(57)【要約】【課題】観察対象物の観察領域周辺を除去する際に、観察領域の位置を正確に認識できる観察対象物の加工方法及び微細加工方法を提供する。【解決手段】スライダ１０７のエアベアリング面１０９に付着した微小な異物Ｄを観察するために、この異物Ｄを含む観察領域１１７をエアベアリング面１０９に想定する。続いて、観察領域１１７の位置を示すための仮の目印１１９を観察領域の近傍に形成した後、観察領域１１７を覆うデポジション膜１２１を形成する。続いて、仮の目印１１９に基づいて、観察領域１１７の位置を示す凸状の目印１２３をデポジション膜１２１における観察領域１１７を覆う部分に形成する。続いて、凸状の目印１２３に基づいて観察領域１１７の位置を認識しながら、観察領域１１７の周辺を除去する。【選択図】  図７
2004294396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察対象物の主面上に想定された観察領域を保護膜で覆う工程と、
前記観察領域の外形に応じた形状寸法を有する凸状の目印を形成する工程と、
前記凸状の目印に基づいて前記観察対象物の前記観察領域周辺を除去する工程と
を備えることを特徴とする観察対象物の加工方法。
【請求項２】
観察対象物の主面上に想定された観察領域を保護膜で覆う工程と、
凸状の目印を前記観察領域上に形成する工程と、
前記凸状の目印に基づいて前記観察対象物の前記観察領域周辺を除去する工程と
を備えることを特徴とする観察対象物の加工方法。
【請求項３】
観察対象物の主面上に想定された観察領域の位置を示す仮の目印を前記主面上の前記観察領域近傍に形成する工程と、
前記仮の目印が露出するように前記観察領域を覆う保護膜を前記主面上に形成する工程と、
前記仮の目印に基づいて凸状の目印を形成する工程と、
前記凸状の目印に基づいて前記観察対象物の前記観察領域周辺を除去する工程と
を備えることを特徴とする観察対象物の加工方法。
【請求項４】
前記凸状の目印を、前記保護膜上に形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の観察対象物の加工方法。
【請求項５】
前記凸状の目印は、炭素を含む材料からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の観察対象物の加工方法。
【請求項６】
加工対象物の主面上に想定された所定領域を保護膜で覆う工程と、
前記所定領域の外形に応じた形状寸法を有する凸状の目印を形成する工程と、
前記凸状の目印に基づいて前記加工対象物の前記所定領域周辺を除去する工程と
を備えることを特徴とする微細加工方法。
【請求項７】
加工対象物の主面上に想定された所定領域を保護膜で覆う工程と、
凸状の目印を前記所定領域上に形成する工程と、
前記凸状の目印に基づいて前記加工対象物の前記所定領域周辺を除去する工程と
を備えることを特徴とする微細加工方法。
【請求項８】
加工対象物の主面上に想定された所定領域の位置を示す仮の目印を前記主面上の前記所定領域近傍に形成する工程と、
前記仮の目印が露出するように前記所定領域を覆う保護膜を前記主面上に形成する工程と、
前記仮の目印に基づいて凸状の目印を形成する工程と、
前記凸状の目印に基づいて前記加工対象物の前記所定領域周辺を除去する工程と
を備えることを特徴とする微細加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、観察対象物の加工方法及び微細加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
観察対象物の内部状態や表面状態などを観察・解析する方法としては、観察対象物の微小部分をサンプルとして切り出し、このサンプルを透過型電子顕微鏡（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、以下ＴＥＭという）などを用いて観察・解析する方法がある。この方法は、例えば非特許文献１に開示されている。この方法では、まず観察対象物において観察したい部分を確認し、観察領域を想定する。そして、観察領域の位置を示す目印を観察領域の近傍に形成する。目印としては、例えば、収束イオンビーム（Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ、以下ＦＩＢという）加工により観察対象物の主面に溝を形成する。そして、観察対象物の観察領域を保護する保護膜を前記目印を覆わないように形成した後、先に形成した目印をもとに観察領域を認識しながら観察領域周辺をＦＩＢ加工により除去する。必要であれば、観察領域をＦＩＢ加工によりサンプルとして切り出す。最後に、観察領域の断面をＴＥＭなどを用いて観察し、解析する。
【０００３】
【非特許文献１】
平坂雅男・朝倉健太郎共編「ＦＩＢ・イオンミリング技法Ｑ＆Ａ」アグネ承風社ｐ３２、ｐ４４、及びｐ７３
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、観察領域周辺をＦＩＢ加工などにより除去する際には、除去屑が発生する。上記した方法では目印が溝状に形成されているので、この除去屑が目印を埋めてしまう。また、ＦＩＢにはフレアと呼ばれるビームの回り込みが存在する。このＦＩＢのフレアによって、溝状の目印が崩れてしまう。すなわち、上記した方法では、作業の途中に目印を認識できなくなるという問題点がある。また、作業途中に目印を形成し直す方法もあるが、溝状の目印を同一の箇所に何度も形成しようとした場合、加工精度上もとの目印から少し位置がずれてしまい、目印を形成し直すたびに目印の位置がずれていく。すなわち、観察領域の位置を認識する精度が低下する。以上のように、観察領域周辺をＦＩＢ加工などにより除去する際には、観察領域の位置を正確に認識することが難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するために、観察対象物の観察領域周辺を除去する際に、観察領域の位置を正確に認識できる観察対象物の加工方法及び微細加工方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による観察対象物の加工方法は、観察対象物の主面上に想定された観察領域を保護膜で覆う工程と、観察領域の外形に応じた形状寸法を有する凸状の目印を形成する工程と、凸状の目印に基づいて観察対象物の観察領域周辺を除去する工程とを備えることを特徴とする。この観察対象物の加工方法によれば、目印を凸状に形成するのでＦＩＢ加工などにより観察領域周辺を除去する際に目印がなくならない。従って、観察領域周辺を除去する際に観察領域の位置を正確に認識することができる。また、凸状の目印は、観察領域の外形に応じた形状寸法を有するので、観察領域周辺を除去する際に観察領域の外形を正確に認識することができる。
