KR102656747B1 - 마이크로구조 진단용 샘플을 제조하기 위한 방법, 및 마이크로구조 진단용 샘플 - Google Patents
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Abstract
마이크로구조 진단용 샘플 (P) 을 제조하기 위한 방법에서, 미리 정할 수 있는 형태를 갖는 샘플 보디 (PK) 는 재료-삭마 레이저 빔 프로세싱을 통하여 기판으로부터 제조된다. 추후에, 마이크로구조 검사에 적합한 타겟 체적 (ZV) 을 노출시키도록 레이저 빔 프로세싱 및/또는 이온 빔 프로세싱을 통하여 샘플 보디의 타겟 부분 (ZA) 이 추가로 프로세싱된다. 상기 방법은 다음 단계들:
(a) 샘플 보디가 발생하도록 기판 표면에 수직으로 그리고/또는 비스듬히 적어도 하나의 레이저 빔을 방사함으로써 적어도 하나의 레이저 프로세싱 작동에 의해 상기 기판으로부터 상기 샘플 보디 (PK) 를 릴리스하는 단계로서, 상기 샘플 보디는 샘플 보디 상단측 (PO) 에서 상기 기판 표면의 영역에 의해, 그리고, 측방향으로, 상기 기판 표면에 대해 비스듬히 또는 수직으로 배향되는 측면들에 의해 구획되고, 상기 샘플 보디의 형태가 생성되고, 상기 형태는 적어도 하나의 단단한 핸들링 부분 (HA1, HA2), 및 상기 핸들링 부분에 인접한, 상기 핸들링 부분에 비해 더 얇은 타겟 부분 (ZA) 을 가지고, 상기 타겟 부분은 협측에서 상기 샘플 보디 상단측 (PO) 에 의해, 그리고, 측방향으로, 상기 샘플 보디 상단측에 대해 수직으로 또는 비스듬히 연장되는 측면들에 의해 구획되는, 상기 기판으로부터 상기 샘플 보디 (PK) 를 릴리스하는 단계;
(b) 상기 샘플 보디와 분리되어 있고 규정된 수용 위치에서 상기 샘플 보디를 수용하기 위해 상기 샘플 보디의 형태에 적합화된 수용 구조들 (AST) 을 가지는 샘플 보디 홀더 (PH) 를 제조하는 단계;
(c) 상기 기판으로부터 릴리스된 상기 샘플 보디를 제거하는 단계;
(d) 상기 기판으로부터 제거된 상기 샘플 보디 (PK) 를, 상기 샘플 보디 홀더의 상기 수용 구조들에 부착하여서, 상기 샘플 보디가 상기 수용 위치에 있는 단계;
(e) 상기 타겟 체적을 노출하기 위해 레이저 빔 프로세싱 및/또는 이온 빔 프로세싱에 의해 상기 타겟 부분의 영역에서 상기 샘플 보디의 적어도 하나의 측면의 적어도 하나의 추가 재료-삭마 프로세싱 단계를 수행하는 단계를 포함한다.
(a) 샘플 보디가 발생하도록 기판 표면에 수직으로 그리고/또는 비스듬히 적어도 하나의 레이저 빔을 방사함으로써 적어도 하나의 레이저 프로세싱 작동에 의해 상기 기판으로부터 상기 샘플 보디 (PK) 를 릴리스하는 단계로서, 상기 샘플 보디는 샘플 보디 상단측 (PO) 에서 상기 기판 표면의 영역에 의해, 그리고, 측방향으로, 상기 기판 표면에 대해 비스듬히 또는 수직으로 배향되는 측면들에 의해 구획되고, 상기 샘플 보디의 형태가 생성되고, 상기 형태는 적어도 하나의 단단한 핸들링 부분 (HA1, HA2), 및 상기 핸들링 부분에 인접한, 상기 핸들링 부분에 비해 더 얇은 타겟 부분 (ZA) 을 가지고, 상기 타겟 부분은 협측에서 상기 샘플 보디 상단측 (PO) 에 의해, 그리고, 측방향으로, 상기 샘플 보디 상단측에 대해 수직으로 또는 비스듬히 연장되는 측면들에 의해 구획되는, 상기 기판으로부터 상기 샘플 보디 (PK) 를 릴리스하는 단계;
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(e) 상기 타겟 체적을 노출하기 위해 레이저 빔 프로세싱 및/또는 이온 빔 프로세싱에 의해 상기 타겟 부분의 영역에서 상기 샘플 보디의 적어도 하나의 측면의 적어도 하나의 추가 재료-삭마 프로세싱 단계를 수행하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 마이크로구조 진단용 샘플을 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 미리 정할 수 있는 형태를 갖는 샘플 보디는 재료-삭마 레이저 빔 프로세싱을 통하여 기판으로부터 제조되고 추후에 샘플 보디의 타겟 부분은 마이크로구조 검사에 적합한 타겟 체적을 노출시키도록 레이저 빔 프로세싱 및/또는 이온 빔 프로세싱을 통하여 추가로 프로세싱된다. 본 발명은 또한 마이크로구조 진단용 샘플에 관한 것으로, 상기 샘플은 상기 방법에 의해 제조되거나 획득될 수 있다.
1930 년대에 도입된 이후, 투과형 전자 현미경 (TEM) 은 과학과 경제학의 다양한 다른 분야에서 광범위하게 적용되었다 광학 현미경과 비교해 크게 개선된 해상도 성능으로 인해, 다양하게 다르게 제조되는 마이크로구조와 나노구조가 매우 세밀하게 검사될 수 있다.
원자 탐침 단층 촬영 (LEAP) 은 또한 최소 길이 규모로 화학적 특성화에 사용된다. 이런 마이크로구조 진단 방법은 2 차원 이미지를 가능하게 하고, 더욱이, 원자 해상도를 갖는 국부적 조성의 3 차원 맵들 (maps) 을 제공한다.
마이크로구조 진단을 위한 방법들의 능력이 증가함에 따라, 이 방법들을 위한 샘플들을 제조하기 위한 효율적이면서 손상이 적은 방법들에 관한 문제가 점점 더 유발된다.
단면 샘플들 제조 문제점은 종종 반도체 기술 및 박층 기술 분야에서 뿐만 아니라 다른 기술 분야들에서도 발생한다. 체적 샘플과 달리, 단면 샘플은, 예컨대 층 구조를 가지는 구성요소들에서, 계면의 영역에서 서로 인접한 다른 재료들 사이 계면들의 영역에서 마이크로구조 검사를 착수하는 역할을 하도록 된 샘플이다.
최근에는, 전자 투과 단면 제조를 위해 실질적으로 2 가지 루트들, 즉 (i) 집속 이온 빔 기술에 의해 기판의 표면으로부터 직접 샘플들을 생성하기 위한 집속 이온 빔 (FIB) 시스템들의 사용 및 (ⅱ) 추후에 기계적으로 마무리된 후 Ar 광폭 빔에 의해 최종적으로 박막화되는 샌드위치 본딩을 기반으로 한 샘플들의 제조가 뒤따른다.
지난 십 년간, FIB 라멜라들의 형태인 투과형 전자 현미경 검사를 위한 단면 샘플들의 제조는 높은 타겟 정확도로 인해 거의 모든 분야의 마이크로구조 분석에서 널리 사용되었다. 고집적 반도체 부품들의 계량 및 구조 해석 분야에서, 그것은 현재 달성가능한 타겟 정확도 (몇 십 ㎚) 로 인해 사실상 유일하게 실제적으로 적용가능한 방법인 것으로 간주된다.
하지만, 기본적인 물리적 제한은, 낮은 삭마률을 수반하는 높은 프로세싱 정밀도를 유발한다. 이런 이유 때문에, 몇 십 마이크로미터 영역의 치수들을 갖는 단지 매우 작은 샘플 보디들은 FIB 기술에 의해 제조될 수 있다. 따라서, FIB 생성 샘플 보디들은, 후속 TEM 분석을 위해 TEM 설비들의 표준화 샘플 홀더들과 상용가능한 캐리어 구조들에 장착된다. 이송을 위해, 마이크로- 및 나노-조작기들을 사용한 현장외 현장내 리프트 아웃 기술들이 이용된다.
이 절차에서 (i) FIB 설비가 진공 조건 하에 정밀 프로세싱 도구로부터 고가의 핸들링 도구로 재기능화되고, 그 결과 프로세싱을 위한 기구 능력이 감소되고, (ⅱ) 실제 FIB 설비의 높은 취득 비용 이외에 충분한 정밀도를 가지는 조작기 시스템들을 위해 높은 부가적 비용이 요구되고, (ⅲ) 전체 시스템의 오류에 대한 민감성은 마이크로- 및 나노-조작기들의 복잡성에 의해 증가되는 어느 정도의 위험이 존재하고, 그리고 (ⅳ) 전체 작업 흐름의 복잡성은 매우 많이 교육을 받고 숙련된 운전자들을 요구하는 것은 불리한 것으로 간주된다.
레이저 빔 프로세싱과 이온 빔 프로세싱의 조합으로 작동하는 샘플 제조 방법들은 이미 또한 제안되었다. 여기에서, 미리 정할 수 있는 형태를 가지는 샘플 보디는 재료-삭마 레이저 빔 프로세싱을 통하여 기판으로부터 제조되고, 추후에, 샘플 보디의 타겟 부분은 마이크로구조 검사에 적합한 타겟 체적을 노출하도록 레이저 빔 프로세싱 및/또는 이온 빔 프로세싱을 통하여 추가로 프로세싱된다. 이 방법들은 원칙적으로 발생하는 FIB 마이크로-프로세싱으로부터 낮은 삭마률의 약점을 가지지 않는다.
DE 10 2011 111 190 A1 은 마이크로구조 진단용 샘플을 제조하기 위한 방법을 설명하고, 이 방법에서 중심 디스크 평면에 대략 평행하게 연장되는 리세스는 방사선 유도 재료 삭마에 의해 2 개의 표면들로 각각의 경우에 도입되고, 이 중심 디스크 평면의 양측에서 연장되는 이 2 개의 리세스들은, 이 중심 디스크 평면에서 종방향 축선들의 투영도에서 보았을 때, 이 종방향 축선들이 미리 정해진 한정된 각도로 교차하고 상기 중심 디스크 평면에 수직으로 보았을 때, 바람직하게 이미 전자 빔이 투과한 미리 규정된 최소 두께를 가지는 재료 부분이 샘플로서 2 개의 리세스들의 교차 영역 및 상기 리세스들 사이에 남아있게 도입되도록 평평한 디스크는 각각의 경우에 고 에너지 빔에 의해 디스크의 2 개의 대향한 표면들을 따라 조사된다. 레이저 프로세싱 후, 낮은 두께의 영역은 이온 빔 에칭에 의하여 추가로 박막화될 수 있다.
EP 2787338 A1 은 마이크로구조 진단용 샘플을 제조하기 위한 방법을 설명하고, 이 방법에서 기판 재료로 구성된 베이스 구조는 기판 표면에 수직으로 그리고/또는 비스듬히 레이저 빔을 방사하는 평평한 기판으로부터 격리되고, 상기 베이스 구조는 캐리어 구조, 및 그것과 일체로 캐리어 구조에 의해 지지되는 구조를 포함한다. 예로서, 캐리어 구조는 C-형상의 설계를 가질 수 있고, 지지되는 구조는 C-형상의 캐리어 구조의 단부들 사이에서 얇은 바 형상의 타겟 부분으로서 구현될 수 있다. 타겟 부분의 두께는 - 기판 표면에 수직으로 측정 - 기판 두께에 대응하고; 타겟 부분의 측면들은 기판 표면에 평행하게 연장된다. 관련된 타겟 체적은 타겟 부분에 놓여 있고 그것은 잔류 기판으로부터 베이스 구조를 제거하고 추후 제거된 베이스 구조를 클램프 마운팅으로 클램핑한 후 추가 레이저 빔 프로세싱 및 후속 이온 빔 프로세싱에 의해 격리된다. 레이저 빔 프로세싱하는 동안, 전자의 기판 표면에 수직으로 투과될 수 있는 예컨대 전자 투과 영역들이 발생하도록 레이저 빔은 플레이트 형상의 타겟 부분의 측면들에 대해 평행하게 또는 예각으로 방사된다.
상기 2 가지 방법들은 체적 재료들의 신속하고 신뢰성 있는 제조에 매우 적합하다. 또한, 초기 재료의 알맞은 가공 (예컨대 샌드위치 본딩 및 소잉 또는 연삭에 의한 후속 기계적 분쇄) 에 의해 단면 제조를 실현할 수 있다. 하지만, 시간 면에서 경비가 증가된다. 더욱이, 양호한 타겟 정확도를 위해 사용자의 경험이 요구된다.
