(57)【要約】      （修正有）【課題】イオンビームにより複数の薄片を作製する場合において、薄片の膜厚のばらつきの発生を抑制することが可能な試料加工方法を提供する。【解決手段】試料１を試料設置部に設置し、試料における複数の薄片形成予定領域１４の一側に複数の第１の加工枠１２を、他側に複数の第２の加工枠１３を設定する。複数の第１の加工枠をイオンビームを発生させたまま順に走査する第１の走査と、複数の第２の加工枠をイオンビームを発生させたまま順に走査する第２の走査とを行うことにより、試料を加工して複数の薄片を形成する。さらに、第１および第２の走査では、加工枠内の領域を走査する第１の走査条件と、加工枠間の領域を走査する第２の走査条件とを異ならせることにより、薄片の形成後に、第１の加工枠間の領域と第２の加工枠間の領域とに額縁部５を残存させる。【選択図】図２
2014153304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を試料設置部に設置し、
前記試料における複数の薄片形成予定領域の一側に複数の第１の加工枠を、他側に複数の第２の加工枠を設定し、
前記複数の第１の加工枠をイオンビームを発生させたまま順に走査する第１の走査と、前記複数の第２の加工枠をイオンビームを発生させたまま順に走査する第２の走査とを行うことにより、前記試料を加工して複数の薄片を形成する、
ことを含み、
前記第１および第２の走査では、前記加工枠内の領域を走査する第１の走査条件と、前記加工枠間の領域を走査する第２の走査条件とを異ならせることにより、前記薄片の形成後に、前記第１の加工枠間の領域と前記第２の加工枠間の領域とに額縁部を残存させ、
前記第１および第２の走査では、前記加工枠間の各領域を走査する際の第２の滞留時間を、前記加工枠内の各領域を走査する際の第１の滞留時間よりも短くする、または、前記加工枠間の各領域を走査する際の第２の走査速度を、前記加工枠内の各領域を走査する際の第１の走査速度よりも速くする、
試料加工方法。
【請求項２】
試料を試料設置部に設置し、
前記試料における複数の薄片形成予定領域の一側に複数の第１の加工枠を、他側に複数の第２の加工枠を設定し、
前記複数の第１の加工枠をイオンビームを発生させたまま順に走査する第１の走査と、前記複数の第２の加工枠をイオンビームを発生させたまま順に走査する第２の走査とを行うことにより、前記試料を加工して複数の薄片を形成する、
ことを含み、
前記第１および第２の走査では、前記加工枠内の領域を走査する第１の走査条件と、前記加工枠間の領域を走査する第２の走査条件とを異ならせることにより、前記薄片の形成後に、前記第１の加工枠間の領域と前記第２の加工枠間の領域とに額縁部を残存させる、試料加工方法。
【請求項３】
複数の試料を試料設置部に設置し、
各試料における薄片形成予定領域の一側に第１の加工枠を、他側に第２の加工枠を設定し、
前記複数の試料の前記第１の加工枠をイオンビームを発生させたまま順に走査する第１の走査と、前記複数の試料の前記第２の加工枠をイオンビームを発生させたまま順に走査する第２の走査とを行うことにより、前記複数の試料を加工して複数の薄片を形成する、
ことを含み、
前記第１および第２の走査では、前記加工枠内の領域を走査する第１の走査条件と、前記加工枠間の領域を走査する第２の走査条件とを異ならせることにより、前記薄片の形成後に、前記第１の加工枠間の領域と前記第２の加工枠間の領域とに各薄片の少なくとも一方の額縁部を残存させる、試料加工方法。
【請求項４】
前記第１および第２の走査では、前記加工枠間の各領域を走査する際の第２の滞留時間を、前記加工枠内の各領域を走査する際の第１の滞留時間よりも短くする、請求項２または３に記載の試料加工方法。
【請求項５】
