用于制备薄层的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于制备薄层的系统和方法。该方法可以包括通过操作器对准掩模和样品。将掩模和样品定位于离子减薄机前同时不改变掩模和样品之间的空间关系。研磨样品的第一暴露部分直到暴露薄层的第一侧壁。将掩模和样品定位于离子减薄机前使得掩模覆盖样品的第二被掩模部分通过离子减薄机研磨样品的第二暴露部分直到暴露薄层的第二侧壁。通过离子减薄机去除薄层的两个侧面的物质；和从样品中分离薄层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于为透射电子显微镜制备样品的方法和系统。
技术介绍
透射电子显微镜(TEM)是通过电子束透射穿过薄样品并且在其通过时与样本相互作用的技术。通过电子透射穿过样本的相互作用能够形成高分辨率图像。薄样品可以具有几纳米的厚度。存在用于为透射电子显微镜提供产生薄样品的方法和系统的增长性需求。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，可以提供一种方法，该方法可以包括(a)通过操纵器接纳掩模和样品；(b)通过操纵器将掩模和样品定位于成像装置前使得掩模和样品的表面面向成像装置；(c)通过操纵器对准掩模和样品使得掩模覆盖样品的第一被掩模部分同时保持样品的第一暴露部分不被覆盖；其中对准可以包括通过成像装置获取掩模和样品的表面的图像；(d)通过操纵器将掩模和样品定位于离子减薄机前使得掩模和样品的表面面向离子减薄机，同时不改变掩模和样品之间的空间关系；(e)通过离子减薄机研磨样品的第一暴露部分直到暴露薄层的第一侧壁，同时用掩模覆盖第一被掩模部分；(f)通过操纵器将掩模和样品定位于离子减薄机前使得掩模覆盖样品的第二被掩模部分同时保持样品的第二暴露部分不被覆盖；其中第二被掩模部分可以包括在研磨样品的第一暴露部分期间所形成的空间和薄层；(g)通过离子减薄机研磨样品的第二暴露部分直到暴露薄层的第二侧壁以提供可以包括第一和第二侧壁的薄层，同时用掩模覆盖第二被掩模部分；(h)通过所述离子减薄机去除薄层的两个侧面的物质；和从样品中分离薄层。该方法可以包括通过操纵器对准掩模和样品使得掩模覆盖样品的第二被掩模部分同时保持样品的第二暴露部分不被覆盖；其中对准可以包括通过成像装置获取掩模和样品的表面的图像；和通过操纵器将掩模和样品定位于离子减薄机前使得掩模和样品的表面面向离子减薄机，同时不改变掩模和样品之间的空间关系。研磨样品的第一暴露部分直到暴露薄层的第一侧壁后可以通过旋转掩模使得掩模覆盖样品的第二被掩模部分同时保持样品的第二暴露部分不被覆盖。研磨样品的第一暴露部分直到暴露薄层的第一侧壁后可以通过旋转样品使得掩模覆盖样品的第二被掩模部分同时保持样品的第二暴露部分不被覆盖。去除薄层的两个侧面的物质可以包括(a)通过离子减薄机研磨薄层的第一侧面的物质同时用掩模覆盖薄层；(b)通过操纵器移动掩模和样品中的至少一个以便用掩模覆盖薄层同时暴露薄层的第二侧面的物质；和(C)通过离子减薄机研磨薄层的第二侧面的物质同时用掩模覆盖薄层。成像装置的光轴可以垂直于研磨工具的光轴。通过操纵器将掩模和样品定位于离子减薄机前可以包括通过操纵器旋转掩模和样品。研磨可以包括在绕离子减薄机的光轴旋转研磨束的同时进行研磨。第一和第二侧壁之间的距离不超过50纳米。可以提供一种用于制备薄层的系统。根据本专利技术的实施例，该系统可以包括操纵器、成像装置、离子减薄机和薄层提取器。操纵器可以被设置成(a)接纳掩模和样品；将掩模和样品定位于成像装置前使得掩模和样品的表面面向成像装置；(b)辅助对准掩模和样品使得掩模覆盖样品的第一被掩模部分同时保持样品的第一暴露部分不被覆盖；(c)将掩模和样品定位于离子减薄机前使得掩模和样品的表面面向离子减薄机，同时不改变掩模和样品之间的空间关系。离子减薄机可以被设置成研磨样品的第一暴露部分直到暴露薄层的第一侧壁，同时用掩模覆盖第一被掩模部分。操纵器可以进一步被设置成将掩模和样品定位于离子减薄机前使得掩模覆盖样品的第二被掩模部分，同时保持样品的第二暴露部分不被覆盖；其中第二被掩模部分可以包括在研磨样品的第一暴露部分期间所形成的空间和薄层。离子减薄机可以被设置为(a)研磨样品的第二暴露部分直到暴露薄层的第二侧壁以提供可以包括第一和第二侧壁的薄层；和(b)去除薄层的两个侧面的物质。薄层提取器可以被设置为从样品中分离薄层。成像装置可以被设置为在掩模和样品的对准期间获取掩模和样品的表面的图像。