상기 배경에 대하여, 본 발명은 마이크로구조 진단용 샘플들의 타겟 제조를 위해 인공 결함 (artifacts) 이 거의 없는 최소로 절개하고, 재현면에서 신뢰성 있고, 신속한 방법을 제공하는 목적을 기반으로 한다. 방법은 단면 샘플들 및 체적 샘플들에 동일하게 적합해야 한다. 특히, 비교적 단기간 내에 단면 투과형 전자 현미경 검사 (X-TEM) 를 위한 최고 품질의 샘플들을 제조할 수 있어야 한다.
상기 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 청구항 1 의 특징들을 가지는 방법을 제공한다. 또한, 상기 문제점은 청구항 15 의 특징들을 가지는 샘플에 의해 해결된다. 유리한 개선예들은 종속항들에서 명시된다. 모든 청구항들의 용어 구성은 참조로 설명 내용의 일부로 되어 있다.
마이크로구조 진단용 샘플을 제조하기 위한 방법은 멀티-스테이지 방법이고, 더 조기의 스테이지에서, 미리 정할 수 있는 형태를 가지는 샘플 보디가 재료-삭마 레이저 빔 프로세싱을 통하여 기판으로부터 제조되고, 추후에, 샘플 보디의 타겟 부분은 한 가지 이상의 마이크로구조 진단 방법들의 보조로 마이크로구조 검사에 적합하도록 된 타겟 체적을 노출하기 위해서 레이저 빔 프로세싱 및/또는 이온 빔 프로세싱을 통하여 추가로 프로세싱된다. 여기에서, 타겟 체적은, 마이크로구조가 더 세밀하게 검사되도록 된 샘플 보디의 공간적으로 제한된 영역이다. 용어 "샘플" 은 마이크로구조 진단용 설비 내 대응하는 샘플 수용 시스템, 예를 들어 투과형 전자 현미경의 샘플 수용 시스템으로 설치되도록 된 유닛을 나타낸다.
단계 (a) 에서, 기판 표면에 수직으로 그리고/또는 비스듬히 적어도 하나의 레이저 빔을 방사함으로써 적어도 하나의 레이저 프로세싱 작동에 의해 샘플 보디가 릴리스된다. 여기에서, 방법은, 기판 표면의 영역에 의해 샘플 보디 상단측에서 구획되는 샘플 보디가 발생하도록 수행된다. 샘플 보디 상단측에 대해 각도를 이루는 측면들에서, 샘플 보디는 기판 표면에 대해 비스듬히 또는 수직으로 배향된 측면들에 의해 구획된다. 이것은 레이저 프로세싱 작동에 의해 처음으로 노출되거나 발생된다.
릴리스 단계 중, 샘플 보디의 형태가 생성되고, 상기 형태는 적어도 하나의 단단한 핸들링 부분, 및 상기 핸들링 부분에 인접한, 상기 핸들링 부분에 비해 더 얇은 타겟 부분을 갖는다. 타겟 부분은 협측에서 샘플 보디 상단측에 의해, 그리고, 측방향으로, 샘플 보디 상단측에 대해 수직으로 또는 비스듬히 연장되는 측면들에 의해 구획된다. 여기에서, 관련된 타겟 체적이 타겟 부분 내에 놓여 있도록 타겟 부분의 위치가 선택된다.
핸들링 부분 및 타겟 부분의 기하학적 형태 및 치수들은 그것의 각각의 기능에 대해 최적화된다. 여기에서, 샘플 보디의 핸들링은, 타겟 부분과 접촉할 필요 없이, 핸들링 부분의 보조로 후속 방법 단계들에서 일어날 수 있도록 핸들링 부분은 단단하고 기계적으로 안정적이어야 한다. 이 점에 있어서, 핸들링 부분은, 후속 방법 단계들에서 샘플 보디를 핸들링하도록 예컨대 겸자와 같은 기구의 보조로, 그렇지 않으면 조작 시스템의 보조로 사용자가 추후에 수동으로 접촉할 수 있는, 핸들 부분의 기능을 갖는다.
보다 얇은 타겟 섹션은 특히 높은 기계적 안정성을 가질 필요는 없다. 따라서, 그것의 관련 두께는, 타겟 체적을 노출하기 위한 후속 재료-삭마 제조 단계들 중 단지 비교적 적은 재료만 여전히 삭마될 필요가 있도록 설정될 수 있고, 그 결과 후속 재료-삭마 방법 단계들에 의해 단지 비교적 적은 시간만 요구된다. 타겟 부분의 형태는 구상된 마이크로구조 진단 방법의 요건에 적합화될 수 있다. 예로서, 타겟 부분은 실질적으로 플레이트-형상의 설계를 가질 수 있지만, 이것은 반드시 필요한 것은 아니다. 타겟 부분은 또한 일측 또는 양측에서 단차식인 플레이트의 형태 및/또는 적어도 하나의 다각형 단부면, 즉 서로에 대해 경사각을 이루는 2 개 이상의 표면 부분들을 가지는 단부면을 구비한 형태를 가질 수 있다.
샘플 보디로부터 분리된 샘플 보디 홀더는 공간적으로, 시간적으로 샘플 보디의 릴리스에 독립적으로 제조된다. 샘플 보디 홀더는, 샘플 보디의 형태에 적합화되고 샘플 보디 홀더에서 규정된 수용 위치에 샘플 보디를 수용하도록 설계된 수용 구조들을 갖는다. 샘플 보디 홀더는 릴리스 단계 전 제조될 수 있고 그것은 샘플 보디가 생성되기 전 완전히 완성될 수 있다. 샘플 보디 홀더들은 보관을 위해 제조될 수 있다. 또한, 릴리스 단계는 샘플 보디 홀더의 제조와 시간적으로 겹쳐질 수 있고 또는 시간 면에서 샘플 보디를 완전히 릴리스한 후 수행될 수 있다.
샘플 보디 홀더가 일반적으로 범용 홀더가 아니라 임의의 샘플 보디 기하학적 구조 면에서 최적화될 수 있도록 샘플 보디 홀더에서 수용 구조들은, 특히, 그것의 기하학적 구조 면에서 샘플 보디의 형태 또는 특정한 종류의 샘플 보디들의 형태에 적합화된다. 수용 구조들로부터 이격되어, 특히 샘플 보디 홀더가 후속 방법 단계들 및 실제 마이크로구조 검사를 위한 디바이스들에서 수용 구조들에 맞도록, 샘플 보디 홀더는, 원칙적으로, 자유로운 설계를 가질 수 있다.
릴리스된 샘플 보디는 단계 (c) 의 범위 내에서 적합한 시간에 기판으로부터 제거된다 (제거 단계).
그때, 제거된 샘플 보디가 수용 구조들의 형태에 의해 미리 정해진 원하는 수용 위치에 위치하도록 상기 샘플 보디는 단계 (d) 에서 할당된 샘플 보디 홀더의 수용 구조들에 부착된다. 부착 단계 (d) 의 결과로서, 샘플 보디와 샘플 보디 홀더 사이에 고정된 공간적 관계가 발생한다. 고정의 결과로서, 운동 또는 진동하는 경우에 그리고/또는 다른 배향들에서 연결이 또한 홀딩된다.
샘플 보디 홀더 및 상기 홀더에 부착된 샘플 보디는 샘플의 구성 부품들이고, 그것의 형태 및 치수들은 마이크로구조 진단용 설비에서 샘플 수용 시스템의 형태 및 치수들에 적합화된다. 그러므로, 멀티-부분 샘플, 예를 들어 샘플 보디 홀더 및 상기 홀더에 부착된 샘플 보디로 만들어진 2 부분 샘플이 발생된다.
일부 방법 변형예들에서, 샘플 보디는 접착제를 이용한 접착에 의해 수용 구조들에 체결 또는 부착된다. 다른 방법 변형예들은, 클램핑에 의해, 즉 순수하게 기계적으로 마찰 맞물림에 의해 샘플 보디가 수용 구조들에 체결 또는 부착됨으로써 보조 수단을 사용하지 않는다. 샘플 보디 및 샘플 보디 홀더의 재료들에 따라, 예컨대 레이저 빔에 의해 용접이 또한 가능하다. 또한, 예컨대 샘플 보디와 수용 구조들 사이에 래칭함으로써 인터로킹 연결이 설정될 수 있다.
샘플 보디 홀더에 샘플 보디를 부착함으로써 샘플을 제조한 후, 적어도 하나의 추가 재료-삭마 프로세싱 단계는 타겟 체적을 노출하도록 타겟 부분의 영역에서 샘플 보디의 적어도 하나의 측면에서 단계 (e) 에서 수행된다. 이 최종 프로세싱 단계를 위해 또는 이 최종 프로세싱 단계들을 위해 (하나의 단계 또는 복수의 단계들), 레이저 빔 프로세싱 및 이온 빔 프로세싱이 서로 대안적으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다. 거의 궁극적으로 원하는 형태에 도달할 때까지 추가 프로세싱이 초기에 레이저 빔 프로세싱에 의해 수행되고 이 다음에 레이저 빔 프로세싱의 프로세싱 잔류물을 처리하고 최종적으로 타겟 체적을 후속 마이크로구조 검사에 노출시키도록 이온 빔 프로세싱이 뒤따르는 것은 흔히 있는 일이다.
상기 방법 및 상기 방법을 사용해 제조된 샘플들은 종래 기술과 비교해 많은 장점들을 제공한다.
(i) 샘플 보디 표면의 영역에서 전자 기판 표면은 전체 샘플 제조 동안 대부분 그대로 유지될 수 있다. 따라서, 필요시, 타겟 체적은 전자 기판 표면 (샘플 보디 표면) 바로 근방에 놓여 있을 수 있다. 결과적으로, 초기 재료의 샌드위치 본딩 없이 단면 샘플들을 직접 제조하기 위한 옵션이 제공된다.
(ⅱ) 후속 마이크로구조 검사시 관찰 방향은 전자 기판 표면에 평행하거나 대략 평행하게 놓여 있을 수 있고, 그 결과, 특히, 표면에 가까운 층들 사이 계면들이 관찰가능하게 된다.
(ⅲ) 타겟 부분의 두께는 기판 두께에 독립적으로 설정될 수 있다. 그러므로, 일부 종래의 방법들에서 존재하는 최대 기판 두께에 대한 제한이 상실된다.
(ⅳ) 샘플 보디가 그럼에도 불구하고 비교적 더 두껍고, 더 단단한 핸들링 부분을 통하여 항상 조작가능하게 유지되므로 타겟 부분은 단계 (e) 에서 최종 프로세싱 작동 전 이미 매우 얇을 수 있다. 더 얇은 타겟 부분은 후속 박막화 프로세스들을 단축시키고, 그 결과 더 빨리 완성된 샘플이 획득된다.
(v) 또한, 샘플 또는 샘플 보디를 조작하기 위해 모터 구동되는 마이크로-조작기들 또는 나노-조작기들을 사용할 필요가 없다. 단단한 핸들링 부분은, 그것이 또한 핀셋이나 그 밖의 다른 적합한 그리퍼 기구로 사용자에 의해 파지 및/또는 조작 또는 수용될 수 있도록 타겟 부분에 독립적으로 설계될 수 있다.
(ⅵ) 방법은 전자 투과 타겟 체적을 갖는 샘플들의 거의 인공 결함이 없는 실현을 허용한다. 최소 샘플 치수들과 정확한 제조를 요구하는 다른 검사 방법들을 위한 샘플들도 또한 가능하다.
(ⅶ) 더욱이, 서로 적합화된, 샘플 보디들 및 샘플 보디 홀더들의 조합의 별개 제조는, 종래의 방법들과 비교해 샘플 제조 처리량을 증가시키는 가능성을 제공한다.
어떤 경우에는, 샘플 보디가 단지 단일 핸들링 부분만 가지면 충분하다. 다른 실시형태들에서, 서로 이격된 제 1 핸들링 부분 및 적어도 하나의 제 2 핸들링 부분이 샘플 보디에 생성된다. 비교적 더 얇은 중간 부분이 핸들링 부분들 사이에 놓여 있을 수 있다. 2 개 (이상) 의 핸들링 부분들은 후속 방법 단계들 중 샘플 보디에 접촉하기 위한 더 많은 옵션들을 제공한다. 더욱이, 2 개의 이격된 핸들링 부분들의 보조로, 다수의 접촉면들을 구비한 샘플 보디 홀더의 알맞게 설계된 수용 구조들에서 특히 위치적으로 정확하고 로딩가능한 고정을 달성할 수 있다.
