NL1023657C2 - Microscopic sample manipulation method in semiconductor industry, involves applying separation using laser between manipulator and sample carrier, so that portion of carrier protruding from carrier, remains attached to sample - Google Patents
Microscopic sample manipulation method in semiconductor industry, involves applying separation using laser between manipulator and sample carrier, so that portion of carrier protruding from carrier, remains attached to sample Download PDFInfo
- Publication number
- NL1023657C2 NL1023657C2 NL1023657A NL1023657A NL1023657C2 NL 1023657 C2 NL1023657 C2 NL 1023657C2 NL 1023657 A NL1023657 A NL 1023657A NL 1023657 A NL1023657 A NL 1023657A NL 1023657 C2 NL1023657 C2 NL 1023657C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- sample
- carrier
- sample carrier
- manipulator
- wire
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/32—Polishing; Etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/26—Electron or ion microscopes
- H01J2237/28—Scanning microscopes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Description
Werkwijze en apparaat voor het manipuleren van een microscopisch sample.Method and apparatus for manipulating a microscopic sample.
5 De uitvinding betreft een werkwijze voor het manipuleren van een uit een substraat uit te nemen microscopisch sample, waarbij de manipulatiebewegingen worden uitgevoerd met behulp van een manipulatiesarrieïistel bestaande uit een sampledrager en een manipulator, welke werkwijze de volgende stappen omvat: • het bevestigen van het sample aan de sampledrager, 10 · het vervolgens geheel lossnijden van het sample van het substraat, en • het aanbrengen van een separatie tussen het sample en de manipulator.The invention relates to a method for manipulating a microscopic sample to be taken from a substrate, wherein the manipulation movements are carried out with the aid of a manipulation array consisting of a sample carrier and a manipulator, which method comprises the following steps of: sample on the sample carrier, · then cutting the sample completely off the substrate, and • applying a separation between the sample and the manipulator.
Tevens heeft de uitvinding betrekking op een deeltjes-optisch apparaat voor het uitvoeren van deze werkwijze.The invention also relates to a particle-optical device for carrying out this method.
Een zodanige werkwijze is bekend uit US-octrooischrift No. 6,420,722 B2.Such a method is known from US patent no. 6,420,722 B2.
15 Dergelijke werkwijzen worden met name gebruikt in de halfgeleiderindustrie, waar samples van microscopische afmetingen uit substraten zoals wafers worden genomen om analyses en/of bewerkingen mogelijk te maken. Zulke samples hebben tegenwoordig afmetingen in de ordegrootte van 10 μπτ bij een dikte van 100 nm. Er bestaat een tendens naar nog verdere verkleining van de van interesse zijnde structuren 20 en bijgevolg een verdere verkleining van de uit te nemen samples. De analyses kunnen bijvoorbeeld uitgevoerd worden met behulp van een TEM (Transmission Electron Microscope), SEM (Scanning Electron Microscope), SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscope) of röntgenanalyse-apparatuur. De verdere bewerkingen kunnen I bijvoorbeeld het met behulp van een ionenbundel dunner maken van het sample zijn ten behoeve van analyse met behulp van een TEM.Such methods are used in particular in the semiconductor industry, where samples of microscopic dimensions are taken from substrates such as wafers to enable analysis and / or processing. Such samples nowadays have dimensions in the order of 10 μπτ at a thickness of 100 nm. There is a tendency towards even further reduction of the structures of interest and consequently a further reduction of the samples to be taken out. The analyzes can be carried out, for example, using a TEM (Transmission Electron Microscope), SEM (Scanning Electron Microscope), SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscope) or X-ray analysis equipment. The further processing may be, for example, thinning the sample with the aid of an ion beam for analysis with the aid of a TEM.
I Bij de in het genoemde octrooischriit beschreven werkwijze wordt een sampledrager in de vorm van een naald aan een manipulator naar een positie op een substraat bewogen 5 waar een sample uit een substraat genomen moet worden. Alvorens het sample geheel los te snijden van het substraat wordt het sample aan het uiteinde van de naaldvonnige I sampledrager bevestigd door middel van metaaldepositie.In the method described in said patent specification, a sample carrier in the form of a needle is moved on a manipulator to a position on a substrate where a sample must be taken from a substrate. Before completely cutting the sample from the substrate, the sample is attached to the end of the needle-shaped sample carrier by means of metal deposition.
I Na het volledig lossnijden van het sample met behulp van een deeltjesbundel wordt het aan de manipulator bevestigde sample naar een andere positie gebracht met behulp van I 10 de manipulator.After the sample is completely cut loose with the aid of a particle beam, the sample attached to the manipulator is moved to another position with the aid of the manipulator.
