JP2003166918A - 半導体単結晶中の結晶欠陥観察用試料の作製方法 - Google Patents
半導体単結晶中の結晶欠陥観察用試料の作製方法Info
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- JP2003166918A JP2003166918A JP2001365011A JP2001365011A JP2003166918A JP 2003166918 A JP2003166918 A JP 2003166918A JP 2001365011 A JP2001365011 A JP 2001365011A JP 2001365011 A JP2001365011 A JP 2001365011A JP 2003166918 A JP2003166918 A JP 2003166918A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、微小結晶欠陥の透過型電子顕微鏡
観察に当たり、結晶欠陥位置を特定すると共に、特定さ
れた部位をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）観察に適するよ
うに、ＦＩＢ（収束イオンビーム）加工を施す方法を提
供する。 【解決手段】 微小欠陥の正確な位置を把握するため
に、微小欠陥部位の左右に対照的に擬似薄壁を作製し、
左右の薄壁の位置と微小欠陥位置とを透過型電子顕微鏡
の焦点電流により特定し、微小欠陥部位を薄膜化する。
微小欠陥を含む部位を薄膜化することによりＴＥＭ観察
像が鮮明となり微小欠陥を同定できる。
観察に当たり、結晶欠陥位置を特定すると共に、特定さ
れた部位をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）観察に適するよ
うに、ＦＩＢ（収束イオンビーム）加工を施す方法を提
供する。 【解決手段】 微小欠陥の正確な位置を把握するため
に、微小欠陥部位の左右に対照的に擬似薄壁を作製し、
左右の薄壁の位置と微小欠陥位置とを透過型電子顕微鏡
の焦点電流により特定し、微小欠陥部位を薄膜化する。
微小欠陥を含む部位を薄膜化することによりＴＥＭ観察
像が鮮明となり微小欠陥を同定できる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体単結晶中の
微小な結晶欠陥を透過型電子顕微鏡により観察するため
の試料作製方法に関し、詳細には収束イオンビーム加工
により欠陥観察箇所をより薄膜化し、鮮明な画像を得る
ことができる観察用試料の作製方法に関するものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】半導体デバイスの作製には、シリコン半
導体単結晶あるいは化合物半導体単結晶が用いられてい
る。これら半導体単結晶は、高純度で低欠陥であること
が要求され、高度に制御され製造されているが、単結晶
成長時に微小な結晶欠陥が導入されることが知られてい
る。半導体素子の微細化、高集積化に伴い、この微小な
欠陥の存在がデバイスの歩留まり低下の大きな要因とな
っており、これらの発生原因の究明とその対策が必要と
なってきている。 【０００３】しかしながら、結晶欠陥は極めて微小であ
るうえに密度が低いため、結晶欠陥の位置特定が困難
で、直接観察や分析できる技術が確立していないのが現
状である。 【０００４】半導体結晶中に存在する微小な欠陥を検出
・観察するのに適した装置として透過型電子顕微鏡（以
下、ＴＥＭ：Transmission Electron Microscopy ）が
ある。ＴＥＭにて観察するための試料は、電子線が透過
し像を形成するのに十分な薄さにする必要があり、シリ
コンの場合でも現状（加速電圧数百ｋＶ）では１μｍ以
下の薄膜にする必要がある。 【０００５】薄膜化する方法の一例としてイオンミリン
グ法と呼ばれる方法が用いられる。イオンミリング法
は、まず半導体基板から超音波加工機にて、試料を直径
３ｍｍφ程度に打ち抜き、次にラッピング装置にて厚さ
が１００μｍ程度になるまで研磨を行う。さらに、ディ
ンプルグラインダを用いてディスク状の試料の一方面を
ディンプルの中心付近の厚みが１０μｍ程度の厚みにな
