JP6955675B2 - Sample preparation method, defect observation method - Google Patents
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Description
本発明は、シリコン結晶中に存在する欠陥を観察するためのサンプル(試料)を作製する方法及びそのサンプルの欠陥を観察する方法に関する。 The present invention relates to a method for preparing a sample (sample) for observing defects existing in a silicon crystal and a method for observing defects in the sample.
シリコン結晶には、結晶製造工程において導入される結晶欠陥や、ウェーハ製造工程によって導入される加工歪みや応力によって導入される欠陥、または、エピタキシャル層成膜時やデバイス作製工程で受ける熱やウェーハ支持部の接触により導入される欠陥等様々な種類、形態をもつ結晶欠陥が存在する。 In silicon crystals, crystal defects introduced in the crystal manufacturing process, defects introduced due to processing strain and stress introduced in the wafer manufacturing process, heat and wafer support received during epitaxial layer film formation and device manufacturing process. There are various types and forms of crystal defects such as defects introduced by contact of parts.
前述の欠陥の生成は、ウェーハの製造工程やウェーハの酸素濃度、ドーパント濃度などといった様々な因子により多種多様であり、欠陥の大きさや密度は一様ではなく、欠陥の実態観察も困難を極める場合もあった。 The above-mentioned defect generation varies depending on various factors such as the wafer manufacturing process, the oxygen concentration of the wafer, and the dopant concentration. The size and density of the defects are not uniform, and it is extremely difficult to observe the actual condition of the defects. There was also.
よって、これまでに欠陥の位置情報を正確に示す検査装置とFIB装置(FIB:Focused Ion Beam、集束イオンビーム)を代表とする高精度なサンプル作製装置を用いて、特定した欠陥の位置を1μm以下の精度でTEM(Transmission Electron Microscope、透過型電子顕微鏡)用のサンプルに加工することが求められてきたと同時に、その検査、サンプル加工用装置も日々進化してきた。 Therefore, the position of the identified defect is set to 1 μm by using an inspection device that accurately shows the position information of the defect and a high-precision sample preparation device represented by a FIB device (FIB: Focused Ion Beam). At the same time that it has been required to process a sample for TEM (Transmission Electron Microscope) with the following accuracy, the inspection and sample processing equipment have been evolving day by day.
従来技術では、先ず光学式表面欠陥検査装置(具体的にはKLA−Tencor社製のSPシリーズやレーザーテック社製のMAGIC等)によって欠陥となる異物や結晶欠陥の位置座標や光散乱により求められる欠陥の大きさなどを測定する。次いで、その測定結果を頼りにReview SEM(SEM:Scanning Electron Microscope、走査型電子顕微鏡)(具体的には日立ハイテクノロジー社製のRSシリーズ、アプライドマテリアルズ社製のSEM−Visionシリーズ等)により、検査装置により検出された対象物がパーティクルや構造的な欠陥(キズや突起)でないかを分別したり、表面や最表層には顕在化しておらずその直下に存在する欠陥であるかを判断したりするなどして、さらに詳細な評価を行う目標物を選定する。そして、前記目標物を選定した上で、マーキングを行いそのマーキングを頼りにFIB装置にて欠陥を内包するようなサンプル加工を行う。その後、このサンプルのTEM観察を行うことで欠陥の種類やその組成を明らかとしていた。 In the prior art, first, defects required by the position coordinates and light scattering of foreign matter and crystal defects that become defects by an optical surface defect inspection device (specifically, SP series manufactured by KLA-Tencor, MAGIC manufactured by Lasertec, etc.) Measure the size of the Then, depending on the measurement result, a Review SEM (SEM: Scanning Electron Microscope, scanning electron microscope) (specifically, RS series manufactured by Hitachi High Technology, SEM-Vision series manufactured by Applied Materials, etc.) is used. It distinguishes whether the object detected by the inspection device is a particle or a structural defect (scratch or protrusion), and determines whether it is a defect that is not manifested on the surface or the outermost layer and exists directly under it. Select a target for further detailed evaluation, such as by doing so. Then, after selecting the target object, marking is performed, and the FIB apparatus relies on the marking to perform sample processing that includes defects. After that, the type of defect and its composition were clarified by TEM observation of this sample.
一方でウェーハ表面に顕在化しない欠陥については、その欠陥が内部のどの程度の密度で存在するかを選択エッチング法や光学式の光散乱法等により調査して、欠陥がTEMサンプル作成時の体積内に存在する確率を求める。その確率により、少なくとも1個以上存在する個数分のサンプル作製をFIB法やディンプルグラインディング法により実施し、作製した各サンプルのTEM観察を行っていた。 On the other hand, for defects that do not appear on the wafer surface, the density of the defects inside is investigated by a selective etching method or an optical light scattering method, and the defects are the volume at the time of TEM sample preparation. Find the probability of being inside. Based on that probability, the number of samples existing at least one or more was prepared by the FIB method or the dimple grinding method, and the TEM observation of each prepared sample was performed.
ここで、TEM用のサンプル作製に関し、特許文献1には、リソグラフィー工程とプラズマを用いた反応性イオンエッチング(RIE)によりTEM用のサンプルを作製することが記載されている。また特許文献2には、TEM用のサンプルをFIB加工を用いて作製することが記載されている。
Here, regarding the preparation of a sample for TEM,
従来では、前述の確率分のサンプル作りに多大な時間を要する場合がある。欠陥の存在する確率によっては、数十個〜数百個のサンプルを作製して1つの欠陥を観察できる確率のものさえある。 Conventionally, it may take a large amount of time to prepare a sample for the above-mentioned probability. Depending on the probability that a defect is present, there is even a probability that one defect can be observed by preparing tens to hundreds of samples.
また例えば、ディンプルグラインディング法でサンプル作製を行った場合に要する1サンプルあたりの作製時間は通常で4時間程度を要する。よって、1日フル稼働で6サンプル作製できるとして100サンプルを仕上げるには17日の時間を要することになる。この方法でサンプル作製を行うことは非常に効率が悪いうえ、計算上の数を作製しても、欠陥が存在せずに再度サンプル作製を行わなくてはならないこともよくある。 Further, for example, when the sample is prepared by the dimple grinding method, the preparation time per sample is usually about 4 hours. Therefore, assuming that 6 samples can be produced at full operation per day, it will take 17 days to finish 100 samples. It is very inefficient to prepare a sample by this method, and even if a calculated number is prepared, it is often necessary to prepare the sample again in the absence of defects.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、シリコン結晶中に存在する欠陥を観察するための複数のサンプルを効率的に得ることができるサンプル作製方法及び該欠陥を効率的に観察できる欠陥観察方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a sample preparation method capable of efficiently obtaining a plurality of samples for observing defects existing in a silicon crystal and the defects can be efficiently observed. An object of the present invention is to provide a defect observation method.
