专利名称：用于制备薄层的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于为透射电子显微镜制备样品的方法和系统。
背景技术：
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。
发明内容
根据本发明的一个实施例，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。根据本发明的实施例，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。
将参考附图仅通过例子描述本发明的更多细节、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示出了根据本发明的实施例在对准步骤中的系统的一部分；图2示出了根据本发明的实施例在第一研磨顺序期间的系统的一部分；图3示出了根据本发明的实施例在第二研磨顺序期间的系统的一部分；图4A-4D示出了根据本发明的实施例的研磨样品的过程；图5示出了根据本发明的实施例的离子减薄机；图6示出了根据本发明的实施例的方法；图7A-7E示出了根据本发明的实施例的操纵器；图8示出了根据本发明的实施例的系统；图9示出了根据本发明的实施例的方法；和图10A-10D示出了根据本发明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，本发明上述和其它目的、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。因为本发明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，考虑到对于本发明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发明的教导。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(或者要不然通过操纵器改变掩模和部分被研磨的样品之间的空间关系)部分被研磨的样品以使部分被研磨的样品的区域25的另一侧面暴露给离子减薄机(步骤670)。h.执行第二研磨顺序，该第二研磨顺序包括通过离子减薄机40去除区域25的另一侧面的(现在暴露的)物质以产生薄层27，在图中用22表示去除物质后形成的空间(步骤680)。i.去除薄层27两个侧面的物质从而形成更小的空间M和沈(步骤690)。j.分离薄层27 (步骤700)。又根据本发明的另一实施例提供方法900(附图9)并且该方法可以包括以下步骤a.步骤910，通过操纵器接纳掩模和样品；b.步骤912，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.步骤914，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。对准包括由成像装置获取掩模和样品的表面的图像。d.步骤916，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.步骤918，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.步骤920，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。对准可以包括由成像装置获取掩模和样品的表面的图像。第二被掩模部分可以包括薄层和在研磨样品的第一暴露部分期间所形成的空间。g.步骤922，通过操纵器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。h.步骤924，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。i.步骤926，通过离子减薄机去除薄层的两个侧面的物质，去除可以包括1.覆盖薄层同时暴露薄层的一侧面。2.研磨薄层那一侧面的物质。3.覆盖薄层同时暴露薄层的第二侧面。和4.研磨薄层的第二侧面的物质。j.步骤928，将薄层从样品中分离出来。参考附图1-3和8，系统10包括a.操纵器100(包括多个操纵元件，如掩模角度台101、样品角度台102)。b.成像装置，如扫描电子显微镜(包括，例如，物镜30、BSE检测器32、SE检测器 34、TEM检测器33、以及可能包括在SEM柱35中的电子源、电子光学元件或其它部件)。c.离子减薄机40。d.用于控制系统的控制器99。根据本发明的实施例，该系统还可以包括诸如真空系统90、真空室91、光学显微镜92、避震系统94、支撑件96、气塞1300、支撑板98之类的部件。离子束单元40包括多个部件(如图10和12中描述的一些)，如Xe供给单元42和离子枪44。系统10可以产生或者接纳掩模50。可以通过微裂方法产生掩模以提供高精度的掩模。如果系统产生掩模50，则它包括微裂单元(未示出)。
