[發明專利]使用帶電粒子顯微鏡檢查樣品的方法

在審

• 申請號: 202010466370.X
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN112098440A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: J.克盧薩切克;T.圖瑪;J.彼得雷克
• 申請（專利權）人: FEI公司
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04;G01N23/046;G01N23/20;G01N23/203;G01N23/22;H01J37/20;H01J37/244;H01J37/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張凌苗;陳嵐

本發明涉及一種使用帶電粒子顯微鏡檢查樣品的方法，其包含以下步驟：提供帶電粒子射束以及樣品；在多個樣品位置處使所述帶電粒子射束在所述樣品上掃描；和響應于在所述多個樣品位置上掃描的所述射束，使用第一檢測器檢測來自所述樣品的第一類型的發射。檢測到的所述第一類型的發射的光譜信息用來在所述多個樣品位置處將多個互不相同的相位分配給所述樣品。與至少一個先前分配的相位及其相應的樣品位置有關的信息用于為所述多個樣品位置中的至少另一個樣品位置建立估計相位。所述估計相位被分配給所述另外的樣品位置。控制單元用來提供所述樣品的數據表示，所述數據表示至少含有關于所述多個樣品位置和所述相位的信息。

本發明涉及一種使用帶電粒子顯微鏡檢查樣品的方法，其包含以下步驟：提供帶電粒子射束以及樣品；在多個樣品位置處使所述帶電粒子射束在所述樣品上掃描；和響應于在多個樣品位置上掃描的射束，使用第一檢測器檢測來自樣品的第一類型的發射。

帶電粒子顯微術為一種眾所周知且日益重要的顯微物體成像技術，尤其是呈電子顯微術的形式。從歷史上看，電子顯微鏡的基本類已演變成許多眾所周知的裝置種類，如透射電子顯微鏡（TEM）、掃描電子顯微鏡（SEM）和掃描透射電子顯微鏡（STEM），并且還演變成各種亞種，如所謂的“雙射束”裝置（例如FIB-SEM），其附加地采用“加工”聚焦離子射束（FIB），允許支持活動，如例如離子射束研磨或離子射束誘導沉積（IBID）。技術人員將熟悉不同種類的帶電粒子顯微術。

通過掃描電子射束照射標本，以二次電子、反向散射電子、X射線和陰極發光（紅外、可見光和/或紫外光子）的形式加速“輔助”輻射從標本的發出。可檢測這種發出輻射的一個或多個分量并將其用于樣品分析。

通常，在SEM中，反向散射電子由固態檢測器檢測，其中每個反向散射電子在半導體檢測器中產生許多電子-空穴對時被放大。當掃描射束時，反向散射電子檢測器信號用來形成圖像，當主射束在樣品上移動時，每個圖像點的亮度由在樣品上的對應點處檢測到的反向散射電子的數量確定。圖像僅提供關于待檢查樣品的拓撲的信息。

在稱為“能量色散x射線光譜儀”（也稱為“EDS”或“EDX”）的過程中，測量來自樣品的響應電子射束的x射線的能量，并在直方圖中繪制以形成材料特定光譜。可將測量的光譜與各種元素的已知光譜進行比較，以確定所述樣品中存在哪些元素和礦物質。

EDS的缺點中的一個是需要相當長的時間來累積樣品的X射線光譜。通常，使用具有離散分析點的網格。當EDS檢測器記錄X射線時，電子射束停留在每個分析點上。一旦記錄了足夠的X射線計數，射束就會移動到下一個分析點。來自EDS檢測器的信號被饋送到信號處理單元，所述信號處理單元為每個分析點建立x射線光譜曲線，所述x射線光譜曲線可與廣泛的已知礦物相庫匹配，以選擇所述分析點的最佳匹配。這種已知方法對于確定樣品中存在的相（即化學組成）相對較慢。

考慮到上述情況，本發明的一個目的是提供一種使用帶電粒子顯微鏡檢查樣品的改進方法，其中檢測到的發射的光譜信息用于檢查所述樣品。特別地，本發明的一個目的是提供一種用于更快速和/或更準確地采集關于樣品的信息的方法和裝置。

為此，本發明提供了一種使用如權利要求1所定義的帶電粒子顯微鏡檢查樣品的方法。所述方法包含以下步驟：

-提供帶電粒子射束以及樣品；

-在多個樣品位置處使所述帶電粒子射束在所述樣品上掃描；

-響應于在多個樣品位置上掃描的射束，使用第一檢測器檢測來自樣品的第一類型的發射；

-使用檢測到的第一類型的發射的光譜信息，在所述多個樣品位置處將多個相互不同的相位分配給所述樣品；和

-由控制單元提供所述樣品的數據表示，所述數據表示至少含有關于所述多個樣品位置和所述相位的信息。

如本文所定義，所述方法包含以下步驟：

-使用與至少一個先前分配的相位及其相應的樣品位置有關的信息，為多個樣品位置中的至少另一個樣品位置建立估計相位；和