【０００７】
また、本発明による観察対象物の加工方法は、観察対象物の主面上に想定された観察領域を保護膜で覆う工程と、凸状の目印を観察領域上に形成する工程と、凸状の目印に基づいて観察対象物の観察領域周辺を除去する工程とを備えることを特徴とする。この観察対象物の加工方法によれば、目印を凸状に形成するのでＦＩＢ加工などにより観察領域周辺を除去する際に目印がなくならない。従って、観察領域周辺を除去する際に、観察領域の位置を正確に認識することができる。また、凸状の目印が観察領域上に形成されるので、観察領域を含むサンプルを観察対象物から切り出した後にサンプルを観察領域の幅まで薄膜化する際に、観察領域の位置を正確に認識することができる。
【０００８】
また、本発明による観察対象物の加工方法は、観察対象物の主面上に想定された観察領域の位置を示す仮の目印を主面上の観察領域近傍に形成する工程と、仮の目印が露出するように観察領域を覆う保護膜を主面上に形成する工程と、仮の目印に基づいて凸状の目印を形成する工程と、凸状の目印に基づいて観察対象物の観察領域周辺を除去する工程とを備えることを特徴とする。この観察対象物の加工方法によれば、ＦＩＢ加工などにより観察領域周辺を除去する際に凸状の目印がなくならない。従って、観察領域周辺を除去する際に、観察領域の位置を正確に認識することができる。また、観察領域近傍に形成した仮の目印に基づいて凸状の目印を形成するので、凸状の目印を正確な位置に形成することができる。
【０００９】
また、観察対象物の加工方法は、光記録媒体を観察対象物とするとともに光記録媒体の主面上に形成されたランド及びグルーブのうち少なくとも一方を観察領域とし、該観察領域を保護膜で覆う工程と、ランドまたはグルーブの幅に応じた形状寸法を有する凸状の目印を当該ランドまたはグルーブの位置にあわせて保護膜上に形成する工程と、凸状の目印に基づいて光記録媒体の観察領域周辺を除去する工程とを備えることを特徴としてもよい。この観察対象物の加工方法によれば、目印を凸状に形成するのでＦＩＢ加工などにより観察領域周辺を除去する際に目印がなくならない。従って、観察領域周辺を除去する際に観察領域の位置を正確に認識することができる。また、目印がランドまたはグルーブの幅に応じた形状寸法を有するので、観察領域すなわちランドまたはグルーブの周辺部分を除去する際にランド及びグルーブの位置及び幅を正確に認識することができる。
【００１０】
また、観察対象物の加工方法は、凸状の目印を、保護膜上に形成することを特徴としてもよい。これによって、観察領域周辺を除去する際に観察領域の位置をより正確に認識することができる。
【００１１】
また、観察対象物の加工方法は、凸状の目印が、炭素を含む材料からなることを特徴としてもよい。観察対象物に炭素を堆積させる場合、比較的小さなビーム径により堆積させることができるので、本方法によれば、目印の角を鋭く形成することができ、観察領域の位置をより正確に認識することができる。
【００１２】
また、本発明による微細加工方法は、加工対象物の主面上に想定された所定領域を保護膜で覆う工程と、所定領域の外形に応じた形状寸法を有する凸状の目印を形成する工程と、凸状の目印に基づいて加工対象物の所定領域周辺を除去する工程とを備えることを特徴とする。この微細加工方法によれば、目印を凸状に形成するのでＦＩＢ加工などにより所定領域周辺を除去する際に目印がなくならない。従って、所定領域周辺を除去する際に所定領域の位置を正確に認識することができる。また、凸状の目印は、所定領域の外形に応じた形状寸法を有するので、所定領域周辺を除去する際に所定領域の外形を正確に認識することができる。
【００１３】
また、本発明による微細加工方法は、加工対象物の主面上に想定された所定領域を保護膜で覆う工程と、凸状の目印を所定領域上に形成する工程と、凸状の目印に基づいて加工対象物の所定領域周辺を除去する工程とを備えることを特徴とする。この微細加工方法によれば、目印を凸状に形成するのでＦＩＢ加工などにより所定領域周辺を除去する際に目印がなくならない。従って、所定領域周辺を除去する際に、所定領域の位置を正確に認識することができる。また、凸状の目印が所定領域上に形成されるので、所定領域を含むサンプルを加工対象物から切り出した後にサンプルを所定領域の幅まで薄膜化する際に、所定領域の位置を正確に認識することができる。
【００１４】
また、本発明による微細加工方法は、加工対象物の主面上に想定された所定領域の位置を示す仮の目印を主面上の所定領域近傍に形成する工程と、仮の目印が露出するように所定領域を覆う保護膜を主面上に形成する工程と、仮の目印に基づいて凸状の目印を形成する工程と、凸状の目印に基づいて加工対象物の所定領域周辺を除去する工程とを備えることを特徴とする。この微細加工方法によれば、ＦＩＢ加工などにより所定領域周辺を除去する際に凸状の目印がなくならない。従って、所定領域周辺を除去する際に、所定領域の位置を正確に認識することができる。また、所定領域近傍に形成した仮の目印に基づいて凸状の目印を形成するので、凸状の目印を正確な位置に形成することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面とともに本発明による観察対象物の加工方法及び微細加工方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００１６】
（第１の実施の形態）
本発明による観察対象物の加工方法及び微細加工方法を説明する前に、観察対象物の加工方法及び微細加工方法において用いられるＦＩＢ装置について説明する。図１は、本発明による観察対象物の加工方法及び微細加工方法の第１実施形態に用いられるＦＩＢ装置１を示す図である。
【００１７】