前記第１および第２の走査では、前記加工枠間の各領域を走査する際の第２の走査速度を、前記加工枠内の各領域を走査する際の第１の走査速度よりも速くする、請求項２または３に記載の試料加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、試料加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＩＢ（Focused Ion Beam）装置による電子顕微鏡用の試料加工では、集束イオンビームにより試料を加工して、観察用の薄片を作製する。この際、複数の薄片をそれぞれ個別に作製すると、これらの薄片の加工条件を揃えることが難しいため、薄片の仕上がり膜厚にばらつきが発生してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３５３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
イオンビームにより複数の薄片を作製する場合において、薄片の膜厚のばらつきの発生を抑制することが可能な試料加工方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一の実施形態による試料加工方法は、試料を試料設置部に設置し、前記試料における複数の薄片形成予定領域の一側に複数の第１の加工枠を、他側に複数の第２の加工枠を設定することを含む。さらに、前記方法は、前記複数の第１の加工枠をイオンビームを発生させたまま順に走査する第１の走査と、前記複数の第２の加工枠をイオンビームを発生させたまま順に走査する第２の走査とを行うことにより、前記試料を加工して複数の薄片を形成することを含む。さらに、前記第１および第２の走査では、前記加工枠内の領域を走査する第１の走査条件と、前記加工枠間の領域を走査する第２の走査条件とを異ならせることにより、前記薄片の形成後に、前記第１の加工枠間の領域と前記第２の加工枠間の領域とに額縁部を残存させる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態の試料加工方法を説明するための斜視図および上面図である。
【図２】第１実施形態の試料加工方法を詳細に説明するための上面図である。
【図３】第１実施形態の試料加工方法に関し、ｔ2＝ｔ1／１０の場合の例を示した断面図である。
【図４】第１実施形態の試料加工方法に関し、ｔ2＝ｔ1／１００の場合の例を示した断面図である。
【図５】第１実施形態の試料加工方法に関し、ｔ2＝ｔ1／１０００の場合の例を示した断面図である。
【図６】第２実施形態の試料加工方法を説明するための斜視図および上面図である。
【図７】第２実施形態の試料加工方法を詳細に説明するための上面図である。
【図８】第３実施形態の試料加工方法を説明するための斜視図および上面図である。
【図９】第３実施形態の試料加工方法を詳細に説明するための上面図である。
【図１０】第１実施形態の試料に集束イオンビームを照射する様子を模式的に示した断面図である。
【図１１】第２実施形態の試料の配置例を示した斜視図および上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の試料加工方法を説明するための斜視図および上面図である。
【０００９】
図１(ａ)は、薄片が形成される前の試料１を示した斜視図である。図１(ａ)の試料１は、半導体ウェハから切り出されたブロックに相当する。
【００１０】
試料１は、図１０に示すように、試料設置部２１に設置され、集束イオンビーム２２を用いて加工される。図１０は、第１実施形態の試料１に集束イオンビーム２２を照射する様子を模式的に示した断面図である。Ｘ方向およびＹ方向は、試料１の上面に平行で、互いに垂直な方向を示す。Ｚ方向は、試料１の上面に垂直な方向を示す。試料設置部２１の例としては、ホルダー、ステージ、シャトルなどが挙げられる。
【００１１】