るようにディンプル状に研磨する。続いてディンプル部
分に鏡面加工を施し、最後にイオンミリング装置により
中央部に直径が約０．１μｍの小孔が開く程度までミリ
ングを行うと、その近傍は０．１μｍ程度の薄膜とな
る。 【０００６】この薄膜部分をＴＥＭにて観察するのであ
るが、観察に適する薄膜部の位置をあらかじめ精密に設
定して、欠陥観察位置を薄膜部にすることは非常に困難
であるという問題があった。このためイオンミリング法
による薄膜化は、特定位置を観察するものではなく、適
切に薄膜化が行われた部位を選んで観察する、不特定部
位の評価にしか用いられないものであった。 【０００７】また、特開平１０−１９７４２３号公報に
は、結晶欠陥位置を特定するためのパターニングを施し
た後、特定された結晶欠陥を含んだ部分をパターンを参
照して切り出し、欠陥個所をＦＩＢにて切り出すものが
示されている。しかし、この方法はパターニングを施す
ものであるから、パターニングするための蒸着プロセス
に要する時間がかかるという問題があった。 【０００８】特開平１０−１９７４２３号公報に示され
た方法は、内部微小結晶欠陥のおおよその位置を検出し
マークを施すものであるから、マーキング精度の問題か
ら加工は１μｍ程度が限度であり、これ以上薄く加工す
ることは観察すべき欠陥を削り落としてしまう可能性が
ある。 【発明が解決しようとする課題】 【０００９】このように、ＴＥＭにて観察するための試
料は、電子線が透過し像を形成するのに十分な薄さにす
る必要があり、結晶欠陥部位を含んでかつ１μｍ以下、
好ましくは０．１μｍ程度の薄膜に加工する方法が必要
とされていた。 【００１０】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あって、基板内部にに存在する微小結晶欠陥の観察を行
う際に、既存の装置を用いて高精度で容易に、ＴＥＭ試
料作製が可能な方法を提供することを目的としている。 【課題を解決するための手段】 【００１１】本発明者らは、観察すべき微小欠陥位置を
特定するために、ＦＩＢ加工で１μｍ程度に薄膜化され
た従来の加工の後に、欠陥位置の左右に互い違いの薄壁
を作製する２段階のＦＩＢ加工を施し、ＴＥＭのフォー
カス電流値の相対比から微小欠陥位置を詳細に特定し、
欠陥前後の不要な部分を削除し電子線が透過可能な厚み
とすることとした。 【００１２】これにより、確実に微小欠陥部位を残し、
さらに電子線が透過する厚みにすることにより鮮明な像
を得ることができるものとなる。 【発明の実施の形態】 【００１３】以下、微小欠陥部位を残し、さらに電子線
が透過する厚みにする工程を図１から図４により詳細に
説明する。 【００１４】まず、図示しないＩＲ−ＬＳＴ（InfraRed
- Light Scattering Tomography）により基板内部に存
在する欠陥存在箇所２０を計測し、基板表面に重金属イ
オン、例えばガリウム、ゲルマニウム等によるエッチン
グ、あるいは原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Atomic Force M
icroscope ）法を応用した局所的な陽極酸化膜の蒸着を
施すことによって、図１（ａ）に示すように欠陥付近に
欠陥存在箇所２０を中心として上下左右にマーキング３
０を４箇所施す。 【００１５】マーキング３０は欠陥位置を中心に上下左
右の四方に施すものであるが、所望の位置に精度良くマ
ーキングできるものであれば、欠陥の左右に二カ所であ
ってもよい。なお、一つのマーキング長さは５μｍ程度
が望ましい。さらに欠陥場所をコンマ数μの精度で特定
できるものであればさらによい。 【００１６】また、マーキング３０は図示しないＦＩＢ
装置に付属の二次イオン(ＳＩＭ：Secondary Ion Micro
scopy)像でマーキング場所を確認できるものであれば手
法を問わない。ＳＩＭ像とはイオンを照射し、出てくる
二次電子・イオンを検出し画像化し位置を検出するもの
で、特に元素種類の違いにより顕著なコントラストの変
化が生じることにより位置を検出するものである。 【００１７】次に、マーキング３０を施した箇所を含ん
だ部分が中心にくるようにして矩形状に試料を図示しな
いダイシング装置で切り出す。切り出す大きさは次工程
