了粗糙表面。
[0043] 表1示出来自在不同入射角具有不同能量的Ga+射束的碳溅射率的TMM仿真结 果。 碳溅射率（在处于不同入射角的Ga+射束情况下的原子/离子）
[0044] 表1示出溅射率随着入射角和射束能量而增大。申请人发现处于30度或更小的 角度的沉积物在全部射束能量处相对光滑。处于45度和30keV和16keV射束能量的沉积 物示出基本不对称。在45度和SkeV处，所述沉积物较不粗糙，但仍不是完全光滑。在5keV 和45度处，所述沉积物是光滑的。所以根据本发明一个实施例，所述FIB镜筒可以固定为 偏离样本表面45度角度，并且通过降低离子着陆能量至5keV，相比更高的射束能量，实际 溅射中的减少把保护层沉积过程的生产率提高大约2. 5分钟到35秒。另外，在较低射束能 量处，对样本表面的损害较小。材料溅射率随着入射角而增大，但是5keV着陆能量的溅射 率即使在较高入射角处仍足够低以减少材料溅射。
[0045] 如可以在表1中所见，因为Ga+射束的入射角分别在30keV和16keV着陆能量处 接近45度，所以高溅射率是每离子4. 6和4. 1原子，这产生不可用于TEM制备和使用的非 均匀薄片保护层。
[0046] 图8示出线沉积物802、804、806和808,其分别由以5 keV, 8 keV, 16 keV,和 30 keV的着陆能量沿着所述线沉积物的纵轴进行扫描的处于45度入射角Ga+射束810产 生。在16keV和30keV处的沉积物806和808当在TEM薄片制备中用作保护层时足够粗糙 而导致矫作物。处于8 keV处的沉积物804,虽然对于一些应用来说是可接受的，但是仍然 稍微粗糙。
[0047] 本发明的实施例提供沉积溶液，在该沉积溶液中沉积生长是对称的。这通过针对 优选地大于30度或大于40度的入射角使用例如小于10keV，小于8keV，小于6keV，或优选 地约5keV之类的低着陆能量来完成。
[0048] 图9示出这样的扫描和射束能量即使在偏离方向902的45度入射角处仍产生光 滑和对称的沉积物。图9示出在图案化期间射束斑点之间的重叠率为50%的情况下使用具 有480pA的5keV着陆能量以45度入射角做出的沉积物904。这样的射束参数提供有用于 薄片产生的均匀沉积物。所述射束优选地在沉积物的长轴方向上扫描，如图5中所示。在 一些实施例中，所述射束在沉积期间散焦。散焦的量从IOMm变化到50Pm且优选地是50Mm。
[0049] 图10示出根据当前发明实施例的利用低的5keV着陆能量使用45度入射角来沉 积保护层而形成的抛光薄片的图像。随着用于对称沉积的参数被建立，使用非正交角度产 生光滑、均匀的边缘，并如可以通过壁1001示出的一一不存在薄片侧壁的垂落。这个结果还 示出大大提高的处理速度：每薄片保护层沉积30秒对现有技术中的2分10秒。因此，使用 在本发明的参数的情况下处于45度入射角的低着陆能量示出，所述薄片的顶部是光滑的， 垂落风险是低的，以及处理速度相对现有技术方法大大提高。
[0050] 图11示出使用离子射束系统形成薄片的流程图。样本首先被引入1102到具有离 子射束系统的真空腔中。如果所述腔被开口以引入所述样本，那么在行动之前恢复真空。 常常通过使用带电粒子射束成像来在样本上定位1104感兴趣的区域，但是可以使用其他 方法。气体注入系统被用于1106在所述感兴趣区域附近引入气体。可以通过离子射束来 分解所述前驱气体以便沉积1108材料。沉积的材料被选择为具有这样的性质：其允许沉积 物在其从衬底形成时保护所述薄片。为了形成薄片，衬底材料被从薄片的任一侧研磨去除 1110,从而保留薄的区段。所述薄片常常被保留成附着有衬底材料的凸舌（tab)。在原位程 序中，所述薄片附着至所述真空腔内部的微探针。然后可以通过微探针的移动或者通过研 磨去除将薄片附着至所述衬底的凸舌来将所述薄片分离1112。在异位程序中，所述薄片附 着凸舌被切离1112,且衬底被从真空腔移除以便进一步处理。在任一情况下，所述薄片被从 衬底移除1114,并被附着1116至TEM网格以便在TEM中成像1118。重要的是，在步骤1108 期间形成光滑和均匀的沉积物，从而使得所产生的薄片不以垂落矫作物为特征。
