JP2009014709A - 原位置でのstemサンプル作製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】方法は、約60度の最大傾斜を有する典型的な傾斜ステージを有するデュアル・ビームFIB/STEMシステムが、基板からSTEMサンプルを抜き出し、TEMサンプル・ホルダ上にサンプルを搭載し、FIBミリングを使用してサンプルを薄化し、かつサンプル面がSTEM撮像のために垂直電子カラムに垂直であるように、サンプルを回転するために使用されることを可能にする。
【選択図】図15
Description
垂直SEMカラムおよびSEMカラムに対してある角度に向けられたFIBカラムを備えるデュアル・ビームFIB/STEMシステムの内部に、基板を提供するステップと、
抜き出されたSTEMサンプルを保持するためのサンプル・ホルダを提供するステップであって、サンプル・ホルダは、FIB/STEMシステムの内部のサンプル・ステージ上に搭載され、サンプル・ステージは、サンプル・ステージ平面を有し、かつ90度未満の最大傾斜を有する回転および傾斜ステージを備え、サンプル・ホルダは、サンプル・ステージ平面に垂直なサンプル・ホルダ平面を有する、サンプル・ホルダを提供するステップと、
イオン・ビームを使用して基板からサンプルを切り離すステップであって、切り離されたサンプルは頂部表面を有している、サンプルを自由にするステップと、
サンプル・ステージを傾斜することによって、第1の角度にサンプル・ホルダを傾斜させるステップと、
サンプルの頂部表面が、サンプル・ホルダ平面に対して前記第1の角度に向けられるように、傾斜したTEMサンプル・ホルダ上にサンプルを搭載するステップと、
サンプル・ステージ平面が0度傾斜であるように、サンプル・ステージを傾斜させるステップと、
サンプル・ホルダを180度だけ回転するステップと、
第1の角度と第2の角度の組合せが、結果として搭載されたサンプルの頂部表面をFIBカラムの向きに垂直に向けられるように、回転されたサンプル・ホルダを第2の角度に傾斜させるステップと、
サンプルのミリングによってイオン・ビームを使用してサンプルを薄化するステップであって、ミリングが、FIBカラムの向きに平行なサンプル面を作る、サンプルを薄化するステップと、
第1の角度と第3の角度の組合せが、ほぼ90度に等しく、かつサンプル面が、垂直SEMカラムに実質的に直角に向けられるように、サンプル・ホルダを第3の角度に傾斜させるステップと、
搭載されたサンプルをSTEMを用いて観察するステップとである。
14、16 フィンガ
20 サンプル
21、222 基板
22、218 集束イオン・ビーム
23 マイクロプローブ先端
25、243 電子ビーム
26、262 STEM検出器
28 サンプル面
60 くさび形状サンプル
62 頂部表面
162 電子カラム
164、168 軸
166 イオン・カラム
169 サンプル・ステージ平面
170 TEMサンプル・ホルダ平面
210 デュアル・ビーム・システム
211 集束イオン・ビーム・システム
212 上部ネック部分
214 イオン源
215 抜き出し電極
216 集束カラム
217 集束要素
219 システム・コントローラ
220 偏向要素、偏向プレート
225 X−Yステージ
226 下部室
228 イオン・ポンプ
230 ポンピング・システム
232 真空コントローラ
234 高電圧電源
236 偏向コントローラおよび増幅器
238 パターン生成器
240 二次電子検出器、荷電粒子検出器
241 捜査電子顕微鏡
242 ビデオ回路
244 ビデオ・モニタ
245 電源および制御ユニット
246 ガス送出システム
247 マイクロマニピュレータ
248 精密電気モータ
249 部分
252 カソード
254 アノード
256 集光レンズ
258 対物レンズ
260 偏向コイル
261 ドア
650 薄いプローブ
Claims (14)
- STEM撮像のためにサンプルを作製する方法であって、
垂直SEMカラムおよび前記SEMカラムに対してある角度に向けられたFIBカラムを備えるデュアル・ビームFIB/STEMシステム内側に、基板を提供するステップと、
