截面评估方法技术

本发明专利技术提供一种截面评估装置，其能够在样品温度被调节的状态下分析截面结构。本发明专利技术还公开了一种信息获取装置，其包括用于放置样品的平台、用于调节样品的温度的温度调节装置、用于使想要得到信息的样品的表面曝光的曝光装置、以及用于获取与由曝光装置曝光的表面有关的信息的信息获取装置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于获取有关样品的信息的信息获取装置，更特 别地，涉及一种用于评估状态和形状根据温度改变而变化的样品的截 面的截面评估装置和截面评估方法。
技术介绍
对评估截面或者形成包括生物起源物质和塑料的有机材料中的精 细结构的需要，和新近功能器件的增加一起增加。作为制备用于获取有关有机材料结构的信息的截面的主要方法， 已知例如使用刀片的切割法，嵌入树脂的嵌入法，通过致冷的嵌入 法，通过致冷的断裂法，离子刻蚀法等，但是在用光学显微镜观察有 机材料的内部结构的情况下，通常采用将有机材料嵌入树脂中并用切 片机切割它的方法。但是，用光学显微镜的观察限于截面的宏观分析，并且因为切割 位置不能指明，重复截面制备操作时需要大量工作，以获得指定位置 的结构的观察和分析。由于这个原因，最近已经研制了一种FIB-SEM装置，其中FIB (聚焦离子束)装置的加工功能附属于SEM (扫描电子显微镜)。 FIB装置用离子源的精细聚焦离子束来照射加工样品，从而实施加工 操作，例如刻蚀。用这种FIB装置的刻蚀技术变得越来越流行，并 且当前广泛地用于半导体材料等的结构分析和缺陷分析，以及用于制备透射电子显微镜的样品。FIB-SEM装置能够执行刻蚀样品的步骤 以及通过单个装置内的SEM来观察样品截面的步骤，从而能够指定 切割位置并观察和分析这种指定位置处的结构。这种FIB-SEM装置已经以各种配置而提出。例如，日本专利申 请公开1-181529号提出一种装置，当样品被固定时，其能够在FIB 加工期间进行加工深度的SEM观察以及在加工期间进行样品表面的 SIM (扫描离子显微镜)观察。该装置这样来构造，使得来自FIB产 生部件的聚焦离子束(FIB)和来自电子束产生部件的电子束，以各自 不同的角度，照射固定样品的相同位置，并且通过FIB的加工和通 过探测响应于用电子束(或FIB)的照射而从样品发出的二次 (secondary)电子的SEM(或SIM)观察交替地执行，由此样品的加工 状态可以在加工过程期间被监控。另外，日本专利申请公开9-274883号提出一种配置，其用射束 (beam)来照射电极，以防止在FIB加工期间样品的充电，从而能够 进行高度精确的加工。
技术实现思路
但是，在上述常规FIB-SEM装置用于状态或形状被温度改变的 样品，例如有机材料的截面结构的观察和分析的情况下，在FIB加 工期间产生的热量引起样品温度改变，从而改变其状态或形状，由此 样品的截面结构不能准确地分析。考虑到前面所述，本专利技术一个目的在于提供一种信息获取装置， 其能够解决上述缺点，并且在样品温度被调节的状态下，获取有关想 得到信息的表面的信息。本专利技术另一个目的在于提供一种截面评估装置和截面评估方法， 其能够解决上述缺点，并且在样品温度被调节的状态下分析截面。本专利技术又一个目的在于提供一种加工装置，加工部分评估装置以 及加工方法，其能够解决上述缺点，并且能够在样品温度被调节的状 态下，加工样品并准确地获取加工部分的信息。上述目的可以根据本专利技术通过一种信息获取装置来达到，该信息获取装置包括用于放置样品的平台，用于调节样品温度的温度调节 装置，用于啄光想得到表面信息的样品的表面的膝光装置，以及用于 获取与用啄光装置啄光的表面有关的信息的信息获取装置。根据本专利技术，还提供一种截面评估装置，包括用于放置样品的 平台，用于调节样品温度的温度调节装置，用离子束来照射样品从而 切割截面或加工样品的离子束产生装置，用电子束来照射样品的电子 束产生装置，以及用于探测响应于用离子束的照射或用电子束的照射 而从样品发出的发射信号的探测装置，以从探测装置获取信息。