図１(ｂ)は、複数の薄片４ａ〜４ｃが形成された試料１を示した斜視図である。本方法では、集束イオンビーム２２により試料１に第１の開口部２ａ〜２ｃと第２の開口部３ａ〜３ｃを形成することで、第１の開口部２ａ〜２ｃと第２の開口部３ａ〜３ｃとの間に薄片４ａ〜４ｃを形成する。
【００１２】
図１(ｂ)の符号ｄa〜ｄcはそれぞれ、薄片４ａ〜４ｃの膜厚を示す。また、符号５は、薄片４ａ〜４ｃの完成後に、薄片４ａ〜４ｃや、第１の開口部２ａ〜２ｃや、第２の開口部３ａ〜３ｃの両端に残った額縁部を示す。額縁部５は、薄片４ａ〜４ｃの強度を補強する機能を有する。
【００１３】
なお、第１、第２の開口部２ａ〜３ｃは、図１(ｂ)においては試料１を貫通していないが、図１(ｃ)のように試料１を貫通していてもよい。また、図１(ｂ)や図１(ｃ)では、薄片４ａ〜４ｃの位置がＹ方向に互いにずれているが、これらの位置はＹ方向に互いにずれていなくても構わない。
【００１４】
図１(ｄ)は、薄片４ａ〜４ｃの形成方法を示した上面図である。
【００１５】
まず、試料１における複数の薄片形成予定領域１４ａ〜１４ｃの一側に、第１の加工枠１２ａ〜１２ｃを設定し、他側に第２の加工枠１３ａ〜１３ｃを設定する。第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃは、ＦＩＢ装置を制御するソフトウェア上で、それぞれ第１、第２の開口部２ａ〜３ｃの形成予定領域に設定される仮想上の枠である。符号ｄ1、ｄ2はそれぞれ、第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃのＹ方向（薄片４ａ〜４ｃの膜厚方向）の幅を示す。また、符号１５は、試料１における額縁形成予定領域を示す。
【００１６】
次に、第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃ内の領域を集束イオンビームで走査してスパッタリングエッチングを行い、第１、第２の開口部２ａ〜３ｃを形成する。その結果、薄片形成予定領域１４ａ〜１４ｃに薄片４ａ〜４ｃが形成される。一方、額縁形成予定領域１５には額縁部５が残される。
【００１７】
以下、図２を参照し、図１(ｄ)の試料加工方法をより詳細に説明する。
【００１８】
図２は、第１実施形態の試料加工方法を詳細に説明するための上面図である。
【００１９】
まず、図２(ａ)に示すように、複数の第１の加工枠１２ａ〜１２ｃを集束イオンビームを発生させたまま順に走査する第１の走査を、複数回行う。その結果、試料１に第１の開口部２ａ〜２ｃが形成される（図２(ｂ)）。
【００２０】
次に、図２(ｂ)に示すように、複数の第２の加工枠１３ａ〜１３ｃを集束イオンビームを発生させたまま順に走査する第２の走査を、複数回行う。その結果、試料１に第２の開口部３ａ〜３ｃが形成される（図２(ｃ)）。
【００２１】
こうして、図２(ｃ)に示すように、試料１に複数の薄片４ａ〜４ｃが形成される。
【００２２】
符号Ｗ1は、第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃのＸ方向の長さを示す。本実施形態では、長さＷ1が、これらの加工枠１２ａ〜１３ｃで同じ値となっている。
【００２３】
また、符号Ｗ2は、第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃ間の額縁形成予定領域１５のＸ方向の長さを示す。本実施形態では、長さＷ2が、これらの額縁形成予定領域１５で同程度の値となっている。長さＷ2は、例えば１μｍ程度である。また、本実施形態では、長さＷ1と長さＷ2が、同程度の長さに設定されている。
【００２４】
また、本実施形態では、第１の加工枠１２ａ〜１２ｃのＹ方向の幅ｄ1（図１参照）が、これらの加工枠１２ａ〜１２ｃで同じ値となっており、第２の加工枠１３ａ〜１３ｃのＹ方向の幅ｄ2も、これらの加工枠１３ａ〜１３ｃで同じ値となっている。また、本実施形態では、幅ｄ1と幅ｄ2が、同程度の幅に設定されている。