Het sample wordt vervolgens op een drager in de vorm van een TEM-grid bevestigd I door middel van metaaldepositie. Het TEM-grid heeft uitsparingen en het sample wordt I aan de rand vén zo een uitsparing bevestigd. Na het bevestigen van het sample op het TEM-grid wordt de separatie tussen de manipulator en het sample aangebracht door 15 lossnijden met een ionenbundel van de metaaldepositieverbinding tussen sample en manipulator.The sample is then attached to a support in the form of a TEM grid by means of metal deposition. The TEM grid has recesses and the sample is attached to the edge of such a recess. After confirming the sample on the TEM grid, the separation between the manipulator and the sample is made by cutting loose with an ion beam of the metal deposition connection between the sample and the manipulator.
Een TEM-grid bestaat uit een metalen folie waarin uitsparingen zijn aangebracht die begrensd worden door spijlen van het genoemde metaal. Het heeft gebruikelijk een 20 buitendiameter in de orde van grootte van 3 mm, uitsparingen van 15 pm of groter, begrenst door spijlen met een breedte van 10 pm of meer en een dikte van 10 pm of meer. De uitsparingen kunnen, afhankelijk van de gekozen uitvoering van het TEM- grid, een grootte hebben tot honderden pm’s.A TEM grid consists of a metal foil in which recesses are provided that are bounded by bars of the said metal. It usually has an outer diameter of the order of 3 mm, recesses of 15 µm or larger, bounded by bars with a width of 10 µm or more and a thickness of 10 µm or more. Depending on the chosen version of the TEM grid, the recesses can have a size of up to hundreds of pms.
33
Een nadeel van de bekende werkwijze is dat het op de sampledrager gemonteerde sample door het manipulatorsamenstel met sub-micron nauwkeurigheid gepositioneerd moet worden op het TEM-grid ten einde de hoekpunten van het sample met de rand van 5 de uitsparing te verbinden zonder de ruimtelijke toegankelijkheid van het sample voor . verdere bewerking en/of analyse te bemoeilijken. Het is hierbij belangrijk te beseffen dat het sample een grootte vergelijkbaar met of kleiner dan de breedte van de spijlen van het TEM-grid heeft.A drawback of the known method is that the sample mounted on the sample carrier must be positioned on the TEM grid by the manipulator assembly with sub-micron accuracy in order to connect the vertices of the sample to the edge of the recess without the spatial accessibility of the sample. further processing and / or analysis. It is important to realize that the sample has a size comparable to or smaller than the width of the bars of the TEM grid.
Een ander nadeel van de beschreven werkwijze is dat deze niet de mogelijkheid biedt 10 het sample te bewerken of te analyseren in apparatuur die een andere grid of houder nodig heeft dan die waarop het sample bevestigd is.Another disadvantage of the described method is that it does not offer the possibility of processing or analyzing the sample in equipment that requires a different grid or holder than the one to which the sample is attached.
Een verder nadeel ligt in het bepalen van de positie van het sample op het TEM-grid, waarbij ergerfs op het TEM-grid met een afmeting in de oidegrootte van 3 mm en met tientallen tot honderden uitsparingen, het microscopische sample met een afmeting in de 15 ordegrootte van 10 pm aan een spijl gemonteerd is.A further disadvantage lies in determining the position of the sample on the TEM grid, where inheritances on the TEM grid with a size in the oid size of 3 mm and with tens to hundreds of recesses, the microscopic sample with a size in the 15 order of magnitude of 10 µm is mounted on a bar.
De uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen die het manipuleren van het microscopische sample beter mogelijk maaktThe object of the invention is to provide a method that makes it possible to manipulate the microscopic sample better
Daartoe is een werkwijze volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt dat de 20 separatie aangebracht wordt tussen de manipulator en de sampledrager zodanig dat na het aanbrengen van de separatie een ten opzichte van het sample uitstekend deel van de sampledrager met het sample verbonden blijft.To this end, a method according to the invention is characterized in that the separation is arranged between the manipulator and the sample carrier such that after the separation has been made a part of the sample carrier protruding relative to the sample remains connected to the sample.
I Door de sampledrager aanzienlijk groter te maken dan het microscopische sample en de I sampledrager te manipuleren wordt het manipuleren van het daarop bevestigde I microscopische sample met behulp van een (macroscopische) manipulator eenvoudiger I dan het manipuleren van het sample zonder de daaraan bevestigde sampledrager.By making the sample carrier considerably larger than the microscopic sample and manipulating the I sample carrier, manipulating the I microscopic sample attached thereto with the aid of a (macroscopic) manipulator becomes easier than manipulating the sample without the sample carrier attached thereto.
I 5 Door bij montage van het sample op een TEM-grid, met uitsparingen veel groter dan het sample, de sampledrager zó te manipuleren dat het sample zich geheel binnen een I uitsparing bevindt en de sampledrager daarbij op één of meer spijlen van het TEM-grid I rust, wordt een aanzienlijke reductie in benodigde positioneringsnauwkeuiigheid I bereikt, en daarmee een eenvoudiger manipulatie.By mounting the sample on a TEM grid, with recesses much larger than the sample, by manipulating the sample carrier in such a way that the sample is entirely within an I recess and the sample carrier thereby being positioned on one or more bars of the TEM grid. grid I is resting, a considerable reduction in required positioning accuracy I is achieved, and with that a simpler manipulation.
