TWI333253B - Method and apparatus for sample formation and microanalysis in a vacuum chamber - Google Patents

Description

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玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大致係有關半導體元件監控，並且更具體 係關於用於測試所製裝置内部結構之薄樣品的製造 像0 【先前技術】 在研究電子材料和將這些電子材料製造成電子結 製程中，爲了故障分析和元件評估，電子結構的樣品 用於微觀檢測。例如常常在掃描電子顯微鏡（S Ε Μ ) 射電子顯微鏡（ΤΕΜ )中分析比如矽晶圓的電子結構 品，以研究晶圓中的具體特性特徵。這種特性特徵可 括製備的電路以及製備製程中形成的任何缺陷。電子 鏡是用於分析半導體元件的微觀結構的一種最有用 備。 在用於電子微觀檢測的電子結構的製備樣品中， 研磨和銳削處理（m i 11 i n g p r 〇 c e s s)可以用於剖視結構， 暴露出具體的特性特徵。 當元件尺寸被連續減小至次半微米級，製備用於 顯微鏡研究樣品的技術變得更爲重要。通過光學顯微 於研究結構的傳統方法不能用於研究現代電子結構中 徵，這是由於光學顯微鏡的不佳的解析度。 在聚焦離子束（FIB )技術中，聚焦離子束用於 沈積材料或去除材料。當通過高強度源製造時，典型 子束具有小於1 〇〇nm的聚焦光點直徑。這種高強度離 源可以是液態金屬離子源或氣體場離子源。這些源都 基於場電離或蒸發以産生離子束的針類型形式。在産 而言 和成 構的 常常 和透 的樣 以包 顯微 的設 各種 直至 電子 鏡用 的特 局部 的離 子的 具有 生離 5 1333253 子束之後，它在高真空中偏離，並被導引至期望的平面區 域。聚焦離子束可以合適地用於以切割或連接方法的半導 體製程工業，從而執行電路檢修、光罩檢修或微切削加工 處理。通常通過利用聚焦離子束局部濺射表面執行切割處 理。

在離子束銑削處理中，通過比如聚焦至次毫米直徑的 Ga+的離子束選擇性地蝕刻材料，該技術常常被稱爲聚焦 離子束蝕刻或@削（milling)。FIB銑削對於重構光罩或積 體電路上的圖案以及對於微觀結構的橫截面診斷是非常有 用的技術。在典型的FIB蝕刻處理中，將比如Ga+的離子 束導引至被蝕刻的表面之上，並且偏離射束以産生期望的 圖案。聚焦離子束可以用於轟擊樣品表面，以使在電子結 構的表面上形成空穴，從而再觀察結構的特性特徵，以用 於電子微觀檢驗。

該FIB技術採用主要的離子束以高強度電流.來去除材 料層，並用低電流觀察新近形成的表面。當利用離子粒子 轟擊表面時，藉由檢測從該樣品表面發射的二次電子進行 表面的觀測。檢測器用於接收從表面發射的二次電子，以 形成圖像。即使FIB方法不能産生像在SEM/TEM中可獲 得的高解析度的圖像，FIB方法仍可用於充分識別新近形 成的橫截面，所述表面可以包括被檢驗的特性特徵。用於 獲得直到5 -1 Onm的解析度的FIB技術的能力允許電子結 構中精確平面的切割，以使通過比利用FIB時高的解析度 的SEM/TEM技術隨後可以檢測電子結構。 儘管TEM技術比利用SEM技術可以提供内部結構的 更高的解析度圖像和更詳細的說明，但它們只能有效地用 於電子透明樣品。所述樣品必須充分地薄以可被電子束穿 過，並充分地薄以避免多次散射，這是對於TEM樣品的基 6 1333253 本要求’多次散射會引起圖像模糊。儘管如此，可以理解， 在本領域中從晶圓擷取薄的樣品會是易碎的，並會斷裂或 破碎。此外，薄的擷取樣品的易碎特徵意味著自動執行用 於棟取薄樣品的處理是困難的，這樣妨礙自動這些處理的 動作。因此存在對於可靠和自動技術的正在進行的需要， 以用於獲得和成像TEM樣品，從而使TEM採樣半導體分 析和製造的可行部分。

用於以毫微米水平的空間解析度控制電子透明度 (electron transparency)分析的其他技術是掃描透射電子顯 微鏡（STEM )。TEM是其中電子束輻射至於樣品之上的設 備’並且利用透鏡放大透射的電子束。另一方面，STEM 是其中電子束聚焦於微區域之上的設備，並且通過測量透 射電子束的強度獲得兩維圖像，同時電子束被掃描於樣品 之上。US20030127595揭示了用於掃描透射電子顯微鏡的 方法和設備，於次將其參照結合。