기계적으로 안정적인 핸들링 부분이 샘플 보디의 일 단부에 부착될 수 있다. 또한, 샘플 보디의 대략 중심에 그리고/또는 샘플 보디의 양 단부로부터 떨어져 핸들링 부분을 구현할 수 있다. 핸들링 부분은, 그것이 수용 구조의 2 개의 웨브들 또는 가이드들 사이에서 많이 맞물리게 삽입된 후 부착될 수 있도록 치수가 정해진 규정된 두께를 가질 수 있다. 2 개의 핸들링 부분들이 제공된다면, 이들은 예컨대 골격과 유사할 수 있도록 샘플 보디의 대향한 단부들에 부착될 수 있다. 하지만, 기계적으로 안정적인, 더 두꺼운 핸들링 부분들은 샘플 보디의 측방향 가장자리에 놓일 필요는 없고 또한 가장자리로부터 안쪽으로 오프셋될 수 있다. 중간 부분들에 의해 서로 분리되는 3 개 이상의 핸들링 부분들은, 예컨대 매우 긴 샘플 보디들인 경우에 안정성 때문에 편리할 수도 있다.
제 1 핸들링 부분과 제 2 핸들링 부분 사이에 놓여 있는 중간 부분은, 타겟 부분으로서 요구되지 않고 수용 구조들에서 대개 더 양호하게 고정시키는 역할을 할 수도 있는 샘플 보디의 부분일 수 있다. 다른 실시형태들에서, 중간 부분이 타겟 부분에 대응하도록 타겟 부분은 제 1 핸들링 부분과 제 2 핸들링 부분 사이에 놓여 있다. 이것의 결과로서, 위치 면에서 샘플 보디의 특히 정확한 고정과 샘플 보디 홀더에서 타겟 부분의 확실한 위치결정이 촉진될 수 있다.
릴리스 단계 (a) 에서, 샘플 보디는, 그것이 기판으로부터 쉽게 제거될 수 있도록 연속 레이저 프로세싱 작동 범위 내에서 완전히 릴리스될 수 있다. 다른 실시형태들에서, 기판 재료로 만들어진 홀딩 구조가 핸들링 부분의 측면의 적어도 하나의 지점에서 유지되도록 릴리스 단계 (a) 에서 절차가 착수되고, 샘플 보디가 홀딩 구조를 통하여 기판의 잔부에 단지 연결되도록 상기 홀딩 구조는 핸들링 부분의 영역에서 그렇지 않으면 릴리스되는 샘플 보디를 기판의 인접한 부분과 연결한다. 이것이 달성할 수 있는 것은, 별도의 홀딩 장치들이 필요하지 않도록 후속 작동에서 그렇지 않으면 릴리스되는 샘플 보디가 잔류 기판에 의해 초기에 단지 홀딩되는 것이다. 릴리스된 샘플 보디는, 샘플 보디가 제거될 때까지 기판에 연결되어 유지될 수 있다 (단계 (c)).
샘플 보디의 제거와 관련하여, (대부분) 릴리스된 샘플 보디와 기판 사이 연결을 릴리스하기 위한 다수의 옵션들이 있다. 일부 방법 변형예들에서, 단계 (c) 에서 샘플 보디의 제거는 즉시 홀딩 구조의 영역에서 샘플 보디와 기판 사이 연결 분리를 유발한다. 예로서, 분리를 위해 추가 조치 또는 수단이 요구되지 않으면서 홀딩 구조는 제거 작용에 의해 파괴될 수 있다.
복수의 핸들링 부분들 및/또는 복수의 홀딩 구조들이 존재한다면, 샘플 보디가 후에 자유롭게 되도록 하나 이상의 홀딩 구조들이 레이저 빔 프로세싱에 의해 처리될 정도로 절차가 또한 존재할 수 있다. 원칙적으로, 모든 홀딩 구조들이 레이저 조사에 의해 제거되도록 방법이 수행될 수 있다. 예로서, 선택적으로 압축 공기로 동시 송풍하지 않으면서, 제거 직전에 레이저 빔에 의해 홀딩 구조를 분리할 수 있다. 이들 경우에, 후속 제거가 빠르고 쉽게 착수될 수 있도록 홀딩 구조들의 해체 전에 샘플 보디와 접촉하는 것이 일반적으로 편리하다. 원칙적으로, 또한, 샘플 보디가 초기에 최종 홀딩 구조의 해체 후 기판으로부터 떨어질 수 있고 샘플 보디가 추후에 수용될 수 있다.
릴리스 단계 (a) 는 다른 방식으로 수행될 수 있다. 일부 방법 변형예들에서, 기판 재료로 만들어진 체적 영역은 릴리스 단계 (a) 의 범위 내에서 레이저 빔 프로세싱 동안 측면들 중 적어도 하나에 인접하여 배치되고, 상기 체적 영역은 - 릴리스된 측면의 법선에 수직으로 측정 - 복수의 위치들 중 하나에서 또는 레이저 빔 절단 경로의 폭의 배수인 전체 길이에 대해 폭을 갖는다. 따라서, 대규모 릴리스가 각각의 측면 영역에서 수행된다. 이 결과, (레이저 빔 절단 경로의 폭과 비교시) 비교적 큰, 무재료 체적 영역들이 측면에 인접하여 발생할 수 있고, 상기 체적 영역들은, 그 위에 송풍시킴으로써 또는 송풍되어 자유롭게 함으로써 레이저 프로세싱 중 프로세싱 구역의 효과적인 세정을 촉진하고 샘플 보디에 대한 접근성이 개선되기 때문에 상기 체적 영역들은 또한 개선된 핸들링에 기여할 수도 있다. 더욱이, 대규모 노출된 측면들은 단순 절단 갭 또는 레이저 빔 절단 경로의 플랭크 면들보다 실질적으로 더 양호한 표면 품질을 가질 수 있는 것으로 발견되었다.
레이저 빔 절단 폭은, 전형적으로, 집속 및 재료에 따라, 대략 10 ㎛ ~ 30 ㎛ 의 범위에 있고, 체적 영역의 전술한 폭은 바람직하게 200 ㎛ 이상이고, 예를 들어 300 ㎛ ~ 400 ㎛ 의 범위에 있다.
비교적 큰 무재료 체적 영역들이 발생하는 대규모 릴리스는, 예컨대, 노출될 영역이 상호 평행 절단부들 또는 집속 레이저 빔의 부분적으로 겹쳐지는 절단 경로들에 의해 연속적으로 스캐닝됨으로써 집속 레이저 빔의 스캐닝 유도에 의해 달성될 수 있다.
적합한 빔 셰이핑이 노출될 측면에 인접한 비교적 큰 체적 영역을 처리할 수 있는 비스캐닝 방법 변형예들도 가능하다. 예로서, 레이저 방사선을 이용한 대면적 조사를 통하여 기판 재료의 비교적 큰 체적 영역들을 동시에 처리하기 위해서 샘플 보디를 릴리스할 때 마스크 투영 방법이 사용될 수 있다. 특정 빔 단면을 획득하기 위한 빔 셰이핑은 또한 회절 광학 소자들 또는 빔 셰이핑 역할을 하는 레이저 프로세싱 시스템의 다른 장치들의 보조로 획득될 수 있다. 또한, 선형 초점 자체를 발생시키는 레이저, 예컨대 고체 레이저를 사용할 수 있다.
본원의 방법은, 샘플 보디가 격리되어야 하는 기판의 두께에 대해 특별히 요구하지 않는다. 기판이 충분히 얇기만 하면, 샘플 보디를 릴리스할 때, 샘플 보디 상단측에 대향하여 놓여 있는 기판 표면이 샘플 보디의 후방측 계면을 형성하도록 측면들을 생성할 때 기판에서 샘플 보디를 절단하는 것으로 충분할 수도 있다. 기판 재료에 따라, 이것은 많은 경우에, 예컨대 대략 500 ㎛ ~ 최대 650 ㎛ 까지의 기판 두께인 경우에 편리하다.
하지만, 기판을 완전히 분리하지 않으면서 표면에 가까운 두꺼운 기판 영역으로부터 샘플 보디를 격리하는 것이 쉽게 또한 가능하다. 일 방법 변형예에서, 릴리스 단계 (a) 중 기판 표면에 수직으로 측정된 샘플 보디의 크기가 기판 표면에 수직으로 측정된 기판 두께보다 작도록 샘플 보디가 생성된다. 여기에서, 특히, 서로에 대해 각도를 이루고 서로 대향하여 놓여 있는 2 개의 측면들이 릴리스 단계 (a) 의 범위 내에서 레이저 빔 프로세싱에 의해 중간 단계에서 생성되도록 진행할 수 있고, 상기 측면들은 기판 내부에 놓여 있는 교차선에서 교차한다. 예로서, 각도는 90° 미만일 수 있다. 그러므로, 샘플 보디는 레이저 방사선의 경사 입사를 통하여 적어도 하나의 측면으로부터 표면에 가까운 영역으로부터 릴리스될 수 있다. 여기에서, 샘플 보디 상단측은 적어도 하나의 측면에서 언더컷될 수 있다. 또한, 2 개의 대향 측면에 언더컷을 생성할 수 있다. 예로서, 샘플 보디 상단측의 법선면에 대해 측정된 입사 각도는 대략 10° ~ 대략 55° 의 범위에 있을 수 있지만; 그러나, 종종 45° 미만이 제공되고 또한 충분하다. 그러므로, 이 프로세싱 스테이지 후, 샘플 보디는, 적합한 방향에서 보았을 때, 대략 웨지 형태를 가질 수 있고, 이것은 중심 평면에 대해 대칭이거나 그렇지 않으면 비대칭인 설계를 가질 수 있다. 예로서, 일 측면은 샘플 보디 상단측에 수직으로 연장될 수 있고, 다른 측면은 이 측면을 향해 비스듬히 뻗어있다. 양측에서 경사면들이 또한 가능하다.
체적 샘플이 발생하도록 샘플 보디는 균일한 기판 재료를 가지는 기판으로부터 격리될 수 있다. 하지만, 또한, 기판은 기판 표면 영역에서 계면들에 의해 분리되는 하나 이상의 층들 또는 층 부분들 또는 층 세그먼트들을 가질 수 있다. 이러한 기판들에 대한 전형적인 실시예는 구조화된 반도체 부품들이다. 층들은 연속적이거나 측방향으로 구조화될 수 있다. 적어도 하나의 계면은 기판 표면에 실질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 기판 표면에 비스듬히 또는 수직으로 연장되는 하나 이상의 계면들이 있을 수 있다. 임의의 경우에, 하나 이상의 계면들이 타겟 부분의 적어도 하나의 측면에 실질적으로 수직으로 배향되도록 샘플 보디가 생성될 수 있다.
여기에서, 구 "실질적으로 수직" 은, 이 계면이 법선면에 대해 수직으로 또는 예를 들어 55° 미만의 둔각으로 연장되는 것을 의미할 것이다. 여기에서, 구 "실질적으로 평행" 은, 계면이 기판 표면에 대해 평행하게 또는 예를 들어 45° 미만의 예각으로 연장되는 것을 의미할 것이다. 따라서, 이것은 처음에 이미 언급한 대로 단면 샘플들을 제조하는 옵션에 적합하다.
본원의 방법에서, 샘플 보디의 형태는 편리하게도 샘플 보디 홀더의 끼워맞춤 수용 구조들의 대응하는 설계에 적합화될 수 있다. 많은 경우에, 샘플 보디 홀더에 대한 샘플 보디의 특히 신뢰성있고 위치적으로 정확한 고정은, 타겟 부분 또는 중간 부분과 인접한 핸들링 부분 사이에 내각이 발생하도록 샘플 보디를 설계함으로써 달성될 수 있고, 타겟 부분 또는 중간 부분의 측면과 핸들링 부분의 측면은 각도를 이루며, 예를 들어 직각으로, 상기 내각으로 교차한다. 결과적으로, 샘플 보디 홀더의 대응하여 설계된 수용 구조들에 대해 부착하기 위한 규정된 스톱이 달성될 수 있다. 하나의 내각으로 충분할 수도 있지만, 종종 2 가지 이상의 이러한 내각들이 제공된다.
멀티-부분 샘플의 개념은, 샘플 보디 홀더의 구성을 위한 편리한 설계 가능성들을 제공한다. 일부 실시형태들에서, 샘플 보디 홀더는 기판 재료와 상이한 홀더 재료로 제조된다. 그러므로, 예를 들어, 기판 재료에 독립적으로, 특히 홀딩 기능을 위해 최적화될 수 있는 샘플 보디 홀더에 대한 재료 선택이 자유롭다.
