(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面ＴＥＭ観察に供される試料の一端面を保持して集束イオンビームにより試料加工を行なう際に用いる試料作製台と、
加工後の前記試料を前記試料作製台から取り外すことなく試料作製台の試料を取りつけた側に着脱自在に合体され、ＴＥＭ観察時には試料作製台に保持されている前記試料の観察部がＴＥＭ装置のエレクトロンビームに対して垂直になるようにＴＥＭ装置に装着される装置取付部と、を備えていることを特徴とする断面ＴＥＭ観察用試料ホルダー。
【請求項２】
請求項１に記載された断面ＴＥＭ観察用試料ホルダーを備えたＴＥＭ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）観察用試料ホルダ−に関し、特に観察用試料を事前に加工する際の試料作製台も兼ねる試料ホルダーに関する。更に具体的には、本発明は、断面ＴＥＭ観察用試料ホルダ−に関するもので、断面試料作製から観察までを、容易に短時間で行えるようにする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩの基板や、配線部等の状態を検査する手法として、被検査対象物の一部を試料として切除した上で、該試料の所要箇所にＦＩＢ（集束イオンビ−ム）装置などによって加工を加え、この試料を試料ホルダーに保持した状態でＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）によって観察することが行われている。
従来のＴＥＭ用試料ホルダ−は、試料ホルダ−に試料を取り付けたまま試料作製ができないため、ＦＩＢ装置によって予め試料に加工を施した上で、加工を施した試料をホルダーに取付けてＴＥＭによる観察に供していた。このため、試料の付けはずし回数が多く、試料作製が困難で、多くの作業時間が必要であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
断面試料作製技術の１つとして、ＦＩＢ（集束イオンビ−ム）装置を用いる方法が知られている。この方法を簡単に説明すると、まず試料ホルダ−に装着可能な大きさ、形状となる様に試料を切り出し、その後、ＦＩＢ装置で観察部分を所定の厚さに加工する。そして、この試料の被観察面がＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）によって観察され易い方向に試料を向けた状態でＴＥＭ用試料ホルダ−に取り付け、ＴＥＭ観察を行なう。
即ち、図４(a) は従来のＴＥＭ用試料ホルダ−の構成図であり、このホルダー１は、中央部に穴２を有し、この穴２内に着脱自在に嵌合する環状のメッシュと呼ばれる金属箔３上に試料４を接着固定する。この試料はハッチングを付した被観察面がホルダー１の上面と平行となる向きにセットされる。この従来例に於ては、試料ホルダ−１に試料４を取り付けたままＦＩＢ装置による加工を行なうことができないので、試料に対してＦＩＢ装置による加工を終了した時点でメッシュ３に試料４を貼り付け、これを試料ホルダ−１に取り付けていた。(b) に示す様に試料を貼り付けた試料ホルダー１は所定の角度でＴＥＭ装置に固定され、試料の被観察面が矢印で示すＴＥＭからのエレクトロンビームの照射を受け易いように位置決めされる。
しかし、この従来の試料ホルダーを用いた断面観察においては、試料４が非常に小さいため（数ｍｍ以下）、試料４をＦＩＢ装置の試料台へ取り付け、取り外す作業、更にＴＥＭ用試料ホルダ−１へ取り付ける作業の過程において、何度も試料を着脱しなければならないため作業が困難であり、また時間も多く要することとなる。
【０００４】
また、他の従来例として、メッシュに試料を貼り付けた上で該メッシュをＦＩＢ装置の試料台に貼り付けるタイプがあるが、非常に小さい試料を接着剤を用いてメッシュに貼り付ける際に、接着剤が回り込んで観察面に付着する等の不具合が発生し易い為、作業性が悪かった。また、作製した試料を貼り付けたメッシュを試料台に固定する場合、メッシュ自体が薄い為、試料台上に垂直に立てることが難しい。メッシュ自体が傾倒していてもその分試料台を傾けることにより垂長方向（ビームが直交する方向）に位置決めすることは可能であるが、良いＴＥＭ試料を作製する為には、ＦＩＢ装置からのエッチング用のイオンビームの回り込み等を考慮し、垂直姿勢から数度傾けてＦＩＢ装置によるエッチングを受け得るようにする必要がある。
つまり、この従来例は、メッシュを用いる為、接着剤を付する位置が試料の観察部分に回り込み易く、またメッシュ自体が薄いので傾倒し易く、ＦＩＢ装置の試料台上に所望の角度で固定することが難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、試料ホルダ−を装置取付部と試料作製台とから構成し、切り出した小片試料をこの試料作製台に取り付けたままＦＩＢ装置による加工が行なえ、加工終了後に装置取付部と試料作製台とを容易に合体させることができる試料ホルダーを提供することを目的としている。