上記課題を解決するため、本発明のサンプル作製方法は、台座と、前記台座上に欠陥の観察領域を構成する薄片部とが一体的に形成された、透過型電子顕微鏡による欠陥観察用のサンプルを作製する方法であって、
1枚のシリコン結晶板から、欠陥観察の際には不要となる不要部の内側に、前記サンプルに対応する形状のシリコン片が面内方向に複数配列され、各シリコン片が切断可能な接続代を介して前記不要部に支持されたシリコン片配列形状を、フォトリソグラフィ及びそれにより形成されたレジストパターンに基づくエッチングにより形成する加工工程を備え、
前記加工工程は、
前記シリコン結晶板の表面に対してフォトリソグラフィ及びエッチングにより加工を行うことで前記シリコン片配列形状の上面視形状を形成する表面加工工程と、
前記シリコン結晶板の裏面に対してフォトリソグラフィ及びエッチングにより加工を行うことで前記シリコン片配列形状の下面視形状を形成する裏面加工工程と、
を備える。
In order to solve the above problems, the sample preparation method of the present invention is a sample for defect observation by a transmission electron microscope in which a pedestal and a flaky portion forming a defect observation region are integrally formed on the pedestal. Is a method of making
From one silicon crystal plate , a plurality of silicon pieces having a shape corresponding to the sample are arranged in the in-plane direction inside unnecessary parts that are not required when observing defects, and a connection allowance that allows each silicon piece to be cut. The silicon piece array shape supported by the unnecessary part is formed by photolithography and etching based on the resist pattern formed by the photolithography .
The processing process is
A surface processing step of forming a top view shape of the silicon piece array shape by processing the surface of the silicon crystal plate by photolithography and etching.
A back surface processing step of forming a bottom view shape of the silicon piece array shape by processing the back surface of the silicon crystal plate by photolithography and etching.
To be equipped .
これによれば、1枚のシリコン結晶板から一度に複数のシリコン片を得ることができるので、一度に1個のシリコン片を作製していた従来法に比べて、複数のサンプルを効率的に得ることができる。 According to this, since a plurality of silicon pieces can be obtained from one silicon crystal plate at a time, a plurality of samples can be efficiently prepared as compared with the conventional method in which one silicon piece is produced at a time. Obtainable.
前記加工工程では前記シリコン片を10個以上(例えば50〜100個)含んだ前記シリコン片配列形状を形成する。このように多数のシリコン片を一度に作製することで、多数のサンプルを効率的に得ることができる。
Wherein in the processing step of forming the
また、前記加工工程では、前記シリコン結晶板の表面に対してフォトリソグラフィ及びエッチングにより加工を行う表面加工工程と、前記シリコン結晶板の裏面に対してフォトリソグラフィ及びエッチングにより加工を行う裏面加工工程とを実施して、欠陥の観察領域を構成する薄片部とその薄片部を支持する台座とを有した前記シリコン片を形成する。このように、表面加工工程と裏面加工工程とで2回に分けて加工を行うことで、薄片部と台座とを有したシリコン片を作製できる。 Further, in the processing step, a surface processing step of processing the front surface of the silicon crystal plate by photolithography and etching, and a back surface processing step of processing the back surface of the silicon crystal plate by photolithography and etching. Is carried out to form the silicon piece having a shard portion constituting the observation region of the defect and a pedestal supporting the shard portion. In this way, by performing the processing in two steps, the front surface processing step and the back surface processing step, a silicon piece having a thin piece portion and a pedestal can be produced.
また、前記加工工程では、欠陥観察の際には不要となる枠部の内側に各々の前記シリコン片が切断可能な接続代で接続された形状をフォトリソグラフィ及びエッチングにより形成する。これによれば、接続代を切断することで、互いに分離した複数のシリコン片を得ることができる。 Further, in the processing step, a shape in which each of the silicon pieces is connected to the inside of the frame portion, which is unnecessary for defect observation, with a connection allowance capable of cutting is formed by photolithography and etching. According to this, a plurality of silicon pieces separated from each other can be obtained by cutting the connection allowance.
また、本発明のサンプル作製方法は、前記加工工程で得られた前記シリコン片のエッチング面の残留歪みを除去する除去工程を備える。これによって、シリコン片のエッチング面の残留歪みを除去でき、高品質なサンプルを得ることができる。 In addition, the sample preparation method of the present invention includes a removing step of removing residual strain on the etching surface of the silicon piece obtained in the processing step. As a result, the residual strain on the etched surface of the silicon piece can be removed, and a high-quality sample can be obtained.
前記除去工程では、複数の前記シリコン片に対して一括で処理するのが好ましい。これによれば、複数のサンプルをより効率的に得ることができる。 In the removing step, it is preferable to collectively process the plurality of the silicon pieces. According to this, a plurality of samples can be obtained more efficiently.
また、前記除去工程は前記エッチング面を犠牲酸化処理する工程とすることができる。前記除去工程は、前記エッチング面をイオンエッチング処理又はアルカリエッチング処理する工程としてもよい。 Further, the removing step can be a step of sacrificing oxidation treatment of the etched surface. The removing step may be a step of performing an ion etching treatment or an alkali etching treatment on the etched surface.
また、前記サンプルは透過型電子顕微鏡で観察するためのサンプルとすることができる。なお、本発明では、透過型電子顕微鏡には走査型透過電子顕微鏡(STEM:Scanning Transmission Electron Microscope)も含まれる。 In addition, the sample can be a sample for observation with a transmission electron microscope. In the present invention, the transmission electron microscope also includes a scanning transmission electron microscope (STEM).
また、前記除去工程後の前記シリコン片に、厚さが2〜6μmの薄片部を有するように前記加工工程及び前記除去工程を実施し、前記除去工程後の前記シリコン片を、加速電圧が1000kV以上の透過型電子顕微鏡(以下、超高圧TEMという場合がある)で観察するためのサンプルとする。 Further, the processing step and the removing step are carried out so that the silicon piece after the removing step has a thin section having a thickness of 2 to 6 μm, and the silicon piece after the removing step has an acceleration voltage of 1000 kV. This sample is used for observation with the above transmission electron microscope (hereinafter, may be referred to as ultra-high pressure TEM).