ＦＩＢ装置１は、加工対象である観察対象物２から微小サンプルを切り出して観察・解析するための装置である。図１を参照すると、ＦＩＢ装置１は、試料室３、イオン光学系５、イオン源７、ステージ９、真空排気系１１、ノズル１３、検出器１５、及びプローブ１２９を備えている。また、ＦＩＢ装置１は、イオン源７、ノズル１３、及び検出器１５を制御するための制御装置１７、及び制御装置１７に接続された表示装置１９をさらに備えている。
【００１８】
試料室３は、観察対象物２の周囲を真空状態とするための容器である。試料室３の内部は密閉されており、真空排気系１１によって内部の空気が排出されて真空状態となる。また、試料室３には観察対象物２を載置するステージ９と、微小サンプルを移動するためのプローブ１２９が設けられている。
【００１９】
試料室３の上方には、観察対象物２にイオンビームＩを照射するためのイオン光学系５が設けられている。イオンビームＩは、微小サンプルを保護するデポジション膜の形成、並びに微小サンプルの切り出し（スパッタエッチング）及び観察に用いられる。図２は、イオン光学系５を示す図である。図２を参照すると、イオン光学系５は、イオン源７、サプレッサー２３、引出し電極２５、第１のレンズ２７、絞り２９、非点補正電極３１、第２のレンズ３３、及び偏向電極３５を備えている。
【００２０】
イオン源７は、イオンを発生するための装置である。イオンとしては、例えばＧａイオンが用いられる。イオン源７には、電源３７の正電極が接続されており、電気的ポテンシャルを付与されている。なお、電源３７の負電極は接地されている。また、サプレッサー２３には電源４１の正電極が接続され、引出し電極２５には電源３９の負電極が接続されている。電源４１の負電極及び電源３９の正電極は、電源３７の正電極に接続されている。こうしてサプレッサー２３及び引出し電極２５に印加された電圧によって、イオン源７からイオンが引き出される。
【００２１】
イオン源７から引き出されたイオンは、第１のレンズ２７、絞り２９、非点補正電極３１、及び第２のレンズ３３によってビーム状に収束され、イオンビームＩとなる。イオンビームＩは、偏向電極３５によって向きを変えられて、試料室３にセットされた観察対象物２の主面２ａに照射される。
【００２２】
再び図１を参照すると、ノズル１３がその出射口を観察対象物２へ向けて設けられている。ノズル１３は、観察対象物２の観察領域をイオンビームＩから保護するためのデポジション膜を観察対象物２の観察領域上に形成するための装置である。ノズル１３は、出射口からデポジションガスＧを噴射する。
【００２３】
ここで、図３は、デポジション膜を形成する過程を示す図である。なお、以下に説明するデポジション膜の形成方法は、イオンビームアシステッド法、あるいはＦＩＢ−ＣＶＤ法と呼ばれる。図３を参照すると、観察対象物２の主面２ａに、ノズル１３からデポジションガスＧが噴射されている。そこへ、イオン光学系５によりイオンビームＩを照射する。すると、主面２ａ上においてイオンビームＩによりデポジションガスＧが分解され、主面２ａ上に分解された成分が到達する。ここで、イオンビームＩは、イオン光学系５の偏向電極３５（図２を参照）により徐々に偏向され、観察対象物２の主面２ａ上を走査（スキャン）する。こうして、デポジション膜４３が形成される。なお、デポジション膜４３としては様々な材料を用いることが可能である。一例としては、Ｗ、Ｃ、Ｐｔ、Ａｕなどが挙げられる。また、例えばＣからなるデポジション膜４３を形成する場合には、デポジションガスＧとしてピレン等が用いられる。
【００２４】
再び図１を参照すると、検出器１５がその入射口を観察対象物２に向けて設けられている。検出器１５は、観察対象物２の主面２ａにイオンビームＩを照射することにより発生する２次電子を検出するための装置である。ＦＩＢ装置１では、観察対象物２の表面をイオンビームＩにより走査し、発生した２次電子を検出器１５により検出することによって観察対象物２の主面２ａの表面形状を観察することができる（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｉｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＳＩＭと呼ばれる）。検出器１５により検出された２次電子は制御装置１７によって解析されて、観察対象物２の主面２ａの表面形状が求められ、表示装置１９に表示される。
【００２５】
次に、本実施形態における観察対象物について説明する。本実施形態では、情報処理装置などに用いられるハードディスク装置が有するスライダを観察対象物とし、このスライダに付着した微小な異物を含む領域を所定の観察領域とする。図４は、ハードディスク装置の構成を示す斜視図である。ハードディスク装置１００は、ヘッドジンバルアセンブリ１０３を作動させて、高速回転するハードディスク１０１の記録面１０１ａに、薄膜磁気ヘッド１０５によって磁気情報（磁気信号）を記録及び再生するものである。ヘッドジンバルアセンブリ１０３は、薄膜磁気ヘッド１０５が形成されたスライダ（磁気ヘッドスライダ）１０７を搭載したジンバル１１１と、これが接続されたサスペンションアーム１１３とを備え、支軸１１５まわりに回転可能となっている。ヘッドジンバルアセンブリ１０３を回転させると、スライダ１０７は、ハードディスク１０１の半径方向を横切る方向に移動する。
【００２６】
図５は、スライダ１０７の斜視拡大図である。スライダ１０７は、略直方体形状をなし、基台１０７ａの先端面上に薄膜磁気ヘッド１０５が形成されている。薄膜磁気ヘッド１０５は、図示しないオーバーコート層によって保護されている。図５における手前側の面は、ハードディスク１０１の記録面１０１ａに対向する面であり、エアベアリング面（ＡＢＳ：Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）１０９と称されるものである。ハードディスク１０１が回転する際、この回転に伴う空気流によってスライダ１０７が浮上し、エアベアリング面１０９はハードディスク１０１の記録面１０１ａから隔離する。このとき、エアベアリング面１０９とハードディスク１０１の記録面１０１ａとの間隔はわずかであり、微小な異物、例えば最大径が０．５μｍ以下の異物がエアベアリング面１０９に付着すると上記した動作に支障をきたす。従って、このような微小な異物をＴＥＭ、ＦＩＢ、ＳＥＭなどによって観察・解析することが必要となる。本実施形態では、このようにスライダ１０７のエアベアリング面１０９に付着した微小な異物を含む領域を所定の観察領域として想定する。