【００２５】
さらに、符号ｔ1は、第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃ内の各領域を走査する際の第１の滞留時間（dwell time）を示す。本実施形態では、第１の滞留時間ｔ1は、これらの加工枠１２ａ〜１３ｃで同じ値となっている。
【００２６】
また、符号ｔ2は、第１の加工枠１２ａ〜１２ｃ間の各領域や、第２の加工枠１３ａ〜１３ｃ間の各領域を走査する際の第２の滞留時間を示す。本実施形態では、第２の滞留時間ｔ2は、これらの領域で同じ値となっている。
【００２７】
以下、図２(ａ)を参照し、第１の加工枠１２ａ〜１２ｃを走査する第１の走査について詳細に説明する。第２の加工枠１３ａ〜１３ｃを走査する第２の走査は、第１の走査と同様に行われるため、第２の走査についての詳細な説明は省略する。
【００２８】
１回目の第１の走査ではまず、矢印Ａ1で示すように、第１の加工枠１２ａ内の領域を第１の滞留時間ｔ1で走査する。次に、矢印Ｘ1で示すように、第１の加工枠１２ａ、１２ｂ間の領域を第２の滞留時間ｔ2で走査する。次に、矢印Ｂ1で示すように、第１の加工枠１２ｂ内の領域を第１の滞留時間ｔ1で走査する。次に、矢印Ｙ1で示すように、第１の加工枠１２ｂ、１２ｃ間の領域を第２の滞留時間ｔ2で走査する。次に、矢印Ｃ1で示すように、第１の加工枠１２ｃ内の領域を第１の滞留時間ｔ1で走査する。こうして、１回目の第１の走査が終了する。
【００２９】
２回目以降の第１の走査は、１回目の第１の走査と同様に実行される。２回目の第１の走査は、矢印Ａ2、Ｘ2、Ｂ2、Ｙ2、Ｚ2の順に行われる。また、ｎ回目（ｎは３以上の整数）の第１の走査は、矢印Ａn、Ｘn、Ｂn、Ｙn、Ｚnの順に行われる。こうして、第１の開口部２ａ〜２ｃが形成される。
【００３０】
本実施形態では、各回の第１の走査が、イオンビームを発生させたまま行われる。例えば、１回目の第１の走査は、矢印Ａ1から矢印Ｃ1までイオンビームを発生させたまま行われる。これにより、矢印Ａ1から矢印Ｃ1までの走査を、イオンビームの強度、加速電圧、ビーム電流などを変えずに実行することが可能となる。同様に、ｎ回目の第１の走査は、矢印Ａnから矢印Ｃnまでイオンビームを発生させたまま行われる。
【００３１】
以上のように、本実施形態の第１の走査では、第１の加工枠１２ａ〜１２ｃをイオンビームを発生させたまま順に走査する。同様に、本実施形態の第２の走査では、第２の加工枠１３ａ〜１３ｃをイオンビームを発生させたまま順に走査する。
【００３２】
よって、本実施形態では、第１、第２の走査をイオンビームの強度、加速電圧、ビーム電流などを変えずに実行することで、薄片４ａ〜４ｃの膜厚ｄa〜ｄcのばらつきの発生を抑制することが可能となる。薄片４ａ〜４ｃの膜厚ｄa〜ｄcを揃えることには、例えば、薄片４ａ〜４ｃの観察結果を定量的に比較しやすくなるという利点がある。
【００３３】
しかしながら、本実施形態では、第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃをイオンビームを発生させたまま順に走査するため、加工枠１２ａ〜１３ｃ内の領域だけでなく、加工枠１２ａ〜１３ｃ間の領域もエッチングされてしまう。この場合、加工枠１２ａ〜１３ｃ間の額縁部５が消滅してしまうと、薄片４ａ〜４ｃによれが発生し、適切な観察が行えなくなる可能性がある。
【００３４】
そこで、本実施形態では、第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃ内の領域を走査する第１の走査条件と、第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃ間の領域を走査する第２の走査条件とを異ならせることで、これら額縁部５の消滅に対処している。