加速電圧が1000kV未満の透過型電子顕微鏡では、サンプルの厚さを1μm以下にする必要があるが、超高圧TEMを用いれば厚いサンプル(2〜6μmの薄片部を有するシリコン片)でも観察することができる。これによって、より効率的に欠陥を観察できるサンプルを得ることができる。 In a transmission electron microscope with an acceleration voltage of less than 1000 kV, the thickness of the sample must be 1 μm or less, but if an ultra-high voltage TEM is used, even a thick sample (a silicon piece having a thin section of 2 to 6 μm) can be observed. Can be done. This makes it possible to obtain a sample in which defects can be observed more efficiently.
また、前記薄片部は100〜200μm×1000〜2000μmの長方形の観察領域を有する。このシリコン片(サンプル)を用いることで、100〜200μm×1000〜2000μmの範囲で欠陥観察を行うことができ、一般的なTEMサンプル(例えば20μm×100μm程度の観察領域を有したサンプル)に比べて欠陥が観察できないということを抑制できる。 In addition, the flaky section has a rectangular observation area of 100 to 200 μm × 1000 to 2000 μm. By using this silicon piece (sample), defect observation can be performed in the range of 100 to 200 μm × 1000 to 2000 μm, which is compared with a general TEM sample (for example, a sample having an observation region of about 20 μm × 100 μm). It is possible to suppress the fact that defects cannot be observed.
また、前記サンプルは、1×108cm−3より低い密度で存在する欠陥を観察するためのサンプルとすることができる。このサンプルを用いることで高効率で低密度欠陥を観察できる。 In addition, the sample can be a sample for observing defects existing at a density lower than 1 × 10 8 cm -3. By using this sample, low-density defects can be observed with high efficiency.
本発明の欠陥観察方法は、本発明のサンプル作製方法により得られた複数のサンプルに対して欠陥観察を行う。これによれば、本発明のサンプル作製方法により高効率で作製された複数のサンプルに対して欠陥観察を行うので、シリコン結晶に存在する欠陥を効率的に観察できる。 In the defect observation method of the present invention, defect observation is performed on a plurality of samples obtained by the sample preparation method of the present invention. According to this, since defect observation is performed on a plurality of samples produced with high efficiency by the sample production method of the present invention, defects existing in the silicon crystal can be efficiently observed.
また、本発明の欠陥観察方法は、複数の前記サンプルに対して加速電圧が1000kV以上の透過型電子顕微鏡(超高圧TEM)で欠陥観察を行う超高圧TEM観察工程を備える。このように超高圧TEMを用いることで、より厚いサンプルの観察も可能となるので、欠陥が観察できないということを抑制でき、より効率的に欠陥を観察できる。 Further, the defect observation method of the present invention includes an ultra-high voltage TEM observation step of observing a plurality of the samples with a transmission electron microscope (ultra-high voltage TEM) having an acceleration voltage of 1000 kV or more. By using the ultra-high pressure TEM in this way, it is possible to observe a thicker sample, so that it is possible to suppress the inability to observe defects, and it is possible to observe defects more efficiently.
また、本発明の欠陥観察方法は、前記超高圧TEM観察工程で欠陥の存在が示された前記サンプルに対して、前記超高圧TEM観察工程で使用した透過型電子顕微鏡よりも高い分解能及び分析感度を持つ透過型電子顕微鏡で欠陥評価を行う詳細評価工程を備える。このように、超高圧TEM観察工程で欠陥の存在が示されたサンプルに対して詳細評価工程を実施することで、超高圧TEM観察工程を経ずに全てのサンプルに対して詳細評価工程を実施する場合に比べて、効率的に欠陥の詳細評価が可能となる。 Further, the defect observation method of the present invention has higher resolution and analysis sensitivity than the transmission electron microscope used in the ultra-high pressure TEM observation step for the sample whose presence of defects is shown in the ultra-high pressure TEM observation step. It is provided with a detailed evaluation step of performing defect evaluation with a transmission electron microscope having. In this way, by performing the detailed evaluation process on the samples showing the presence of defects in the ultra-high pressure TEM observation process, the detailed evaluation process is performed on all the samples without going through the ultra-high pressure TEM observation process. It is possible to evaluate the defects in detail more efficiently than in the case of doing so.
また、前記詳細評価工程は、加速電圧が1000kV未満の透過型電子顕微鏡で欠陥観察を行う工程であり、前記超高圧TEM観察工程で欠陥の存在が示された前記サンプルを、前記詳細評価工程で使用する透過型電子顕微鏡に合った形状となるように加工する追加加工工程を備え、前記詳細評価工程では、前記追加加工工程で得られたサンプルに対して欠陥評価を行う。これによって、欠陥の詳細評価を行うことができる。 Further, the detailed evaluation step is a step of observing defects with a transmission electron microscope having an acceleration voltage of less than 1000 kV, and the sample showing the presence of defects in the ultra-high pressure TEM observation step is subjected to the detailed evaluation step. It is provided with an additional processing step of processing so as to have a shape suitable for the transmission electron microscope to be used, and in the detailed evaluation step, defect evaluation is performed on the sample obtained in the additional processing step. This makes it possible to perform a detailed evaluation of defects.
また、前記超高圧TEM観察工程で欠陥の存在が示された前記サンプルにおける欠陥位置を記録する記録工程を備え、前記追加加工工程では、前記記録工程で記録された欠陥位置に基づいて加工を行う。これによって、欠陥を内包した詳細評価工程用のサンプルを効率的に作製でき、詳細評価工程において欠陥が観察されないということを抑制できる。 Further, a recording step of recording the defect position in the sample in which the presence of a defect is shown in the ultra-high pressure TEM observation step is provided, and in the additional processing step, processing is performed based on the defect position recorded in the recording step. .. As a result, a sample for the detailed evaluation process containing defects can be efficiently produced, and it is possible to prevent defects from being observed in the detailed evaluation process.
また、前記記録工程では、前記超高圧TEM観察工程で欠陥の存在が示された前記サンプルにおける欠陥位置に応じた位置に、前記超高圧TEM観察工程で使用した透過型電子顕微鏡の電子ビームによりマーキングを行う。このマーキングにより、追加加工前のサンプルのどの位置に欠陥が存在するかを簡単に特定(記録)できる。 Further, in the recording step, the position corresponding to the defect position in the sample in which the presence of the defect was shown in the ultrahigh pressure TEM observation step is marked by the electron beam of the transmission electron microscope used in the ultrahigh pressure TEM observation step. I do. With this marking, it is possible to easily identify (record) the position of the defect in the sample before the additional processing.