I 10 Een her-montage van het sample kan plaatsvinden door losname, manipulatie en montage van de sampledrager, hetgeen gemakkelijker en trefzekerder is dan losname, manipulatie en montage van het microscopische sample. Zo een her-montage kan nodig zijn om de pcfsitie of oriëntatie van het sample te veranderen bij aanvankelijk foutieve plaatsing, of om het sample op een ander grid of een andere houder te monteren voor 15 gebruik in apparatuur waar het sample een volgende bewerking of analyse ondergaat.A reassembly of the sample can take place by removal, manipulation and assembly of the sample carrier, which is easier and more reliable than removal, manipulation and assembly of the microscopic sample. Such a reassembly may be necessary to change the pc position or orientation of the sample in the event of initial erroneous placement, or to mount the sample on another grid or holder for use in equipment where the sample is subsequently processed or analyzed. undergoes.
Ten slotte is de positiebepaling van het aan de (relatief grote) sampledrager bevestigde microscopische sample eenvoudiger dan de positiebepaling van het sample zonder sampledrager door eerst de positie van de sampledrager te bepalen en daarna door het volgen van de vorm van de sampledrager het daaraan bevestigde sample te lokaliseren.Finally, the position determination of the microscopic sample attached to the (relatively large) sample carrier is simpler than the position determination of the sample without sample carrier by first determining the position of the sample carrier and then following the shape of the sample carrier the sample attached to it to locate.
20 hi een voorkeursuitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding heeft de sampledrager een staafVormig uiteinde en is de plaats waar het sample aan de sampledrager wordt bevestigd een uiteinde van de sampledrager. Voordeel van deze uitvoering is dat het zicht op de plaats waar het uiteinde van de relatief grote 5 sampledrager aan het microscopische sample wordt bevestigd zo min mogelijk geblokkeerd wordt door de sampledrager zelf, waardoor het positioneren van het uiteinde van de sampledrager op het uit te nemen sample vóór dat dit losgesneden wordt zo eenvoudig mogelijk is.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the sample carrier has a rod-shaped end and the place where the sample is attached to the sample carrier is an end of the sample carrier. The advantage of this embodiment is that the view at the place where the end of the relatively large sample carrier is attached to the microscopic sample is blocked as little as possible by the sample carrier itself, whereby positioning of the end of the sample carrier on the sample to be taken out sample before it is cut is as simple as possible.
5 In een verdere uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding wordt de sampledrager gevormd door een uiteindedeel van een draadvooiraad en wordt daarbij de separatie aangebracht door het uiteindedeel van de draadvoorraad te separeren van de draadvoorraad. Het bijkomend voordeel van deze uitvoering is dat het achterblijvende uiteinde van de draadvoorraad bij herhaalde toepassing van de werkwijze nu gebruikt 10 kan worden als een nieuw uiteindedeel van een volgende sampledrager. Daarbij kan de separatie omvatten het strekken van de draad van de draadvoorraad zodanig dat insnoering van de draad optreedt, met als voordeel dat het nieuw gevormde uiteinde van de draadvoorraad een geringere diameter heeft dan rest van de sampledrager, wat de positionering van dat uiteinde op het uit te nemen (microscopisch) sample 15 vereenvoudigt.In a further embodiment of the method according to the invention, the sample carrier is formed by an end part of a wire stock and the separation is thereby provided by separating the end part of the wire stock from the wire stock. The additional advantage of this embodiment is that with repeated application of the method, the remaining end of the wire supply can now be used as a new end part of a subsequent sample carrier. Thereby, the separation may include stretching the wire from the wire supply such that constriction of the wire occurs, with the advantage that the newly formed end of the wire supply has a smaller diameter than the rest of the sample carrier, which means the positioning of that end on the wire stock. (microscopic) sample 15 to be taken out.