のＦＩＢ加工で加工しやすい大きさであれば特に限定さ
れるものではないが、１〜３ｍｍ程度の矩形状が望まし
い。これにより次工程のＦＩＢ加工時間を短くすること
ができる。 【００１８】次に、図１（ｂ）に示すように、マーキン
グ３０の位置を目安にＦＩＢ加工により欠陥存在箇所２
０を中心に厚さ約１〜２μｍの１次薄壁１１と補強壁１
３を残すＨ状に切り出す。この時の１次薄壁１１の幅は
後行程の作業の簡便さから３〜３０μｍが望ましい。３
μｍ以下の場合は本発明の形状を作製することが困難と
なり、また３０μｍ以上では薄壁の強度の関係から、だ
れや撓みを生じ、ＴＥＭ観察が不可能となる。 【００１９】ＦＩＢ装置は、マスクを用いることなく、
加速したイオンビームを極めて細く絞り入射することで
高精度に削り取るが可能で、ごく微細な加工ができる装
置である。このためＦＩＢは、図１（ｂ）に示すような
形状に試料の不要な部分を選択的にイオンエッチングす
るのに最適である。 【００２０】通常はこの状態でＴＥＭ観察を行うが、１
次薄壁１１が１〜２μｍと厚いため鮮明な明視野像が得
られない上に、電子線照射による種々の妨害線発生によ
り精密な分析が困難になる。また、この状態で鮮明に観
察可能な厚さまで薄くしようとすると、厚み方向のどの
位置に微小欠陥２１があるかわからずに削ることにな
り、下手をすると観察すべき微小欠陥２１を削り落とす
こととなる。 【００２１】本発明はさらに、図２に示すようにＦＩＢ
加工により欠陥存在箇所２０の左右に適当な幅をもつ擬
似薄壁１５，１６を１次薄壁１１に作製する。この時、
欠陥存在箇所２０から０．５μｍ以上離した場所に幅１
μｍ以上、厚さ０．１μｍ以下の擬似的な薄壁を左右互
い違いに段差をつけて作製する。幅は１μｍ以上であれ
ば、電子顕微鏡内の幾何学的な構造から、試料傾斜機構
を利用し疑似薄膜上に電子線が細部まで照射できる。 【００２２】また電子線の焦点距離を疑似薄膜１５、１
６で合わせるためには０．１μｍ以下、好ましくは２０
ｎｍ程度の薄さが必要になる。この段差が本発明のＦＩ
Ｂ加工の特徴となる形状で、ＴＥＭ観察時、内部欠陥の
座標を知る重要な手がかりとなる。 【００２３】なお微小欠陥が複数個存在した場合には、
擬似薄壁を複数個作製しておけばＦＩＢ加工作業の短縮
につながる。 【００２４】この後、ＦＩＢ加工した試料を電子顕微鏡
内に導入し、左右それぞれの薄壁１５、１６と微小欠陥
２１の焦点距離を電子顕微鏡内の対物レンズの電流値か
ら読みとる。例えば、図３により説明すると、擬似薄壁
１５を焦点としたときの対物レンズの電流値をａ、擬似
薄壁１６を焦点としたときの対物レンズの電流値をｂ、
微小欠陥２１を焦点としたときの対物レンズの電流値を
ｓとしたとき、疑似薄壁１５の焦点距離をＺａ、疑似薄
壁１６の焦点距離をＺｂ、微小欠陥２１の焦点距離をＺ
ｓとして、（Ｚａ−Ｚｓ）と（Ｚｂ−Ｚｓ）の絶対値の
比率から微小欠陥２１の座標を知ることができる。 【００２５】電子顕微鏡では二次元（ＸＹ平面）的に欠
陥位置を把握できる反面、深さ方向の情報を把握するこ
とが困難であるが、意図的に欠陥存在箇所の左右に段差
をつけた擬似薄壁１５，１６の焦点距離を利用するとい
うことで、Ｚａ、Ｚｂの算出が可能となる。 【００２６】Ｚａ、Ｚｂの詳細な焦点距離（薄壁の表
裏）を知るためには、図２に示すように厚さ２０ｎｍ程
度の壁を残す。この厚さ以上であると、電子線が試料を
透過せず、正確な焦点距離を得ることができない。ま
た、薄すぎるとＦＩＢ加工が困難になると共に形状を維
持できなくなり焦点距離を測定することができない。 【００２７】微小欠陥２１は、壁が左右の疑似薄壁１
５、１６と比べ厚いため、鮮明な欠陥像は得られない。
しかし欠陥像が得られる焦点距離が狭いため、焦点を表
面（Ｚｂ）から裏面（Ｚａ）へと移動させた時に、おお
よその焦点の情報が得られる。これから、ＺｓとＺａ／
Ｚｂの関係を求めることができる。 【００２８】この後、計算した比率から図４に示すよう
にＦＩＢ加工により微小欠陥２１を含んで２０ｎｍ程度
になるように２次薄壁１２の前後を薄く切り取り加工す
る。 【００２９】このようにしてできた微小欠陥２１を含む
２次薄壁１２を試料としてＴＥＭ観察することにより、
より鮮明な欠陥像を得ることができる。 【００３０】ＴＥＭにて観察した結果の例を図５に示す