홀더 재료는 다음 기준들 중 하나 이상에 따라 선택될 수 있다.
(i) 홀더는 신뢰성 있는 홀딩 기능을 위해 구조적 일체성을 가져야 하고, 그래서, 강제적이지는 않을지라도, 샘플 보디 홀더를 단일 피스의 재료로 제조하는 것이 유리할 수도 있다.
(ⅱ) 우선, 샘플 보디 홀더의 제조는 비용 효율적이어야 하지만; 그러나, 둘째로, 예를 들어 수용 구조들의 영역에서, 샘플 홀더의 설계에 대해 복잡할 수 있는 방안이 준수되어야 한다. 따라서, 일부 실시형태들에서는, 적합한 홀더 재료의 플레이트 또는 필름으로부터 레이저 빔 프로세싱에 의해 제조가 수행된다. 이 경우에, 높은 정밀도를 갖는 레이저 프로세스성이 가능해야 한다.
(ⅲ) 단계 (e) 에 따라 추가 프로세싱 단계들에서 홀딩 기능을 또한 보장하도록, 홀더 재료는 연관된 샘플 보디의 재료보다 더 낮은 이온 에칭률을 가져야 한다.
(ⅳ) 또한, 홀더 재료가 양호한 전기 전도율 및/또는 열 전도율을 갖는다면 편리할 수도 있다.
(v) 일부 유형의 샘플 보디들 및/또는 후속 마이크로구조 검사 방법들에 대해, 후속 화학 분석들이 백그라운드 신호들로부터 악화되지 않도록 홀더 재료가 샘플 보디 재료에 대한 화학적 보완물을 구성하도록 처리하는 것이 편리할 수도 있다.
이 기준들 중 하나 이상을 고려하면, 많은 경우에 홀더 재료가 금속을 가지거나 금속일 때 유리한 것으로 발견되었다. 여기에서, 용어 "금속" 은 순금속 및 2 가지 이상의 성분들을 갖는 금속 합금 양자를 포함해야 한다. 현재, 티타늄은, 첫째 쉽게 프로세싱 가능하고, 둘째 이온 조사 중 더 낮은 에칭률을 가지는 특히 적합한 재료인 것으로 간주된다. 더욱이, 금속 재료들은 레이저 빔 프로세싱에 의해 필름 또는 플레이트로부터, 선택적으로 또한 단단한 초기 피스로부터 매우 복잡한 구성으로 격리될 수 있다. 바람직하게, 샘플 보디 홀더는 레이저 프로세싱에 의해 홀더 재료의 플레이트 또는 필름으로부터 제조된다. 샘플 보디 홀더는 또한 구성 기술에 의해, 예컨대 3D 인쇄에 의해, 또는 MEMS 프로세스에 의해 제조될 수 있다.
또한, 샘플 보디 홀더는 부분적으로 또는 완전히 플라스틱, 흑연 또는 그 밖의 다른 형태의 원소 탄소, 또는 예컨대 Al2O3 와 같은 세라믹 재료로 구성될 수 있다.
샘플 보디 홀더에 샘플 보디를 위치적으로 정확히 고정하기 위해, 많은 실시형태들에서 수용 구조들이 샘플 보디를 부착하기 위한 하나 이상의 홀딩 웨브들을 가지는 것이 편리한 것으로 발견되었고, 샘플 보디의 대응하는 측면을 장착하기 위한 적어도 하나의 어버트먼트 면이 홀딩 웨브에서 구현된다. 특히, 전술한 내각에 적합화된 외각, 예를 들어 직각이 홀딩 웨브에 형성될 수 있다. 이 결과, 샘플 보디를 샘플 보디 홀더에 고정할 때 서로 각도를 이루는 두 면들 사이에서 규정된 접촉 면적이 가능하여서, 샘플 보디 홀더에 대한 샘플 보디의 위치는 적어도 2 개의 상호 수직 방향으로 설정된다. 추가 어버트먼트 면이 비스듬히 또는 수직으로 제공될 수 있다.
많은 경우에, 수용 구조들이 샘플 보디를 부착하기 위한 하나 이상의 홀딩 웨브들을 가지도록 생성된다면 편리한 것으로 보이고, 홀딩 웨브는 제 1 웨브 부분 및 제 1 웨브 부분에 각도를 이루며 정렬된 제 2 웨브 부분을 갖는다. 전술한 각도는 바람직하게 직각일 수 있다. 예로서, 홀딩 웨브의 각도 형상은 L-형상이거나 T-형상일 수 있다. 서로 각도를 이루는 3 개의 웨브 부분들을 사용할 때, 아이들 (eyes) (직사각형 아이들) 형태의 수용 구조들이 가능하다. 이러한 형태들은 복수의 방향들로 어버트먼트 면들로서 적합한 외각들 및 내각들을 제공한다. 샘플 보디 및 홀딩 웨브의 상호 인접한, 바람직하게 평면의 면 부분들 사이에 비교적 작은, 규정된 접촉 구역들을 형성할 수 있고, 상기 접촉 구역들은, 접착제에 의해 고정하는 경우에, 접착 기능에 필요한 단지 작은 면적의 영역들에서만 접착제가 남아있도록 보장한다.
많은 다른 접착제들이 사용가능하다. 접착제는 비교적 빠르게 경화시켜야 하지만 고정하는 동안 임의의 수정 가능성을 허용하고, 양호한 적심을 위해 충분한 점도를 가지고 진공에 적합해야 한다.
표면에 가까운 영역들의 타겟 제조는, 특히 비교적 쉽게 에칭가능한 샘플 보디 재료인 경우에 어려울 수 있다. 일부 실시형태들에서, 이 상황은, 수용 구조들이 샘플 보디 상단측에 적합화된 섀도잉 웨브를 가지거나 형성하도록 수용 구조들을 설계함으로써 처리되고, 상기 섀도잉 웨브는 이온 조사 및/또는 레이저 조사의 경우에 기판 재료보다 더 낮은 에칭률 또는 삭마률을 가지는 재료로 구성된다. 이 결과, 그 자체가 공지된 "와이어 섀도우" 방법의 장점들은, 예컨대 섀도우 와이어와 같은 별도의 섀도잉 요소들을 사용할 필요 없이 수용 구조들을 특별히 개선함으로써 이용될 수 있다. 공지된 와이어 섀도우 기술의 세부사항에 대해, Ultramicroscopy 70 (1997), 23 ~ 28 페이지에서, S. Senz 등에 의한, 논문 "와이어-섀도우 TEM 단면 제조 기술의 최적화" 가 예시적으로 참조된다.
대안적으로 또는 부가적으로, 또한, 샘플 보디를 수용 구조들에 부착하기 전, 적어도 타겟 부분의 협측 영역에서, 샘플 보디 상단측에 희생층을 적용할 수 있고, 상기 희생층은 레이저 조사 및/또는 이온 조사의 경우에 기판 재료보다 더 낮은 삭마률 (재료 삭마률) 또는 에칭률을 가지고 희생층이 기판 재료보다 더 양호한 열 전도율을 가지도록 함으로써 바람직하게 또한 개선된 열 관리에 기여하는 재료로 구성된다.
단지 섀도잉 웨브 또는 희생층의 보호 재료가 소모되거나 삭마되고 나면, 섀도잉 웨브와 희생층 양자는 레이저 빔들 및/또는 이온 빔들로부터 초기에 섀도잉된 기판 재료가 삭마되도록 할 수 있다. 레이저 조사 및/또는 이온 조사가, 이 상태에 도달하기 직전, 도달했을 때 또는 도달 직후 종료된다면, 타겟 체적은 섀도잉 웨브 또는 희생층 바로 뒤에 유지될 수 있고 그것은 그 후 관찰될 수 있다.
본 발명은, 또한, 본원에서 설명한 유형의 방법에 의해 제조될 수 있거나 제조된 마이크로구조 진단용 멀티-부분 샘플에 관한 것이다. 샘플은 규정된 수용 위치에서 샘플 보디를 수용하기 위한 수용 구조들을 구비한 샘플 보디 홀더를 가지고 있다. 또한, 샘플은 샘플 보디 홀더로부터 별도로 제조된 적어도 하나의 샘플 보디를 가지고, 상기 샘플 보디는 적어도 하나의 단단한 핸들링 부분, 및 상기 핸들링 부분에 인접하여, 핸들링 부분에 비해 더 얇은 타겟 부분을 가지고, 상기 타겟 부분은 협측에서 샘플 보디 상단측에 의해, 그리고 측방향으로, 샘플 보디 상단측에 대해 수직으로 또는 비스듬히 연장되는 측면들에 의해 구획된다. 샘플 보디는 수용 위치에서 수용 구조들에 부착된다.
본 발명의 추가 장점들 및 양태들은 청구항, 및 도면들을 기반으로 하기에서 설명되는 본 발명의 바람직한 예시적 실시형태들에 대한 추후 설명에 나타나 있다.
도 1 은 일 예시적 실시형태에서 기판으로부터 샘플 보디를 격리시킬 때 다양한 단계들을, 부분적 도 1a 내지 도 1f 로, 도시한다.
도 2 는 샘플 보디의 경사 사시도를 도시한다.
도 3 은 샘플 보디에 적합화된 샘플 보디 홀더에 샘플 보디를 부착한 후 도 2 의 샘플 보디를 도시한다.
도 4 는 샘플 보디 홀더의 실시예를 도시하고, 상기 홀더의 수용 구조들은 샘플 보디 상단측에 적합화된 섀도잉 웨브를 가지고 있다.
도 5 는 2 개의 샘플 보디들을 수용하기 위한 2 개의 동일하게 설계된 수용 구조들을 구비한 샘플 보디 홀더의 실시예를 도시한다.
도 6 은 서로 적합화된 2 개의 샘플 보디 홀더들을 가지는 샘플을 도시하고, 상기 샘플 보디 홀더들은 각각 상기 홀더들에 부착된 2 개의 샘플 보디들을 지지한다.
도 7 은 T-형상의 홀딩 웨브 및 샘플 보디가 부착된 샘플 보디 홀더를 도시한다.
도 8 은 T-형상의 홀딩 웨브 및 직립 샘플 보디가 부착된 다른 샘플 보디 홀더를 도시한다.
도 2 는 샘플 보디의 경사 사시도를 도시한다.
도 3 은 샘플 보디에 적합화된 샘플 보디 홀더에 샘플 보디를 부착한 후 도 2 의 샘플 보디를 도시한다.
도 4 는 샘플 보디 홀더의 실시예를 도시하고, 상기 홀더의 수용 구조들은 샘플 보디 상단측에 적합화된 섀도잉 웨브를 가지고 있다.
도 5 는 2 개의 샘플 보디들을 수용하기 위한 2 개의 동일하게 설계된 수용 구조들을 구비한 샘플 보디 홀더의 실시예를 도시한다.
도 6 은 서로 적합화된 2 개의 샘플 보디 홀더들을 가지는 샘플을 도시하고, 상기 샘플 보디 홀더들은 각각 상기 홀더들에 부착된 2 개의 샘플 보디들을 지지한다.
도 7 은 T-형상의 홀딩 웨브 및 샘플 보디가 부착된 샘플 보디 홀더를 도시한다.
도 8 은 T-형상의 홀딩 웨브 및 직립 샘플 보디가 부착된 다른 샘플 보디 홀더를 도시한다.
이하, 투과형 전자 현미경 검사 (TEM) 를 위한 단면 샘플을 제조하기 위한 방법의 다양한 양태들이 우선 도 1 내지 도 3 을 기반으로 예시적으로 설명된다. 여기에서, 샘플 보디는 타겟 방식으로 선택된 기판 (SUB) 의 영역으로부터 격리되고, 상기 샘플 보디는 추후에 샘플 보디에 적합화된 샘플 보디 홀더에 체결되고 상기 샘플 보디 홀더와 함께 TEM 에 의해 마이크로구조 진단용 샘플을 형성하도록 되어있다.
부분적인 도 1a 내지 도 1f 에서, 개략적인 도 1 은 기판 (SUB) 으로부터 샘플 보디를 격리하는 다양한 단계들을 도시한다. 도 2 는 샘플 보디의 경사 사시도를 도시하고; 도 3 은 샘플 보디에 적합화된 샘플 보디 홀더에 샘플 보디를 부착한 후 도 2 의 샘플 보디를 도시한다.
