameters to be input, in addition to the parameters input in step (1) of FIG. 7, a first thickness t1 smaller than the thickness t0 of the sample 5 and smaller than the first thickness t1
A second thickness t2 larger than tw, an initial voltage period T0, a first voltage period T1 shorter than this period T0, and a second voltage period T2 shorter than this period T1 are input.

【0055】そして、ステップ(2)及び(3)におい
て、図7のステップ(2)及び(3)と同様な動作が行
われ、ステップ(4)において、初期電圧周期T0が電
圧周期Tとして設定され、電圧が試料5に印加される。
続いて、図7のステップ(5)〜(12)と同等の動作
が行われる。
Then, in steps (2) and (3), the same operations as in steps (2) and (3) of FIG. 7 are performed, and in step (4), the initial voltage cycle T0 is set as the voltage cycle T. Then, the voltage is applied to the sample 5.
Then, the same operation as steps (5) to (12) in FIG. 7 is performed.

【0056】ステップ(13)において、加工停止でな
ければ、ステップ(14)に進み、試料厚みtが、第1
の厚みt1以下か否かを判断し、以下でなければ、ステ
ップ(4)に戻る。ステップ(13)において、試料厚
みtがt1以下であれば、ステップ(15)に進む。
If the processing is not stopped in step (13), the process proceeds to step (14), in which the sample thickness t is the first
Of thickness t1 or less, and if not, return to step (4). In step (13), if the sample thickness t is t1 or less, the process proceeds to step (15).

【0057】ステップ(15)において、試料厚みtが
第2の厚みt2以下か否かを判断し、以下でなければ、
ステップ(16)に進み、第1の電圧周期T1が、電圧
周期Tとして設定され、ステップ(4)に戻る。
In step (15), it is judged whether or not the sample thickness t is the second thickness t2 or less.
Proceeding to step (16), the first voltage cycle T1 is set as the voltage cycle T, and the procedure returns to step (4).

【0058】ステップ(15)において、試料厚みtが
第2の厚みt2以下であれば、ステップ(17)に進
み、第2の電圧周期T2が電圧周期Tとして設定され、
ステップ(4)に戻る。
In step (15), if the sample thickness t is less than or equal to the second thickness t2, the process proceeds to step (17), in which the second voltage cycle T2 is set as the voltage cycle T,
Return to step (4).

【0059】以上のように、本発明の第3の実施形態に
よれば、第1の実施形態と同様な高かが得られる他、試
料5の加工進行状態に従って、電圧の断続周期Tを変化
させて、抵抗等の算出動作等の効率の向上を図ることが
できるという効果がある。
As described above, according to the third embodiment of the present invention, the same high level as that of the first embodiment can be obtained, and the intermittent period T of the voltage is changed according to the processing progress state of the sample 5. Therefore, there is an effect that the efficiency of the calculation operation of the resistance and the like can be improved.

【0060】なお、この第3の実施形態において、数1
0nmの厚みの試料を0.1nm程度の厚みにまで加工
するとして、第1の厚みt1の例としては10nm、第
2の厚みt2の例としては1nmが考えられる。
In the third embodiment, the equation 1
Assuming that a sample having a thickness of 0 nm is processed to have a thickness of about 0.1 nm, an example of the first thickness t1 is 10 nm and an example of the second thickness t2 is 1 nm.

【0061】また、本発明の第4の実施形態としては、
図7のステップ(4)及び(5)において、試料5へ断
続的に電圧Vを印加するのではなく、連続的に印加し、
この期間には、試料の加工を行わず、そのときの電流値
I2を試料5に流れる電流とする。そして、試料に流れ
る電流の測定が一旦終了すれば、試料の加工を行い、こ
の電流測定と、試料加工とを交互に実行する形態が考え
られる。
Further, as a fourth embodiment of the present invention,
In steps (4) and (5) of FIG. 7, the voltage V is not applied intermittently to the sample 5, but is applied continuously,
During this period, the sample is not processed, and the current value I2 at that time is taken as the current flowing through the sample 5. Then, once the measurement of the current flowing through the sample is completed, the sample may be processed, and the current measurement and the sample processing may be alternately performed.