が、図５（ａ）は、欠陥を含む領域の厚みが１μｍのも
ので、観察像がはっきりせず欠陥の同定ができない。し
かし、図５（ｂ）に示す２０ｎｍまで欠陥を含む領域を
薄膜化したものは観察像がはっきりしており、欠陥は多
面体酸素析出物であることが判明できる。 【００３１】 【発明の効果】微小欠陥の正確な位置を把握するため
に、ＦＩＢ加工により微小欠陥部位の左右に対照的に擬
似薄壁を作製し、左右の薄壁の位置と微小欠陥位置とを
透過型電子顕微鏡の焦点電流により特定するという既存
の装置を用いて微小欠陥部位を薄膜化することができ
る。これにより微小欠陥を含む部位を薄膜化でき、ＴＥ
Ｍ観察像が鮮明となり微小欠陥の同定が可能となる。ま
た、２段階に微小欠陥位置を決定するため欠陥を削り取
ってしまうということがなくなり、欠陥観察の失敗がな
くなる。
微小な結晶欠陥を透過型電子顕微鏡により観察するため
の試料作製方法に関し、詳細には収束イオンビーム加工
により欠陥観察箇所をより薄膜化し、鮮明な画像を得る
ことができる観察用試料の作製方法に関するものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】半導体デバイスの作製には、シリコン半
導体単結晶あるいは化合物半導体単結晶が用いられてい
る。これら半導体単結晶は、高純度で低欠陥であること
が要求され、高度に制御され製造されているが、単結晶
成長時に微小な結晶欠陥が導入されることが知られてい
る。半導体素子の微細化、高集積化に伴い、この微小な
欠陥の存在がデバイスの歩留まり低下の大きな要因とな
っており、これらの発生原因の究明とその対策が必要と
なってきている。 【０００３】しかしながら、結晶欠陥は極めて微小であ
るうえに密度が低いため、結晶欠陥の位置特定が困難
で、直接観察や分析できる技術が確立していないのが現
状である。 【０００４】半導体結晶中に存在する微小な欠陥を検出
・観察するのに適した装置として透過型電子顕微鏡（以
下、ＴＥＭ：Transmission Electron Microscopy ）が
ある。ＴＥＭにて観察するための試料は、電子線が透過
し像を形成するのに十分な薄さにする必要があり、シリ
コンの場合でも現状（加速電圧数百ｋＶ）では１μｍ以
下の薄膜にする必要がある。 【０００５】薄膜化する方法の一例としてイオンミリン
グ法と呼ばれる方法が用いられる。イオンミリング法
は、まず半導体基板から超音波加工機にて、試料を直径
３ｍｍφ程度に打ち抜き、次にラッピング装置にて厚さ
が１００μｍ程度になるまで研磨を行う。さらに、ディ
ンプルグラインダを用いてディスク状の試料の一方面を
ディンプルの中心付近の厚みが１０μｍ程度の厚みにな
るようにディンプル状に研磨する。続いてディンプル部
分に鏡面加工を施し、最後にイオンミリング装置により
中央部に直径が約０．１μｍの小孔が開く程度までミリ
ングを行うと、その近傍は０．１μｍ程度の薄膜とな
る。 【０００６】この薄膜部分をＴＥＭにて観察するのであ
るが、観察に適する薄膜部の位置をあらかじめ精密に設
定して、欠陥観察位置を薄膜部にすることは非常に困難
であるという問題があった。このためイオンミリング法
による薄膜化は、特定位置を観察するものではなく、適
切に薄膜化が行われた部位を選んで観察する、不特定部
位の評価にしか用いられないものであった。 【０００７】また、特開平１０−１９７４２３号公報に
は、結晶欠陥位置を特定するためのパターニングを施し
た後、特定された結晶欠陥を含んだ部分をパターンを参
照して切り出し、欠陥個所をＦＩＢにて切り出すものが
示されている。しかし、この方法はパターニングを施す
ものであるから、パターニングするための蒸着プロセス
に要する時間がかかるという問題があった。 【０００８】特開平１０−１９７４２３号公報に示され
た方法は、内部微小結晶欠陥のおおよその位置を検出し
マークを施すものであるから、マーキング精度の問題か
ら加工は１μｍ程度が限度であり、これ以上薄く加工す
ることは観察すべき欠陥を削り落としてしまう可能性が
ある。 【発明が解決しようとする課題】 【０００９】このように、ＴＥＭにて観察するための試
料は、電子線が透過し像を形成するのに十分な薄さにす
る必要があり、結晶欠陥部位を含んでかつ１μｍ以下、