【００３５】
具体的には、第１、第２の走査において、第２の滞留時間ｔ2を第１の滞留時間ｔ1よりも短く設定する（ｔ2＜ｔ1）。すなわち、本実施形態では、加工枠１２ａ〜１３ｃ内の領域をゆっくり走査し、加工枠１２ａ〜１３ｃ間の領域をすばやく走査する。
【００３６】
その結果、加工枠１２ａ〜１３ｃ間の領域のエッチング量が、加工枠１２ａ〜１３ｃ内の領域のエッチング量よりも少なくなる。よって、本実施形態によれば、薄片４ａ〜４ｃの形成後に、第１の加工枠１２ａ〜１２ｃ間の領域や、第２の加工枠１３ａ〜１３ｃ間の領域に、額縁部５を残存させることが可能となる。
【００３７】
本実施形態では、第２の滞留時間ｔ2を、第１の滞留時間ｔ1の１／１０００倍以下に設定することが望ましい（ｔ2≦ｔ1／１０００）。例えば、第１の滞留時間ｔ1が１０μ秒の場合には、第２の滞留時間ｔ2は０．０１μ秒以下に設定することが望ましい。このような設定が望ましい理由については、図３〜図５を参照して詳細に説明する。
【００３８】
（１）図３〜図５の説明
図３〜図５はそれぞれ、第１実施形態の試料加工方法に関し、ｔ2＝ｔ1／１０の場合、ｔ2＝ｔ1／１００の場合、ｔ2＝ｔ1／１０００の場合の例を示した断面図である。符号Ｈは、薄片４ａ〜４ｃの高さ（＝開口部２ａ〜３ｃの深さ）を示す。
【００３９】
図３(ａ)は、ｔ2＝ｔ1／１０の場合において、１回目の第１の走査が終了した時点での試料１の断面を示す。図３(ａ)に示すように、加工枠１２ａ〜１２ｃ内にてイオンビームで走査された領域には、深さＨの穴が形成される。これらの穴が、最終的に開口部２ａ〜２ｃとなる。一方、額縁形成予定領域１５の高さは、０．９Ｈに減少する。これは、ｔ2がｔ1の１／１０倍であることで、額縁形成予定領域１５のエッチング速度が加工枠１２ａ〜１２ｃのエッチング速度の１／１０倍になると近似して推定されたものである。
【００４０】
図３(ｂ)、図３(ｃ)はそれぞれ、ｔ2＝ｔ1／１０の場合において、２回目、１０回目の第１の走査が終了した時点での試料１の断面を示す。図３(ｃ)に示すように、ｔ2＝ｔ1／１０の場合には、額縁形成予定領域１５の高さが１０回の走査で消滅してしまう。この場合、薄片４ａ〜４ｃによれが発生してしまう可能性がある。
【００４１】
また、図４(ａ)〜図４(ｃ)はそれぞれ、ｔ2＝ｔ1／１００の場合において、１回目、１０回目、５０回目の第１の走査が終了した時点での試料１の断面を示す。ｔ2＝ｔ1／１００の場合には、ｔ2＝ｔ1／１０の場合に比べて、額縁形成予定領域１５のエッチング速度が遅くなる。しかしながら、図４(ｃ)に示すように、額縁形成予定領域１５の高さは、５０回の走査を行った時点で０．５Ｈにまで減少してしまう。
【００４２】
一般に、加工枠１２ａ〜１２ｃは、薄片４ａ〜４ｃが完成するまでに、数１０回から数１００回程度、イオンビームで走査される。一方、薄片４ａ〜４ｃの強度を十分に補強するためには、額縁部５の高さは、薄片４ａ〜４ｃの高さＨの１／２倍以上とすることが望ましい。しかしながら、ｔ2＝ｔ1／１００の場合には、額縁形成予定領域１５の高さが５０回の走査で０．５Ｈにまで減少してしまうため、薄片４ａ〜４ｃの強度を十分に補強できなくなる可能性がある。
【００４３】
一方、図５(ａ)〜図５(ｃ)はそれぞれ、ｔ2＝ｔ1／１０００の場合において、１回目、１０回目、１００回目の第１の走査が終了した時点での試料１の断面を示す。図５(ａ)に示すように、ｔ2＝ｔ1／１０００の場合には、額縁形成予定領域１５の高さが１００回の走査を経ても０．９Ｈに維持されている。よって、ｔ2＝ｔ1／１０００の場合には、数１００回程度の走査を経ても、額縁部５の高さが十分に確保され、薄片４ａ〜４ｃの強度を十分に補強できると考えられる。
【００４４】
