[發(fā)明專(zhuān)利]平面視圖樣品制備有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201410302659.2 | 申請(qǐng)日： | 2014-06-27 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN104251795B | 公開(kāi)（公告）日： | 2019-04-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | R.J.楊 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | FEI公司 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | G01N1/44 | 分類(lèi)號(hào)： | G01N1/44 |
| 代理公司： | 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人： | 馬紅梅;陳嵐 |
| 地址： | 美國(guó)俄*** | 國(guó)省代碼： | 美國(guó);US |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 平面 視圖 樣品 制備 | ||
本發(fā)明涉及平面視圖樣品制備。本發(fā)明尤其涉及用于改變帶電粒子束樣品的定向的方法和設(shè)備。該方法包括在具有樣品臺(tái)平面的樣品臺(tái)上提供第一工件，該第一工件包括處于第一定向的薄層平面。使用離子束從第一工件銑削樣品，使得樣品基本上從第一工件釋放。探針被附接至樣品，探針包括具有軸線的軸，該軸線被定向成相對(duì)于樣品臺(tái)平面成一個(gè)軸角，該軸角不垂直于樣品臺(tái)平面。將探針環(huán)繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)角，使得薄層平面處于第二定向。樣品被附接至或放置于或者第一工件上或者第二工件上的樣品上，第一工件是樣品從其上被銑削的工件，第二工件是樣品未從其上被銑削的工件。使用離子束將樣品打薄以形成一個(gè)薄層，該薄層被定向?yàn)樵诒悠矫鎯?nèi)。
本發(fā)明涉及用于在帶電粒子束系統(tǒng)中觀察的樣品的制備。
帶電粒子束顯微術(shù)(比如掃描離子顯微術(shù)和電子顯微術(shù))提供了比光學(xué)顯微術(shù)顯著更高的分辨率和更大的焦深。在掃描電子顯微鏡(SEM)中，初級(jí)電子束聚焦到一個(gè)細(xì)斑點(diǎn)上以對(duì)有待觀察的表面進(jìn)行掃描。當(dāng)表面被初級(jí)電子束沖擊時(shí)，從該表面發(fā)出次級(jí)電子。檢測(cè)次級(jí)電子并形成圖像，其中，圖像上每個(gè)點(diǎn)處的亮度由束沖擊表面上的相應(yīng)斑點(diǎn)時(shí)檢測(cè)到的次級(jí)電子的數(shù)量來(lái)確定。掃描離子顯微術(shù)(SIM)與掃描電子顯微術(shù)類(lèi)似，但是離子束用于掃描表面并發(fā)射次級(jí)電子。
在透射電子顯微鏡(TEM)中，寬電子束沖擊樣品，并且透射穿過(guò)樣品的電子被聚焦以形成樣品的圖像。樣品必須足夠薄以允許初級(jí)束中的許多電子行進(jìn)穿過(guò)樣品并在相反位置上射出。樣品厚度通常小于100nm。
在掃描透射電子顯微鏡(STEM)中，初級(jí)電子束被聚焦到一個(gè)細(xì)斑點(diǎn)上，并且跨樣品表面對(duì)該斑點(diǎn)進(jìn)行掃描。透射穿過(guò)工件的電子由位于樣品遠(yuǎn)側(cè)上的電子檢測(cè)器收集起來(lái)，并且圖像上每個(gè)點(diǎn)的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于當(dāng)初級(jí)束沖擊表面上的相應(yīng)點(diǎn)時(shí)所收集的電子的數(shù)量。
因?yàn)闃悠繁仨毢鼙∫员阌猛干潆娮语@微術(shù)觀察(無(wú)論是TEM還是STEM)，所以樣品的制備會(huì)是一項(xiàng)精細(xì)、耗時(shí)的工作。如此處所用的術(shù)語(yǔ)“TEM”樣品是指用于或者TEM或者STEM的樣品，并且對(duì)制備用于TEM的樣品的引用將被理解成還包括制備用于在STEM上觀察的樣品。一種制備TEM樣品的方法是使用離子束將該樣品從工件襯底上切下。或在樣品被完全從該工件釋放之前或之后，探針被附接至樣品。例如，可以通過(guò)靜電、FIB沉積、或粘合劑來(lái)附接探針。附接至探針的樣品被從工件上移開(kāi)，樣品從該工件被提取并通常使用FIB沉積、靜電、或粘合劑被附接至TEM柵格。
圖1示出了典型的TEM柵格100，該柵格包括部分是圓形的3mm的環(huán)。在一些應(yīng)用中，通過(guò)離子束沉積或者粘合劑將樣品104附接到TEM柵極的指狀物106上。樣品從指狀物106延伸，從而使得在TEM中(未示出)，電子束將具有一條穿過(guò)樣品104到達(dá)樣品下方的檢測(cè)器的自由路徑。TEM柵格通常地水平地安裝到TEM中的樣品支座上，其中TEM柵格的平面垂直于電子束，并且觀察樣品。
一些雙束系統(tǒng)包括可以用于提取樣品的離子束，以及可以用于SEN或STEM觀察的電子束。在一些雙束系統(tǒng)中，F(xiàn)IB被定向成偏離豎直方向如52度的角，而電子束柱被豎直地定向。在其他系統(tǒng)中，電子束柱是傾斜的，并且FIB被豎直地定向或者也是傾斜的。樣品安裝在其上的臺(tái)典型地可以是傾斜的，在一些系統(tǒng)中高達(dá)約60度。
取決于樣品在工件上怎樣定向的，TEM樣品可以廣義上被分類(lèi)為“平面視圖”樣品或“橫截面視圖”樣品。如果有待觀察的樣品面平行于工件的表面，則該樣品被稱(chēng)為“平面視圖”樣品。如果有待觀察的面與工件的表面垂直，則樣品被稱(chēng)為“橫截面視圖”樣品。
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