これにより試料を何度も付け外しする必要がなくなり、作業が容易に短時間で行なえ、試料作製歩留りも向上する。また、試料作製台への試料の取り付けは、そのまま接着剤などにより行えるため、別部材としてのメッシュを使う必要がなくなる。従って、薄いメッシュを使う場合の不具合がなくなる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為、本発明の断面ＴＥＭ観察用試料ホルダーは、断面ＴＥＭ観察に供される試料の一端面を保持して集束イオンビームにより試料加工を行なう際に用いる試料作製台と、加工後の上記試料を上記試料作製台から取り外すことなく試料作製台の試料を取りつけた側に着脱自在に合体され、ＴＥＭ観察時には上記試料作製台に保持されている上記試料の観察部がＴＥＭ装置のエレクトロンビームに対して垂直になるようにＴＥＭ装置に装着される装置取付部と、を備えていることを特徴とする。
本発明のＴＥＭ装置は、本発明の断面ＴＥＭ観察用試料ホルダーを備えたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のＴＥＭ用試料ホルダーについて説明する。図１(a) (b) は本発明の一形態例の試料ホルダーの構成図、図２(a) (b) 及び(c) は試料取付け状態説明図、試料加工後の状態説明図、及び試料を保持した試料作成台と装置取付部とを合体させた状態図である。
本発明のＴＥＭ用試料ホルダ−１０は、試料作製台１１と装置取付部１２とにより構成され、両者は組立分解自在となっている。
図１(a) が本発明のＴＥＭ用試料ホルダ−の組立状態の全体図である。この試料ホルダ−１０は、図１(b) のように試料作製台１１と装置取付部１２とに分解することができる。
図２(a) に示す様に、試料１３を試料作製台１の端面中央部に接着剤等によりを取り付け、この状態で図２(b) のように図示しないＦＩＢ装置により試料１３を加工する。符号１４はＦＩＢ装置による加工後のＴＥＭ観察部を示す。
【０００８】
こうして試料作製が終了した後、図２(c) のように試料作製台と装置取付部を合体させ、ＴＥＭ観察を行なう。ＴＥＭ観察部１４に対しては薄くエッチングされた面と直交する方向から、図示しないＴＥＭからのエレクトロンビームを照射することにより、観察が行われる。装置取付部１２の端縁には、試料作成台１１に取り付けられた試料１４を回避する形状の切欠き１２ａを形成し、この切欠き内に位置する試料に向けて、矢印方向からＴＥＭからのエレクトロンビームが照射されることとなる。
試料作製台と装置取付部との合体方法としては、クリップ状のものを用いて固定する、テ−プ類、接着剤などにより貼り付ける等、任意の方向を用いることができる。
なお、試料作製台１１の形状では、平坦な端面に接着しただけの試料１３が、試料作製台１１から脱落することも考えられるが、そのような時には、例えば図３のように該端面から試料保持用の突起１５を予め突設しておき、この突起１５上に試料を保持しつつ試料の一端面（非観察面）を接着すればよい。なお、この突起１５は、ＴＥＭのビームの透過を妨げない位置、寸法、形状を有するように設定することは勿論である。
図２(c) に示した状態で合体したホルダー１０は、図４(b) の従来例に示した如き状態でＴＥＭの台座上に固定されて観察に供される。
【０００９】
本発明では、従来例の様にメッシュを用いないので、接着剤を付する位置が、試料の観察部分の反対側となり、また試料は厚い試料作製台１１に固定されるので、その後のＦＩＢ装置の試料台への垂直固定も容易となり、加工精度を高めることができる。
ＴＥＭを用いた試料の観察方法自体は容易であるが、それに先立つ試料作製作業が極めて困難であり、本発明により初めて試料作製作業性と、作製後の試料をホルダーに保持する作業性を向上したものである。
【００１０】
【発明の効果】
発明のＴＥＭ用試料ホルダ−は、装置取付部と試料作製台とに分解でき、この試料作製台に試料を取り付けたままでＦＩＢ装置による加工が行えるため、何度も試料を付けはずしする必要がなくなり、作業が容易に短時間で行なえ、試料作製歩留りも向上する。
また、試料作製台への試料の取り付けは、そのまま接着剤などにより行なえるため、従来用いていたメッシュを使う必要がなくなり、作業性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  (a) (b) は本発明の一形態例の試料ホルダーの構成図。
【図２】  (a) (b) 及び(c) は試料取付け状態説明図、試料加工後の状態説明図、及び試料を保持した試料作成台と装置取付部とを合体させた状態図。
【図３】試料作製台の他の例を示す図。
【図４】  (a) 及び(b) は従来例の説明図。
【符号の説明】
１０  ＴＥＭ用試料ホルダ−、１１  試料作製台、１２  装置取付部、１３  試料、１４  ＴＥＭ観察部、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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