상면도에서, 도 1a 는, 샘플 보디가 격리되도록 된 기판 (SUB) 의 기판 표면 (SO) 의 일부를 도시하고, 상기 샘플 보디는 기판 표면의 일부를 포함한다. 기판 좌표계 (SKS) 는 개선된 배향을 위해 플롯된다. 추후에 TEM 에 의해 검사되도록 된 타겟 체적 (ZV) 은 z-방향으로 기판 표면 (SO) 바로 옆에 인접해 있다. 예시적 경우에, 기판 표면은 평면이고; 그것은 또한 곡선형일 수 있다. 기판 표면의 사전 제조는 일반적으로 불필요하고; 예를 들어, 기판 표면은 연마될 필요가 없다. 예로서, 기판은 다수의 층들로 구성된 반도체 부품일 수 있다.
매우 자유롭게 선택가능한 샘플 체적은, 레이저 빔의 수직 및 경사 입사 양자에서 레이저 빔 프로세싱에 의해 재료의 연속 삭마에 의해 규정된 위치에서 표면 근접 영역으로부터 릴리스된다. 이를 위해, 추후 홀딩 구조들 (HS1, HS2) 을 구비한 영역들이 먼저 생성된다 (도 1a). 추후에, 제거될 샘플 보디 (PK) 의 기본 구조는 레이저 빔의 부분적으로 수직, 부분적으로 경사 입사 하에 릴리스되고, 상기 샘플 보디만 홀딩 구조들의 영역에서 기판의 잔부에 연결된다 (도 1b 및 도 1c). 그 때까지 생성된 샘플 보디 블랭크가 단지 홀딩 구조들의 영역에서 기판의 잔부에 연결된다.
후속 프로세싱 단계들에서, 샘플 보디 블랭크의 중심 부분은, 추가 재료 삭마에 의해, 비슷하게 집속 레이저 빔에 의해 박막화되어서, 타겟 체적 (ZV) 을 포함하는 비교적 좁은 타겟 부분 (ZA) 이 발생한다. 구조적으로 더욱 단단하거나 더욱 두꺼운 부분들이 타겟 부분의 양 종방향 단부들에서 유지되고, 상기 부분들의 영역에서 홀딩 구조들이 샘플 보디의 블랭크에 연결된다. 이 단단한 부분들은 샘플 보디 (PK) 를 추후 핸들링하는 역할을 하여서 본원에서는 핸들링 부분들 (HA1, HA2) 로 나타낸다 (도 1d). 따라서, 이런 식으로 생성된 샘플 보디는 타겟 체적의 영역에서, 즉 타겟 부분에서 작은 두께 뿐만 아니라, 가장자리에서 기계적으로 특히 안정적인 영역들 (핸들링 부분들) 로 특징짓는다.
샘플 보디는 전체 레이저 프로세싱 중 대향한 핸들링 부분들에 인접한 2 개의 홀딩 구조들 (HS1, HS2) 에 의해 단지 홀딩되고, 상기 홀딩 구조들은 샘플 보디를 향해 웨지 형상으로 테이퍼링되고 각각의 경우에 더욱 두꺼운 핸들링 부분들로의 천이부에서 미리 정해진 파괴 지점을 형성한다. 홀딩 웨브들에 의해 샘플 보디를 홀딩함으로써, 프로세싱의 이 단계들 중, 샘플 보디를 송풍시켜 제거하지 않으면서, 압축 공기 또는 가압 하의 그 밖의 다른 가스로 상기 잔류물을 송풍시켜 제거함으로써 레이저 프로세싱의 임의의 프로세싱 잔류물 (잔해) 을 세정할 수 있다. 도 1d 에서 평면도로 도시된 구성은 도 2 의 경사 사시도로 또한 도시된다.
추가 프로세싱 단계들이, 홀딩 구조들에 의해 기판에서 홀딩되는 샘플 보디에서 뒤따를 수 있다. 특히, 도 1e 에 도시된 대로, 결과적으로 생긴 샘플 보디는 L-형상과 단지 단일의 단단한 핸들링 부분, 및 그것에 인접한, 얇은 타겟 부분을 가지도록 레이저 프로세싱에 의해 단단한 핸들링 부분들 중 하나를 여전히 제거할 수 있고, 상기 홀딩 구조들 중 하나는 핸들링 부분과 접촉하고 대향한 홀딩 구조는 타겟 부분과 접촉한다. 그렇게 생성된 샘플 보디는 그 후 추가 레이저 프로세싱을 통하여 타겟 부분의 영역에서 추가로 박막화될 수 있다 (도 1f).
이런 식으로 레이저에 의해 마이크로 프로세싱된 샘플 보디는, 그 후, 예를 들어 종래의 핀셋들, 예컨대 역작용 핀셋들을 사용해 추가 방법 단계에서 기판으로부터 제거될 수 있다. 여기에서, 사용자는 단지 핸들링 부분과 접촉할 것이고 보다 얇은 타겟 부분과 접촉하지 않을 것이다. 샘플 보디는 미리 정해진 파괴 지점들의 영역에서 홀딩 구조들 (HS1, HS2) 의 가장 얇은 위치들에서 잔류 기판으로부터 파괴될 수 있고 그것은 그 후 추가 핸들링을 위해 자유롭다.
전술한 방법 단계들을 수행하기에 적합한 레이저 프로세싱 디바이스는, 기판으로 향하는 집속 레이저 빔을 발생시킬 수 있고 미리 프로그램가능한 궤도들을 따라 레이저 빔을 가이드할 수 있도록 레이저, 검류계 스캐너 및 포커싱 광학계를 갖는다. 또한, 레이저 빔과 기판 사이에서 제어가능한 상대 운동을 가능하게 하는 다른 위치결정 유닛들을 구비한 레이저 프로세싱 디바이스들을 사용할 수 있다. 샘플 보디가 제거될 기판은 가공물 리셉터클에 수용된다. 필요시, 가공물 리셉터클은 후 프로세싱을 위해 홀더와 교환될 수 있다. 또한, 가공물 리셉터클은, 각각의 입사 지점에 대해 자유롭게 프로그램가능하게 레이저 빔의 입사 각도 및 입사 방향을 설정할 수 있도록 축선 둘레에서 틸팅되고 그것에 독립적으로 축선 둘레에서 회전될 수 있다. 더욱이, 타겟 위치는 기판의 xy-변위에 의하여 가공물 리셉터클의 편심 (eucentric) 틸트 축선에 정확히 위치결정될 수 있다. 레이저 프로세싱 디바이스는 또한 팬 시스템 및 흡입 시스템을 갖추고 있다. 팬 시스템은, 프로세싱 잔류물이 기판의 프로세싱된 잔부에 침적될 수 없도록 압축 가스의 보조로 발생하는 프로세싱 잔류물을 운반하도록 레이저 빔에 의해 현재 프로세싱되는 영역으로 송풍하는데 사용될 수 있다. 흡입 시스템을 사용해, 프로세싱 잔류물은 환경적으로 상용가능하게 흡입될 수 있다. 또한, 몇 마이크로미터의 정확도로 각각의 타겟 위치를 타겟 삼는데 사용될 수 있는 디지털 카메라를 구비한 관찰 장치가 제공된다. 프로그래밍과 작동은, 레이저 프로세싱 디바이스의 중앙 제어부를 또한 포함하는 작동 유닛에서 소프트웨어 인터페이스에 의해 수행된다.
레이저 프로세싱의 범위 내에서, 샘플 보디 홀더는 QM 시스템들의 범위 내에서, 예를 들어 샘플 지정, 연속 번호 또는 매트릭스 코드 또는 바코드로 추적될 수 있도록 마킹될 수 있다.
도 1 을 기반으로 예시적으로 나타낸 프로세싱 전략은 샘플 보디의 신속하고 경제적인 제조라는 의미에서 이런 기구 기반의 가능성들을 이용한다. 비파괴 표면을 갖는 기판 (SUB) 에서 진행할 때, 도 1a 에 도시된 프로세싱 상태는, 대략 직육면체 또는 다각형으로 구획된 체적 영역들 (VOL) 이 기판 재료로부터 제거되도록 레이저 빔 프로세싱에 의해 제거될 체적 영역들에서 사행식 궤도 (TR) 를 따라 검류계 스캐너에 의해 집속 레이저 빔을 가이드시킴으로써 (또는 다른 스캐닝 운동, 예컨대 직선 전진에 의해) 달성된다. 체적 영역들의 폭 (B) (결합 측면들에 수직으로 측정) 은 레이저 빔 절단 경로의 폭의 배수에 대응한다. 예로서, 폭 (B) 은 200 ㎛ ~ 400 ㎛ 의 범위에 있을 수 있다. 결과적으로, 큰 자유 공간들이 노출된 측면들에 인접하여 발생하고 이것은 비송풍 (blowing-free) 에 의해 세정을 단순화시키고 후속 핸들링의 범위 내에서 제거될 샘플 보디에 대한 단순화된 접근을 또한 제공한다. 대규모 노출은 매우 높은 표면 품질을 가지는 측면들을 생성할 수 있도록 한다. 프로세싱 전략 (예컨대 사행식, 박스들, 라인들 등에 의해) 은 노출된 측면들의 품질에 큰 영향을 미친다. 측면들은 일반적으로 레이저 절단 경로의 플랭크 면들보다 훨씬 더 평활하다.
이 단계에서, 작업은 레이저 빔의 거의 수직 입사로, 즉 기판의 법선면에 대략 평행한 레이저 빔의 입사 방향 (z-방향) 으로 수행된다. 샘플 표면에 수직인 측면이 집속 레이저 빔에 의해 생성되도록 되어 있다면, (몇 도 만큼의) 약간의 카운터-틸트가 플랭크 각도를 보상하기 위해서 구상된 방식으로 요구된다.
추후에, 격리될 샘플 보디의 y-방향으로 서로 대향하여 놓여 있는 측면들은, 레이저 빔의 경사 및 수직 입사의 경우 기판 재료의 대응하는 직사각형 체적들을 카브 아웃 (carved out) 함으로써 카브 아웃된다. 도 1b 및 도 1c 는 서로에 대해 90° 만큼 회전한 배향들에서 동일한 프로세싱 상태를 도시한다. 도 1c 와 관련해서, 비대칭 프리즘의 형태를 가지는 샘플 보디를 제공하기 위해서 릴리스될 샘플 보디의 종방향 측면들 (x-방향에 평행하게 연장) 에서 레이저 빔의 경사 입사로 작업이 수행되었음이 쉽게 알 수 있다. 여기에서, 제 1 측면 또는 플랭크 면 (S1) 은 기판 표면에 수직으로 연장되고; 대향한 평면인 제 2 측면 (S2) 은 언더컷 방식으로 기판 표면에 대해 비스듬히 연장된다. 각각의 경우에 평면인 2 개의 측면들 (S1, S2) 은, 기판 표면에 수직으로 측정된 기판 두께의 일부분에 단지 대응하는 깊이로 기판 내부에서 기판 표면 아래에 떨어져 교차한다. 따라서, 기판이 전체 두께에 대해 분리될 필요 없이 샘플 보디는 표면에 가까운 영역으로부터 또한 격리될 수 있다.
도 1c 에 도시된 상황은, 샘플 보디가 제거하기 위해 제공된 후속 설계를 아직 획득하지 않은 프로세싱 중간 스테이지를 나타낸다. 추후에, 도 2 에서도 나타낸, 도 1d 에 도시된 덤벨 형태의 샘플 보디가 발생하도록 거의 수직 빔 입사를 갖는 레이저 빔 프로세싱이 기판 재료를 제거하는데 사용됨으로써 샘플 보디는 외부 홀딩 구조들 사이 중심 부분에서 y-방향으로 추가로 박막화된다. 샘플 보디 (PK) 는 이제 제 1 홀딩 구조 (HS1) 에 인접한 제 1 핸들링 부분 (HA1), 대향한 제 2 홀딩 구조 (HS2) 에 인접한 제 2 핸들링 부분 (HA2), 및 핸들링 부분들 사이에, 비교시 더 얇고 타겟 체적 (ZV) 이 놓여 있는 타겟 부분 (ZA) 을 갖는다. 이 평면도에서 C-형상으로 나타나는 샘플 보디 상단측 (PO) 은 이 경우에 기판 표면 (SO) 의 대응하여 형성된 부분에 의해 형성된다.
