在聚焦离子束显微镜中进行快速样品制备的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于制备ＴＥＭ样品架（１７０）的样坯（１００），其包括片材（１２０），所述片材包括ＴＥＭ样品架模板（１７０）。片材（１２０）至少有一部分将ＴＥＭ样品架模块（１７０）与片材的其他部分相连。通过在压机中从样坯上切出ＴＥＭ样品架模板（１７０）而形成ＴＥＭ样品架（１７０），所述切削将纳操作器探针末梢（１５０）的针尖（１６０）与所形成的ＴＥＭ样品架（１７０）相接合，所述探针（１５０）的针尖（１６０）上连接有样品，用于在ＴＥＭ中进行检验。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚焦离子束(FIB)显微镜的使用，其用于制备样品，供在透射电子显微镜(TEM)中进行后续分析，还涉及便于进行这些活动的装置。
技术介绍
在当前集成电路器件的器件区域和互连叠层中，结构化的人工制品，甚至是某些结构化层可以小到不能用扫描电子显微镜(SEM)中的辅助电子图像或者FIB来进行可靠检测，该显微镜可提供约为3nm的体表面图像分辨率。与之相比，TEM检验可提供更精细的图像分辨率(＜0.1nm)，但是需要安装在3mm直径栅格盘上的样品具有能透过电子(electron transparent)(＜100nm厚度)的部分。后来发展的技术可以用于切出或移走样本以用于检查，该检查很少需要或者不需要在FIB中进行制备之前进行初始半导体模具样品的初步机械制备。这些取样技术包括在FIB室外面进行的“离位”方法，以及在FIB内进行的“原位”方法。这种原位取样技术是一系列FIB研磨和样品移动步骤，用于产生具体与位置相关的样本，用于在TEM或其他分析仪器中进行随后的观察。在原位取样过程中，包含感兴趣区域的材料样品(通常是楔形的)首先通过FIB中的离子束研磨过程从块样品如半导体晶片或模具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备ＴＥＭ样品架的样坯，该样坯包括：片材；该片材包括一个ＴＥＭ样品架模板；和一个或多个穿过所述片材的通道，其将ＴＥＭ样品架模板与所述片材的边缘相连。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-11-11 60/519,046;US 2004-7-22 10/896,5961.一种用于制备TEM样品架的样坯，该样坯包括片材；该片材包括一个TEM样品架模板；和一个或多个穿过所述片材的通道，其将TEM样品架模板与所述片材的边缘相连。2.根据权利要求1所述的样坯，其特征在于，所述片材包括一种金属，其选自下列材料组成的组铜、钼、铝、金、银、镍和铍。3.根据权利要求1所述的样坯，其特征在于，所述片材具有表面瓦楞。4.根据权利要求1所述的样坯，其特征在于，所述样坯还包括对准孔，用于将样坯对准在压机中。5.根据权利要求1所述的样坯，其特征在于，还包括位于所述样坯中的至少一个孔，其限定TEM样品架模板的外边界；所述孔具有一个开口；所述孔的开口限定一个材料槽脊；所述槽脊将TEM样品架模板连接到所述片材；以及穿过所述片材的一个或多个通道，其将所述孔连接到所述片材的边缘。6.根据权利要求5所述的样坯，其特征在于，所述孔为C形。7.根据权利要求5所述的样坯，其特征在于，所述TEM样品架为矩形。8.根据权利要求5所述的样坯，其特征在于，所述孔为矩形。9.一种TEM样品架，所述TEM样品架包括一个环，所述环具有圆周间隙；所述圆周间隙通过从TEM样品架模板上切削出圆周间隙而形成。10.根据权利要求9所述的TEM样品架，其特征在于，所述环由用于制备TEM样品架的样坯中的孔限定；所述孔具有开口；其中所述间隙通过在所述孔的开口处从TEM样品架模板上切削出圆周间隙而形成，从而允许对样品的顶面进行FIB研磨。11.根据权利要求9所述的TEM样品架，其特征在于，所述环由用于制备TEM样品架的样坯中的孔限定；所述孔具有开口；所述间隙通过在大致与所述孔的开口相对的位置处从TEM样品架模板上切削出圆周间隙而形成，从而允许对样品的底面进行FIB研磨。12.根据权利要求9所述的TEM样品架，其特征在于，所述切削操作包括将TEM样品架模板压在两个模具之间。13.根据权利要求9所述的TEM样品架，其特征在于，还包括一个或多个嵌入在所述环中的探针针尖；和一个或多个与所述探针针尖相连的样品。14.根据权利要求13所述的TEM样品架，其特征在于，所述探针针尖通过对环和探针针尖施加压力而嵌入在所述环中，从而使绕着所述探针针尖的环产生塑流。15.一种制备用于在TEM中进行检查的样品的方法，所述方法包括将样本连接到探针末梢的针尖上；将探针针尖接合到TEM样品架样坯上；由探针针尖和TEM样坯形成一个TEM样品架。16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述样品制备成用于在FIB真空室外面进行TEM检查。17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述样品制备成用于在在线FIB真空室内进行TEM检查。18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，将一个或多个探针针尖接合到TEM样坯并形成TEM样品架的步骤还包括在TEM样坯中提供TEM样品架模板；将探针针尖和TEM样坯进行定向，从而使样本在样品架中大约对中；将探针针尖嵌入到TEM样品架模板中；将每个探针针尖的位于TEM样品架模板边界之外的部分切掉；以及从TEM样坯上切出TEM样品架。19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述嵌入步骤还包括对TEM样品架和探针针尖施加压力，以使围绕探针针尖的TEM样品架材料产生塑流。20.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述接合步骤还包括将所述探针针尖焊接到所述TEM样品架上。21.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述接合步骤还包括用粘结剂将所述探针针尖连接到所述TEM样品架上。22.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述接合步骤还包括用化学汽相沉积法将所述探针针尖连接到所述TEM样品架上。23.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，将探针针尖的位于TEM样品架边界之外的部分切掉的步骤与切出TEM样品架的步骤是同时进行的。24...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯穆尔，
申请(专利权)人：全域探测器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]