【００２７】
図６〜図１０は、上記したＦＩＢ装置１を用いて、スライダ１０７から微小な異物が付着した部分を微小サンプルとして切り出して観察・解析する方法を説明するための図である。
【００２８】
図６（ａ）は、スライダ１０７のエアベアリング面１０９の一部を拡大した図である。また、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示されたスライダ１０７のＩ−Ｉ断面を示す断面図である。ＦＩＢ装置１にスライダ１０７をセットした後、検出器１５によりエアベアリング面１０９を観察しながら異物Ｄを探し当てる。以下において、異物Ｄを含む領域を所定の観察領域１１７として説明する。なお、異物Ｄの断面を観察したいときは、図６（ａ）に示されるように観察領域１１７の幅を異物Ｄの径より細く想定するとよい。観察領域１１７をこのように想定し、観察領域１１７の幅に基づいて観察対象物を薄膜化することによって、異物Ｄの断面を観察することができる。
【００２９】
次に、図６（ｃ）及び（ｄ）に示されるように、観察領域１１７の位置を示すための仮の目印１１９を観察領域１１７の近傍に形成する。仮の目印１１９の形成方法としては、例えばＦＩＢ装置１のイオン光学系５からイオンビームＩ（図１参照）を照射して、観察領域１１７近傍の所望の位置に溝状の仮の目印１１９を形成するとよい。あるいは、デポジションガスＧを噴射しながらイオンビームＩを観察領域１１７近傍の所望の位置に照射してデポジション膜を形成し、このデポジション膜を仮の目印１１９としてもよい。また、仮の目印１１９を複数、例えば観察領域１１７近傍であって観察領域１１７を挟む位置に形成してもよい。
【００３０】
続いて、図６（ｅ）及び（ｆ）に示されるように、スライダ１０７のエアベアリング面１０９における観察領域１１７を覆う領域に、デポジションガスＧを噴射するとともにイオンビームＩを照射してデポジション膜１２１を形成する。このデポジション膜１２１は、微小サンプルを切り出す際に、イオンビームＩによって微小サンプルが損傷しないように微小サンプルを保護するための保護膜となる。また、このとき、仮の目印１１９が露出するようにデポジション膜１２１を形成する。仮の目印１１９は、その全部が露出していても良いし、その一部が露出していてもよい。デポジション膜１２１の寸法は、観察領域１１７を覆うのに充分な寸法とするとよい。例えば、デポジション膜１２１を長さ１０〜２０μｍ、幅２〜４μｍに形成する。また、デポジション膜１２１の厚さは、イオンビームＩによって微小サンプルを切り出す作業時間やイオンビームＩの強度に応じて所望の厚さとすることができる。例えば、デポジション膜１２１を厚さ０．５〜１μｍに形成する。
【００３１】
続いて、図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように、デポジション膜１２１上に凸状の目印１２３を形成する。すなわち、デポジション膜１２１のうち観察領域１１７を覆う部分を仮の目印１１９に基づいて認識し、観察領域１１７を覆う部分の表面上にデポジションガスＧを噴射するとともにイオンビームＩを照射して、デポジション膜からなる目印１２３を形成する。このとき、観察領域１１７の外形に応じた形状寸法となるように目印１２３を形成する。例えば、本実施形態では目印１２３を観察領域１１７の長手方向に延びた方形とし、長手方向と交差する方向の幅が観察領域１１７の幅と略一致するように観察領域１１７上に目印１２３を形成する。或いは、目印１２３の幅は観察領域１１７の幅よりも所定寸法だけ小さいか、または大きくても良い。また、目印１２３を炭素Ｃを含む材料からなるように形成すれば、目印１２３の側面同士の角や上面と側面との間の角を鋭く形成することができる。また、目印１２３をデポジション膜１２１と同じ材料で形成すれば、デポジション膜１２１を形成した後に続けて目印１２３を形成できるので作業が容易である。なお、目印１２３の外形寸法としては、ＳＩＭなどにおける視認性を考慮して、例えば幅０．３μｍ、厚さ０．５〜１μｍ程度がよい。目印１２３を必要以上に大きく形成すると、視認性は向上するが、形成に時間がかかり非効率的となる。目印１２３の形成時間は、１分程度を目安にするとよい。
【００３２】
続いて、図７（ｃ）及び（ｄ）に示されるように、観察領域１１７の長手方向と交差する方向の遠方から観察領域１１７に近づくに従って階段状に深くなるようにスライダ１０７のエアベアリング面１０９をイオンビームＩにより除去して、階段状の溝１２５ａを形成する。こうして、微小サンプルの前面が形成される。
【００３３】
続いて、図７（ｅ）及び（ｆ）に示されるように、観察領域１１７の周囲をイオンビームＩにより除去して、溝１２５ｂを形成する。こうして、微小サンプル１２７の背面及び両側面が形成される。なお、このとき、微小サンプル１２７の周囲の一部を連結部分１２８として除去せずに残す。この工程では、スライダ１０７においてイオンビームＩにより除去される部分の体積が大きいので、多量の除去屑が発生する。
【００３４】
続いて、図８（ａ）及び（ｂ）に示されるように、微小サンプル１２７の底部をイオンビームＩにより斜め方向から除去する。こうして、微小サンプル１２７の底面が形成される。
【００３５】
続いて、図８（ｃ）及び（ｄ）に示されるように、微小サンプル１２７を取り出すためのプローブ１２９を微小サンプル１２７に取り付ける。すなわち、プローブ１２９の先端をデポジション膜１２１の上面に当て、デポジション膜１３１をプローブ１２９の先端とデポジション膜１２１上の一部とを覆うように形成する。このデポジション膜１３１によって、プローブ１２９と微小サンプル１２７とが互いに固定される。
【００３６】
続いて、図８（ｅ）〜（ｇ）に示されるように、図８（ｃ）及び（ｄ）に示された連結部分１２８をイオンビームＩにより除去して、微小サンプル１２７を取り出す。このとき、微小サンプル１２７に固定されたプローブ１２９を操作することにより、微小サンプル１２７を移動させる。
【００３７】
