[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: 202010756834.0
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN112394076A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: T·圖瑪;J·克盧薩切克;J·派特雷克
• 申請（專利權）人: FEI公司
• 主分類號: G01N23/20091
• 分類號: G01N23/20091;G01N23/2206;G01N23/04;G01N23/046;G01N23/203;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;申屠偉進

本發明涉及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；使所述帶電粒子射束在所述樣品上掃描；和使用第一檢測器檢測因響應于樣品的掃描射束而產生的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于將多個相互不同的相位分配給所述樣品。在另外的步驟中，參考HSV顏色空間，使對應的多種不同的顏色色調與所述多個相互不同的相位相關聯。使用第二檢測器檢測因響應于樣品的掃描射束而產生的來自所述樣品的第二類型的發射。最后，提供了所述樣品的圖像表示。

描述

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：使用第一檢測器檢測因響應于在樣品的區域掃描的帶電粒子射束而產生的來自樣品的第一類型的發射，和使用檢測到的第一類型的發射的光譜信息來檢查所述樣品。

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”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。

使用大量的后處理分析來將EDS數據和SEM數據組合成被檢查樣品的單個圖像是眾所周知的。后處理分析花費大量資源，因此花費大量時間來完成并向用戶示出。

出于這種考慮，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。具體來說，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和向用戶提供所述信息的方法和裝置。