In een andere uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding is de sampledrager losneembaar gekoppeld aan de manipulator. Het voordeel van deze uitvoering is dat de manipulator geautomatiseerd, dus zonder menselijke interventie, de sampledrager uit bijvoorbeeld een cassette kan nemen en, na bevestiging van het sample aan de 20 sampledrager en lossnijden van het sample, de sampledrager met het sample in dezelfde of een andere cassette kan plaatsen en loskoppelen, waarna deze cassette verwijderd kan worden uit het apparaat waarin deze werkwijze plaatsvindt, ten einde de samples aanwezig in de cassette bewerkingen en/of analyses te latei ondergaan. De I sampledrager kan een vorm hebben die geschikt is voor gebruik in de apparatuur voor I analyses en/of bewerkingen volgend op de uitname van het sample. De sampledrager kan ingericht zijn voor het dragen van meerdere samples, wat de tijd benodigd voor I analyse en/of bewerkingen kan verkorten. Ook is het mogelijk de sampledrager te I 5 voorzien van een unieke identificatiecode, wat identificatie van het sample in de daarop I volgende analyses en/of bewerkingen vergemakkelijkt. Deze uitvoering van de I werkwijze is met name een voordeel in omgevingen waar grote hoeveelheden samples worden geanalyseerd, zoals in productieomgevingen van geïntegreerde circuits.In another embodiment of the method according to the invention, the sample carrier is releasably coupled to the manipulator. The advantage of this embodiment is that the manipulator can take the sample carrier from, for example, a cassette automatically, without human intervention, and, after attaching the sample to the sample carrier and cutting the sample loose, the sample carrier with the sample in the same or a can place and disconnect another cassette, after which this cassette can be removed from the apparatus in which this method takes place, in order to undergo the samples present in the cassette operations and / or analyzes. The I sample carrier can have a shape that is suitable for use in the equipment for I analyzes and / or operations following the taking of the sample. The sample carrier can be adapted to carry multiple samples, which can shorten the time required for analysis and / or processing. It is also possible to provide the sample carrier with a unique identification code, which facilitates identification of the sample in the subsequent analyzes and / or operations. This implementation of the I method is in particular an advantage in environments where large quantities of samples are analyzed, such as in production environments of integrated circuits.
I 10 De uitvinding wordt beschreven aan de hand van de figuren, waarbij gelijke H verwijzingscijfers overeenkomstige elementen aanduiden.The invention is described with reference to the figures, wherein like H reference numerals indicate corresponding elements.
I Daarbij toont:I shows:
Figuur 1A een schematische weergave van een wafer met een gedeeltelijk losgesneden sample;Figure 1A shows a schematic representation of a wafer with a partially cut-away sample;
I 15 Figuur 1B een schematische weergave van een dwarsdoorsnede uit figuur IAFigure 1B is a schematic representation of a cross-section of Figure IA
van de wafer met het gedeeltelijk losgesneden sample;of the wafer with the partially cut sample;
Figuur 2 een schematische weergave van een manipulatorsamenstel met een wafer;Figure 2 shows a schematic representation of a manipulator assembly with a wafer;
Figuur 3 een schematische weergave van een wafer met een gedeeltelijk 20 losgesneden sample waaraan een sampledrager is bevestigd;Figure 3 shows a schematic representation of a wafer with a partially cut loose sample to which a sample carrier is attached;
Figuur 4 een schematische weergave van een manipulatorsamenstel met een daaraan bevestigd sample waarin de lossnijding van sampledrager en manipulator geschiedt;Figure 4 shows a schematic representation of a manipulator assembly with a sample attached thereto in which the release of the sample carrier and manipulator takes place;
Figuur 5 een schematische weergave van een TEM-grid mét daarop de 25 sampledrager met daaraan bevestigd sample;Figure 5 shows a schematic representation of a TEM grid with the sample carrier with the sample attached thereto;
Figuur 6 een schematische weergave van een manipulatorsamenstel de H sampledrager gevormd wordt uit een draadvoorraad; 7Figure 6 is a schematic representation of a manipulator assembly, the H sample carrier being formed from a wire stock; 7
Figuur 7A een schematische weergave van mechanische separatiemiddelen zoals te gebruiken in figuur 6;Figure 7A shows a schematic representation of mechanical separation means as to be used in Figure 6;
Figuur 7B een schematische weergave van mechanische separatiemiddelen zoals te gebruiken in figuur 6; 5 Figuur 8A een losneembare sampledrager;Figure 7B shows a schematic representation of mechanical separation means as to be used in Figure 6; Figure 8A shows a removable sample carrier;
Figuur 8B een manipulator met mechanische bevestigingsmiddelen voor het manipuleren van een sampledrager als getoond in figuur 8A;Figure 8B shows a manipulator with mechanical fastening means for manipulating a sample carrier as shown in Figure 8A;
Figuur 9 een losneembare sampledrager ingericht voor bevestiging aan een vlakke houder; 10 Figuur 10 een vlakke houder waaraan een sampledrager volgens figuur 9 is bevestigd.Figure 9 shows a detachable sample carrier adapted for attachment to a flat holder; Figure 10 shows a flat holder to which a sample carrier according to Figure 9 is attached.