好ましくは０．１μｍ程度の薄膜に加工する方法が必要
とされていた。 【００１０】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あって、基板内部にに存在する微小結晶欠陥の観察を行
う際に、既存の装置を用いて高精度で容易に、ＴＥＭ試
料作製が可能な方法を提供することを目的としている。 【課題を解決するための手段】 【００１１】本発明者らは、観察すべき微小欠陥位置を
特定するために、ＦＩＢ加工で１μｍ程度に薄膜化され
た従来の加工の後に、欠陥位置の左右に互い違いの薄壁
を作製する２段階のＦＩＢ加工を施し、ＴＥＭのフォー
カス電流値の相対比から微小欠陥位置を詳細に特定し、
欠陥前後の不要な部分を削除し電子線が透過可能な厚み
とすることとした。 【００１２】これにより、確実に微小欠陥部位を残し、
さらに電子線が透過する厚みにすることにより鮮明な像
を得ることができるものとなる。 【発明の実施の形態】 【００１３】以下、微小欠陥部位を残し、さらに電子線
が透過する厚みにする工程を図１から図４により詳細に
説明する。 【００１４】まず、図示しないＩＲ−ＬＳＴ（InfraRed
- Light Scattering Tomography）により基板内部に存
在する欠陥存在箇所２０を計測し、基板表面に重金属イ
オン、例えばガリウム、ゲルマニウム等によるエッチン
グ、あるいは原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Atomic Force M
icroscope ）法を応用した局所的な陽極酸化膜の蒸着を
施すことによって、図１（ａ）に示すように欠陥付近に
欠陥存在箇所２０を中心として上下左右にマーキング３
０を４箇所施す。 【００１５】マーキング３０は欠陥位置を中心に上下左
右の四方に施すものであるが、所望の位置に精度良くマ
ーキングできるものであれば、欠陥の左右に二カ所であ
ってもよい。なお、一つのマーキング長さは５μｍ程度
が望ましい。さらに欠陥場所をコンマ数μの精度で特定
できるものであればさらによい。 【００１６】また、マーキング３０は図示しないＦＩＢ
装置に付属の二次イオン(ＳＩＭ：Secondary Ion Micro
scopy)像でマーキング場所を確認できるものであれば手
法を問わない。ＳＩＭ像とはイオンを照射し、出てくる
二次電子・イオンを検出し画像化し位置を検出するもの
で、特に元素種類の違いにより顕著なコントラストの変
化が生じることにより位置を検出するものである。 【００１７】次に、マーキング３０を施した箇所を含ん
だ部分が中心にくるようにして矩形状に試料を図示しな
いダイシング装置で切り出す。切り出す大きさは次工程
のＦＩＢ加工で加工しやすい大きさであれば特に限定さ
れるものではないが、１〜３ｍｍ程度の矩形状が望まし
い。これにより次工程のＦＩＢ加工時間を短くすること
ができる。 【００１８】次に、図１（ｂ）に示すように、マーキン
グ３０の位置を目安にＦＩＢ加工により欠陥存在箇所２
０を中心に厚さ約１〜２μｍの１次薄壁１１と補強壁１
３を残すＨ状に切り出す。この時の１次薄壁１１の幅は
後行程の作業の簡便さから３〜３０μｍが望ましい。３
μｍ以下の場合は本発明の形状を作製することが困難と
なり、また３０μｍ以上では薄壁の強度の関係から、だ
れや撓みを生じ、ＴＥＭ観察が不可能となる。 【００１９】ＦＩＢ装置は、マスクを用いることなく、
加速したイオンビームを極めて細く絞り入射することで
高精度に削り取るが可能で、ごく微細な加工ができる装
置である。このためＦＩＢは、図１（ｂ）に示すような
形状に試料の不要な部分を選択的にイオンエッチングす
るのに最適である。 【００２０】通常はこの状態でＴＥＭ観察を行うが、１
次薄壁１１が１〜２μｍと厚いため鮮明な明視野像が得
られない上に、電子線照射による種々の妨害線発生によ
り精密な分析が困難になる。また、この状態で鮮明に観
察可能な厚さまで薄くしようとすると、厚み方向のどの
位置に微小欠陥２１があるかわからずに削ることにな
り、下手をすると観察すべき微小欠陥２１を削り落とす
こととなる。 【００２１】本発明はさらに、図２に示すようにＦＩＢ
加工により欠陥存在箇所２０の左右に適当な幅をもつ擬