图7A-7E示出了根据本发明的不同实施例的操纵器100。所有都根据本发明的实施例，图7A是操纵器100的前视图，图7B是操纵器100的俯视图，图7C是操纵器100的侧视图以及图7D和7E是不同操纵器100的三维视图。操纵器100包括位于主旋转台130上的两个单独的子单元110和120。旋转台130 通过发动机130(1)-130(4)分开并供电。第二子单元120可以操纵样品和掩模并且可以具体X、Y、Z和θ工作台。在图6 中这些工作台表示如下Χ工作台100 (1)、Y工作台100 (2)、Z工作台100 (3)和工作θ台 100(5)。第一子单元110可以例如相对于由第二子单元120产生的任何移动来移动掩模来操纵样品，该样品可改变掩模和样品之间的空间关系。应当注意，可以通过子单元移动掩模和样品中的每一个，每个都可相互移动，并且不共享工作台，如旋转工作台130。第一子单元110可以具有X、Y、Z和θ工作台。在图6和9中的任一个中，这些工作台表示如下Χ工作台100(11)、Y工作台(未示出)、Z工作台100(9)和θ工作台 100(8)。第二子单元120可以操纵掩模并且还可以操纵工艺组件，如掩模、校准板、孔径、 用于沉积的目标物等。第一子单元110可从样品夹持器(也称梭子10 接纳样品或工艺组件。梭子103 可被传输，直到其位于样品角度台100( 上。工作台连接在结构元件如板、横梁、轨道、导引线和如101(1)-101(5)表示的相似物之间。参考图1，电子扫描显微镜采用检测器32和/或34来监测初始样品21和掩模50 之间的对准过程。对准过程可以包括对准掩模50和初始样品21，使得它们互相平行(它们可以都是水平的或者以任何其它方式被定位)，并且掩模50的边缘直接被定位在虚线以上，该虚线代表在第一次研磨顺序期间被研磨后，初始样品21的期望被研磨的边缘。该虚线可位于距离被研磨的样品21的中心处几纳米的地方。轴55示出了掩模在对准过程结束时是水平的。初始样品21的边缘25上的掩模50的边缘53的轨迹和初始样品31的中心22之间的距离(D23)是几纳米。这是被研磨的样品21”的最终厚度的大约一半。一旦对准过程结束绕轴(绕X轴121)(通过主旋转台130)旋转掩模50和初始样品21，同时保持对准使得掩模50和初始样品21面向离子减薄机40。图2示出了离子减薄机40能够执行包括去除含有薄层(在图4d中用27表示) 的区域25的一侧面的物质(在图中用22表示去除物质后形成的空间)的第一研磨顺序。第一研磨顺序可以暴露薄层的第一边侧壁。第一研磨顺序可以包括在通过扫描电子显微镜(采用检测器32和/或34)观测研磨的同时通过双重偏转去除物质。离子减薄机40的离子束42能够在X-Y平面内偏转， 但没必要这样做。在第一研磨顺序结束后，操纵器100能改变掩模50和部分被研磨的样品21’之间的空间关系(如通过绕X轴旋转部分被研磨的样品21’)以便使包括最终样品的部分被研磨的样品21’的区域25的另一侧面暴露于离子减薄机40。
图3示出了包括从区域25的另一侧面(未暴露)去除物质以形成薄层27的第二研磨顺序，在图4b-4d中用23表示去除物质后形成的空间。第二研磨顺序可以暴露薄层的第二边侧壁。因此，第一和第二研磨顺序形成了可能相对长(相对于其厚度)且具有两个相互平行的侧壁的薄层。在第二研磨顺序后薄层的两个侧面仍然与包围它的物质相连。这些侧面能够通过去除较少物质的更短研磨顺序分离。可以进行该去除，同时采用或不采用掩模，因为研磨薄层的两个侧面的精度不太重要。例如，如果该去除辅以掩模则它可以包括(i)改变掩模和被研磨的样品之间的空间关系以暴露靠近仍然与包围薄层的物质相连的薄层的一侧面的第一区域(在图3c中用M表示)；(ii)研磨第一区域使得薄层的一侧面与包围薄层的物质分离；(iii)改变掩模和被研磨的样品之间的空间关系以暴露靠近仍然与包围薄层的物质相连的薄层另一侧面的第二区域；(i)研磨第二区域(在图4c中用沈表示)使得薄层的另一侧面与包围薄层的物质分离。系统10可包括可伸缩的BSE检测器、SE检测器或者其组合。在以高溅射速率进行初始离子研磨期间，对样品的观察可以由图2中所示的位于物镜30的极靴之下的可伸缩的BSE检测器32来完成。注意检测器的数量、它们的位置、检测器的类型和每一检测器的零件数量(以及它们的尺寸和形状)可能与上述例子不同。参考图5，离子减薄机40 (也被称为离子溅射系统)可以具有以下性能和自由度 (i)宽范围的离子能量控制以允许快速除去大块以增强过程和缓和的研磨模式，进而提供最高级别的最终质量的被处理的样品。(ii)具有高离子电流密度，实现短的过程持续时间。 (iii)沿着束交叉部分控制离子流均勻性，以对样品提供均勻处理。(iv)相对于样品的表面，束具有可变的入射角以避免样品表面的选择性研磨。(ν)控制束的形状和尺寸，以提供各种应用和技术模式。(Vi)用于样品处理的均勻性的束脉冲。(V)束准确定位以提供样品处理的特定区域。(Vi)用于样品处理均勻性的在正交方向上的束扫描。(Vii)用于样品处理均勻性的绕关注区域的真正中心(Eu-centric)束旋转。离子溅射系统40可包括(i)双等离子体发生器离子源，用于点燃等离子体，(ii) 束成型模块，用于提取和收集来自等离子体的Xe+离子束，(iii)最后的光学元件，用于聚焦和引导离子束朝向被处理的样品，(ivUe气体供给系统，用于提供具有恒定和特定压的自动气体传输，(ν)漏气阀，向离子源内提供计量的气体的自动供给用于等离子体点燃和离子束的形成，和(vi)电子和供电电源，用于提供离子溅射系统的自动控制。离子减薄机的非限制性的例子是美国专利申请公开序列号2008/0078750Α1标题为"Directed Multi-Deflected Ion Beam Milling of a Work Piece and Determining and Controlling Extent Thereof”，这里通过参考结合于此。参考图10A-10D，系统具有气塞1300。图10A是根据本发明的实施例的气塞1300 和真空室91的壁91(1)的横截面图。图10B是根据本发明的实施例的气塞1300、真空室91和操纵器100的俯视图。图 10B示出了在由进给杆支撑的样品进入真空室91之前的气塞。