평면인 제 1 측면 (S1) 은 샘플 보디 상단측에 수직이고 기판의 z-방향으로 연장된다. 타겟 부분 (ZA) 이 평면인 평행한 플레이트의 형태를 가지도록 대향한 측면 (S3) 은 제 1 측면 (S1) 에 평행하게 연장된다. 측면 (S3) 을 생성하도록 중심 부분을 잘라냄으로써, 직사각형 내각들 (IW) 은 각각의 경우에 타겟 부분 (ZA) 과 인접한 핸들링 부분들 사이 천이부에서 발생하였다. 추후, 내각들의 영역에서 서로에 대해 맞닿아 있는 평면 측면들은 연관된 샘플 보디 홀더에서 샘플 보디의 위치적으로 정확한 고정시 어버트먼트 면들로서 역할을 하고, 어버트먼트 표면들은 x- 및 y-방향으로 정확한 위치결정을 가능하게 한다; 도 3 참조.
개략적인 도 2 는, 체적 재료에서 기판 상단측의 영역에서 2 개의 박층들 (L1, L2) 을 포함한 기판으로부터 격리된 비슷한 기하학적 구조를 가지는 샘플 보디 (PK) 의 도면을 도시하고, 박층들은 표면과 평행한 계면 (G1) 에 의해 분리되어 있다. y-방향으로 기판 상단측에 평행하게 측정된 타겟 부분의 두께가 충분히 감소되는 경우에, 계면 (G1) 및 인접한 층들 (화살표) 에 실질적으로 평행하게 연장되는, 관찰 방향 (BR) 으로 계면 (G1) 및 인접한 층들 (L1, L2) 의 검사가 가능하도록 얇은 타겟 부분 (ZA) 이 전자의 기판 표면에 수직으로 정렬되는 것을 알 수 있다. 따라서, 단면 제조는 상기 방법에 의해 쉽게 가능하다.
이미 전술한 대로, 샘플 보디가 기판으로부터 분리되기 전 샘플 보디가 여전히 기판에서 홀딩될 때 타겟 부분은 이미 매우 얇은 전체 두께 (D) 로 박막화될 수 있다.
핸들링 부분과 타겟 부분의 다음과 같은 전형적인 치수들이 특히 알맞은 것으로 발견되었다. 편차가 가능하다. 후속 프로세싱 단계들이 가능한 한 적은 시간을 요구하도록 타겟 부분은 가능한 한 얇아야 한다. 대략 40 ㎛ 까지의 전체 두께 (D) 가 상시 가능한 것 같고; 최소 두께는 재료에 따라 가변될 수 있다. 동일한 방향 (y-방향) 으로 측정했을 때 핸들링 부분들의 두께는 대개 수 배 더 크고 마찬가지로 재료 의존 방식으로 최적화될 수 있다. 두께는, 특히, 기판 재료의 강도에 의존한다. 실리콘 및 다른 반도체 재료들에 대해, 핸들링 부분은 예컨대 적어도 200 ㎛ 두께이어야 하고, x-방향으로 두께 또는 길이는 동위의 크기를 가질 수 있다. 사파이어 (Al2O3) 와 같은 더 큰 강도를 가지는 재료들에 대해, y-방향으로 100 ㎛ ~ 150 ㎛ 의 두께가 충분할 수도 있다.
설명한 예시적 실시형태에서, 아직 완전히 박막화되지 않은 타겟 부분을 갖는 샘플 보디 (PK) 가 기판으로부터 제거되고 샘플 보디 기하학적 구조에 특히 적합화된 샘플 보디 홀더 (PH) 에서 규정된 수용 위치에 부착된다 (도 3 참조).
예시적 실시형태의 샘플 보디 홀더 (PH) 는, 샘플 보디의 기하학적 구조에 꼭 맞도록 금속 재료 (예컨대 티타늄) 의 얇은 필름으로 레이저 프로세싱에 의해 제조된 일체형의 평평한 기능 요소이다. 일반적으로 플레이트-형상의 샘플 보디 홀더 (PH) 는 대략 반원의 기본 형상을 가지고 (도 5 참조), 그것의 원-반할측에 직사각형 리세스 (AU) (또는 다른 설계를 가지는 리세스) 가 형성된다. 대향한 아치형 측에, 2 개의 삼각형 리세스들 (A1, A2) 이 서로 대향하여 놓여 제공되고, 상기 리세스들은 서로 수직으로 정렬된 2 개의 가장자리들에 의해 구획된다. 이 기하학적 구조는, 추가 프로세싱 단계들에 사용될 수 있는 클램프 마운팅 (여기에서 더이상 상세히 설명되지 않음) 에서 샘플 보디 홀더 또는 전체 샘플의 위치적으로 정확한 부착을 단순화시킨다. 이 점에 있어서, 샘플 홀더의 기하학적 구조는, 이 리세스들의 기능과 함께 EP 2787338 A1 에서 설명된 샘플들의 기하학적 구조와 유사하다. 이 점에 있어서, 그것의 설명이 참조된다.
수용 구조들 (AST) 은 상단측에서 리세스 (AU) 의 영역에서 중심에 카브 아웃되었고, 상기 수용 구조들은, 샘플 보디 홀더 상의 홀더 좌표계 (HKS) 면에서 정확히 규정된 수용 위치에, 구조 면에서 적합화된 샘플 보디 (PK) 를 수용할 수 있도록 한다. 예시적 경우에, 수용 구조들 (AST) 은 샘플 보디를 부착하기 위해 2 개의 홀딩 웨브들 (HST1, HST2) 을 포함하고, 상기 홀딩 웨브들은 각각 L-형상의 설계를 가지고 중심 평면에 대해 거울 대칭으로 배치된다. 홀딩 웨브들 (HST1, HST2) 각각은, 도시된 구성에서 수직이고, 단단한 부분으로부터 돌출하고, 자유 단부에, 직각으로 더 짧은 제 2 웨브 부분 (ST2) 을 지지하는 제 1 웨브 부분 (ST1) 을 가지고, 상기 제 2 웨브 부분은 다른 홀딩 웨브와 대면하지 않은 측을 향하여 바깥쪽으로 돌출해 있다. 웨브 부분들 (ST1, ST2) 은 각각 직사각형 단면을 가지고 서로에 대해 직각을 이룬다.
여기에 미도시된 변형예에서, 각각의 경우에 제 1 웨브 부분에 평행한 제 3 웨브 부분이 여전히 존재하고, 웨브 부분들이 직사각형 아이 또는 직사각형 개구를 구비한 아이를 형성하도록 상기 제 3 웨브 부분은 외측에서 제 2 웨브 부분에 인접해 있다.
측 방향 (y-방향) 으로 홀딩 웨브들로 밀려진 후 x-방향으로 작은 유극을 가지고 샘플 보디가 홀딩 웨브들에 안착되도록 서로 대면하지 않은 수직 제 1 웨브 부분들 (ST1) 의 외부측들의 측방향 거리 (x-방향) 는 서로 대면하는 핸들링 부분들 (HA1, HA2) 의 측면들 사이 순간격 (clear distance) 보다 수십 ㎛ (예컨대 최대 50 ㎛) 만큼 더 작고 상기 샘플 보디는, 그것의 내부측으로, y-방향으로 홀딩 웨브들에 맞닿을 수 있다. 외향 돌출한 더 짧은 제 2 웨브 부분들 (ST2) 은 제 1 웨브 부분들 (ST1) 의 종방향 (즉 z-방향) 으로 어버트먼트 면을 형성하고, 상기 어버트먼트 면에 대해 샘플 보디는 샘플 보디 상단측 (PO) 으로 맞닿을 수 있다. 그러므로, 샘플 보디의 수용 위치는 홀딩 웨브들에서 스톱들에 의해 y-방향 및 수직 방향 (z-방향) 으로 규정된다.
이 경우에, 비록 강제적이지는 않지만, 2 개의 단단한 핸들링 부분들이 서로 측방향으로 떨어져 놓여 있고 내면 또는 내부 플랭크가 표면에 수직인 샘플 보디 기하학적 구조가 특히 유리한데, 왜냐하면 이것은 명확하게 샘플 보디 홀더 (PH) 의 2 개의 홀딩 웨브들 (HST1, HST2) 을 따라 대응하는 스톱들로 가이드될 수 있기 때문이다. 샘플 보디를 부착하기 전, 서로 접촉하게 될 샘플 보디 (PK) 및/또는 홀딩 웨브들 (HST1, HST2) 의 면들의 부분들은 접착제에 의해 적셔진다. 매우 내구성 있고 깨끗한 접착 본드가 최소량의 적합한 접착제를 사용해 획득될 수 있도록 샘플 보디가 부착될 때 접착제는 샘플 보디와 홀딩 웨브들 사이의 실질적으로 단지 긴밀한 접촉 영역에만 분배된다.
샘플 보디를 기판으로부터 제거할 때와 샘플 보디 홀더의 수용 구조들의 홀딩 웨브들에서 샘플 보디를 부착할 때, 기계적으로 안정적인 핸들링 부분들 (HA1, HA2) 은 단순 입체 광학 현미경으로 관찰 하에 샘플 보디가 핀셋들로 조작될 수 있도록 허용한다.
레이저 프로세싱, 기판 (SUB) 으로부터 샘플 보디 홀더 (PH) 로 샘플 보디 (PK) 의 이송 및 샘플 보디 홀더에 대한 고정을 포함하는, 완전 세트의 프로세싱 단계들을 위해 주위 분위기에 특별한 요구사항은 없고, 따라서 이 단계들은 일반적인 실험실 분위기에서 착수될 수 있다. 특히, 여기에서는 진공에서 작업은 요구되지 않는다.
도 3 은, 실질적으로 (접착 재료 제외) 단지 샘플 보디 홀더 (PH) 및 상기 홀더에 부착된 샘플 보디 (PK) 로 구성되는 2 부분 설계를 가지는 샘플 (P) 을 도시한다. 이 샘플은 그 후 추가 프로세싱 단계들로 공급될 수 있다. 특히, 샘플 보디 홀더에서 샘플 보디의 고정이 완료된 후, 위에서 실질적으로 수직으로 레이저 빔 프로세싱에 의해 예컨대 대략 10 ㎛ 두께의 웨브 두께로 (y-방향으로 측정) 타겟 부분 (ZA) 을 후에 정확히 박막화하도록 샘플은 특별한 클램프 마운팅으로 이송될 수 있다. 이론상, 샘플 보디가 여전히 기판에서 홀딩될 때 이런 박막화를 다시 수행할 수 있지만, 이렇게 다시 박막화하는 것은 편리하게도 단지 샘플 보디 (PK) 를 샘플 보디 홀더 (PH) 에 체결한 후 일어나야 하는데 왜냐하면 이것은 프로세싱 잔류물 (잔해) 의 즉각적인 배출을 위한 필요한 기하학적 경계 조건들이 특히 간단하고 신뢰성 있게 획득될 수 있도록 허용하고, 다른 경우에는, 기판으로부터 샘플 보디 홀더로 이송하는데 필요한 안정성이 또한 상실될 가능성도 있기 때문이다.
타겟 부분 (ZA) 을 박막화하기 위해 그리고 타겟 체적을 많이 노출시키기 위해 레이저 프로세싱의 마지막 단계들에 초단파 펄스 레이저가 바람직하게 이용된다. 이것에 대한 결과로서, 노출된 플랭크들에 대한 충분한 손상 결여가 획득될 수 있고, 그 결과 이온 빔에 의해 단지 적고, 그리하여 시간 절약되는 후 프로세싱이 필요하게 된다. 선택적으로, 단 펄스 레이저들을 또한 이용할 수 있다. 일반적으로, 안정성 때문에 손상 두께가 임의의 경우에 삭마될 재료 층보다 더 크지 않도록 레이저 유형이 선택되어야 한다.
예시적으로 도시된 도 3 의 샘플 보디 및 샘플 보디 홀더의 기하학적 구조에서, 전자 투과성에 이르기까지 홀딩 웨브들 사이에서 노출되는 타겟 부분의 최종 후 박막화는 집속 이온 빔 IS-F 의 보조로, 즉 FIB 프로세싱에 의해 타겟 체적의 영역에서 가능하다. 선행 레이저 프로세싱 스테이지들에서 타겟 부분 (ZA) 이 이미 크게 다시 박막화된 상황으로 인해, 손상 결여에 대한 그리고 타겟 정확도에 대한 이 기술의 장점들은, 너무 긴 프로세싱 시간의 단점들을 받아들일 필요 없이 충분히 이용될 수 있다.
대안적으로, 후 박막화는 광폭 이온 빔, 즉 보다 광폭이고, 특히 집속되지 않은 이온 빔을 사용해, 예컨대 매우 반응성이 없는 아르곤 이온 또는 다른 비활성 가스 이온으로 또한 수행될 수 있다.