以下、本発明の実施形態を説明する。これまでは、シリコン結晶中の欠陥をTEM(STEMも含む)で観察するには、FIB法やディンプルグラインディング法といったサンプル作製方法が適切であり、その技術は関係の学術分野およびその装置を開発する装置メーカーなどにより日々進歩してきた。しかし、両サンプル作製方法では、大きくても観察領域を100×100μmの範囲程度が最大サイズであった。この場合、一般的(加速電圧が300kV級)なTEMで観察できる欠陥密度は、少なくても5×107cm−3個以上は必要とされ、超高圧TEM(1.3MV級)を用いても1×107cm−3個程度の欠陥密度が必要である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. Until now, in order to observe defects in silicon crystals by TEM (including STEM), sample preparation methods such as the FIB method and dimple grinding method have been appropriate, and the technology has developed related academic fields and their equipment. It has been progressing day by day by the equipment manufacturers. However, in both sample preparation methods, the maximum size of the observation area was about 100 × 100 μm at the largest. In this case, the defect density that can be observed with a general (acceleration voltage is 300 kV class) TEM is required to be at least 5 × 10 7 cm- 3, and an ultra-high voltage TEM (1.3 MV class) is used. Also requires a defect density of about 1 x 10 7 cm- 3 pieces.
本実施形態では、超高圧TEMを用いることにより1サンプルの厚さを従来より数十倍(例えば50倍程度)とし、MEMS加工技術により多数のサンプル(1サンプルの観察スキャン範囲を最大で2000×200μm程度)の作製方法を提供する。具体的には、MEMS(Micro Electro Mechanical System)加工技術の1つであるフォトリソグラフィ及びドライエッチングの手法により当該観察領域を有したシリコン片を一度に多数形成し、各シリコン片をサンプルとしてTEM観察用グリットに装着し、観察を行う。1サンプルの厚みが従来の50倍程度で、一度に作製するサンプル数が従来の50〜100倍程度としたとき、従来より50×50〜50×100すなわち2500〜5000倍の効率で、前述の欠陥密度以下にしか存在しない結晶欠陥も観察できる。以下、詳しく説明する。 In this embodiment, the thickness of one sample is tens of times (for example, about 50 times) that of the conventional one by using an ultra-high pressure TEM, and a large number of samples (the observation scan range of one sample is up to 2000 ×) by the MEMS processing technique. A production method of about 200 μm) is provided. Specifically, a large number of silicon pieces having the observation region are formed at one time by a photolithography and dry etching method, which is one of the MEMS (Micro Electro Mechanical System) processing technologies, and each silicon piece is used as a sample for TEM observation. Attach it to the grit for observation. When the thickness of one sample is about 50 times that of the conventional one and the number of samples to be produced at one time is about 50 to 100 times that of the conventional one, the efficiency is 50 × 50 to 50 × 100, that is, 2500 to 5000 times that of the conventional one. Crystal defects that exist only below the defect density can also be observed. The details will be described below.
図1、図2は本実施形態のTEM用サンプルを例示している。図1、図2のサンプル1は、シリコン単結晶により形成されている。サンプル1(シリコン片)は、欠陥の観察領域を構成する薄片部2と、その薄片部2を支持する台座3と、薄片部2の左右両側に設けられた支柱部4とを有している。これら薄片部2、台座3及び支柱部4が一体的に形成されている。
1 and 2 illustrate the TEM sample of this embodiment.
薄片部2は、図1の正面視で長方形の薄膜状に形成されている。薄片部2の長辺の幅d1は例えば1000〜2000μmである。薄片部2の短辺の幅d2は例えば100〜200μmである。薄片部2の厚さd3(図2参照)は例えば2〜6μmであり、好ましくは5μm程度(4〜6μm)である。薄片部2は、長辺が台座3の上面に平行となり、短辺がその上面に垂直となるように台座3上に形成されている。つまり、薄片部2の一方の長辺の全部が台座3の上面と繋がっている。薄片部2の長方形表面(つまり欠陥観察領域)は、例えばサンプル加工前のシリコン結晶板(シリコンウェーハ)の表面に対して垂直な面とされる。
The
台座3は、薄片部2をその一方の長辺側から支持するように形成される。台座3は、図1の正面視で長方形であり、図2の側面視で直角四角形である直方体状に形成されている。図1の正面視で見て、台座3の長辺は薄片部2の長辺と平行となり、台座3の短辺は薄片部2の短辺と平行となっている。また、台座3の長辺の幅d4は、薄片部2の長辺の幅d1と2つの支柱部4の幅d7とを合わせた幅(=d1+2×d7)よりも若干(例えば100μm程度)大きい値に設定されている。台座3は、図1の紙面で左右両側の支柱部4よりも左右方向に若干突き出るように形成される。また、台座3の短辺の幅d5は例えば薄片部2の短辺の幅d2と同程度に設定される。また、台座3の厚さd6(図2参照)は、薄片部2の厚さd3及び支柱部4の厚さd8よりも大きい値に設定され、具体的には例えば50μm程度に設定される。
The
なお、図1の紙面で台座3の左右幅d4を2等分する中心線と、薄片部2の左右幅d1を2等分する中心線とは同一直線L1上に位置する。また、図2の紙面で、台座3の幅d6を2等分する中心線と、薄片部2の幅d3を2等分する中心線と、支柱部4の幅d8を2等分する中心線とは同一直線L2上に位置する。なお、台座3は、上記形状に限らず、薄片部2を支持でき、かつ、TEM観察用グリットに装着できるのであればどのような形状であってもよい。
The center line that divides the left and right width d4 of the
左右両側の支柱部4は互いに同じ形状に形成されている。各支柱部4は、図1の紙面で薄片部2の短辺に沿って該短辺と同一長さd2を有した柱状に形成されている。また、図2の紙面で見て、支柱部4の厚さd8は、薄片部2の厚さd3よりも大きく、台座3の厚さd6よりも小さい。これら2つの支柱部4は、薄片部2を左右(短辺側)から支持する役割を持っている。換言すれば、2つの支柱部4は、薄片部2が変形しないように補強する役割を持っている。
The
次に、図3のフローチャートを参照して、図1、図2のサンプル1の作製方法及びこのサンプル1を用いた欠陥観察方法の詳細を説明する。先ず、洗浄液を用いて、欠陥観察を行うシリコン結晶板の洗浄を行い、シリコン結晶板の表面、裏面に付着したパーティクルや酸化膜等の異物を除去する(S1)。このシリコン結晶板は、エピタキシャル成長前のシリコン単結晶ウェーハであってもよいし、エピタキシャル成長後のウェーハ(つまりシリコンエピタキシャルウェーハ)であってもよい。また、シリコン結晶板の抵抗率、酸素濃度、ドーパント濃度、導電型等の特性は特に限定はない。また、以降の各工程でサンプルを形成しやすいように、ダイシングソー等により、円形のシリコンウェーハを所定の形状(例えば四角形板状)に加工したうえでS1以下の工程を実施してもよい。
