[發明專利]處理和/或分析樣品的粒子束裝置和方法

有效

• 申請號: 201210005767.4
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN102592933B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: A.謝爾特爾
• 申請（專利權）人: 卡爾蔡司顯微鏡有限責任公司
• 主分類號: H01J37/30
• 分類號: H01J37/30;H01J37/304;H01J37/20;H01J37/26
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 邱軍

技術領域

本發明涉及一種被設計來用于處理和/或分析(檢驗)樣品的粒子束裝置和方法。特別地，本發明涉及一種電子束裝置和/或一種離子束裝置。

背景技術

電子束裝置，特別是掃描電子顯微鏡(SEM)或者透射電子顯微鏡(TEM)，被用于檢驗樣品以獲得關于特有條件下、所述樣品的性質和行為的內在特性。

在SEM的情況下，通過束產生器產生電子束(以下也稱為一次(primary)電子束)。一次電子束的電子被加速到可預定的能量，并且由束引導系統(特別是物鏡)聚焦到要被分析的樣品上(即要被分析的對象)。在SEM的情況下，具有可預定加速電壓的高壓電源被用于加速的目的。通過偏轉裝置，以并行線掃描的方式在要被分析的樣品的表面之上引導一次電子束。在此情況下，一次電子束的電子與要被分析的樣品的材料相互作用。特別地，作為相互作用的結果，出現相互作用粒子和/或相互作用輻射。例如，要被分析的樣品發射電子(稱作二次電子)，并且在要被分析的樣品上背散射一次電子束的電子(稱作背散射電子)。檢測二次電子和背散射電子并將其用于圖像生成。因此實現要被分析的樣品的成像。

要被分析的樣品的成像是要被分析的樣品的一個可能分析形式。然而，的確已知其它分析形式。例如，檢測和評估相互作用輻射(例如X射線輻射或者陰極射線發光)，以獲得有關要被分析的樣品的組成的結論。

另外，現有技術已知使用組合裝置來處理和/或分析樣品，其中電子和離子都可被引導到要被處理和/或分析的樣品上。例如，已知SEM還裝備有離子束柱(column)。通過布置在離子束柱中的離子束產生器，產生被用于處理樣品(例如去除樣品的層或者將材料施加到樣品)或成像的離子。在此情況下，特別地，SEM用于觀察處理，并且還用于對已處理或未處理的樣品進一步分析。

此外，現有技術公開了具有帶有第一束軸的第一粒子束柱的粒子束裝置，其中第一粒子束柱被設計用于產生第一粒子束。另外，已知的粒子束裝置具有第二粒子束柱，其配備有第二束軸并被設計用于產生第二粒子束。第一粒子束柱和第二粒子束柱相對于彼此如下布置：第一粒子束軸和第二粒子束軸形成大約50°的角。而且，已知的粒子束裝置具有可以關于旋轉軸旋轉的樣品載具(carrier)。旋轉軸穿過樣品載具的中心。此外，旋轉軸與第一束軸形成第二角度，并且與第二束軸形成第三角度。在樣品載具處，樣品可被布置在樣品支撐件(holder)上，其中樣品具有要被處理和/或分析的樣品表面。樣品支撐件沿著旋轉軸延伸。樣品表面具有與旋轉軸形成第四角度的表面法線。

關于現有技術，參考例如DE 10 2008 041 815 A1、DE 10 2007 026 847 A1和EP 1 443 541 B1。

利用現有技術中已知的粒子束裝置，例如，對樣品實施連續檢查。特別地，這被理解為在第一步驟中通過第一粒子束第一次處理樣品的樣品表面。例如，樣品表面的材料被移除，或者將材料施加到樣品表面。為了處理樣品表面，樣品載具被帶到相對第一粒子束柱的第一位置。然后，通過第一粒子束處理樣品表面。在第二步驟中，通過第二粒子束分析經處理的樣品表面。為了這個目的，樣品載具被帶到相對第二粒子束柱的第二位置。然后，分析經處理的樣品表面。例如，通過第二粒子束成像經處理的樣品表面。通常，樣品載具的第二位置中的樣品表面相對于第二束軸如下取向：重合點位于樣品表面的平面中。重合點是第一束軸和第二束軸相交的點。在第二位置，以相對于第二束軸傾斜的方式布置要通過第二粒子束分析的樣品表面。

于是，在連續檢查期間，規定在第一步驟和第二步驟之間進行多次改變。為了獲得樣品表面的足夠好的分析，特別是利用高分辨能力獲得經處理的樣品表面的成像，通常在第二位置的樣品載具必須被移動為靠近第二粒子束柱，并且第二粒子束必須再次被聚焦到經處理的樣品表面上。然而，由于該原因，對樣品的連續檢查變得耗時。

發明內容

因此，本發明解決涉及能夠以簡單快速的方式對樣品進行連續檢查的粒子束裝置和方法的問題。

根據本發明，通過一種粒子束裝置解決此問題。并提供了一種處理和/或分析樣品的方法。根據以下說明書、所附權利要求和/或附圖，本發明其它和/或替代特征是顯而易見的。