접착 본딩의 대안으로서, 샘플 보디가 홀딩 웨브들을 벌려줌으로써 홀딩 웨브들 사이에 클램핑될 수 있도록 2 개의 탄성 변형가능한 금속 홀딩 웨브들이 로딩 도구에서 프리텐션될 수 있다. 이 결과, 접착제가 생략될 수 있다. 적절한 설계의 경우, 부분적으로 인터로킹되는 무접착제 래칭 홀드가 또한 가능하다.
박막화를 위해 의도되지 않은 영역들의 원치 않는 제거를 회피하기 위해서, 섀도잉이 이 경우에 유리할 수도 있고, 섀도잉은, 와이어 섀도잉의 경우에 공지된 절차에서처럼, 대면적 이온 조사에도 불구하고 국부적으로 정확히 규정된 타겟 체적이 노출될 수 있도록 할 수도 있다.
도 4 는 샘플 보디 홀더 (PH) 의 실시예를 도시하고, 그것의 수용 구조들 (AST) 은 샘플 보디 상단측에 적합화된 섀도잉 웨브 (ABST) 를 가지고, 상기 섀도잉 웨브는 x-방향으로 연장되고 상기 샘플 보디가 플레이트-형상의 타겟 부분 (ZA) 의 영역에서 홀딩 웨브들에 부착될 때 샘플 보디 (PK) 의 일부, 샘플 보디 상단측 (PO) 을 덮는다. 레이저 프로세싱에 의해 티타늄 필름으로 제조된 샘플 보디 홀더의 경우에, 샘플 보디 홀더의 잔부와 일체로 구현된 섀도잉 웨브는 마찬가지로 티타늄으로 만들어지고, 티타늄은 샘플 보디 (PK) 의 반도체 재료와 비교해 아르곤 이온 충돌 하에 실질적으로 더 낮은 에칭률을 갖는다. 섀도잉 웨브의 재료가 대부분 소모될 때까지 섀도잉 웨브의 재료는 바로 아래에 위치한 타겟 부분의 체적 영역을 이온에 의한 공격으로부터 보호한다. 그 후, (y-방향으로) 적절히 작은 두께를 갖는 타겟 체적이 대부분 에칭된 섀도잉 웨브 아래에서 유지된다면 그리고 이 타겟 체적이 또한 이온에 의해 에칭되기 전 비집속 광폭 이온 빔 (IS-B) 을 이용한 이온 빔 프로세싱이 완료된다. 이런 식으로, 후 박막화를 위해 훨씬 더 비용 효율적으로 생성될 수 있는 광폭 이온 빔을 사용할 때에도, 표면에 가까운 층들을 가지는 단면 샘플들의 타겟 제조가 수행될 수 있다.
이온 빔 박막화의 프로세스를 촉진하는 뾰족한 지붕 구조가 발생하도록 레이저 마이크로-프로세싱에 의해 섀도잉 웨브 또는 섀도잉 바의 단면을 변경할 수 있다. 집속 이온 빔에 의한 후 박막화 대신에, 그러면, 이 다음에 광폭 빔 이온 프로세싱 기계를 이용한 이온 빔 프로세싱이 단지 뒤따른다.
처리량을 더 증가시키도록, 샘플 보디 홀더는 또한 하나보다 많은 수용 구조, 예를 들어 서로 옆에 놓여 있는 2 개의 동일한 수용 구조들 (AST1, AST2) 을 가질 수 있고, 각각은 각각의 경우에 샘플 보디를 수용하도록 도 3 (도 5) 의 수용 구조와 같은 홀딩 웨브들을 갖는다.
또한, 쌍을 이루는 상보적 끼워맞춤 피스들 (PS1, PS2) 이 샘플 보디 홀더들의 측면 영역들에서 작동될 수 있고, 상기 끼워맞춤 피스들은, 샘플 보디들이 부착된 상태에서, 샘플 (P) 로서 2 개의 샘플 보디 홀더들 (PH1, PH2) 을 함께 사용할 수 있도록 하고 샘플이 마이크로구조 검사 설비의 대응하는 홀더로, 예컨대 투과형 전자 현미경의 표준 샘플 홀더로 설치될 수 있도록 한다 (도 6 참조). 이런 식으로, 특히, 시일-시스템 시간이 감소되거나 회피될 수 있으므로 제조 효율성 뿐만 아니라 추후 분석 효율성을 높일 수 있다.
전술한 실시예들에서 벗어난 다양한 변형예들이 가능하다. 예로서, 핸들링 부분 또는 핸들링 부분들 모두 샘플 보디의 가장자리 또는 단부에 배치될 필요가 없다. 도 7 의 예시적 실시형태에서, 샘플 보디 (PK) 는 2 개의 핸들링 부분들 (HA1, HA2) 을 가지고, 제 1 타겟 부분 (ZA1) 이 쌍을 이룬 핸들링 부분들의 일측에 존재하고 제 2 타겟 부분 (ZA2) 이 대향 측에 존재하도록 상기 핸들링 부분들은 종방향 (x-방향) 으로 대략 샘플 보디의 중심 영역에 배치된다. 따라서, 얇은 플레이트-형상의 타겟 부분들이 샘플 보디의 자유 단부들에 놓여 있고, 그것의 홀딩은 중심 영역에서 일어난다.
도 7 에서 이런 형태의 샘플 보디에 적합화된 샘플 보디 홀더 (PH) 는 단일, T-형상의 홀딩 웨브 (HST) 에 의해 형성된 수용 구조들 (AST) 을 갖는다. 이것은 z-방향으로 연장되는 비교적 긴 웨브 부분 (ST1) 을 가지고, 그것의 자유 단부에서 종방향으로 돌출한 보다 짧은 제 2 웨브 부분 (ST2) 이 양측에 형성된다. y-방향으로 유극 없이 샘플 보디가 제 1 웨브 부분 (ST1) 으로 많이 밀릴 수 있도록 2 개의 핸들링 부분들 사이에서 x-방향으로 측정된 순간격은 이 경우에 이 방향으로 측정된 제 1 웨브 부분 (ST1) 의 폭보다 약간 더 크다. y-방향으로 스톱으로서 역할을 하는 중간 부분은 핸들링 부분들 사이에서 타겟 부분들과 동일한 높이로 위치한다. 수직 웨브 부분 (ST2) 은 샘플 보디에 대해 z-방향으로 유효한 상부 스톱을 형성하고, 샘플 보디는 그것의 샘플 보디 상단측 (PO) 으로 상기 스톱에 접하게 놓여 있다. 다른 실시예들에서처럼, 샘플 보디는 접착 본딩에 의해 홀딩 웨브 (HST) 에 체결된다.
도 8 의 변형예에서, 수용 구조들 (AST) 의 홀딩 웨브 (HST) 는 마찬가지로 T 형태를 가지지만, 보다 긴 제 1 웨브 부분 (ST1) 이 이 경우에는 x-방향으로 (도 8 에서 수평으로) 정렬되고, 제 1 웨브 부분에 수직인 크로스바 또는 제 2 웨브 부분 (ST2) 은 z-방향으로 평행하게 정렬된다. 샘플 보디 (PK) 는 2 개의 핸들링 부분들 (HA1, HA2) 을 가지고, 상기 핸들링 부분들은 중간 피스를 통하여 연결되고 상기 핸들링 부분들 사이에 제 1 웨브 부분 (ST2) 의 두께와 동일한 폭을 가지는 간극이 있다. 전체적으로, 쌍을 이룬 핸들링 부분들은 샘플 보디의 단부 영역에 위치하고, 타겟 부분 (ZA) 은 일측에서 다른 단부 영역으로 연장되고, 본 경우에, 타겟 부분은 z-방향에 평행하게 정렬된다. "직립" 정렬을 갖는 이러한 샘플 보디는, 예를 들어, 원자 탐침 단층 촬영 (LEAP) 또는 x 선 단층 촬영/x 선 현미경 관찰을 위한 샘플을 제조하는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 변형예들의 범위 내에서, 이온 빔 박막화의 마지막 단계는 임의의 유형의 집속 이온 빔 프로세싱 (Ga-이온/플라즈마-FIB) 에 의해 그리고 광폭 빔 이온 에칭에 의해 수행될 수 있음이 분명하다.
예컨대 도 4 내지 도 8 에 도시된 대로, 숫자 등의 형태인 마킹들 (MK) 이 예를 들어 개선된 추적을 위해 샘플 보디 홀더로 도입될 수 있다. 이것은 레이저 빔에 의해 쉽게 가능하다.
본 발명의 일부 양태들은 투과형 전자 현미경 검사를 위한 샘플들의 예를 이용해 설명되었다. 하지만, 본 발명의 용도는 그것에 제한되지 않는다. 많은 다른 마이크로구조 진단 방법들을 위한 샘플들은 마찬가지로 설명한 방법 또는 그것의 변형예들에 따라 제조될 수 있다.
예로서, 싱크로트론 방사선 소스들 외측에, 오랫동안 순수한 단층 촬영 섀도우-캐스팅 방법들 (x 선 컴퓨터 단층 촬영) 이었고 최근에 x 선 현미경 관찰로 발달된 x 선을 이용한 촬상 방법들이 사용된다. 후자의 방법 (x 선 현미경 관찰, XRM) 에서는, 2-스테이지 확대가 있다. 여기에서, 후 확대는 섀도우-캐스팅 원리를 따른다. x 선 방사 침투능으로 인해 그리고 샘플이 3D 구조의 고 해상도 검사를 위해 x 선 소스와 검출자 사이에서 회전될 필요가 있는 상황으로 인해, XRM 샘플들의 요건은 그것이 소 직경 (전형적으로: 몇 ~ 수십 ㎛) 을 가지는 것이다. 레이저 마이크로-프로세싱에 의한 제조는 마찬가지로 이를 위해 알맞다.