图IOC是根据本发明的实施例的气塞1300、真空室91和操纵器100的横截面图。 图IOC示出了由进给杆支撑的样品进入真空室91之前的气塞。图IOD是根据本发明的实施例的气塞1300、真空室91和操纵器100的截面图。图 IOD示出了在由进给杆承载的样品被定位在真空室91中时的气塞。气塞1300的功能是允许将大量样品和工艺组件如掩模、校堆板、孔径、用于沉积的目标等加载/卸载到真空室(在图10中用91表示)而真空室91不漏气。气塞1300包括a.加载开口 1310带有主外壳1330之上的滑动密封盖1320用于将样品和工艺组件加载到进给系统上/从进给系统卸载样品和工艺组件(以及加载到包围操纵器的真空室上从包围操纵器的真空室卸载)。b.包括进给杆1305的进给系统，该进给杆1305允许将3_5个样品和工艺组件如掩模、校准板、孔径、用于沉积的目标物等加载进入真空室的进给杆1305而不需要气塞的额外通风。进给杆的接口部分(鼓)应该具有大量鸠尾槽用于在其上安装承载样品或工艺组件的标准梭式机构。进给杆1305能绕其轴旋转并且能通过手动或发动机来移动。c.截止阀1350，用于防止在将样品和工艺组件加载在进给系统上/从进给系统卸载样品和工艺组件期间真空室通风。气塞1300最接近于真空室91的壁91(1)的开口，使得当截止阀1350打开时，进给杆1305能够进入真空室91，特别是真空室91的内部空间91 (2)。气塞1300和特别是加载开口(空间)在进给杆1305进入真空室之前是抽真空的。当截止阀1350闭合时，气塞 1300以密封的方式阻止气体进入真空室91。操纵器100可包括下述工作台，并且这些工作台可通过以下参数来表征主旋转台130 致动器类型压电马达致动模式步进和扫描行程最小120度最大速度10度/s最大加速度1000度/s2编码器闭环的定位精准度150m°分辨率50微米第一子单元110:X 轴 100(1)致动器类型压电马达致动模式步进和扫描行程30mm最大速度5mm/s最大加速度1000mm/s2编码器闭环的定位精准度IOOOnm分辨率InmY 轴 10(K2)
10125]致动器类型压电马达0126]致动模式步进和扫描0127]行程25mm0128]最大速度IOmm/s0129]最大加速度1000mm/s20130]编码器闭环的定位精准度IOOOnm0131]分辨率Inm0132]Z 轴 100 (3)0133]致动器类型压电马达0134]致动模式步进和扫描0135]行程30mm0136]最大速度5mm/ s0137]最大加速度1000mm/s20138]编码器闭环的定位精准度IOOOnm0139]分辨率Inm0140]Θ-轴(轴内可无贯通孔)100 (5)0141]致动器类型压电马达0142]致动模式步进和扫描0143]行程360度0144]最大速度45 度 /s0145]最大加速度1000 度 /s20146]编码器闭环的定位精准度500m°0147]分辨率100 μ °0148]第二子单元120 0149]X 轴 100(11)0150]致动器类型压电马达0151]致动模式步进和扫描0152]行程30mm0153]最大速度5mm/ s0154]最大加速度1000mm/s20155]编码器闭环的定位精准度IOOOnm0156]分辨率Inm0157]Y轴(未示出)0158]致动器类型压电马达0159]致动模式步进和扫描0160]行程25mm0161]最大速度IOmm/s0162]最大加速度1000mm/s20163]编码器闭环的定位精准度IOOOnm0164]分辨率Inm0165]Z 轴 100 (9)0166]致动器类型压电马达0167]致动模式步进和扫描0168]行程30mm0169]最大速度5mm/ s0170]最大加速度1000mm/s20171]编码器闭环的定位精准度IOOOnm0172]分辨率Inm0173]R 轴 100 (8)0174]致动器类型压电马达0175]致动模式步进和扫描0176]行程360度0177]最大速度45 度/s0178]最大加速度1000 度 /s20179]编码器闭环的定位精准度250m°0180]分辨率150 μ °0181]参考图1和5，初始样品和被研磨的样品可以用以下参数来表征0182]输入样品的厚度20-30微米0183]被研磨的样品的厚度10-50nm0184]关注区域的厚度变化< 5nm0185]目标特征(关注区域)周围减薄的区域0186]厚度< 50nm10Χ5μ0187]厚度< IOOnm30 X 10 μ0188]厚度< 200nm100Χ15μ0189]关注区域的位置5-10nm0190]制品级别0191]无定形< Inm0192]点缺陷< Inm0193]Xe 污染 < 10-9%0194]本发明可以通过使用常规工具、方法和部件实现。因此，在此没有详细阐述这些工
具、部件和方法的细节。在之前的描述中，为了提供对本发明的彻底的理解，阐述了大量具体的细节。然而，应该认识到在不依赖于具体阐述的细节的情况下也可以实施本发明。
在本公开中不但示出和描述了本发明的示例性实施例而且也示出并描述了一些其通用的例子。要理解本发明能够用于各种其它组合和环境并且能够如说明的那样在本发明的范围内进行改变和修改。