De figuren IA en 1B tonen een substraat 2 in de vorm van een wafer met daarin een gedeeltelijk losgesneden sample 1. Het lossnijden kan op een op zichzelf bekende 15 wijze gebeuren met een ionenbundel. De onderzijde van het sample 1 is al losgesneden, en het sample 1 is alleen door de verbinding 7 tussen wafer 2 en sample 1 nog met de wafer 2 verbonden. Het sample 1 heeft tegenwoordig afmetingen in de orde van grootte van 10 pm (dat wil zeggen lengte loodrecht op lijn AA’) bij een dikte (dat wil zeggen afmeting in de richting van lijn AA’) van 100 run. De wafer 2 heeft heden ten dage een 20 typische diameter van 300 mm, waarbij het sample uit elke willekeurige positie op de wafer genomen moet kunnen worden. Figuur 1B toont een dwarsdoorsnede volgens lijn AA’ weergegeven in figuur IA, waarbij duidelijk te zien is dat het sample 1 aan de onderzijde vrij is van de wafer 2.Figures 1A and 1B show a substrate 2 in the form of a wafer with a partially cut-away sample 1. The cutting-off can take place in a manner known per se with an ion beam. The bottom of the sample 1 has already been cut loose, and the sample 1 is only connected to the wafer 2 through the connection 7 between wafer 2 and sample 1. The sample 1 nowadays has dimensions in the order of magnitude of 10 µm (i.e. length perpendicular to line AA ") with a thickness (i.e. dimension in the direction of line AA") of 100 run. The wafer 2 today has a typical diameter of 300 mm, whereby the sample must be able to be taken from any position on the wafer. Figure 1B shows a cross-section along line AA 'shown in Figure IA, where it can be clearly seen that the sample 1 is free from the wafer 2 on the underside.
Figuur 2 toont schematisch een manipulatorsamenstel 5, bestaande uit een 25 manipulator 4 en een sampledrager 3. De manipulator 4 is in staat de sampledrager 3 I zowel in het vlak van de wafer 2 naar de positie van het uit de wafer 2 te nemen sample I 1 (zie figuur IA) te bewegen alsook loodrecht daarop te bewegen. Gezien de afmetingen I van het sample 1 zal dit met een nauwkeurigheid in de orde van grootte van 1 pm I moeten gebeuren. Manipulatoren voor het positioneren van wafers met deze I 5 nauwkeurigheden zijn op zichzelf bekend.Figure 2 schematically shows a manipulator assembly 5 consisting of a manipulator 4 and a sample carrier 3. The manipulator 4 is capable of transferring the sample carrier 3 I both in the plane of the wafer 2 to the position of the sample I to be taken from the wafer 2 1 (see Figure 1A) as well as moving perpendicularly thereto. In view of the dimensions I of the sample 1, this will have to be done with an accuracy in the order of magnitude of 1 µm I. Manipulators for positioning wafers with these accuracies are known per se.
I Figuur 3 toont schematisch een uiteinde van de met de manipulator 4 (zie figuur I 2) verbonden sampledrager 3 (zie figuur 2) die aan het sample 1 is bevestigd, waarbij de I verbinding 6 is uitgevoerd in de vorm van metaaldepositie. Na het lossnijden van de I verbinding 7 tussen het sample 1 en de wafer 2 met een deeltjesbündel wordt het sample I 10 1 nog slechts door de sampledrager 3 gedragen.Figure 3 schematically shows one end of the sample carrier 3 (see Figure 2) connected to the manipulator 4 (see Figure 2) and attached to the sample 1, the connection 6 being in the form of a metal deposition. After loosening the I connection 7 between the sample 1 and the wafer 2 with a particle bundle, the sample I10 is only carried by the sample carrier 3.
Figuur 4 toont schematisch de manipulator 4 die de daarmee veibonden sampledrager 3 met het daaraan bevestigde sample 1 boven een TEM-grid 14 positioneert f)e sampledrager 3 wordt door de manipulator 4 zó boven het TEM-grid 14 gepositioneerd, dat het sample 1 zich na de separatie geheel binnen een uitsparing van 15 het TEM-grid 14 bevindt en de sampledrager 3 op één of meer spijlen van het TEM-grid 14 komt te rusten, zoals nader getoond wordt in figuur 5. Vervolgens wordt met bijvoorbeeld een laser-'of deeltjesbündel een separatie op een positie 8 tussen manipulator 4 en sampledrager 3 aangebracht, waarbij het ten opzichte van het sample 1 uitstekende deel van de sampledrager 3 dat met het sample 1 verbonden blijft groot is 20 ten opzichte van het sample 1.Fig. 4 schematically shows the manipulator 4 which positions the sample carrier 3 associated with it with the sample 1 attached thereto above a TEM grid 14. The sample carrier 3 is positioned by the manipulator 4 above the TEM grid 14 such that the sample 1 is positioned after the separation is completely within a recess of the TEM grid 14 and the sample carrier 3 comes to rest on one or more bars of the TEM grid 14, as is further shown in Figure 5. Subsequently, a laser is used for example. or a particle bundle is arranged at a position 8 between the manipulator 4 and the sample carrier 3, wherein the part of the sample carrier 3 protruding relative to the sample 1 and remaining connected to the sample 1 is large relative to the sample 1.
Figuur 5 toont schematisch de positionering van het sample 1 nadat een separatie tussen de sampledrager 3 en de manipulator 4 is aangebracht. De sampledrager 3 rust op één spijl van het TEM-grid 14 en het sample 1 bevindt zich geheel binnen een I uitsparing 17 van het TEM-grid 14, waardoor het sample 1 goed toegankelijk is voor bewerkingen en/of analyses in andere apparatuur.Figure 5 shows schematically the positioning of the sample 1 after a separation has been made between the sample carrier 3 and the manipulator 4. The sample carrier 3 rests on one bar of the TEM grid 14 and the sample 1 is entirely within an I recess 17 of the TEM grid 14, so that the sample 1 is easily accessible for operations and / or analyzes in other equipment.