Claims (15)
- 마이크로구조 진단용 샘플 (P) 을 제조하기 위한 방법으로서,
미리 정할 수 있는 형태를 갖는 샘플 보디 (PK) 는 재료-삭마 레이저 빔 프로세싱을 통하여 기판으로부터 제조되고 추후에 상기 샘플 보디의 타겟 부분 (ZA) 은 마이크로구조 검사에 적합한 타겟 체적 (ZV) 을 노출시키도록 레이저 빔 프로세싱 및/또는 이온 빔 프로세싱을 통하여 추가로 프로세싱되고,
상기 방법은:
(a) 샘플 보디가 발생하도록 기판 표면 (SO) 에 수직으로 적어도 하나의 레이저 빔 그리고/또는 비스듬히 적어도 하나의 레이저 빔을 방사함으로써 적어도 하나의 레이저 프로세싱 작동에 의해 상기 기판으로부터 상기 샘플 보디 (PK) 를 릴리스하는 단계로서, 상기 샘플 보디는 샘플 보디 상단측 (PO) 에서 상기 기판 표면의 영역에 의해, 그리고, 측방향으로, 상기 기판 표면에 대해 비스듬히 또는 수직으로 배향되는 측면들 (S1, S2, S3) 에 의해 구획되고,
(1) 상기 샘플 보디의 형태가 생성되고, 상기 형태는 적어도 하나의 단단한 핸들링 부분 (HA, HA1, HA2), 및 상기 핸들링 부분에 인접한, 상기 핸들링 부분에 비해 더 얇은 타겟 부분 (ZA) 을 가지고, 상기 타겟 부분은 협측 (narrow side) 에서 상기 샘플 보디 상단측 (PO) 에 의해, 그리고, 측방향으로, 상기 샘플 보디 상단측에 대해 수직으로 또는 비스듬히 연장되는 측면들 (S1, S3) 에 의해 구획되고, (2) 상기 타겟 부분 (ZA) 과 인접한 핸들링 부분 (HA1, HA2) 사이에 내각 (IW) 이 발생하도록 상기 샘플 보디 (PK) 가 설계되고, 상기 타겟 부분의 측면 (S3) 과 상기 핸들링 부분 (HA1, HA2) 의 측면은 상기 내각에서 각도를 이루며 교차하는, 상기 기판으로부터 상기 샘플 보디 (PK) 를 릴리스하는 단계;
(b) 상기 샘플 보디와 분리되어 있고 규정된 수용 위치에서 상기 샘플 보디를 수용하기 위해 상기 샘플 보디의 형태에 적합화된 수용 구조들을 가지는 샘플 보디 홀더 (PH) 를 제조하는 단계;
(c) 상기 기판으로부터 릴리스된 상기 샘플 보디를 제거하는 단계;
(d) 상기 기판으로부터 제거된 상기 샘플 보디를 상기 샘플 보디 홀더의 상기 수용 구조들에 부착하는 단계로서, 상기 샘플 보디 홀더에 대한 상기 샘플 보디의 위치가 적어도 2 개의 상호 수직 방향으로 설정되도록 상기 샘플 보디 홀더 (PH) 에 상기 샘플 보디 (PK) 를 부착할 때 서로에 대해 상기 내각 (IW) 을 이루는 2 개의 면들에서 상기 샘플 보디와 상기 샘플 보디 홀더 사이에 규정된 면적 접촉이 발생되는, 상기 샘플 보디를 상기 샘플 보디 홀더의 상기 수용 구조들에 부착하는 단계;
(e) 상기 타겟 체적을 노출하기 위해 레이저 빔 프로세싱 및/또는 이온 빔 프로세싱에 의해 상기 타겟 부분의 영역에서 상기 샘플 보디의 적어도 하나의 측면의 적어도 하나의 추가 재료-삭마 프로세싱 단계를 수행하는 단계를 포함하는, 마이크로구조 진단용 샘플 (P) 을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 샘플 보디 (PK) 는 접착 본딩 또는 클램핑에 의해 상기 수용 구조들 (AST) 에 체결되는 것을 특징으로 하는, 마이크로구조 진단용 샘플 (P) 을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
제 1 핸들링 부분 (HA1) 및 제 2 핸들링 부분 (HA2) 이 생성되고, 얇은 중간 부분이 상기 제 1 핸들링 부분과 상기 제 2 핸들링 부분 사이에 놓여 있고, 상기 중간 부분은 타겟 부분 (ZA) 으로서 구성되는 것을 특징으로 하는, 마이크로구조 진단용 샘플 (P) 을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
기판 재료로 만들어진 홀딩 구조 (HS) 는 릴리스 단계 (a) 중 상기 핸들링 부분의 측면의 적어도 하나의 지점에서 유지되고, 상기 샘플 보디 (PK) 가 상기 홀딩 구조만을 통하여 상기 기판의 잔부에 연결되도록 상기 홀딩 구조는 상기 핸들링 부분 (HA) 의 영역에서 상기 적어도 하나의 지점 이외의 부분은 릴리스되는 샘플 보디와 상기 기판 (SUB) 의 인접 부분을 연결하고, 단계 (c) 에서 상기 샘플 보디의 제거는 상기 홀딩 구조의 영역에서 상기 샘플 보디와 상기 기판 사이 연결을 분리시키는 것을 특징으로 하는, 마이크로구조 진단용 샘플 (P) 을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
기판 재료로 만들어진 체적 영역 (VOL) 은 릴리스 단계 (a) 의 범위 내에서 상기 레이저 빔 프로세싱 중 상기 측면들 중 적어도 하나에 인접하여 배치되고, 상기 체적 영역은 레이저 빔 절단 경로의 폭의 배수인 측면에 수직인 폭 (B) 을 가지고, 상기 체적 영역의 상기 폭 (B) 은 200 ㎛ 이상, 또는 300 ㎛ ~ 400 ㎛ 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는, 마이크로구조 진단용 샘플 (P) 을 제조하기 위한 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 체적 영역 (VOL) 은 집속 레이저 빔의 스캐닝 유도에 의해 연속적으로 처리되는 것을 특징으로 하는, 마이크로구조 진단용 샘플 (P) 을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 릴리스 단계 (a) 중 상기 기판 표면에 수직으로 측정된 상기 샘플 보디 (PK) 의 크기가 상기 기판 표면에 수직으로 측정된 상기 기판 (SUB) 의 두께보다 작도록 상기 샘플 보디가 생성되고, 서로에 대해 각도를 이루고 서로 대향하여 놓여 있는 2 개의 측면들 (S1, S3) 은 레이저 빔 프로세싱에 의해 중간 단계에서 생성되고, 상기 측면들은 상기 기판의 내부에 놓여있는 교차선에서 교차하는 것을 특징으로 하는, 마이크로구조 진단용 샘플 (P) 을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판 표면의 상기 영역에서, 상기 기판은 계면들 (G1) 에 의해 분리되는 하나 이상의 층들 (L1, L2) 또는 층 세그먼트들을 가지고, 하나 이상의 계면들이 상기 타겟 부분 (ZA) 의 적어도 하나의 측면 (S3) 에 실질적으로 수직으로 배향되도록 상기 샘플 보디가 생성되는 것을 특징으로 하는, 마이크로구조 진단용 샘플 (P) 을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 타겟 부분의 측면 (S3) 과 상기 핸들링 부분 (HA1, HA2) 의 측면이 직각으로 교차하는 것을 특징으로 하는, 마이크로구조 진단용 샘플 (P) 을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 샘플 보디 홀더 (PH) 는 기판 재료와 상이한 홀더 재료로 제조되고,
상기 홀더 재료는 금속을 가지는 것, 또는 상기 샘플 보디 홀더는 상기 홀더 재료의 플레이트 또는 필름으로부터 레이저 프로세싱에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는, 마이크로구조 진단용 샘플 (P) 을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수용 구조들 (AST) 은 상기 샘플 보디 (PK) 를 부착하기 위한 하나 이상의 홀딩 웨브들 (HST1, HST2) 을 가지고, 다음의 조건 (i) 및 조건 (ii) 중 적어도 하나가 충족되는 것을 특징으로 하는, 마이크로구조 진단용 샘플 (P) 을 제조하기 위한 방법.
(i) 상기 샘플 보디 (PK) 의 대응하는 측면을 장착하기 위한 적어도 하나의 어버트먼트 면은 홀딩 웨브에서 구현되고, 상기 내각 (IW) 에 적합화된 외각이 홀딩 웨브에 형성되는 조건;
(ⅱ) 홀딩 웨브는 제 1 웨브 부분 (ST1) 및 상기 제 1 웨브 부분에 직각을 이루어 배향되는 제 2 웨브 부분 (ST2) 을 가지고, 상기 홀딩 웨브는 T-형상 또는 L-형상을 가지는 조건 - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수용 구조들 (AST) 은 상기 샘플 보디 상단측에 적합화된 섀도잉 웨브 (ABST) 를 가지고, 상기 섀도잉 웨브는 이온 조사 및/또는 레이저 조사의 경우 기판 재료보다 낮은 삭마률을 가지는 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는, 마이크로구조 진단용 샘플 (P) 을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수용 구조들에 상기 샘플 보디를 부착하기 전, 적어도 상기 타겟 부분의 협측 영역에서, 상기 샘플 보디 상단측에 희생층이 적용되고, 상기 희생층은 이온 조사 및/또는 레이저 조사의 경우에 기판 재료보다 낮은 삭마률을 가지는 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는, 마이크로구조 진단용 샘플 (P) 을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 특징들을 포함하는 방법에 의해 획득가능하거나 획득되는, 마이크로구조 진단용 샘플로서,
규정된 수용 위치에서 샘플 보디를 수용하기 위한 수용 구조들을 구비한 샘플 보디 홀더 (PH); 및
상기 샘플 보디 홀더와 별도로 제조되는 적어도 하나의 샘플 보디 (PK) 로서, 상기 샘플 보디는 적어도 하나의 단단한 핸들링 부분 (HA, HA1, HA2), 및 상기 핸들링 부분에 인접한, 상기 핸들링 부분에 비해 더 얇은 타겟 부분 (ZA) 을 가지고, 상기 타겟 부분은 협측에서 상기 샘플 보디 상단측 (PO) 에 의해, 그리고, 측방향으로, 상기 샘플 보디 상단측에 대해 수직으로 또는 비스듬히 연장되는 측면들 (S1, S3) 에 의해 구획되고, 상기 타겟 부분 (ZA) 과 인접한 핸들링 부분 (HA1, HA2) 사이에 내각 (IW) 이 발생하도록 상기 샘플 보디 (PK) 가 설계되고, 상기 타겟 부분의 측면 (S3) 과 상기 핸들링 부분 (HA1, HA2) 의 측면은 상기 내각 (IW) 에서 각도를 이루며 교차하고,
상기 샘플 보디는 상기 수용 위치에서 상기 수용 구조들에 부착되고, 서로에 대해 상기 내각 (IW) 을 이루는 2 개의 면들에서 상기 샘플 보디 (PK) 와 상기 샘플 보디 홀더 (PH) 사이에 규정된 면적 접촉이 발생되는, 상기 적어도 하나의 샘플 보디 (PK) 를 포함하는, 마이크로구조 진단용 샘플. - 마이크로구조 진단용 샘플 (P) 을 제조하기 위한 방법으로서,
미리 정할 수 있는 형태를 갖는 샘플 보디 (PK) 는 재료-삭마 레이저 빔 프로세싱을 통하여 기판으로부터 제조되고 추후에 상기 샘플 보디의 타겟 부분 (ZA) 은 마이크로구조 검사에 적합한 타겟 체적 (ZV) 을 노출시키도록 레이저 빔 프로세싱 및/또는 이온 빔 프로세싱을 통하여 추가로 프로세싱되고,
상기 방법은:
(a) 샘플 보디가 발생하도록 기판 표면 (SO) 에 수직으로 적어도 하나의 레이저 빔 그리고/또는 비스듬히 적어도 하나의 레이저 빔을 방사함으로써 적어도 하나의 레이저 프로세싱 작동에 의해 상기 기판으로부터 상기 샘플 보디 (PK) 를 릴리스하는 단계로서, 상기 샘플 보디는 샘플 보디 상단측 (PO) 에서 상기 기판 표면의 영역에 의해, 그리고, 측방향으로, 상기 기판 표면에 대해 비스듬히 또는 수직으로 배향되는 측면들 (S1, S2, S3) 에 의해 구획되고,
(1) 상기 샘플 보디의 형태가 생성되고, 상기 형태는 적어도 하나의 단단한 핸들링 부분 (HA, HA1, HA2), 및 상기 핸들링 부분에 인접한, 상기 핸들링 부분에 비해 더 얇은 타겟 부분 (ZA) 을 가지고, 상기 타겟 부분은 협측 (narrow side) 에서 상기 샘플 보디 상단측 (PO) 에 의해, 그리고, 측방향으로, 상기 샘플 보디 상단측에 대해 수직으로 또는 비스듬히 연장되는 측면들 (S1, S3) 에 의해 구획되고, (2) 상기 타겟 부분 (ZA) 과 인접한 핸들링 부분 (HA1, HA2) 사이에 내각 (IW) 이 발생하도록 상기 샘플 보디 (PK) 가 설계되고, 상기 타겟 부분의 측면 (S3) 과 상기 핸들링 부분 (HA1, HA2) 의 측면은 상기 내각에서 각도를 이루며 교차하는, 상기 기판으로부터 상기 샘플 보디 (PK) 를 릴리스하는 단계;
(b) 상기 샘플 보디와 분리되어 있고 규정된 수용 위치에서 상기 샘플 보디를 수용하기 위해 상기 샘플 보디의 형태에 적합화된 수용 구조들을 가지는 샘플 보디 홀더 (PH) 를 제조하는 단계;
(c) 상기 기판으로부터 릴리스된 상기 샘플 보디를 제거하는 단계;
(d) 상기 기판으로부터 제거된 상기 샘플 보디를 상기 샘플 보디 홀더의 상기 수용 구조들에 부착하는 단계로서, 상기 샘플 보디 홀더에 대한 상기 샘플 보디의 위치가 적어도 2 개의 상호 수직 방향으로 설정되도록 상기 샘플 보디 홀더 (PH) 에 상기 샘플 보디 (PK) 를 부착할 때 서로에 대해 각도를 이루는 2 개의 면들에서 상기 샘플 보디와 상기 샘플 보디 홀더 사이에 규정된 면적 접촉이 발생되는, 상기 샘플 보디를 상기 샘플 보디 홀더의 상기 수용 구조들에 부착하는 단계;
(e) 상기 타겟 체적을 노출하기 위해 레이저 빔 프로세싱 및/또는 이온 빔 프로세싱에 의해 상기 타겟 부분의 영역에서 상기 샘플 보디의 적어도 하나의 측면의 적어도 하나의 추가 재료-삭마 프로세싱 단계를 수행하는 단계를 포함하고,
상기 릴리스 단계 (a) 중 상기 기판 표면에 수직으로 측정된 상기 샘플 보디 (PK) 의 크기가 상기 기판 표면에 수직으로 측정된 상기 기판 (SUB) 의 두께보다 작도록 상기 샘플 보디가 생성되고, 서로에 대해 각도를 이루고 서로 대향하여 놓여 있는 2 개의 측면들 (S1, S3) 은 레이저 빔 프로세싱에 의해 중간 단계에서 생성되고, 상기 측면들은 상기 기판의 내부에 놓여있는 교차선에서 교차하는, 마이크로구조 진단용 샘플 (P) 을 제조하기 위한 방법.
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