続いて、図９（ａ）及び（ｂ）に示されるように、微小サンプル１２７を支持台２１上に固定する。なお、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示された微小サンプル１２７のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す断面図である。このとき、微小サンプル１２７が支持台２１に接するように微小サンプル１２７を移動し、デポジション膜１３５を微小サンプル１２７の一側面上から支持台２１上にわたって形成する。加えて、デポジション膜１３３を微小サンプル１２７の背面上から支持台２１上にわたって形成する。このデポジション膜１３３及び１３５により、微小サンプル１２７が支持台２１上に固定される。そして、プローブ１２９をイオンビームＩにより切断する。
【００３８】
続いて、図９（ｃ）及び（ｄ）に示されるように、微小サンプル１２７の前面及び背面の近傍部分をイオンビームＩにより除去して、微小サンプル１２７を観察領域１１７の幅まで薄膜化する。このとき、観察領域１１７の幅を、目印１２３の寸法形状に基づいて認識する。すなわち、目印１２３は、長手方向と交差する方向の幅が観察領域１１７の幅と略一致するように観察領域１１７上に形成されているので、目印１２３の幅に基づいて観察領域１１７の幅を認識できる。こうして、スライダ１０７及び異物Ｄの断面をＴＥＭにより観察するための薄膜部分１２７ａが形成される。なお、この薄膜化は、微小サンプル１２７の前面及び背面のいずれか一方の近傍部分を除去することにより行ってもよい。
【００３９】
図１０は、微小サンプル１２７の薄膜部分１２７ａを観察するためのＴＥＭ５０を示す図である。ＴＥＭ５０は、電子発生装置５１、及び検出装置５３を備えている。微小サンプル１２７の薄膜部分１２７ａは、電子発生装置５１と検出装置５３との間にセットされる。電子発生装置５１は電子銃及び集束レンズなどから構成されており、薄膜部分１２７ａに電子ビームＥ１を照射する。そして、電子ビームＥ１のうち薄膜部分１２７ａを透過することができた電子が、電子ビームＥ２として検出装置５３に入射する。検出装置５３は、対物レンズ、投影レンズ、及び蛍光スクリーンなどから構成されており、電子ビームＥ２に基づいて蛍光スクリーン上に像を形成する。こうして、薄膜部分１２７ａの像が得られ、例えば異物Ｄの組成などを観察・解析することができる。
【００４０】
以上に説明した、本実施形態による観察対象物の加工方法及び微細加工方法は、以下の効果を有する。すなわち、本実施形態による観察対象物の加工方法及び微細加工方法では、所定の観察領域１１７を認識するための目印１２３を凸状に形成するので、観察領域１１７の周辺をＦＩＢ等により除去する際に除去屑などにより目印１２３が認識できなくなることはない。従って、観察領域１１７周辺を除去する際に観察領域１１７の位置を正確に認識することができる。また、観察領域１１７上に目印を形成する場合に、溝状の目印だと微小サンプル１２７を傷つけることとなるが、目印１２３のように目印を凸状に形成することによって、微小サンプル１１７を傷つけずに済む。
【００４１】
また、本実施形態による観察対象物の加工方法及び微細加工方法では、観察領域１１７の外形に応じた形状寸法を有する目印１２３を形成する。これによって、観察領域１１７周辺を除去する際に観察領域１１７の外形を正確に認識することができる。なお、本実施形態では観察領域１１７の長手方向と交差する方向の目印１２３の幅が観察領域１１７の幅と略一致するように形成されているが、目印１２３を凸状に形成する際の若干の外形の拡がりを考慮して、観察領域１１７の幅よりも少し（例えば０．０１〜０．０５μｍ）狭い幅に形成すればより好適である。
【００４２】
また、本実施形態による観察対象物の加工方法及び微細加工方法では、目印１２３がデポジション膜１２１における観察領域１１７を覆う部分に形成されるので、微小サンプル１２７を切り出した時に目印１２３も微小サンプル１２７に含まれる。従って、微小サンプル１２７を切り出した後に観察領域１１７の幅まで微小サンプル１２７を薄膜化する際に、観察領域１１７の位置を正確に認識することができる。
【００４３】
また、本実施形態による観察対象物の加工方法及び微細加工方法では、観察領域１１７の近傍に形成した仮の目印１１９に基づいて凸状の目印１２３を形成する。本実施形態のように観察領域１１７（異物Ｄ）がデポジション膜１２１により隠れるような場合には、デポジション膜１２１を形成する前に予め仮の目印１１９を形成しておくことによって、凸状の目印１２３を正確な位置に形成することができる。
【００４４】
また、本実施形態による観察対象物の加工方法では、凸状の目印１２３を、デポジション膜１２１上に形成している。これによって、観察領域１１７周辺を除去する際に観察領域１１７の位置をより正確に認識することができる。
【００４５】
また、本実施形態による観察対象物の加工方法では、凸状の目印１２３が、炭素Ｃを含む材料からなる。目印１２３を様々な材料を用いて形成することができるが、中でも炭素Ｃを用いると、比較的小さなビーム径により堆積させることができるので、より鋭い角をもつ形状に形成できることを発明者は見い出した。すなわち、目印１２３の角を鋭く形成すれば、観察領域１１７の位置をより正確に認識することができる。また、炭素によって目印１２３を高硬度に形成できるので、観察領域１１７の周囲を除去する際に、目印１２３がイオンビームＩの回り込みを受けても削られにくくすることができる。
【００４６】
図１１（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態による観察対象物の加工方法及び微細加工方法の変形例を示す図である。図１１（ａ）を参照すると、観察領域１１７の長手方向の両端に凸状の目印１２３ａ及び１２３ｂが方形に形成されている。凸状の目印１２３ａ及び１２３ｂをこのように形成してもよく、これにより、２つの目印１２３ａ及び１２３ｂの間に存在する観察領域１１７の位置をより正確に認識することができる。また、図１１（ｂ）を参照すると、観察領域１１７の長手方向の両端に凸状の目印１２３ａ及び１２３ｂが円形に形成されている。このように、凸状の目印１２３を方形以外の様々な形状に形成してもよい。
【００４７】
（第２の実施の形態）