Next, with reference to the flowchart of FIG. 3, the details of the method for producing the
次に、洗浄後のシリコン結晶板の表面にレジストを塗布する(S2)。次いで、フォトリソグラフィ技術(露光技術)によりこのレジストをパターニングして、所定形状のパターンを形成する(S3)。ここで、図4は、シリコン結晶板10の表面11にレジストのパターン12が形成された状態を示している。なお、図4では、分かりやすくするために、1つの円形のパターン12を示しているが、実際は、S3の工程では、図1、図2のサンプル1の上面視形状(薄片部2及び支柱部4の上面視形状)に対応したパターン(以下、サンプル上面視パターンという)が表面11の所定エリア(欠陥観察を行おうとするエリア)の面内方向に所定の個数分配列されたパターン(以下、表面側パターンという)を形成する。図4の例ではパターン12が1つのサンプル上面視パターンに相当する。また、表面側パターンは、後述する図9の枠部19に対応するパターン(枠部パターン)と、その枠部パターンの内側に配列された所定個数分の上記サンプル上面視パターンと、図9の接続代20に対応するパターン(接続代パターン)とを含んで構成される。
Next, a resist is applied to the surface of the silicon crystal plate after cleaning (S2). Next, the resist is patterned by a photolithography technique (exposure technique) to form a pattern having a predetermined shape (S3). Here, FIG. 4 shows a state in which the resist
また、表面側パターンに含まれるサンプル上面視パターン(図4の例ではパターン12)の個数は例えば10個以上(例えば50〜100個)とすることができる。なお、サンプル上面視パターンの個数は、上記個数に限定されず、欠陥観察を行おうとするエリアの大きさに応じて適宜に設定することができる。
Further, the number of sample top view patterns (
なお、S2以降の工程を実施する前に、光学式表面欠陥検査装置やSEM等によりシリコン結晶板の欠陥について事前検査を行い、その検査結果に基づいて、サンプル1を形成するエリア(TEM観察エリア)を決定してもよい。この場合、S2〜S7の工程の際の加工エリア(サンプル形成エリア)の位置を容易に特定できるように事前検査の際にシリコン結晶板の表面にレーザー等でマーキングを行ってもよい。このマーキングは、例えば加工エリアの周辺に形成されたり、加工エリアから所定距離の位置に形成されたりする。
Before carrying out the steps after S2, a preliminary inspection is performed for defects in the silicon crystal plate using an optical surface defect inspection device, SEM, or the like, and an area (TEM observation area) in which
次に、S3の工程で形成した表面側パターンをマスクとして、プラズマを用いた反応性イオンエッチング(ドライエッチング)によりシリコン結晶板の表面をエッチングする(S4)。図5は、S4の工程後のシリコン結晶板の状態として、台座13の上にレジストパターン12に基づく形状14が形成された状態を示している。図5では、分かりやすくするために、台座3の上に1つの円柱状形状14が形成された例を示しているが、実際は、台座13の上面に、図1、図2のサンプル1の薄片部2及び支柱部4に対応する形状が所定の個数分配列された状態となる。なお、図5では図示していないが、円柱状形状14の上面には図4のレジスト12が残存している。
Next, using the surface side pattern formed in the step of S3 as a mask, the surface of the silicon crystal plate is etched by reactive ion etching (dry etching) using plasma (S4). FIG. 5 shows a state in which a
次に、シリコン結晶板(図5の例では台座13)の裏面にレジストを塗布する(S5)。次いで、フォトリソグラフィ技術によりこのレジストをパターニングして、所定形状のパターンを形成する(S6)。ここで、図6は、シリコン結晶板の裏面としての台座13の裏面15にレジストのパターン16が形成された状態を示している。なお、図6では、分かりやすくするために、1つの三角形のパターン16を示しているが、実際は、S6の工程では、図1、図2のサンプル1の下面視形状(台座3の下面視形状)に対応した形状(以下、サンプル下面視パターンという)が、上記サンプル上面視パターンと同じ個数かつ同じ座標に配列されたパターン(以下、裏面側パターンという)を形成する。また、裏面側パターンは、所定個数分のサンプル下面視パターンに加えて、上記枠部パターンと接続代パターンとを含んで構成される。
Next, a resist is applied to the back surface of the silicon crystal plate (
次に、S6の工程で形成した裏面側パターンをマスクとして、プラズマを用いた反応性イオンエッチング(ドライエッチング)によりシリコン結晶板の裏面をエッチングする(S7)。図7は、S7の工程後のシリコン結晶板の状態として、四角形台座13(図6参照)が、レジストパターン16(図6参照)に基づく形状17に加工された状態を示している。図7では、分かりやすくするために、形状17として三角形台座が形成された例を示しているが、実際は、図1、図2のサンプル1の台座3に対応する形状が所定の個数分配列された状態となる。なお、図7では図示していないが、三角形台座17の上面には図6のレジスト16が残存している。
Next, using the back surface side pattern formed in the step of S6 as a mask, the back surface of the silicon crystal plate is etched by reactive ion etching (dry etching) using plasma (S7). FIG. 7 shows a state in which the quadrangular pedestal 13 (see FIG. 6) is processed into a
このように、上記S2〜S7の工程により、図8に示す形状が形成される。なお、図8では分かりやすくするために、三角形台座17とその上に円柱部14とを有したシリコン片18を示しているが、実際は、三角形台座17は図1、図2のサンプル1の台座3に対応する部分であり、円柱部14は薄片部2及び支柱部4に対応する部分であり、シリコン片18はサンプル1に対応する部分である。また、図8では、1つのシリコン片18を示しているが、実際は、このシリコン片18がシリコン結晶板の所定エリアに所定個数分配列された形状に加工される。
In this way, the shape shown in FIG. 8 is formed by the steps S2 to S7. Note that FIG. 8 shows a
ここで、図9はS7の工程後のシリコン結晶板の状態を例示している。図9のシリコン結晶板30は、直角四角形の板として形成されており、四角形外周辺に沿って設けられる四角形の枠部19(外周部)と、その枠部19の内側の所定エリア21に配列された所定個数分のシリコン片18と、各シリコン片18をシリコン結晶板30から切り離されないように保持する接続代20とを含んで構成される。枠部19は、後述のS12の工程以降には不要となる部分である。枠部19の幅d9は、シリコン結晶板30の外周辺に沿ったどの位置でも同じ値であり、例えば8mm程度に設定される。
Here, FIG. 9 illustrates the state of the silicon crystal plate after the step of S7. The
また、図9の例ではシリコン結晶板30の一辺に平行に伸びた細長四角形のエリア21を示しているが、エリア21は、枠部19の内側であればどの位置にどのような形状であってもよい。
Further, in the example of FIG. 9, an elongated
接続代20は負荷がかかった際に容易に切断できる厚みに設定されている。またエリア21内には、複数のシリコン片18がエリア21の長手方向に沿って一定間隔で配列されている。シリコン片18は例えば1mm×1.5mmの範囲内で2〜3個配置されている。シリコン片18は、後述のダメージ除去工程(S9〜S11の工程)でのエッチング量の分だけサンプル1よりも大きい形状に形成される。
The
また、シリコン結晶板30の枠部19の内側には、各シリコン片18と接続代20を介して接続されて欠陥観察の際には不要となる内側不要部が設けられる。内側不要部は枠部19に接続されている。このように、各シリコン片18は、接続代20及び内側不要部を介して枠部19に支持されている。
Further, inside the