よって、本実施形態では、第２の滞留時間ｔ2を、第１の滞留時間ｔ1の１／１０００倍以下に設定することが望ましい。
【００４５】
なお、図４(ｃ)や図５(ｃ)の符号Ｅは、額縁形成予定領域１５のエッジ部を示す。エッジ部Ｅは他の部分に比べてエッチング速度が速いため、イオンビームにより繰り返し走査すると、エッジ部Ｅが丸まってしまう。この場合、額縁形成予定領域１５の実効的な高さが低くなるため、薄片４ａ〜４ｃの強度を十分に補強できなくなる可能性がある。
【００４６】
そのため、第１、第２の滞留時間ｔ1、ｔ2は、エッジ部Ｅの丸まりも考慮に入れて設定することが望ましい。また、額縁形成予定領域１５のＸ方向の長さＷ2を長くすると、エッジ部Ｅの丸まりの影響が弱まるため、長さＷ2は、エッジ部Ｅの丸まりの影響を十分に回避できる長さに設定することが望ましい。
【００４７】
（２）第１実施形態の変形例
次に、再び図２を参照し、第１実施形態の変形例について説明する。
【００４８】
図２(ａ)、図２(ｂ)では、第１の走査がすべて終了し、第１の開口部２ａ〜２ｃが完成した後、第２の走査を開始し、第２の開口部３ａ〜３ｃを作製している。しかしながら、本実施形態では、１回目の第１の走査、１回目の第２の走査、２回目の第１の走査、２回目の第２の走査のように、第１の走査と第２の走査を交互に行ってもよい。この場合、第１の走査と第２の走査は、上記のように１回交代で交互に行ってもよいし、複数回交代で交互に行ってもよい。
【００４９】
また、図２(ａ)、図２(ｂ)では、第１、第２の走査を、いずれも＋Ｘ方向に進行させている。しかしながら、本実施形態では、第１、第２の走査の少なくともいずれかにおいて、＋Ｘ方向への走査と−Ｘ方向への走査の両方を行ってもよい。例えば、Ａ1〜Ｃ1などの奇数番目の走査を＋Ｘ方向に進行させ、Ａ2〜Ｃ2などの偶数番目の走査を−Ｘ方向に進行させるようにしてもよい。
【００５０】
また、本実施形態の第１、第２の走査は、第２の滞留時間ｔ2を第１の滞留時間ｔ1よりも短くして実行されている。すなわち、本実施形態の第１、第２の走査では、加工枠１２ａ〜１３ｃ内の領域をゆっくり走査し、加工枠１２ａ〜１３ｃ間の領域をすばやく走査している。そして、第２の滞留時間ｔ2は、第１の滞留時間ｔ1の１／１０００倍以下とすることが望ましい。
【００５１】
ここで、図３〜図５の説明で述べた通り、加工枠１２ａ〜１３ｃ内でのエッチング速度と、加工枠１２ａ〜１３ｃ間でのエッチング速度との比は、これら第１の滞留時間ｔ1と第２の滞留時間ｔ2との比におおむね一致する。
【００５２】
しかしながら、これらエッチング速度の比は、第１の滞留時間ｔ1内のイオンビームの走査距離（＝長さＷ1）と、第２の滞留時間ｔ2内のイオンビームの走査距離（＝長さＷ2）との比にも依存する。理由は、一定時間内の走査距離が長くなるほど、同一箇所にイオンビームが照射される時間が短くなり、エッチング速度が遅くなる傾向にあるからである。
【００５３】
そこで、本実施形態では、加工枠１２ａ〜１３ｃ内の領域の走査と、加工枠１２ａ〜１３ｃ間の領域の走査との関係を、滞留時間の代わりに走査速度で規定してもよい。走査速度とは、イオンビームによる走査距離を滞留時間で割ったものである。
【００５４】
具体的には、上記の関係は、加工枠１２ａ〜１３ｃ内の各領域を走査する際の第１の走査速度Ｖ1と、加工枠１２ａ〜１３ｃ間の各領域を走査する際の第２の走査速度Ｖ2とを用いて規定することができる。
【００５５】
例えば、本実施形態の第１、第２の走査は、第２の走査速度Ｖ2を、第１の走査速度Ｖ1よりも速くして実行してもよい（Ｖ2＞Ｖ1）。その理由は、ｔ2＜ｔ1とする理由と同様である。そして、第２の走査速度Ｖ2は、第１の走査速度Ｖ1の１０００倍以上とすることが望ましい（Ｖ2≧Ｖ1×１０００）。この理由も、ｔ2≦ｔ1／１０００が望ましい理由と同様である。
【００５６】