似薄壁１５，１６を１次薄壁１１に作製する。この時、
欠陥存在箇所２０から０．５μｍ以上離した場所に幅１
μｍ以上、厚さ０．１μｍ以下の擬似的な薄壁を左右互
い違いに段差をつけて作製する。幅は１μｍ以上であれ
ば、電子顕微鏡内の幾何学的な構造から、試料傾斜機構
を利用し疑似薄膜上に電子線が細部まで照射できる。 【００２２】また電子線の焦点距離を疑似薄膜１５、１
６で合わせるためには０．１μｍ以下、好ましくは２０
ｎｍ程度の薄さが必要になる。この段差が本発明のＦＩ
Ｂ加工の特徴となる形状で、ＴＥＭ観察時、内部欠陥の
座標を知る重要な手がかりとなる。 【００２３】なお微小欠陥が複数個存在した場合には、
擬似薄壁を複数個作製しておけばＦＩＢ加工作業の短縮
につながる。 【００２４】この後、ＦＩＢ加工した試料を電子顕微鏡
内に導入し、左右それぞれの薄壁１５、１６と微小欠陥
２１の焦点距離を電子顕微鏡内の対物レンズの電流値か
ら読みとる。例えば、図３により説明すると、擬似薄壁
１５を焦点としたときの対物レンズの電流値をａ、擬似
薄壁１６を焦点としたときの対物レンズの電流値をｂ、
微小欠陥２１を焦点としたときの対物レンズの電流値を
ｓとしたとき、疑似薄壁１５の焦点距離をＺａ、疑似薄
壁１６の焦点距離をＺｂ、微小欠陥２１の焦点距離をＺ
ｓとして、（Ｚａ−Ｚｓ）と（Ｚｂ−Ｚｓ）の絶対値の
比率から微小欠陥２１の座標を知ることができる。 【００２５】電子顕微鏡では二次元（ＸＹ平面）的に欠
陥位置を把握できる反面、深さ方向の情報を把握するこ
とが困難であるが、意図的に欠陥存在箇所の左右に段差
をつけた擬似薄壁１５，１６の焦点距離を利用するとい
うことで、Ｚａ、Ｚｂの算出が可能となる。 【００２６】Ｚａ、Ｚｂの詳細な焦点距離（薄壁の表
裏）を知るためには、図２に示すように厚さ２０ｎｍ程
度の壁を残す。この厚さ以上であると、電子線が試料を
透過せず、正確な焦点距離を得ることができない。ま
た、薄すぎるとＦＩＢ加工が困難になると共に形状を維
持できなくなり焦点距離を測定することができない。 【００２７】微小欠陥２１は、壁が左右の疑似薄壁１
５、１６と比べ厚いため、鮮明な欠陥像は得られない。
しかし欠陥像が得られる焦点距離が狭いため、焦点を表
面（Ｚｂ）から裏面（Ｚａ）へと移動させた時に、おお
よその焦点の情報が得られる。これから、ＺｓとＺａ／
Ｚｂの関係を求めることができる。 【００２８】この後、計算した比率から図４に示すよう
にＦＩＢ加工により微小欠陥２１を含んで２０ｎｍ程度
になるように２次薄壁１２の前後を薄く切り取り加工す
る。 【００２９】このようにしてできた微小欠陥２１を含む
２次薄壁１２を試料としてＴＥＭ観察することにより、
より鮮明な欠陥像を得ることができる。 【００３０】ＴＥＭにて観察した結果の例を図５に示す
が、図５（ａ）は、欠陥を含む領域の厚みが１μｍのも
ので、観察像がはっきりせず欠陥の同定ができない。し
かし、図５（ｂ）に示す２０ｎｍまで欠陥を含む領域を
薄膜化したものは観察像がはっきりしており、欠陥は多
面体酸素析出物であることが判明できる。 【００３１】 【発明の効果】微小欠陥の正確な位置を把握するため
に、ＦＩＢ加工により微小欠陥部位の左右に対照的に擬
似薄壁を作製し、左右の薄壁の位置と微小欠陥位置とを
透過型電子顕微鏡の焦点電流により特定するという既存
の装置を用いて微小欠陥部位を薄膜化することができ
る。これにより微小欠陥を含む部位を薄膜化でき、ＴＥ
Ｍ観察像が鮮明となり微小欠陥の同定が可能となる。ま
た、２段階に微小欠陥位置を決定するため欠陥を削り取
ってしまうということがなくなり、欠陥観察の失敗がな
くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シリコン基板から微小欠陥個所を切り出す工程
を説明した図 【図２】擬似薄壁を作製する工程を説明した図 【図３】電子顕微鏡の対物レンズの電流値から欠陥位置
を特定する図 【図４】微小欠陥箇所を薄膜化した図 【図５】微小欠陥のＴＥＭ像 【符号の説明】 １０ シリコン基板 １１ １次薄壁 １２ ２次薄壁 １３ 補強壁 １５ 擬似薄壁 １６ 擬似薄壁 ２０ 欠陥存在箇所 ２１ 微小欠陥 ３０ マーキング
を説明した図 【図２】擬似薄壁を作製する工程を説明した図 【図３】電子顕微鏡の対物レンズの電流値から欠陥位置