Figuur 6 toont schematisch een uitvoeringsvorm van het manipulatorsamenstel 5 waarbij de sampledrager 3 (zie figuur 2) gevormd wordt door het uiteindedeel 9 van een 5 draadvoorraad 11. Tevens zijn hier schematisch separatiemiddelen 15 getoond, die .mechanisch van aard kunnen zijn zoals nader te beschrijven in figuur 7, maar ook uitgevoerd kunnen zijn als scheidingsmiddelen die de separatie uitvoeren met behulp van een laser- of deeltjesbundel. Het gebruik van de draadvoorraad 11 maakt het mogelijk om bij herhaald uitvoeren van de werkwijze op een eenvoudige wijze 10 sampledragers 3 te produceren. De sampledrager 3, en daarmee de draad waaruit de sampledrager 3 gevormd wordt, dient, gezien de afmetingen van het sample 1 waarop de sampledrager 3 gepositioneerd wordt, zeer dun te zijn. Daarbij kan gedacht worden aan draad zoads voor ‘bonding’ van chips in de halfgeleiderindustrie wordt gebruikt, welke draad tegenwoordig een diameter kan hebben van 10 pm.Figure 6 schematically shows an embodiment of the manipulator assembly 5 in which the sample carrier 3 (see Figure 2) is formed by the end part 9 of a wire stock 11. Also here schematically shown are separation means 15, which may be of a mechanical nature as described in more detail below in Figure 7, but can also be designed as separating means which perform the separation with the aid of a laser or particle beam. The use of the wire stock 11 makes it possible to produce 10 sample carriers 3 in a simple manner upon repeated execution of the method. The sample carrier 3, and hence the wire from which the sample carrier 3 is formed, must be very thin, in view of the dimensions of the sample 1 on which the sample carrier 3 is positioned. For example, wire such as that for chip bonding is used in the semiconductor industry, which wire can currently have a diameter of 10 µm.
15 Figuur 7A toont schematisch een uitvoering van de in figuur 6 genoemde mechanische separatiemiddelen 15 waarbij het uiteindedeel 9 met naar elkaar toe bewegende messen 16 Inechanisch wordt gescheiden van de draadvoorraad 11.Figure 7A schematically shows an embodiment of the mechanical separation means 15 mentioned in Figure 6, wherein the end part 9 with blades 16 moving towards each other is inechanically separated from the wire supply 11.
In figuur 7B toont schematisch een uitvoering van de in figuur 6 genoemde mechanische separatiemiddelen 15 waarbij het uiteindedeel 9 mechanisch wordt 20 gescheiden van de draadvoorraad 11 door strekking van de draadvoorraad 11 door het uit elkaar bewegen van klemmen 12 waarbij insnoering van de draad van de draadvoorraad 11 optreedt. De insnoering zal een diameter veel kleiner dan de diameter van het uiteindedeel 9 hebben, zodat de uit deze insnoering nieuw te vormen I 10 I naaldvormig uiteinde van uiteindedeel 9 ook veel dunner is dan de diameter van het draad van de draadvoorraad 11, waardoor positionering op het microscopische sample 1 vergemakkelijkt wordt.Figure 7B shows diagrammatically an embodiment of the mechanical separation means 15 mentioned in Figure 6, wherein the end part 9 is mechanically separated from the wire stock 11 by stretching the wire stock 11 by moving clamps 12 apart, whereby the wire of the wire stock is constricted 11 occurs. The constriction will have a diameter much smaller than the diameter of the end part 9, so that the needle-shaped end of end part 9 to be newly formed from this constriction is also much thinner than the diameter of the thread of the thread stock 11, whereby positioning on the microscopic sample 1 is facilitated.