[0051] 优选的过程参数取决于应用，并且技术人员可以针对任何入射角和离子种类确定 最优射束能量。对于45度角度，针对镓离子射束的优选射束能量在I keV和20 keV之间， 更优选地在2 keV和10 keV之间，甚至更进一步优选地在3 keV和8 keV之间，并且最优选 地在4 keV和6 keV之间。这些能量中任意一个优选射束电流处于200pA和600pA之间。 可以使用任意沉积前驱物，例如金属有机前驱物或碳前驱物(例如苯乙烯)。当存在沉积气 体时优选的真空腔压强取决于气体，但是典型地处于10 5托和3x10 5托之间。
[0052] 在薄片被制备之后，它被安放在TEM样本网格中以供查看。所述薄片从样本的移 除可以"异位"执行，即在真空腔外部执行，或者所述薄片可以在真空腔内被移除并使用离 子射束沉积安放到网格。对于异位移除，许多薄片可以在单个样本上制备，然后样本被从真 空腔移除。所述薄片可以从所述样本移除并放置到TEM样本网格上。上述过程可以是自动 化的，以在所述真空腔中在针对异位移除的各种指定位置处制备多个薄片。
[0053] 尽管上文提供了合适硬件的实例，但是本发明不限于以任何特定类型的硬件来实 施。
[0054] 本发明的优选实施例还利用粒子射束设备，例如FIB或SEM，以便使用粒子射束成 像样本。用于成像样本的这种粒子固有地与样本相互作用，从而导致一定程度的物理变换。 另外，在本说明书的通篇中，利用诸如"计算"、"确定"、"测量"、"生成"、"检测"、"形成"等之 类的术语的讨论还指计算机系统或类似电子器件的动作和过程，所述计算机系统或类似电 子器件把在所述计算机系统内表示为物理量的数据操纵和变换为在所述计算机系统或其 他信息储存、传输或显示器件内相似地表示为物理量的其他数据。
[0055] 本发明具有宽泛的应用性并可以提供许多如上面实例中描述和示出的益处。尽管 所提供的实例描述了为薄片形成提供保护层，但本发明对于利用非正交射束的射束诱导沉 积的任何应用都是有用的。实施例将取决于特定应用而变化很大，并且并非每个实施例都 将提供所有的益处和实现本发明可实现的所有的目标。适合于完成本发明的粒子射束系统 可以在商业上获得，例如从本申请受让人FEI公司获得。
[0056] 尽管前面描述的大部分是针对半导体晶片，但是本发明可以应用于任何合适的衬 底或表面。另外，无论何时在本文中使用术语"自动的"、"自动化的"或相似术语，这些术语 将被理解为包括手动启动自动的或自动化的过程或步骤。无论何时使用计算机处理自动地 处理扫描或成像，应当理解，原始图像数据可以被处理而无需永远生成实际可查看的图像。 术语"图像"以宽泛的意义被用于不仅包括示出表面的外观的所显示的图像，而且包括表 征表面上或下的多个点的任意信息集合。例如，对应于在粒子射束处于表面上不同点时收 集的二次电子的数据集合是一种类型的"图像"，即使该数据未被显示。收集关于样本上的 点或样本的信息是"成像"。
[0057] 在下面的讨论和权利要求中，术语"包含"和"包括"以开放的方式被使用，并且因 此应解释为指"包括但不限于……"。术语"集成电路"指的是一组电子部件及其互连(统 称为，内部电路元件)，它们被图案化在微片的表面上。术语"半导体器件"一般地是指集成 电路（1C)，其可以与半导体晶片形成整体，与晶片分离，或被封装以便用在电路板上。术语 "FIB"或"聚焦离子射束"在本文中用于指任何准直的离子射束，包括通过离子光学器件聚 焦的射束和成形的离子射束。
[0058] 就任何术语在本说明书中不特别被限定的方面而言，意图在于给予术语其平常和 普通的意义。附图意欲帮助理解本发明，并且除非另外指出，否则附图未按比例尺绘制。
[0059] 尽管已经详细描述了本发明及其优势，但是应当理解，在不背离由所附权利要求 限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本文所述的实施例