另外提供一种截面评估装置，其提供有上述截面评估装置，还包 括一种信息获取装置，该信息获取装置用离子束来照射样品的预先确 定部分以切割截面或加工样品，用离子束或电子束来扫描预先确定部 分的表面或切割截面，并且与扫描同步地，基于由探测装置探测的多 个点的发射信号，来获取与预先确定部分的表面或切割截面有关的图 像信息.根据本专利技术，还提供一种截面评估方法，包括以下步骤调节样 品的温度，用离子束照射样品的预先确定部分以切割截面，以及用, 子束扫描切割截面，并且与扫描同步地从多个点所发出的发射信号中 获取与截面有关的图像。根据前面所描述的本专利技术，样品总是受到温度调节，使得样品即 使在FIB加工期间也总是保持在期望温度，因此防止在常规技术中 所遇到的状态或形状改变。在本专利技术中，截面不但表示从一点看到的样品内的平面，而且表 示即使在样品受到加工(包括沉积或刻蚀)的情况下，在这种加工之 后，可从观察点看到的平面，并且根据本专利技术，即使在表现出状态或形状根据温度改变而改变 的样品中，想要得到信息的表面的曝光和信息的获取在这种样品的温 度被调节的状态下执行，使得准确信息可以从想要得到信息的表面获 得。并且，在本专利技术应用于截面评估装置的情况下，可以执行截面的加工，观察(SEM或SIM观察)以及元素分析可以当表现出状态或 形状根据温度改变而改变的样品保持在期望温度时执行，使得可以实 现样品的微截面的准确形态分析。附图说明图1是示意地显示用于截面观察的扫描电子显微镜的配置的视 图，该扫描电子显微镜构成本专利技术的截面评估装置的第一实施方案；图2是示意地显示具有温度控制器的样品台的配置的框图，该样 品台构成图1中所示的温度保持部件的实例；图3是显示使用图1中所示用于截面观察的扫描电子显微镜的截 面评估过程的流程图；图4是示意地显示用于截面观察的扫描电子显微镜的配置的视 图，该扫描电子显微镜构成本专利技术的截面评估装置的第二实施方案；图5是示意地显示具有温度控制器的样品台的配置的框图，该样 品台构成图4中所示的温度保持部件的实例；图6是示意地显示用于截面观察的扫描电子显微镜的配置的视 图，该扫描电子显微镜构成本专利技术的截面评估装置的第三实施方案；图7是示意地显示用于截面观察的扫描电子显微镜的配置的视 图，该扫描电子显微镜构成本专利技术的截面评估装置的第四实施方案；图8A是显示由FIB加工制备的截面的实例的示意图，而图8B 是显示图8A中所示截面的SEM观察的状态的示意图；以及图9A是显示由FIB加工制备的截面的实例的示意图，而图9B 是显示图9A中所示截面的元素分析的状态的示意图。具体实施方式现在将结合附图通过其实施方案来详细阐明本专利技术。 (实施方案1)图1示意地显示用于截面观察的扫描电子显微镜的配置，其构成本专利技术截面评估装置的第一实施方案。电子显微镜提供有温度保持单元2，样品1固定于温度保持单元2上，并且温度保持单元2将样品 的温度保持在预定温度。温度保持单元2可以容纳于样品室3中。样品室3提供有用离子束来照射固定于温度保持单元2的样品1 的离子束产生单元4，以及用电子束来照射样品的电子束产生单元 5，并且还提供有探测由于用电子束或离子束照射而从样品1发出的 二次电子的电子探测器6。样品室3的内部可以用图中未表示的泵来 抽空以保持预先确定的低压，由此用离子束或电子束的照射变得可 能。在本专利技术中，样品室的内部优选地维持在1x10° Pa lxl(T2 Pa 的压力。离子束产生单元4用于用离子束来照射样品l从而切割截面，并 且它也可以用于SIM观察。在SIM观本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种截面评估方法，包括步骤：冷却样品；用离子束照射所述样品的预先确定部分以切割截面；以及用电子束扫描所述切割截面，并且与所述扫描同步地，从多个点所发出的发射信号获取与所述截面有关的图像；其中，所述冷却在用离子束照射所述样品的预先确定部分时执行。

【技术特征摘要】
JP 2001-10-5 2001-3100321.一种截面评估方法，包括步骤冷却样品；用离子束照射所述样品的预先确定部分以切割截面；以及用电子束扫描所述切割截面，并且与所述扫描同步地，从多个点所发出的...

【专利技术属性】
技术研发人员：元井泰子，上野理惠，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]