以下に、本発明による観察対象物の加工方法及び微細加工方法の第２実施形態を説明する。本実施形態では、光記録媒体を観察対象物とする。すなわち、光記録媒体において解析用データが記録された部分をサンプルとして切り出し、ＴＥＭにより観察する。なお、本実施形態において用いるＦＩＢ装置の構成は第１実施形態におけるＦＩＢ装置１の構成と同様なので、ＦＩＢ装置に関する詳細な説明を省略する。
【００４８】
本実施形態による観察対象物の加工方法及び微細加工方法を説明する前に、本実施形態において用いられる光記録媒体について説明する。図１２（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態において用いられる光記録媒体の例を示す図である。なお、本実施形態においては、光記録媒体として「光散乱型スーパーレンズ（Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ／Ｓｕｐｅｒ−Ｒｅｓｏｌｕｓｉｏｎ  Ｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（超解像近接場構造）の略称）」と呼ばれるものを用いている。図１２（ａ）は、光記録媒体２００の全体を示す斜視図である。図１２（ｂ）は、光記録媒体２００の主面２０３の一部を拡大した平面図である。図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）に示された光記録媒体２００のＩＶ−ＩＶ断面を示す断面図である。図１２（ｄ）は、図１２（ｂ）に示された光記録媒体２００のＶ−Ｖ断面を示す断面図である。
【００４９】
図１２（ａ）を参照すると、光記録媒体２００は円盤状を呈しており、主面２０３を有している。また、光記録媒体２００の中心部分には、記録装置及び再生装置において回転軸が挿通される孔２０４が形成されている。
【００５０】
また、図１２（ｂ）及び（ｃ）を参照すると、光記録媒体２００の主面２０３には、グルーブ２０５及びランド２０７が交互に形成されている。本実施形態では、グルーブ２０５はデータが記録される領域であり、ランド２０７はグルーブ２０５を分断する領域である。グルーブ２０５及びランド２０７は、図１２（ａ）に示された孔２０４を中心とする同心円状にそれぞれ形成されており、図１（ｂ）ではグルーブ２０５及びランド２０７の長手方向と光記録媒体２００の円周方向とが一致する。また、グルーブ２０５はランド２０７に対して凹状に形成されている。グルーブ２０５の幅は例えば０．５μｍに形成され、ランド２０７の幅は例えば０．７μｍに形成されている。
【００５１】
また、図１２（ｃ）及び（ｄ）を参照すると、光記録媒体２００は、基板２０９を有している。そして、基板２０９の上に、第１の保護層２１１、記録層２１３、第２の保護層２１５、熱発生層２１７、及び第３の保護層２１９が順に積層されている。
【００５２】
熱発生層２１７は、ＡｇＳｂＴｅまたはＧｅＳｂＴｅを含んでおり、記録層２１３に熱を供給するための層である。熱発生層２１７は、レーザ光を照射されると該レーザ光を吸収して熱を発生する。発生した熱は、第２の保護層２１５を介して記録層２１３に供給される。
【００５３】
記録層２１３は、光記録媒体２００に記録されるデータを保持する層である。記録層２１３は、金属化合物を含んでいる。この金属化合物は、常温で気体である物質を、該金属化合物が加熱されることにより分離することができる。記録層２１３は、加熱により金属化合物から当該物質が分離されることによって体積が増加する。本実施形態では、記録層２１３はこのような金属化合物としてＰｔＯＸなどの金属酸化物を含んでいる。記録層２１３は、熱発生層２１７から熱を供給されると、金属酸化物に含まれる酸素が分離されて体積が増加する。これにより、記録層２１３の厚さが変化する。すなわち、光記録媒体２００に記録されるデータに応じたレーザ光を熱発生層２１７に照射することにより、記録層２１３は当該データに応じて厚さが変化する。記録層２１３に含まれる金属化合物としては、金属酸化物以外にも例えば金属窒化物などが用いられる。この場合、記録層２１３は、熱発生層２１７から熱を供給されると、金属窒化物に含まれる窒素が分離されて体積が増加する。
【００５４】
第１の保護層２１１及び第２の保護層２１５は、記録層２１３を保護するとともに、記録層２１３の厚さの変化分を吸収するための層である。また、第２の保護層２１５は、記録層２１３と熱発生層２１７とを分離するための層でもある。第３の保護層２１９は、光記録媒体２００を使用または保存する際に、記録層２１３及び熱発生層２１７が損傷を受けないようにするための層である。
【００５５】
ここで、光記録媒体２００に解析用データを記録する方法を説明する。図１３（ａ）は、光記録媒体２００に解析用データを記録するための記録装置の構成を示す図である。図１３（ａ）を参照すると、光記録媒体２００は記録装置６１にセットされている。記録装置６１は、レーザ光源６５、制御装置６７、及び入力装置６９を備えている。レーザ光源６５は、光記録媒体２００へデータを記録するためのレーザ光Ｌを照射するための装置である。また、制御装置６７は、レーザ光源６５から照射されるレーザ光Ｌのパルスパターン及び照射エネルギーを制御するための装置である。光記録媒体２００へ照射されるレーザ光Ｌに関する指示は、入力装置６９から制御装置６７へ入力される。制御装置６７は、入力装置６９から入力された指示に基づいて、レーザ光Ｌのパルスパターン及び照射エネルギーを制御する。
【００５６】
この記録装置６１を用いて、光記録媒体２００のグルーブ２０５に解析用データを記録する。解析用データとは、光記録媒体２００において観察・解析したい内部状態を実現するためのデータである。光記録媒体２００の様々な内部状態を観察・解析するために、この解析用データを、様々な条件下で記録する。例えば、記録の上書きを多数回繰り返した後の内部状態を観察したいのであれば、解析用データを複数回、同一のグルーブ２０５に記録するとよい。あるいは、レーザ光Ｌの強度と記録層２１３の厚さとの関係を解析したいのであれば、様々な強度のレーザ光Ｌを異なるグルーブ２０５にそれぞれ照射し、データを記録するとよい。
【００５７】
