[发明专利]双射束带电粒子显微镜中的样品制备和检查

说明书

一种在具有离子射束柱和电子射束柱的双射束带电粒子显微镜中制备样品的方法，包括：‑在样本保持器上提供前体样本；‑使用该离子射束在该样本的所选部分周围切出沟槽；‑将操纵器针附接至该部分，使该部分与该样本的剩余部分分离，以及使用针来执行该部分远离样本的剩余部分的抬出，特别地包括：‑将操纵器针配置成具有多个运动自由度，其至少包括：•关于通过该离子轴和电子轴的交点且垂直于该电子轴的倾斜轴的优心倾斜θ；•关于针的纵轴的旋转；‑在将该部分维持在该针上的同时，使用该离子射束对该部分的至少一个表面进行加工，以便产生该样品；‑在将该部分维持在该针上的同时，针对该旋转的至少两个不同值，利用该电子射束来检查它。

技术领域

本发明涉及一种在双射束带电粒子显微镜中制备样品的方法，该双射束带电粒子显微镜具有：

- 离子射束柱，其可以产生沿着离子轴传播的离子射束；

- 电子射束柱，其可以产生沿着电子轴传播的电子射束，

该方法包括以下步骤：

- 在样本保持器上提供前体样本；

- 使用所述离子射束在所述样本的所选部分周围切出沟槽（furrow）；

- 将操纵器针附接至所述部分，使所述部分与所述样本的剩余部分分离，以及使用针来执行该部分远离样本的剩余部分的提出（lift-out），

本发明还涉及一种可以在其中执行此类方法的双射束带电粒子显微镜。

如在这里提到的操纵器针有时被称为纳米操纵器。

背景技术

带电粒子显微术是众所周知的并且对于对微观物体成像（特别地以电子显微术的形式）而言是越来越重要的技术。从历史来看，电子显微镜的基本类别已经经历到许多众所周知的装置种类（诸如透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、和扫描透射电子显微镜（STEM））的演化，并且还经历到各种子种类（诸如所谓的“双射束”装置（例如FIB-SEM））的演化，该“双射束”装置另外采用“加工的”聚焦离子射束（FIB），从而例如允许诸如离子射束铣削或离子射束诱导沉积（IBID）之类的支持活动。更具体地：

- 在SEM中，通过扫描电子射束来照射样品使来自样品的“辅助”辐射的放射沉淀，该放射例如以二次电子、背散射电子、X射线和阴极发光（红外、可见和/或紫外光子）的形式；该放射的辐射的一个或多个分量然后被检测并被用于图像累积目的。

- 在TEM中，将被用来照射样品的电子射束选取为具有用以穿透样品的足够高的能量（为此样品通常将比SEM样品情况下更薄）；从样品放射的透射电子然后可以被用来创建图像。当以扫描模式操作这样的TEM时（因此变成STEM），讨论中的图像将在照射电子射束的扫描运动期间被累积。

可以例如从下面的维基百科链接收集关于这里阐明话题中的一些的更多信息：

http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_microscope

http://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_electron_microscope

http://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_electron_microscopy

http://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_transmission_electron_microscopy

作为对将电子用作照射射束的替代，还可以使用其他种类的带电粒子来执行带电粒子显微术。在这方面，短语“带电粒子”应该被宽泛地解释为包括例如电子、正离子（例如Ga或He离子）、负离子、质子和正电子。关于基于非电子的带电粒子显微术，可以例如从诸如下面的参考收集一些其他信息：