操纵器进一步被设置为(a)辅助对准掩模和样品使得掩模覆盖样品的第二被掩模部分，同时保持样品的第二暴露部分不被覆盖；和(b)将掩模和样品定位于离子减薄机前使得掩模和样品的表面面向离子减薄机，同时不改变掩模和样品之间的空间关系。操纵器可以被设置为，在离子减薄机暴露薄层的第一侧壁后，旋转掩模使得掩模覆盖样品的第二被掩模部分同时保持样品的第二暴露部分不被覆盖。操纵器可以被设置为，在离子减薄机暴露薄层的第一侧壁后，旋转样品使得掩模覆盖样品的第二被掩模部分同时保持样品的第二暴露部分不被覆盖。离子减薄机可以被设置为研磨薄层的第一侧面的物质同时掩模覆盖薄层；其中操纵器可以被设置为移动掩模和样品中的至少一个以便用掩模覆盖薄层，同时暴露薄层的第二侧面的物质；并且其中离子减薄机进一步被设置为研磨薄层的第二侧面的物质，同时用掩模覆盖薄层。成像装置的光轴垂直于研磨工具的光轴。操纵器可以被设置为旋转离子减薄机前的掩模和样品。离子减薄机可以被设置为在绕离子减薄机的光轴旋转研磨束的同时研磨样品。 成像装置可以是光学装置。成像装置可以是扫描电子显微镜。成像装置可以是光学装置与扫描电子显微镜的组合。薄层的第一和第二侧壁之间的距离可能不超过50纳米。附图说明将参考附图仅通过例子描述本专利技术的更多细节、方面和实施例。在附图中，相同的附图标记被用来标识相同或功能上类似的元件。附图中的元件为了简化和清楚的目的被示出并且没有必要按比例被画出。图1示出了根据本专利技术的实施例在对准步骤中的系统的一部分；图2示出了根据本专利技术的实施例在第一研磨顺序期间的系统的一部分；图3示出了根据本专利技术的实施例在第二研磨顺序期间的系统的一部分；图4A-4D示出了根据本专利技术的实施例的研磨样品的过程；图5示出了根据本专利技术的实施例的离子减薄机；图6示出了根据本专利技术的实施例的方法；图7A-7E示出了根据本专利技术的实施例的操纵器；图8示出了根据本专利技术的实施例的系统；图9示出了根据本专利技术的实施例的方法；和图10A-10D示出了根据本专利技术的各个实施例的气塞组件。具体实施例方式通过下面结合附图的详细描述，本专利技术上述和其它目的、特征和优点将变得更加清楚。附图中，相似的附图标记在不同的视图中表示相似的元件。因为本专利技术的示例性实施例在很大一部分都可通过使用本领域技术人员熟知的电子部件和电路来实施，考虑到对于本专利技术潜在的概念的理解和评价的必要性，细节不会再作任何过多程度的解释，目的在于不混乱或背离本专利技术的教导。说明书涉及旋转操作。注意，旋转可以用达到相同效果的任何移动的集合来替代。在图6中提供并示出了一方法。方法600可以包括a.接纳或者产生掩模，可以通过微裂方法来产生掩模以提供高精度的掩模，或者接纳这样的掩模(步骤610)。b.接纳或者产生应该被研磨的初始样品以提供被研磨的样品(步骤620)。c.将掩模和初始样品提供给操纵器(步骤630)。d.通过使用操纵器对准掩模和初始样品，并通过扫描电子显微镜、光学显微镜或其组合来观察对准过程(步骤640)。e.在保持对准的同时绕第一轴旋转掩模和初始样品使得掩模和初始样品面向离子减薄机(步骤650)。f.执行第一研磨顺序，该第一研磨顺序包括去除含有薄层(图4d中用27表示) 的区域(图如中用25表示)的一侧面的物质(在图中用22表示去除物质后形成的空间)以提供部分被研磨的样品(步骤660)。g.绕第二轴旋转(或者要本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于制备薄层的方法，所述方法包括：通过操纵器接纳掩模和样品；通过操纵器将掩模和样品定位于成像装置前使得掩模和样品表面面向成像装置；通过操纵器对准掩模和样品使得掩模覆盖样品的第一被掩模部分同时保持样品的第一暴露部分不被覆盖；其中对准包括通过成像装置获取掩模和样品的表面的图像；通过所述操纵器将掩模和样品定位于离子减薄机前使得掩模和样品的表面面向离子减薄机，同时不改变掩模和样品之间的空间关系；通过离子减薄机研磨样品的第一暴露部分直到暴露薄层的第一侧壁，同时用掩模覆盖第一被掩模部分；通过操纵器将掩模和样品定位于离子减薄机前使得掩模覆盖样品的第二被掩模部分同时保持样品的第二暴露部分不被覆盖；其中第二被掩模部分包括在研磨样品的第一暴露部分期间所形成的空间和薄层；通过离子减薄机研磨样品的第二暴露部分直到暴露薄层的第二侧壁以提供包括第一和第二侧壁的薄层，同时用掩模覆盖第二被掩模部分；通过离子减薄机去除薄层的两个侧面的物质；以及从样品中分离薄层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D·伯格斯拉夫斯基，C·史密斯，
申请(专利权)人：卡姆特有限公司，
类型：发明
国别省市：IL