なお、図9では、シリコン結晶板30の表面に微小なマーキング22が付加されている。このマーキング22は、光学式の表面検査装置等による事前検査の際に例えばレーザーにより付加され、光学顕微鏡や実態顕微鏡でようやく確認できる程度に微小となっている。マーキング22は枠部19内におけるエリア21付近に付加されている。このマーキング22により、S2〜S7の工程でエリア21内にシリコン片18を形成することが容易に特定できるようになっている。
In FIG. 9, a minute marking 22 is added to the surface of the
図3の説明に戻り、次に、シリコン結晶板の表面及び裏面に残存しているレジストを剥離する(S8)。次に、各シリコン片の、S4及びS7の工程によるドライエッチングが施された側面(以下、ドライエッチング面という)に生じた歪みや損傷を除去するダメージ除去工程を実施する。このダメージ除去工程では、シリコン片に熱を加えてもよいか否かでプロセスが変わる。具体的には、シリコン片に熱処理を加えても何ら影響のない場合には、各シリコン片に対して犠牲酸化処理を行う。すなわち、各シリコン片に熱処理を施してシリコン片のドライエッチング面を含む表面に熱酸化膜を形成する。次いで、シリコン片をHF(フッ化水素酸)等の薬液にて洗浄して熱酸化膜を除去する。これによって、シリコン片のドライエッチング面がエッチングされて、該ドライエッチング面の残留歪みや損傷を除去できる。 Returning to the description of FIG. 3, next, the resist remaining on the front surface and the back surface of the silicon crystal plate is peeled off (S8). Next, a damage removing step is carried out to remove the distortion and damage generated on the side surface (hereinafter referred to as the dry etching surface) of each silicon piece that has been dry-etched by the steps S4 and S7. In this damage removal process, the process changes depending on whether or not heat may be applied to the silicon pieces. Specifically, if there is no effect even if heat treatment is applied to the silicon pieces, sacrificial oxidation treatment is performed on each silicon piece. That is, each silicon piece is heat-treated to form a thermal oxide film on the surface including the dry etching surface of the silicon piece. Next, the silicon piece is washed with a chemical solution such as HF (hydrofluoric acid) to remove the thermal oxide film. As a result, the dry-etched surface of the silicon piece is etched, and residual strain and damage on the dry-etched surface can be removed.
また、犠牲酸化処理後のシリコン片の薄片部における厚さd3(図2参照)が、後述のS12の工程で超高圧TEMによる観察が可能な厚さ(例えば5μm程度)となるようにS2〜S7の工程における加工量とS8の工程におけるエッチング量とが定められる。なお、1回の犠牲酸化処理では、シリコン片が超高圧TEMによる観察が可能な厚さにならない場合には、所望の厚さになるまで犠牲酸化処理(熱酸化膜の形成及びHF等による熱酸化膜の除去)を複数回繰り返してもよい。 Further, the thickness d3 (see FIG. 2) of the thin section of the silicon piece after the sacrificial etching treatment becomes a thickness (for example, about 5 μm) that can be observed by an ultra-high pressure TEM in the step of S12 described later. The amount of processing in the process of S7 and the amount of etching in the process of S8 are determined. If the thickness of the silicon piece is not observable by the ultra-high pressure TEM in one sacrificial oxidation treatment, the sacrificial oxidation treatment (formation of a thermal oxide film and heat by HF, etc.) is performed until the desired thickness is reached. Removal of the oxide film) may be repeated a plurality of times.
また、効率化の観点では、S9の工程は、S2〜S8の工程で作製した複数のシリコン片に対して一括で犠牲酸化処理するのが好ましい。この場合、図9を参照して説明すると、各シリコン片18が接続代20により枠部19に接続された状態(つまりシリコン結晶板30の状態)で犠牲酸化処理する。
Further, from the viewpoint of efficiency improvement, in the step S9, it is preferable that a plurality of silicon pieces produced in the steps S2 to S8 are subjected to sacrificial oxidation treatment at once. In this case, to explain with reference to FIG. 9, the sacrificial oxidation treatment is performed in a state where each
一方、シリコン片への熱酸化による影響を排除したい場合には、犠牲酸化処理に代えて、アルカリ性の溶液(具体的にはKOH又はTMAH等)を用いたエッチング(アルカリエッチング処理)により、各シリコン片のドライエッチング面の残留歪みや損傷の除去及び厚さ調整を行う(S10)。さらに必要な場合は、アルカリエッチング後に、イオン化された原子を対象物に衝突させて対象物をエッチングするイオンエッチング処理(例えばArイオンエッチング)を実施するとより良い。 On the other hand, when it is desired to eliminate the influence of thermal oxidation on the silicon pieces, each silicon is etched by etching (alkaline etching treatment) using an alkaline solution (specifically, KOH or TMAH, etc.) instead of the sacrificial oxidation treatment. Residual strain and damage on the dry-etched surface of one piece are removed and the thickness is adjusted (S10). If necessary, it is better to carry out an ion etching process (for example, Ar ion etching) in which ionized atoms are made to collide with the object to etch the object after the alkali etching.
また、アルカリエッチング処理を必要とせずともシリコン片の厚さが十分に薄い場合(所望の値に近い場合)には、ダメージ除去のみの意味でS8の工程後の各シリコン片に対してイオンエッチング処理のみを実施してもよい(S11)。 Further, when the thickness of the silicon piece is sufficiently thin (close to the desired value) even if the alkali etching process is not required, ion etching is performed on each silicon piece after the step of S8 only in the sense of removing damage. Only the processing may be carried out (S11).