【0062】この場合、コンピュータ10から、ブラン
キング制御部14に加工一時停止の指示をする。ブラン
キング制御部14は、ブランカー6がイオンビーム2を
試料5から外れるよう動作させる。イオンビーム2が試
料5から外れたことを検出器11で検出し、コンピュー
タ10へ伝達する。コンピュータ10は、その伝達を受
けて、試料5への電圧Vの印加および試料5に流れる電
流の測定を行い、その後、ステップ(6)〜(13)の
動作が行なわれる。この第4の実施形態においても、第
1の実施形態と同様な効果を得ることができる。
In this case, the computer 10 instructs the blanking control unit 14 to suspend the machining. The blanking controller 14 causes the blanker 6 to move the ion beam 2 out of the sample 5. The detector 11 detects that the ion beam 2 has deviated from the sample 5, and transmits it to the computer 10. In response to the transmission, the computer 10 applies the voltage V to the sample 5 and measures the current flowing through the sample 5, and then the operations of steps (6) to (13) are performed. Also in the fourth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【0063】図10は、図3及び図4に示した試料固定
とは異なる例を示す図である。図10の例は、板バネ2
4(電圧印加用端子)を用いて、試料5を固定した試料
ホールダ8の例である。試料保持部は、導電性の板バネ
24とねじ25で構成され、試料5を板バネ24ではさ
み、ねじ25で固定する。板バネ24は、一端は電圧電
源16に、もう一端は、電流計17に接続されている。
図11は、その側面図で電子線22は、試料5の薄片化
した面に垂直に入射し、加工時のイオンビーム2は、紙
面に垂直に入射する。
FIG. 10 is a diagram showing an example different from the sample fixing shown in FIGS. 3 and 4. In the example of FIG. 10, the leaf spring 2
4 is an example of the sample holder 8 in which the sample 5 is fixed by using 4 (voltage applying terminal). The sample holder is composed of a conductive leaf spring 24 and a screw 25, and the sample 5 is sandwiched by the leaf spring 24 and fixed by the screw 25. The leaf spring 24 has one end connected to the voltage power supply 16 and the other end connected to the ammeter 17.
FIG. 11 is a side view of the electron beam 22 vertically incident on the thinned surface of the sample 5, and the ion beam 2 at the time of processing is vertically incident on the paper surface.

【0064】図12は、試料固定の、さらに他の例を示
す図である。この図12の例は、試料5が、電流が流れ
ることにより膨張しやすい材質の場合の、試料ホールダ
8への固定例である。試料5は、加工前に予め図のよう
な形状にダイシングソー等を用い、機械的に整形してお
く。試料保持部20には、切り込みを入れ、その内側の
面に導電性の膜23をはり、試料5の一部を切り込みの
部分に入れ切り込みの底面部分に導電性ペースト21を
用い、固定する。
FIG. 12 is a view showing still another example of fixing a sample. The example of FIG. 12 is an example of fixing to the sample holder 8 when the sample 5 is made of a material that easily expands when a current flows. The sample 5 is mechanically shaped in advance into a shape as shown in the figure using a dicing saw or the like before processing. A notch is made in the sample holder 20, a conductive film 23 is applied to the inner surface of the sample holder 20, and a part of the sample 5 is put in the notch and fixed with a conductive paste 21 at the bottom of the notch.

【0065】試料5の凸部は、試料保持部20の内側の
面aに接触する大きさとする。この時、試料保持部20
の外側の面bには、通電前には、接触しないように、切
り込みの部分の幅より凸部の幅を狭くしておく。通電に
より試料5が膨張した時は、切り込みの外側の面bに接
触し固定される。
The convex portion of the sample 5 is sized to come into contact with the inner surface a of the sample holder 20. At this time, the sample holder 20
Before energization, the outer surface b of the convex portion is made narrower than the width of the cut portion so as not to come into contact with the outer surface b. When the sample 5 is expanded by energization, it contacts the outer surface b of the cut and is fixed.