以上のように、本実施形態の第１、第２の走査では、第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃをイオンビームを発生させたまま順に走査する。よって、本実施形態によれば、薄片４ａ〜４ｃの膜厚のばらつきの発生を抑制することが可能となる。
【００５７】
また、本実施形態では、第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃ内の領域を走査する第１の走査条件と、第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃ間の領域を走査する第２の走査条件とを異ならせることにより、薄片４ａ〜４ｃの形成後に、第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃ間の領域に額縁部５を残存させる。よって、本実施形態によれば、薄片４ａ〜４ｃの膜厚のばらつきの発生を抑制しつつ、薄片４ａ〜４ｃの強度を額縁部５により補強することが可能となる。
【００５８】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態の試料加工方法を説明するための斜視図および上面図である。
【００５９】
図６(ａ)は、薄片が形成される前の複数の試料１ａ〜１ｃを示した斜視図である。これらの試料１ａ〜１ｃは、リフトアウト法によりピックアップされた後、試料設置部２１（図１０参照）に固定されたグリッドに揃えて配置される。試料１ａ〜１ｃは、ほぼ同じ高さを有しており、同一視野内に互いに近接して配置される。試料１ａ〜１ｃは、集束イオンビーム２２（図１０参照）を用いて加工される。
【００６０】
試料１ａ〜１ｃは、試料１ａ〜１ｃ内のデバイス構造や、試料１ａ〜１ｃの結晶面などを利用して、できるだけ揃えて配置することが望ましい。図１１は、第２実施形態の試料１ａ〜１ｃの配置例を示した斜視図および上面図である。図１１は、試料１ａ〜１ｃが、配置時の誤差により、互いにわずかに傾いて配置された様子を示している。これらの試料１ａ〜１ｃは、デバイス構造や結晶面などを利用して傾きを補正することで、目的に合わせてできるだけ揃えることが望ましい。
【００６１】
図６(ｂ)および図６(ｃ)は、薄片４ａ〜４ｃが形成された試料１ａ〜１ｃを示した斜視図である。本方法では、試料１ａ〜１ｃにそれぞれ第１の開口部２ａ〜２ｃと第２の開口部３ａ〜３ｃを形成することで、薄片４ａ〜４ｃを形成する。符号５ａ〜５ｃはそれぞれ、薄片４ａ〜４ｃの完成後に、薄片４ａ〜４ｃや、第１の開口部２ａ〜２ｃや、第２の開口部３ａ〜３ｃの両端に残った額縁部を示す。
【００６２】
図６(ｄ)は、薄片４ａ〜４ｃの形成方法を示した上面図である。
【００６３】
まず、試料１ａ〜１ｃにおける薄片形成予定領域１４ａ〜１４ｃの一側に、第１の加工枠１２ａ〜１２ｃを設定し、他側に第２の加工枠１３ａ〜１３ｃを設定する。符号１５ａ〜１５ｃは、試料１ａ〜１ｃにおける額縁形成予定領域を示す。
【００６４】
次に、第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃ内の領域を集束イオンビームで走査してスパッタリングエッチングを行い、第１、第２の開口部２ａ〜３ｃを形成する。その結果、薄片形成予定領域１４ａ〜１４ｃに薄片４ａ〜４ｃが形成される。一方、額縁形成予定領域１５ａ〜１５ｃには額縁部５が残される。
【００６５】
以下、図７を参照し、図６(ｄ)の試料加工方法をより詳細に説明する。
【００６６】
図７は、第２実施形態の試料加工方法を詳細に説明するための上面図である。
【００６７】
まず、図７(ａ)に示すように、試料１ａ〜１ｃの第１の加工枠１２ａ〜１２ｃをイオンビームを発生させたまま順に走査する第１の走査を、複数回行う。その結果、試料１ａ〜１ｃに第１の開口部２ａ〜２ｃが形成される（図７(ｂ)）。