また効率化の観点では、S10のアルカリエッチング処理及びS11のイオンエッチング処理もS2〜S8の工程で作製した複数のシリコン片に対して一括で処理するのが好ましい。すなわち、図9の例ではシリコン結晶板30の状態でS10のアルカリエッチング処理やS11のイオンエッチング処理を実施するのが好ましい。
From the viewpoint of efficiency, it is preferable that the alkali etching treatment of S10 and the ion etching treatment of S11 are also collectively treated on a plurality of silicon pieces produced in the steps S2 to S8. That is, in the example of FIG. 9, it is preferable to perform the alkali etching treatment of S10 and the ion etching treatment of S11 in the state of the
以上により、図1、図2のサンプル1が多数同時に完成する。その後、各サンプル1に対して超高圧TEMによる観察を行う(S12)。具体的には、図9を参照して説明すると、S9〜S11の工程後の各シリコン片18を図1、図2のサンプル1として、ピンセット等により各サンプル1(シリコン片18)をシリコン結晶板30から切り離す。図10に示すように、切り離したサンプル1を、TEM観察用グリット23に装着する。具体的には、サンプル1の台座3の下面を銀ペースト24によりグリット23に接着させる。なお、1つのグリット23に1つのサンプル1を装着する。
As a result, a large number of
その後、サンプル1及びこれが装着されたグリット23を超高圧TEM装置に設置して、サンプル1の観察を行う。このとき、超高圧TEMの電子線を、サンプル1の薄片部2の長方形表面に当てることで、この薄片部2の観察領域の全領域において欠陥の有無や欠陥の形態を観察する。また、必要に応じて、EDX(Energy Dispersive X−ray spectrometry、エネルギー分散型X線分析)等により欠陥の元素分析を実施する。
After that, the
そして、超高圧TEMにより欠陥が観察された場合には、その欠陥の拡大像(詳細欠陥像)を取得して保存したり、その欠陥の元素分析結果を取得して保存したりする(S13)。 When a defect is observed by an ultra-high voltage TEM, an enlarged image (detailed defect image) of the defect is acquired and stored, or an elemental analysis result of the defect is acquired and stored (S13). ..
S12及びS13の工程は、作製した複数のサンプル1に対して1つずつ順番に実施する。つまり、1つのサンプル1に対してS12及びS13の工程を実施した後、該サンプル1を超高圧TEM装置から出して、他の1つのサンプル1及びこれが装着されたグリット23を超高圧TEM装置に設置して欠陥観察を行うという手順を、全てのサンプル1に対して欠陥観察が完了するまで繰り返す。なお、S12及びS13の工程では、S2〜S11の工程で作製した全てのサンプル1に対して実施しても良いし、一部のサンプル1に対して実施しても良い。
The steps S12 and S13 are sequentially carried out one by one for each of the plurality of
また、S13の工程で図3のフローを終了しても良いが、加速電圧が1000kV未満(例えば300kV級)のTEM(以下、通常TEMという場合がある)を用いてさらに詳細な欠陥評価を実施してもよい。この場合、S12及びS13の工程では、欠陥の存在が示されたサンプル1における欠陥位置を記録しておくのが良い。具体的には例えば、S12の工程で用いた超高圧TEMのビーム系を十分に細く絞りサンプル1の欠陥周辺にマーキングする。このとき、マーキング位置と対象の欠陥位置がわかるような観察像などを残しておくとなおよい。また、欠陥位置として、サンプル1の端等の目印を基準とした欠陥の座標(距離)又は欠陥を内包した追加加工エリアの座標(距離)を記録しておいてもよい。
Further, the flow of FIG. 3 may be terminated in the step of S13, but a more detailed defect evaluation is carried out using a TEM having an acceleration voltage of less than 1000 kV (for example, 300 kV class) (hereinafter, may be referred to as a normal TEM). You may. In this case, in the steps of S12 and S13, it is preferable to record the defect position in the
次に、詳細評価を行うサンプル1をFIB装置に入れ、超高圧TEMで取得して記録した欠陥位置(目印からの座標やマーキング)を頼りに、該サンプル1を、通常TEMに合った形状となるように再度薄膜処理(追加加工)を行う(S14)。このとき、追加加工後のサンプルの観察領域の厚さが例えば1μm以下(例えば0.2μm程度)となるように追加加工を行う。
Next, the
その後、出来上がったサンプルを通常TEMに入れて観察を行い(S15)、必要に応じてEDX等により欠陥の元素分析を実施する(S16)。このときに用いる通常TEMは、低加速電圧ながら、S12の工程で用いた超高圧TEMよりも高い分解能及び分析感度を持つものを採用する。これによって、超高圧TEMでは得られない詳細な欠陥評価が得られる。 After that, the completed sample is usually placed in a TEM and observed (S15), and if necessary, elemental analysis of defects is performed by EDX or the like (S16). As the normal TEM used at this time, a TEM having a higher resolution and analysis sensitivity than the ultra-high voltage TEM used in the step of S12 is adopted while having a low acceleration voltage. As a result, detailed defect evaluation that cannot be obtained by ultra-high pressure TEM can be obtained.
以上説明したように、本実施形態では、フォトリソグラフィ及びドライエッチング技術により、一度に大量のサンプルを機械的に作製し、その全てもしくは、欠陥を観察する必要数分まで観察を行うことで、サンプル作製の効率の悪さ、欠陥ヒット率の低さから解放され、スムースな観察結果が得られる。具体的には100サンプル処理(100個のサンプルを作製して、作製した100個のサンプルに対してTEMによる観察を行う処理)が従来では17日フル稼働で必要だったのと比較して約3分の1の時間の5日で処理が終了する。 As described above, in the present embodiment, a large number of samples are mechanically prepared at one time by photolithography and dry etching technology, and all or defects are observed up to the required number of minutes to observe the samples. It is freed from the inefficiency of fabrication and the low defect hit rate, and smooth observation results can be obtained. Specifically, 100 sample processing (processing of preparing 100 samples and observing the prepared 100 samples by TEM) was required in the past at full operation for 17 days. The process is completed in 5 days, which is one-third of the time.
また、フォトリソグラフィ及びドライエッチング技術を用いることで、従来よりも厚く、かつ広い観察領域のサンプルを容易に作製でき、このサンプルを超高圧TEMで観察することで、1×108cm−3より低い密度で存在する欠陥であっても欠陥ヒット率を向上できる。例えば、サンプルの厚さを従来の50倍である5μm程度とし、これを1枚のウェーハ(シリコン結晶板)から50〜100枚切りだしたとする。この場合、従来より50×50〜50×100倍、すなわち2500〜5000倍の効率で欠陥を測定できる。 In addition, by using photolithography and dry etching technology, it is possible to easily prepare a sample with a thicker and wider observation area than before, and by observing this sample with an ultra-high pressure TEM, from 1 × 10 8 cm -3 . The defect hit rate can be improved even for defects existing at a low density. For example, it is assumed that the thickness of the sample is set to about 5 μm, which is 50 times that of the conventional one, and 50 to 100 sheets are cut out from one wafer (silicon crystal plate). In this case, the defect can be measured with an efficiency of 50 × 50 to 50 × 100 times, that is, 2500 to 5000 times that of the conventional method.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであったとしても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above embodiment is an example, and any one having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibiting the same effect and effect may be used. It is included in the technical scope of the present invention.