を特定する図 【図４】微小欠陥箇所を薄膜化した図 【図５】微小欠陥のＴＥＭ像 【符号の説明】 １０ シリコン基板 １１ １次薄壁 １２ ２次薄壁 １３ 補強壁 １５ 擬似薄壁 １６ 擬似薄壁 ２０ 欠陥存在箇所 ２１ 微小欠陥 ３０ マーキング
フロントページの続き
(72)発明者 梅野 繁
佐賀県杵島郡江北町大字上小田2201番地
住友金属工業株式会社シチックス事業本部
内
(72)発明者 柳瀬 好生
佐賀県杵島郡江北町大字上小田2201番地
住友金属工業株式会社シチックス事業本部
内
Ｆターム(参考） 2G052 AA13 AD32 EC14 EC18 FD06
FD20 GA34 HA19 JA04 JA08
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 透過型電子顕微鏡により微小欠陥を観察
するための試料作製において、微小欠陥部位の左右に対
照的に擬似薄壁を作製し、左右の薄壁の位置と微小欠陥
位置とを透過型電子顕微鏡の焦点電流により特定し、微
小欠陥部位を薄膜化することを特徴とする半導体単結晶
中の結晶欠陥観察用試料の作製方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001365011A JP2003166918A (ja) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | 半導体単結晶中の結晶欠陥観察用試料の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001365011A JP2003166918A (ja) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | 半導体単結晶中の結晶欠陥観察用試料の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003166918A true JP2003166918A (ja) | 2003-06-13 |
Family
ID=19175108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001365011A Pending JP2003166918A (ja) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | 半導体単結晶中の結晶欠陥観察用試料の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003166918A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010032894A1 (de) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Carl Zeiss Nts Gmbh | Tem-Lamelle, Verfahren zu ihrer Herstellung und Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens |
| JP2014534452A (ja) * | 2011-11-29 | 2014-12-18 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | 表面下欠陥検査用のサンプル作製のためのシステム及び方法 |
| CN115047016A (zh) * | 2022-08-16 | 2022-09-13 | 合肥晶合集成电路股份有限公司 | 立体tem样品结构及其制备方法 |
| DE102010064462B3 (de) | 2010-07-30 | 2024-07-11 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | TEM-Lamelle |
-
2001
- 2001-11-29 JP JP2001365011A patent/JP2003166918A/ja active Pending
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