I Figuur 8A toont in vooraanzicht en tevens in doorsnede volgens lijn AA’ een 5 sampledrager 3 die losneembaar gekoppeld kan worden aan de in figuur 2 reeds I getoonde manipulator 4. In de figuur is te zien dat de sampledrager 3 gevormd is met I een relatief dik lichaam 18 waarop de manipulator 4 kan aangrijpen ter koppeling, en dun uitlopende vingers 19 voor het bevestigen van samples 1. De vorm van de I sampledrager 3 is zodanig gekozen dat gebruik in standaard preparaatdragers van I 10 apparatuur waarin bewerkingen en/of analyses gedaan worden mogelijk is. Dit kunnen preparaatdragers voor gebruik met TEM-grids zijn voor gebruik in TEM apparatuur. De sampledrager 3 is ingericht voor het dragen van meerdere samples 1 door de aanwezigheicf van meerdere vingers 19. Door de vorm, plaats en richting van de vingers 19 wordt bewerkstelligd dat een sample 1 aan het uiteinde van één vinger 19 wordt 15 bevestigd zonder dat een al aan een andere vinger 19 bevestigd sample 1 in aanraking komt met de wafer 2, aangezien dit het reeds bevestigde sample 1 kan beschadigen of de verbinding tussen dit reeds bevestigde sample 1 en de sampledrager 3 kan beschadigen.Figure 8A shows, in front view and also in cross-section along line AA ', a sample carrier 3 which can be detachably coupled to the manipulator 4 already shown in Figure 2. The figure shows that the sample carrier 3 is formed with a relative thick body 18 on which the manipulator 4 can engage for coupling, and thin flaring fingers 19 for attaching samples 1. The shape of the I sample carrier 3 is chosen such that use in standard preparation carriers of I equipment in which operations and / or analyzes are performed be possible. These can be specimen carriers for use with TEM grids for use in TEM equipment. The sample carrier 3 is adapted to carry a plurality of samples 1 by the presence of a plurality of fingers 19. The shape, location and direction of the fingers 19 ensures that a sample 1 is attached to the end of one finger 19 without a sample 1 already attached to another finger 19 comes into contact with the wafer 2, since this can damage the already confirmed sample 1 or damage the connection between this already confirmed sample 1 and the sample carrier 3.
Tevens is sampledrager 3 voorzien van een (unieke) identificatiecode 13, wat identificatie van de aan de sampledrager 3 bevestigde samples in de daarop volgende H 20 analyses en/of bewerkingen vergemakkelijkt. Deze identificatie is met name een H voordeel in omgevingen waar grote hoeveelheden samples worden geanalyseerd, zoals H in productieomgevingen van geïntegreerde circuits.The sample carrier 3 is also provided with a (unique) identification code 13, which facilitates identification of the samples attached to the sample carrier 3 in the subsequent H 20 analyzes and / or operations. This identification is particularly an H advantage in environments where large quantities of samples are analyzed, such as H in integrated circuit production environments.
I Figuur 86 toont schematisch een sampledrager 3 zoals getoond in figuur 8A, die I gekoppeld is aan eèn manipulator 4 met behulp van een koppelingsmechanisme 10, welk koppelingsmechanisme 10 deel uit maakt van de manipulator 4. De bek van dit I koppelingsmechanisme 10 wordt met een niet getoonde actuator gesloten, waarbij de I 5 sampledrager 3 vastgeklemd wordtFigure 86 schematically shows a sample carrier 3 as shown in Figure 8A, which is coupled to a manipulator 4 with the aid of a coupling mechanism 10, which coupling mechanism 10 forms part of the manipulator 4. The jaw of this coupling mechanism 10 is connected to a The actuator (not shown) is closed, whereby the sample carrier 3 is clamped
Figuur 9 toont schematisch een andere uitvoeringsvorm van een losneembare I sampledrager 3, die op zijn beurt weer op een vlakke houder met één of meer uitsparingen 17, zoals een TEM-grid 14, wordt bevestigd, zoals nader getoond in figuur I 10. Deze sampledrager 3 heelt een U-vorm met een relatief dik middendeel 20 en dunne I 10 poten 21. Het relatief dikke middendeel 20 kan door een koppelingsmechanisme 10 I zoals getoond in figuur 8B vastgenomen worden. Aan de dunne poten 21 wordt het I sample 1 bevestigd.Figure 9 shows schematically another embodiment of a detachable I sample carrier 3, which in turn is mounted on a flat holder with one or more recesses 17, such as a TEM grid 14, as further shown in Figure I 10. This sample carrier 3 heals a U-shape with a relatively thick middle part 20 and thin legs 21. The relatively thick middle part 20 can be held by a coupling mechanism 10 as shown in figure 8B. The I sample 1 is attached to the thin legs 21.
I Figuuf 10 toont schematisch de sampledrager 3 zoals getoond in figuur 9 bevestigd aan een vlakke houder in de vorm van een TEM-grid 14 met uitsparingen 17, 15 waarbij de samples 1 verbonden met de sampledrager 3 beide vrij binnen een uitsparing 17 liggen. Tevens is het TEM-grid 14 voorzien van een unieke identificatiecode 13.Fig. 10 schematically shows the sample carrier 3 as shown in Figure 9 attached to a flat holder in the form of a TEM grid 14 with recesses 17, 15, wherein the samples 1 connected to the sample carrier 3 both lie freely within a recess 17. The TEM grid 14 is also provided with a unique identification code 13.