図１３（ｂ）は、解析用データが記録された光記録媒体２００の主面２０３を示す拡大図である。また、図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）のＶＩ−ＶＩ断面（グルーブ２０５断面）を示す断面図である。光記録媒体２００のグルーブ２０５に解析用データを記録すると、図１３（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、グルーブ２０５の記録層２１３には複数のデータ記録部分２２３が記録方向に沿って並んで形成される。すなわち、データ記録部分２２３は、解析用データに応じたレーザ光Ｌをグルーブ２０５の熱発生層２１７に照射することにより記録層２１３の厚さを変化させて形成される。
【００５８】
以上のように解析用データが記録された光記録媒体２００を観察・解析するための、本実施形態による観察対象物の加工方法及び微細加工方法を説明する。図１４〜図１７は、上記したＦＩＢ装置１を用いて、光記録媒体２００から解析用データが記録されているグルーブ２０５の一部を微小サンプルとして切り出して観察・解析する方法を説明するための図である。
【００５９】
図１４（ａ）には、光記録媒体２００の主面２０３の一部が示されている。また、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示された光記録媒体２００のＶＩＩ−ＶＩＩ断面を示す断面図である。ＦＩＢ装置１に光記録媒体２００をセットした後、データ記録部分２２３が形成されているグルーブ５の一部の領域を所定の観察領域２２１として想定する。次に、図１４（ｃ）及び（ｄ）に示されるように、デポジションガスＧを噴射するとともにイオンビームＩを照射して観察領域２２１を覆うデポジション膜２２５を形成する。
【００６０】
続いて、図１４（ｅ）及び（ｆ）に示されるように、グルーブ５の幅に応じた形状寸法、例えば本実施形態ではグルーブ５と略等しい幅を有する凸状の目印２２７をグルーブ５の位置にあわせてデポジション膜２２５上に形成する。或いは、凸状の目印２２７を、グルーブ５の幅よりも所定寸法だけ小さな幅を有するように、または、所定寸法だけ大きな幅を有するように形成してもよい。このとき、観察領域２２１を挟むように観察領域２２１の両端に目印２２７を形成してもよい。目印２２７の長さ及び厚さについては、第１実施形態の目印１２３と同様である。
【００６１】
続いて、図１５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、観察領域２２１の長手方向と交差する方向の遠方から観察領域２２１に近づくに従って階段状に深くなるように光記録媒体２００の主面２０３をイオンビームＩにより除去して、階段状の溝２２９ａを形成することにより微小サンプルの前面を形成する。続いて、図１５（ｃ）及び（ｄ）に示されるように、観察領域２２１の周囲をイオンビームＩにより除去して、溝２２９ｂを形成することにより微小サンプル２３３の背面及び両側面を形成する。このとき、目印２２７に基づいて観察領域２２１の位置を認識する。なお、微小サンプル２３３の周囲の一部を連結部分２３１として除去せずに残す。続いて、図１５（ｅ）及び（ｆ）に示されるように、微小サンプル２３３の底部をイオンビームＩにより斜め方向から除去することにより、微小サンプル２３３の底面を形成する。
【００６２】
続いて、図１６（ａ）及び（ｂ）に示されるように、微小サンプル２３３を取り出すためのプローブ２３５を微小サンプル２３３に取り付ける。すなわち、プローブ２３５の先端をデポジション膜２２５の上面に当て、デポジション膜２３７をプローブ２３５の先端とデポジション膜２２５上の一部とを覆うように形成する。このデポジション膜２３７によって、プローブ２３５と微小サンプル２３３とが互いに固定される。続いて、図１６（ｃ）〜（ｅ）に示されるように、図１６（ａ）及び（ｂ）に示された連結部分２３１をイオンビームＩにより除去して、微小サンプル２３３を取り出す。このとき、微小サンプル２３３に固定されたプローブ２３５を操作することにより、微小サンプル２３３を移動させる。
【００６３】
続いて、図１６（ｆ）及び（ｇ）に示されるように、微小サンプル２３３を支持台２１上に固定する。なお、図１６（ｇ）は、図１６（ｆ）に示された微小サンプル２３３のＩＸ−ＩＸ断面を示す断面図である。このとき、第１実施形態と同様にデポジション膜２３９及び２４１によって微小サンプル２３３を支持台２１に固定する。続いて、図１７（ａ）及び（ｂ）に示されるように、微小サンプル２３３の前面及び背面の近傍部分をイオンビームＩにより除去して、微小サンプル２３３を薄膜化する。こうして、解析用データが記録されたグルーブ５の断面をＴＥＭにより観察するための薄膜部分２３３ａが形成される。なお、この薄膜部分２３３ａを観察するＴＥＭは第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【００６４】
本実施形態による観察対象物の加工方法及び微細加工方法では、所定の観察領域２２１を認識するための目印２２７を凸状に形成するので、観察領域２２１の周辺をＦＩＢ等により除去する際に除去屑などにより目印２２７が認識できなくなることはない。従って、観察領域２２１周辺を除去する際に観察領域２２１の位置を正確に認識することができる。
【００６５】
また、本実施形態による観察対象物の加工方法及び微細加工方法では、グルーブ２０５を観察領域としている。そして、グルーブ２０５の幅に応じた幅を有する凸状の目印２２７をグルーブ２０５の位置にあわせてデポジション膜２２５上に形成する。これによって、観察領域２２１すなわちグルーブ２０５の周辺部分を除去する際、特に微小サンプル２３３を薄膜化する際にグルーブ２０５の位置及び幅を正確に認識することができる。なお、本実施形態ではグルーブ２０５に解析用データを記録してこのグルーブ２０５を観察領域２２１としているが、ランド２０７を観察領域としてもよいことは勿論である。その場合、凸状の目印２２７をランド２０７の幅に応じた幅に形成するとよい。
【００６６】