【００６８】
次に、図７(ｂ)に示すように、試料１ａ〜１ｃの第２の加工枠１３ａ〜１３ｃをイオンビームを発生させたまま順に走査する第２の走査を、複数回行う。その結果、試料１ａ〜１ｃに第２の開口部３ａ〜３ｃが形成される（図７(ｃ)）。
【００６９】
こうして、図７(ｃ)に示すように、試料１ａ〜１ｃに薄片４ａ〜４ｃが形成される。
【００７０】
本実施形態の第１の走査では、第１実施形態と同様に、第１の加工枠１２ａ〜１２ｃをイオンビームを発生させたまま順に走査する。同様に、本実施形態の第２の走査では、第２の加工枠１３ａ〜１３ｃをイオンビームを発生させたまま順に走査する。
【００７１】
よって、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、薄片４ａ〜４ｃの膜厚のばらつきの発生を抑制することが可能となる。
【００７２】
また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃ内の領域を走査する第１の走査条件と、第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃ間の領域を走査する第２の走査条件とを異ならせることにより、薄片４ａ〜４ｃの形成後に、第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃ間の領域に額縁部５ａ〜５ｃを残存させる。
【００７３】
よって、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、薄片４ａ〜４ｃの膜厚のばらつきの発生を抑制しつつ、薄片４ａ〜４ｃの強度をその両側の額縁部５ａ〜５ｃにより補強することが可能となる。
【００７４】
（第３実施形態）
図８は、第３実施形態の試料加工方法を説明するための斜視図および上面図である。
【００７５】
本実施形態では、図８(ｂ)および図８(ｂ)に示すように、額縁部５ａ〜５ｃが、薄片４ａ〜４ｃや、第１の開口部２ａ〜２ｃや、第２の開口部３ａ〜３ｃの片側に残される。本実施形態の構造は、例えば、薄片４ａ〜４ｃの強度を、その片側の額縁部５ａ〜５ｃだけで十分に補強できる場合に採用される。
【００７６】
図９は、第３実施形態の試料加工方法を詳細に説明するための上面図である。
【００７７】
本実施形態では、第１、第２実施形態と同様に、第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃ内の領域を走査する第１の走査条件と、第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃ間の領域を走査する第２の走査条件とを異ならせることにより、薄片４ａ〜４ｃの形成後に、第１、第２の加工枠１２ａ〜１３ｃ間の領域に額縁部５ａ〜５ｃを残存させる。
【００７８】
よって、本実施形態によれば、第１、第２実施形態と同様に、薄片４ａ〜４ｃの膜厚のばらつきの発生を抑制しつつ、薄片４ａ〜４ｃの強度をその片側の額縁部５ａ〜５ｃにより補強することが可能となる。
【００７９】
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。
【符号の説明】
【００８０】
１、１ａ〜１ｃ：試料、２ａ〜２ｃ：第１の開口部、３ａ〜３ｃ：第２の開口部、
４ａ〜４ｃ：薄片、５、５ａ〜５ｃ：額縁部、
１２ａ〜１２ｃ：第１の加工枠、１３ａ〜１３ｃ：第２の加工枠、
１４ａ〜１４ｃ：薄片形成予定領域、１５、１５ａ〜１５ｃ：額縁形成予定領域、
２１：試料設置部、２２：集束イオンビーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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