Claims (4)
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1023657A NL1023657C2 (en) | 2003-06-13 | 2003-06-13 | Microscopic sample manipulation method in semiconductor industry, involves applying separation using laser between manipulator and sample carrier, so that portion of carrier protruding from carrier, remains attached to sample |
| DE602004031073T DE602004031073D1 (en) | 2003-06-13 | 2004-06-03 | Method and device for manipulating microscopic samples |
| EP04076630A EP1515360B1 (en) | 2003-06-13 | 2004-06-03 | Method and apparatus for manipulating a microscopic sample |
| US10/863,547 US7005636B2 (en) | 2003-06-13 | 2004-06-08 | Method and apparatus for manipulating a microscopic sample |
| JP2004171730A JP4619695B2 (en) | 2003-06-13 | 2004-06-09 | Method and apparatus for manipulating a microscopic sample |
| CNB200410049044XA CN100373532C (en) | 2003-06-13 | 2004-06-11 | Method and apparatus for manipulating a microscopic sample |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1023657 | 2003-06-13 | ||
| NL1023657A NL1023657C2 (en) | 2003-06-13 | 2003-06-13 | Microscopic sample manipulation method in semiconductor industry, involves applying separation using laser between manipulator and sample carrier, so that portion of carrier protruding from carrier, remains attached to sample |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1023657C2 true NL1023657C2 (en) | 2004-12-14 |
Family
ID=34075133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1023657A NL1023657C2 (en) | 2003-06-13 | 2003-06-13 | Microscopic sample manipulation method in semiconductor industry, involves applying separation using laser between manipulator and sample carrier, so that portion of carrier protruding from carrier, remains attached to sample |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1023657C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1612837A1 (en) * | 2004-07-01 | 2006-01-04 | FEI Company | Method for the removal of a microscopic sample from a substrate |
| US7408178B2 (en) | 2004-07-01 | 2008-08-05 | Fei Company | Method for the removal of a microscopic sample from a substrate |
| US7845245B2 (en) | 2007-06-29 | 2010-12-07 | Fei Company | Method for attaching a sample to a manipulator by melting and then freezing part of said sample |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001272316A (en) * | 2000-03-28 | 2001-10-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Sample preparation method for transmission electron microscope |
| US20020050565A1 (en) * | 2000-11-02 | 2002-05-02 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for processing a micro sample |
| US6420722B2 (en) * | 2000-05-22 | 2002-07-16 | Omniprobe, Inc. | Method for sample separation and lift-out with one cut |
-
2003
- 2003-06-13 NL NL1023657A patent/NL1023657C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001272316A (en) * | 2000-03-28 | 2001-10-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Sample preparation method for transmission electron microscope |
| US6420722B2 (en) * | 2000-05-22 | 2002-07-16 | Omniprobe, Inc. | Method for sample separation and lift-out with one cut |
| US20020050565A1 (en) * | 2000-11-02 | 2002-05-02 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for processing a micro sample |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2002, no. 02 2 April 2002 (2002-04-02) * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1612837A1 (en) * | 2004-07-01 | 2006-01-04 | FEI Company | Method for the removal of a microscopic sample from a substrate |
| US7408178B2 (en) | 2004-07-01 | 2008-08-05 | Fei Company | Method for the removal of a microscopic sample from a substrate |
| US7845245B2 (en) | 2007-06-29 | 2010-12-07 | Fei Company | Method for attaching a sample to a manipulator by melting and then freezing part of said sample |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1515360B1 (en) | Method and apparatus for manipulating a microscopic sample | |
| US6420722B2 (en) | Method for sample separation and lift-out with one cut | |
| US7767979B2 (en) | Method for coupling and disconnecting a co-operative composite structure of a sample carrier and a sample holder | |
| US7375325B2 (en) | Method for preparing a sample for electron microscopic examinations, and sample supports and transport holders used therefor | |
| US6927400B2 (en) | Sample manipulation system | |
| US9349570B2 (en) | Method and apparatus for sample extraction and handling | |
| JP4200665B2 (en) | Processing equipment | |
| JP3547143B2 (en) | Sample preparation method | |
| EP2778652B1 (en) | Multiple Sample Attachment to Nano Manipulator for High Throughput Sample Preparation | |
| JP4185604B2 (en) | Sample analysis method, sample preparation method and apparatus therefor | |
| WO2002071031A1 (en) | Total release method for sample extraction from a charged particle instrument | |
| JP5205234B2 (en) | Micro sampling device, inspection analysis system, and inspection analysis method | |
| NL1023657C2 (en) | Microscopic sample manipulation method in semiconductor industry, involves applying separation using laser between manipulator and sample carrier, so that portion of carrier protruding from carrier, remains attached to sample | |
| NL1025503C1 (en) | Microscopic sample manipulation method in semiconductor industry, involves applying separation using laser between manipulator and sample carrier, so that portion of carrier protruding from carrier, remains attached to sample | |
| EP1868225A1 (en) | Sample carrier and sample holder | |
| US7394075B1 (en) | Preparation of integrated circuit device samples for observation and analysis | |
| EP1436601B1 (en) | Method for sample separation and lift-out | |
| JPH11297251A (en) | Sample mounting tool for transmission type electron microscope and its use | |
| JP2004301853A (en) | Device and method for preparing sample | |
| US20070278421A1 (en) | Sample preparation technique | |
| Dar et al. | Cross-Sectioning: Scribing and Cleaving |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20080101 |