本発明による観察対象物の加工方法及び微細加工方法は、上記した実施形態に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記した実施形態では、本発明による観察対象物の加工方法及び微細加工方法をＴＥＭによる観察・解析において用いているが、この他にも走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＳＥＭ）や、オージェ電子分光法（Ａｕｇｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ、ＡＥＳ）、原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＡＦＭ）などを用いた観察・解析においても、観察対象物の観察領域周辺を除去する際に、本発明により観察領域の位置を容易に認識することができる。
【００６７】
また、上記した実施形態では、本発明による観察対象物の加工方法及び微細加工方法をＦＩＢ加工により微小サンプルを切り取る際に用いているが、この他にも例えばアルゴンエッチング法などにより観察領域を加工する際においても該観察領域の位置を容易に認識することができる。
【００６８】
また、上記した実施形態では、ハードディスク装置のスライダ及び光記録媒体を観察対象物としている。本発明による観察対象物の加工方法及び微細加工方法では、これら以外にも様々な物を観察対象物及び加工対象物とすることができる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明による観察対象物の加工方法及び微細加工方法によれば、観察対象物の観察領域周辺を除去する際に、観察領域の位置を正確に認識できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による観察対象物の加工方法及び微細加工方法の第１実施形態に用いられるＦＩＢ装置を示す図である。
【図２】図２は、イオン光学系を示す図である。
【図３】図３は、デポジション膜を形成する過程を示す図である。
【図４】図４は、ハードディスク装置の構成を示す斜視図である。
【図５】図５は、スライダの斜視拡大図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｆ）は、ＦＩＢ装置を用いて、スライダから微小な異物が付着した部分を微小サンプルとして切り出して観察・解析する方法を説明するための図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｆ）は、ＦＩＢ装置を用いて、スライダから微小な異物が付着した部分を微小サンプルとして切り出して観察・解析する方法を説明するための図である。
【図８】図８（ａ）〜（ｇ）は、ＦＩＢ装置を用いて、スライダから微小な異物が付着した部分を微小サンプルとして切り出して観察・解析する方法を説明するための図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｄ）は、ＦＩＢ装置を用いて、スライダから微小な異物が付着した部分を微小サンプルとして切り出して観察・解析する方法を説明するための図である。
【図１０】図１０は、微小サンプルを観察するためのＴＥＭを示す図である。
【図１１】図１１（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態による観察対象物の加工方法及び微細加工方法の変形例を示す図である。
【図１２】図１２（ａ）は、光記録媒体の全体を示す斜視図である。図１２（ｂ）は、光記録媒体の主面の一部を拡大した平面図である。図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）に示された光記録媒体のＩＶ−ＩＶ断面を示す断面図である。図１２（ｄ）は、図１２（ｂ）に示された光記録媒体のＶ−Ｖ断面を示す断面図である。
【図１３】図１３（ａ）は、光記録媒体に解析用データを記録するための記録装置の構成を示す図である。図１３（ｂ）は、解析用データが記録された光記録媒体の主面を示す拡大図である。また、図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）のＶＩ−ＶＩ断面（グルーブ断面）を示す断面図である。
【図１４】図１４（ａ）〜（ｆ）は、ＦＩＢ装置を用いて、光記録媒体から解析用データが記録されているグルーブの一部を微小サンプルとして切り出して観察・解析する方法を説明するための図である。
【図１５】図１５（ａ）〜（ｆ）は、ＦＩＢ装置を用いて、光記録媒体から解析用データが記録されているグルーブの一部を微小サンプルとして切り出して観察・解析する方法を説明するための図である。
【図１６】図１６（ａ）〜（ｇ）は、ＦＩＢ装置を用いて、光記録媒体から解析用データが記録されているグルーブの一部を微小サンプルとして切り出して観察・解析する方法を説明するための図である。
【図１７】図１７（ａ）及び（ｂ）は、ＦＩＢ装置を用いて、光記録媒体から解析用データが記録されているグルーブの一部を微小サンプルとして切り出して観察・解析する方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１…ＦＩＢ装置、２…観察対象物、２ａ…主面、３…試料室、５…イオン光学系、５…グルーブ、７…イオン源、９…ステージ、１１…真空排気系、１３…ノズル、１５…検出器、１７…制御装置、１９…表示装置、２１…支持台、２３…サプレッサー、２５…電極、２７…レンズ、３１…非点補正電極、３３…レンズ、３５…偏向電極、３７、３９、４１…電源、４３…デポジション膜、５１…電子発生装置、５３…検出装置、６１…記録装置、６５…レーザ光源、６７…制御装置、６９…入力装置、１００…ハードディスク装置、１０１…ハードディスク、１０１ａ…記録面、１０３…ヘッドジンバルアセンブリ、１０５…薄膜磁気ヘッド、１０７…スライダ、１０７ａ…基台、１０９…エアベアリング面、１１１…ジンバル、１１３…サスペンションアーム、１１５…支軸、１１７…観察領域、１１９…仮の目印、１２１、１３１、１３３、１３５…デポジション膜、１２３、１２３ａ、１２３ｂ…目印、１２５ａ、１２５ｂ…溝、１２７…微小サンプル、１２７ａ…薄膜部分、１２８…連結部分、１２９…プローブ。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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