例えば上記実施形態では作製したサンプルに対して超高圧TEMを用いて観察を行った例を示した。しかしながら、超高圧TEMは高額であるため、一部研究機関や大学でしか保有されておらず使用に制約がある。よって、超高圧TEMに代わり光学式の欠陥検査装置で本工程を代用することも可能である。つまり、1枚のシリコン結晶板から、フォトリソグラフィ及びドライエッチング技術を用いて光学式の欠陥検査装置用のサンプルを一度に複数作製し、作製した各サンプルに対して光学式の欠陥検査装置を用いて欠陥検査を行ってもよい。 For example, in the above embodiment, an example in which the prepared sample is observed using an ultra-high voltage TEM is shown. However, since ultra-high voltage TEM is expensive, it is owned only by some research institutes and universities, and its use is restricted. Therefore, it is possible to substitute this process with an optical defect inspection device instead of the ultra-high voltage TEM. That is, a plurality of samples for an optical defect inspection device are prepared at once from one silicon crystal plate using photolithography and dry etching technology, and an optical defect inspection device is used for each of the prepared samples. You may perform defect inspection.
なお、図3においてS1〜S11の工程が本発明のサンプル作製方法に相当する。S2〜S8の工程が本発明の加工工程に相当する。S2〜S4の工程が本発明の表面加工工程に相当する。S5〜S7の工程が裏面加工工程に相当する。S9〜S11の工程が除去工程に相当する。S12〜S16の工程が本発明の欠陥観察方法に相当する。S12及びS13の工程が超高圧TEM観察工程及び記録工程に相当する。S14の工程が追加加工工程に相当する。S15及びS16の工程が詳細評価工程に相当する。 In FIG. 3, the steps S1 to S11 correspond to the sample preparation method of the present invention. The steps S2 to S8 correspond to the processing steps of the present invention. The steps S2 to S4 correspond to the surface processing step of the present invention. The steps S5 to S7 correspond to the back surface processing step. The steps S9 to S11 correspond to the removal steps. The steps S12 to S16 correspond to the defect observation method of the present invention. The steps S12 and S13 correspond to the ultrahigh pressure TEM observation step and the recording step. The process of S14 corresponds to the additional processing process. The steps S15 and S16 correspond to the detailed evaluation step.
1 サンプル
2 薄片部
3 台座
1
Claims (17)
1枚のシリコン結晶板から、欠陥観察の際には不要となる不要部の内側に、前記サンプルに対応する形状のシリコン片が面内方向に複数配列され、各シリコン片が切断可能な接続代を介して前記不要部に支持されたシリコン片配列形状を、フォトリソグラフィ及びそれにより形成されたレジストパターンに基づくエッチングにより形成する加工工程を備え、
前記加工工程は、
前記シリコン結晶板の表面に対してフォトリソグラフィ及びエッチングにより加工を行うことで前記シリコン片配列形状の上面視形状を形成する表面加工工程と、
前記シリコン結晶板の裏面に対してフォトリソグラフィ及びエッチングにより加工を行うことで前記シリコン片配列形状の下面視形状を形成する裏面加工工程と、
を備えることを特徴とするサンプル作製方法。 This is a method for producing a sample for defect observation by a transmission electron microscope in which a pedestal and a flaky portion constituting a defect observation region are integrally formed on the pedestal.
From one silicon crystal plate , a plurality of silicon pieces having a shape corresponding to the sample are arranged in the in-plane direction inside unnecessary parts that are not required when observing defects, and a connection allowance that allows each silicon piece to be cut. The silicon piece array shape supported by the unnecessary part is formed by photolithography and etching based on the resist pattern formed by the photolithography .
The processing process is
A surface processing step of forming a top view shape of the silicon piece array shape by processing the surface of the silicon crystal plate by photolithography and etching.
A back surface processing step of forming a bottom view shape of the silicon piece array shape by processing the back surface of the silicon crystal plate by photolithography and etching.
Sample preparation method, characterized in that it comprises a.
前記サンプルは、前記薄片部の左右両側に設けられた支柱部を有し、 The sample has strut portions provided on both the left and right sides of the flaky portion.
前記台座と前記薄片部と前記支柱部とが一体的に形成される請求項1〜3のいずれか1項に記載のサンプル作製方法。 The sample preparation method according to any one of claims 1 to 3, wherein the pedestal, the thin section portion, and the strut portion are integrally formed.
前記除去工程後の前記シリコン片を、加速電圧が1000kV以上の透過型電子顕微鏡で観察するためのサンプルとすることを特徴とする請求項5〜8のいずれか1項に記載のサンプル作製方法。 The silicon piece after said removing step, thickness and performing the processing step and the removing step so as to have the thin section of 2-6 [mu] m,
The sample preparation method according to any one of claims 5 to 8 , wherein the silicon piece after the removal step is used as a sample for observing with a transmission electron microscope having an acceleration voltage of 1000 kV or more.
前記超高圧TEM観察工程で欠陥の存在が示された前記サンプルを、前記詳細評価工程で使用する透過型電子顕微鏡に合った形状となるように加工する追加加工工程を備え、
前記詳細評価工程では、前記追加加工工程で得られたサンプルに対して欠陥評価を行うことを特徴とする請求項14に記載の欠陥観察方法。 The detailed evaluation step is a step of observing defects with a transmission electron microscope having an acceleration voltage of less than 1000 kV.
The sample is provided with an additional processing step of processing the sample showing the presence of defects in the ultra-high voltage TEM observation step so as to have a shape suitable for the transmission electron microscope used in the detailed evaluation step.
The defect observation method according to claim 14 , wherein in the detailed evaluation step, defect evaluation is performed on a sample obtained in the additional processing step.
前記追加加工工程では、前記記録工程で記録された欠陥位置に基づいて加工を行うことを特徴とする請求項15に記載の欠陥観察方法。 A recording step of recording the defect position in the sample in which the presence of a defect is shown in the ultra-high pressure TEM observation step is provided.
The defect observation method according to claim 15 , wherein in the additional processing step, processing is performed based on the defect position recorded in the recording process.
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