权利要求
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。
2.根据权利要求1所述的方法，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。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，研磨样品的第一暴露部分直到暴露薄层的第一侧壁后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。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，研磨样品的第一暴露部分直到暴露薄层的第一侧壁后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。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，去除薄层的两个侧面的物质包括 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；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。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，成像装置的光轴垂直于研磨工具的光轴；以及其中通过操纵器将掩模和样品定位于离子减薄机前包括通过操纵器旋转掩模和样品。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，研磨包括在绕离子减薄机的光轴旋转研磨束的同时进行研磨。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，成像装置是光学装置。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，成像装置是扫描电子显微镜。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，第一和第二侧壁之间的距离不超过50纳米。
11.一种用于制备薄层的系统，所述系统包括包括操纵器、成像装置、离子减薄机和薄层提取器；其中所述操纵器被设置成接纳掩模和样品；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；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；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；其中，离子减薄机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；其中，所述操纵器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；其中，所述离子减薄机被设置为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；和去除薄层的两个侧面的物质；其中，薄层提取器被设置为从样品中分离薄层；以及其中，成像装置被设置为在掩模和样品的对准期间获取掩模和样品表面的图像。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述操纵器进一步被设置为辅助对堆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；和将掩模和样品定位于离子减薄机前使得掩模和样品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。
13.根据权利要求11所述的系统，其中，操纵器被设置为，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。
14.根据权利要求11所述的系统，其中，操纵器被设置为，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。
15.根据权利要求11所述的系统，其中离子减薄机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通过掩模覆盖薄层。
16.根据权利要求11所述的系统，其中，成像装置的光轴垂直于研磨工具的光轴；并且其中操纵器被设置为旋转离子减薄机前的掩模和样品。
17.根据权利要求11所述的系统，其中，离子减薄机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。
18.根据权利要求11所述的系统，其中，成像装置是光学装置。
19.根据权利要求11所述的系统，其中，成像装置是扫描电子显微镜。
20.根据权利要求11所述的系统，其中，第一和第二侧壁之间的距离不超过50纳米。
全文摘要
本发明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。
文档编号G01N1/28GK102374944SQ20111024951
公开日2012年3月14日 申请日期2011年7月6日 优先权日2010年7月6日
发明者C·史密斯, D·伯格斯拉夫斯基 申请人:卡姆特有限公司