【0066】図13は、試料固定の、さらに他の例を示
す図である。この図13の例は、試料5が両端からの圧
力による応力の影響を受けにくい材質の場合の試料ホー
ルダ8への固定例である。図13に示すように、試料5
の両端を導電性のスプリング26で保持する。導電性の
スプリング26は、一端は電圧電源16に、もう一端
は、電流計17に接続されている。試料5にスプリング
26を直接接触させるかわりに、図14に示すように、
試料5に接触する部分には、導電性の部品27を用いて
もよい。
FIG. 13 is a view showing still another example of fixing a sample. The example of FIG. 13 is an example of fixing the sample 5 to the sample holder 8 when the sample 5 is made of a material that is less susceptible to the stress due to the pressure from both ends. As shown in FIG.
Both ends of the are held by conductive springs 26. The conductive spring 26 has one end connected to the voltage power supply 16 and the other end connected to the ammeter 17. Instead of directly contacting the spring 26 with the sample 5, as shown in FIG.
An electrically conductive part 27 may be used in the portion that contacts the sample 5.

【0067】なお、上述した例においては、加工速度の
算出は、加工体積△Cを加工時間τで、わり算して算出
しているが、試料厚さの変化、つまり、(t−tw)/
τにより加工速度を算出することも可能である。
In the above example, the processing speed is calculated by dividing the processing volume ΔC by the processing time τ, but the change in sample thickness, that is, (t-tw) /
It is also possible to calculate the processing speed from τ.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、次のような効果がある。試料に流れる電流
を検出し、試料の抵抗値を測定して、測定した抵抗値の
変化から試料の加工の進行状況を判断するように構成し
たので、試料の加工速度、加工量、試料の残り厚さを高
精度に自動的に検出でき、電子顕微鏡観察のための薄膜
試料を高精度及び高効率に作成可能な集束イオンビーム
加工装置を実現することができる。
Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects. The current flowing through the sample is detected, the resistance value of the sample is measured, and the progress of the sample processing is judged from the change in the measured resistance value. It is possible to realize a focused ion beam processing apparatus capable of automatically detecting thickness with high accuracy and capable of producing a thin film sample for electron microscope observation with high accuracy and efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態であるFIB装置の基
本構成図である。
FIG. 1 is a basic configuration diagram of a FIB device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の例における試料への電圧印加を説明する
ためのグラフである。
FIG. 2 is a graph for explaining voltage application to a sample in the example of FIG.

【図3】図1の例における試料の一固定方法の説明図で
ある。
FIG. 3 is an explanatory view of one fixing method of the sample in the example of FIG.

【図4】図1の例における試料の一固定方法の説明図で
ある。
FIG. 4 is an explanatory view of one fixing method of the sample in the example of FIG.

【図5】TEM試料の形状とFIBの入射方向、TEM
観察時の電子線の入射方向の関係およびパラメータを示
す説明図である。
FIG. 5: TEM sample shape, FIB incidence direction, TEM
It is explanatory drawing which shows the relationship and parameter of the incident direction of an electron beam at the time of observation.

【図6】図1の例におけるコンピュータ10の要部機能
ブロック図である。
6 is a functional block diagram of main parts of a computer 10 in the example of FIG.

【図7】図6の機能ブロックの動作フローチャートであ
る。
7 is an operation flowchart of functional blocks in FIG.

【図8】本発明の第2の実施形態における動作フローチ
ャートである。
FIG. 8 is an operation flowchart in the second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施形態における動作フローチ
ャートである。
FIG. 9 is an operation flowchart in the third embodiment of the present invention.

【図10】試料の固定方法の他の例の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of another example of a method for fixing a sample.

【図11】図10の例の説明図である。11 is an explanatory diagram of the example of FIG.

【図12】試料の固定方法のさらに他の例の説明図であ
る。
FIG. 12 is an explanatory diagram of still another example of a method for fixing a sample.

【図13】試料の固定方法のさらに他の例の説明図であ
る。
FIG. 13 is an explanatory diagram of still another example of the sample fixing method.