抜き出されたSTEMサンプルを保持するためのサンプル・ホルダを提供するステップであって、前記サンプル・ホルダは、前記FIB/STEMシステム内部のサンプル・ステージ上に搭載され、前記サンプル・ステージは、サンプル・ステージ平面を有し、かつ90度未満の最大傾斜を有する回転および傾斜ステージを備え、前記サンプル・ホルダは、前記サンプル・ステージ平面に垂直なサンプル・ホルダ平面を有する、サンプル・ホルダを提供するステップと、
イオン・ビームを使用して前記基板からサンプルを切り離すステップであって、切り離された前記サンプルは頂部表面を有している、サンプルを切り離すステップと、
前記サンプル・ステージを傾斜することによって、第1の角度に前記サンプル・ホルダを傾斜させるステップと、
前記サンプルの前記頂部表面が、前記サンプル・ホルダ平面に対して前記第1の角度に向けられるように、傾斜した前記TEMサンプル・ホルダ上に前記サンプルを搭載するステップと、
前記サンプル・ステージ平面が0度傾斜であるように、前記サンプル・ステージを傾斜させるステップと、
前記サンプル・ホルダを180度だけ回転するステップと、
前記第1の角度と第2の角度の組合せが、結果として搭載された前記サンプルの前記頂部表面が前記FIBカラムの向きに垂直に向けられるように、回転された前記サンプル・ホルダを前記第2の角度に傾斜させるステップと、
前記サンプルのミリングによって前記イオン・ビームを使用して前記サンプルを薄化するステップであって、前記ミリングが、前記FIBカラムの向きに平行なサンプル面を作る、サンプルを薄化するステップと、
前記第1の角度と第3の角度の組合せが、ほぼ90度に等しく、かつ前記サンプル面が、前記垂直SEMカラムに実質的に垂直に向けられるように、前記サンプル・ホルダを前記第3の角度に傾斜させるステップと、
搭載された前記サンプルを、前記STEMを用いて観察するステップとを含む方法。 - 前記第1の角度は、前記ステージの前記最大傾斜の角度と、前記最大傾斜と90度との差との間の角度範囲から選択される請求項1に記載の方法。
- 前記サンプル・ステージは、60度の最大傾斜を有し、前記第1の角度は、30度より大きい請求項1に記載の方法。
- 前記FIBカラムは、前記垂直SEMカラムからほぼ52度の角度をなす請求項1に記載の方法。
- 前記サンプル・ホルダは、TEMフィンガ・グリッドである請求項1に記載の方法。
- 走査電子顕微鏡を使用して搭載された前記サンプルを観察するステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
- SEMまたはSTEMを使用して、イオン・ビーム・ミリングの間に搭載された前記サンプルを撮像するステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
- 第1の角度に前記サンプル・ホルダを傾斜するステップは、前記サンプル・ホルダをほぼ38度に傾斜するステップを含む請求項1に記載の方法。
- 第2の角度に前記サンプル・ホルダを傾斜するステップは、ほぼ14度に前記サンプル・ホルダを傾斜するステップを含む請求項8に記載の方法。
- 第3の角度に前記サンプル・ホルダを傾斜するステップは、ほぼ52度に前記サンプル・ホルダを傾斜するステップを含む請求項9に記載の方法。
- 第1の角度に前記サンプル・ホルダを傾斜するステップは、ほぼ52度に前記サンプル・ホルダを傾斜するステップを含む請求項1に記載の方法。
- 第3の角度に前記サンプル・ホルダを傾斜するステップは、ほぼ38度に前記サンプル・ホルダを傾斜するステップを含む請求項11に記載の方法。
- 前記イオン・ビームを使用して前記サンプルを薄化するステップは、前記ミリング・プロセスの間に前記サンプル・ステージを傾斜するステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
- 前記イオン・ビームを使用して前記サンプルを薄化するステップは、前記サンプルを電子を透過する薄いセクションに薄化するステップを含む請求項1に記載の方法。
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