【図14】図13に示した固定方法の変形例を示す図で
ある。
FIG. 14 is a diagram showing a modification of the fixing method shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 イオン銃 2 イオンビーム 3 コンデンサーレンズ 4 対物レンズ 5 試料 6 ブランカー 7 デフレクタ 8 試料ホールダ 9 試料ホールダ駆動部 10 コンピュータ 10A パラメータ記憶部 10B 動作制御部 10C 電流算出部 10D 演算部 10E 電源制御指令部 10F 計時部 11 二次電子検出器 12 CRT 13 検出器制御部 14 ブランキング制御部 15 偏向信号制御部 16 電圧電源 17 電流計 18 電圧電源制御部 19 データ表示部 20 試料保持部 21 導電性ペースト 22 電子線 23 導電性の膜 24 板バネ 25 ねじ 26 導電性のスプリング 27 導電性の部品 30 パラメータ入力部 1 ion gun 2 ion beam 3 condenser lens 4 Objective lens 5 samples 6 blanker 7 Deflector 8 sample holder 9 Sample holder drive 10 computers 10A parameter storage 10B operation control unit 10C current calculator 10D operation unit 10E Power control command section 10F clock section 11 Secondary electron detector 12 CRT 13 Detector control unit 14 Blanking control section 15 Deflection signal controller 16 voltage power supply 17 ammeter 18 Voltage power supply controller 19 Data display section 20 Sample holder 21 Conductive paste 22 electron beam 23 Conductive film 24 leaf spring 25 screws 26 Conductive spring 27 Conductive parts 30 Parameter input section

フロントページの続き (72)発明者 上野 武夫 茨城県ひたちなか市堀口字長久保832番 地2 日立計測エンジニアリング株式会 社内 (56)参考文献 特開 平7−273087(JP,A) 特開 平7−35662(JP,A) 特開 平7−333120(JP,A) 特開 平7−151658(JP,A) 特開 平5−266849(JP,A) 特開 昭61−57803(JP,A) 特開 昭58−104167(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 37/30 C23F 4/00 G01N 1/28 G01N 1/32 H01J 37/244 Front page continued (72) Inventor Takeo Ueno 832 Nagakubo, Horiguchi, Hitachinaka City, Ibaraki 2 Hitachi Measurement Engineering Co., Ltd. (56) Reference JP 7-273087 (JP, A) JP 7-35662 (JP, A) JP 7-333120 (JP, A) JP 7-151658 (JP, A) JP 5-266849 (JP, A) JP 61-57803 (JP, A) Kai 58-104167 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01J 37/30 C23F 4/00 G01N 1/28 G01N 1/32 H01J 37/244

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】イオン銃から放出されたイオンを試料面上
に照射することにより、試料の加工を行う集束イオンビ
ーム加工装置において、 加工中の試料に断続的に電圧を印加する電圧印加手段
と、上記電圧印加手段によって電圧が印加されたときに 試料
に流れる電流と、電圧が印加されていないときに試料に
流れる電流との差を検出し、この電流差に基づいて試料
の抵抗値を測定し、測定した抵抗値の変化から試料の加
工の進行状況を判断する加工進行状況判断手段と、 を備えることを特徴とする集束イオンビーム加工装置。
1. A focused ion beam processing apparatus for processing a sample by irradiating a sample surface with ions emitted from an ion gun, and a voltage applying means for intermittently applying a voltage to the sample being processed. , The current flowing through the sample when a voltage is applied by the voltage applying means and the sample when a voltage is not applied.
Detecting a difference between the currents flowing, that this based on the current difference by measuring the resistance of the sample, comprising a processing progress determining means for determining the progress of the processing of the sample from the change in the measured boss was resistance, the Focused ion beam processing equipment.
【請求項2】イオン銃から放出されたイオンを試料面上
に照射することにより、試料の加工を行う集束イオンビ
ーム加工装置において、 加工中の試料に電圧を印加する電圧印加手段と、 試料に流れる電流を検出し、試料の抵抗値を測定して、
測定した抵抗値の変化から試料の加工の進行状況を判断
する加工進行状況判断手段と、 を備え、上記電圧印加手段の試料への電圧印加は、試料
の集束イオンビームによる試料加工停止時に行われ、こ
の集束イオンビームによる試料加工時には、上記電圧印
加手段による試料への電圧印加は停止され、試料加工と
試料への電圧印加とが交互に実行されることを特徴とす
る集束イオンビーム加工装置。
2. Ions emitted from an ion gun are placed on a sample surface.
The focused ion beam is used to process the sample by irradiating
In the processing device, the voltage applying means for applying a voltage to the sample being processed, the current flowing through the sample is detected, and the resistance value of the sample is measured,
Judging the progress of sample processing from changes in measured resistance
And a machining progress judging means for applying a voltage to the sample by the voltage applying means.
This is done when the sample processing by the focused ion beam of
When processing the sample with the focused ion beam of
The voltage application to the sample by the applying means is stopped, and
It is characterized in that voltage application to the sample is performed alternately.
Focused ion beam processing equipment.
【請求項3】請求項1又は2記載の集束イオンビーム加
工装置において、上記加工進行状況判断手段は、試料加
工中の、試料の抵抗値の変化から加工による試料の体積
変化量を求め、その値から試料の加工速度を算出し、加
工の進行状況を判断することを特徴とする集束イオンビ
ーム加工装置。
3. The focused ion beam processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the processing progress judging means obtains the volume change amount of the sample due to the change from the resistance value of the sample during the processing of the sample, A focused ion beam processing apparatus, which calculates a processing speed of a sample from a value and judges the progress of processing.
【請求項4】請求項1又は2記載の集束イオンビーム加
工装置において、上記加工進行状況判断手段は、測定し
た抵抗値の変化から、目的の試料加工状態となるまでの
残り加工作業時間を算出することを特徴とする集束イオ
ンビーム加工装置。
4. The focused ion beam processing apparatus according to claim 1, wherein the processing progress determination means calculates the remaining processing work time from the change in the measured resistance value to the target sample processing state. A focused ion beam processing apparatus, characterized by:
【請求項5】イオン銃から放出されたイオンを試料面上
に照射することにより、試料の加工を行う集束イオンビ
ーム加工装置において、 加工中の試料に電圧を印加する電圧印加手段と、 加工前の試料のパラメータである長さ、厚み、幅、導伝
率及び加工目標試料厚みが入力され、記憶するパラメー
タ記憶手段と、 上記試料に流れる電流を検出する電流検出手段と、上記加工中の試料に断続的に電圧が印加されるように
記電圧印加手段の電圧印加周期を制御する電圧印加周期
制御手段と、 電流検出手段により検出された試料の電流値に基づい
て、上記電圧印加手段によって電圧が印加されたときに
試料に流れる電流と電圧が印加されていないときに試料
に流れる電流との差を検出し、この検出した電流差と、
上記パラメータ記憶手段に記憶されたパラメータとに
づいて、試料の抵抗値の変化を算出し、算出した抵抗値
の変化から試料の加工の進行状況を判断する加工進行状
況判断手段と、 を備えることを特徴とする集束イオンビーム加工装置。
5. A focused ion beam processing apparatus for processing a sample by irradiating the surface of the sample with ions emitted from an ion gun; voltage applying means for applying a voltage to the sample being processed; The parameter storage means for inputting and storing the length, thickness, width, conductivity, and processing target sample thickness, which are the parameters of the sample, the current detection means for detecting the current flowing through the sample, and the sample being processed. and a voltage application period control means for controlling the voltage application period of the above <br/> SL voltage applying means so that intermittent voltage is applied to, based on the current value of the sample detected by the current detection means, the When voltage is applied by the voltage applying means
Sample when current and voltage flowing through the sample are not applied
The difference between the current flowing in the
The parameter storage means and based on <br/> Zui to the stored parameters, to calculate the change in the resistance of the samples, calculated machining progress determining means from the change in resistance is determined the progress of processing of the sample A focused ion beam processing apparatus comprising:
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