自動執行的、在單獨元件中組合SEM和FIB的多層枉 工具、用於獲得和成像SEM樣品的自動技術是熟知的，並 且被應用於缺陷的自動再觀察和處理監控中。這種多層柱 工具的商業上可用模型的例子包括SEMVisionTMG2 FIB (應用材料、Santa Clara，CA)和 DualBeamTM ( FEI Company,Hillsboro,Oregon)。應注意的是，SEMVisi〇nTMG2 FIB也用於處理控制。 下面是一系列美國專利、公開的美國專利申請的牧 舉，其揭示了可能的相’關背景材料。將下面的美國專利、 公開的美國專利申請的每一個於此全部參照結合。

Li等人的美國專利6，194’ 720、名稱爲 “Preparation of Transmission Electron Microscope Samples"; 本發明人和共同工作者的其中一個美國專利6，670’ 1333253 610 、名稱爲 “ System and Method for Directing a Miller” ；

Kelly等人的美國專利6，700，121、名稱爲“Methods of Sampling Specimens for Microanalysis" ；

Kelly等人的美國公開專利申請200 1/00441 56、名稱 爲 “Methods of Sampling Specimens for Microanalysis” ； Moore等人的美國公開專利申請200 1/0045 5 1 1、名稱 爲"Method for Sample Separation and Lift-out"；

Alani的美國公開專利申請 2002/0000522、名稱爲 Ion Beam Milling System and Method for Electron Microscopy Specimen Preparation” ；

Moore等人的美國公開專利申請2002/012 1 614、名稱 爲 “Total Release Method for Sample Extraction from a Charged-Particle Instrument” ；

Robinson等人的美國公開專利中請2004/0245466、名 稱爲 “ Transmission electron microscope sample preparation” ；

Adachi等人的美國公開專利申請2004/0 1 29897、名稱 爲 Sample manufacturing apparatus” ；

Grunewald的美國公開專利申請2004/0164242、名稱 爲 “ Sample preparation for transmission electron microscopy” ；

Iwasaki等人的美國公開專利申請2004/0246465、名 稱爲 “Micro-sample pick-up apparatus and micro-sample pick-up method” ；

Rasmussen的美國公開專利申請2004/0178355、名稱 爲 Sample Manipulation System” 。 目前，在大多的半導體製造設施中，現場獲得角於微 8 1333253 觀分析的半導體晶圓的電子透明度樣品，並隨後被運載至 電子顯微鏡實驗室，以用於電子透明度分析。 對於半導體製造者而言，在製造處理中，時間延遲處 理監控和缺陷識別僅有在特定的時間延遲之後變的昂貴， 因此希望盡可能快地和現場就識別有缺陷的製造處理。

業界仍存有從晶圓擷取樣品以用於電子透明度微觀分 析的方法和系統的需求。較佳而言，許多方法應可在單一 工具中實施。更佳地，將在單一工具中自動化這種方法， 以便有利於它們集成於半導體製造製程。較佳地，這種方 法將允許樣品的搁取，而不用晶圓中鑽孔、分離晶圓或在 樣品擷取之後提供不可用的半導體晶圓。 此外，應可以理解在缺陷分析和程序控制分析的内容 中，常常必須成像晶圓的樣品的橫截面。因此，業界仍存 有用於微觀分析樣品（包括特性特徵）橫截面之技術的需 要0 【發明内容】 前述需要可藉由通過本發明的幾個方面予以滿足。

本發明係揭示一種用於形成和擷取來自位於真空腔室 中的物體的樣品、並在真空腔室中的樣品上執行電子透明 度分析的方法和設備。所揭示的設備包括真空腔室，用於 成像樣品的離子束源，用於擷取和控制樣品的機器人控制 器，以及用於成像樣品的第一電子顯微裝置，以使電子束 的至少第一部分穿過樣品的至少一部分。 依據多個實施例，離子束源、機器人控制器和第一電 子顯微裝置全部至少部分地位於真空腔室中。 依據一些實施例，所述設備進一步包括用於支撐件物 體和可選擇設置樣品的至少一個平臺。 9 1333253 4

在一些實施例中，所述平臺包括支樓件 支撐件表面設置成支撐200mm或更大的晶圓 在一些實施例中，所述平臺包括具有至 的表面積的支撐件表面。 在一些實施例中，配備平臺以用於支撐 在其他實施例中，提供平臺以用於支撐物體 離的平臺以用於支撐樣品。在進一步的實施 體配備平臺，並且當其連接至探針或針和被 品進行電子透明度分析。 依據一些實施例’至少一個平臺是可移 在一些實施例中，所述離子束源是相對 平臺可傾斜的離子束柱。 依據一些實施例，第一電子顯微裝置包 子束的電子束源，以及用於檢測從通過樣品 的電子束的第一部分獲得的電子的電子檢測 個至少部分地位於真空腔室中。在一些實施 源和電子檢測器位於支撐樣品的平臺的上 上。 依據一些實施例，將電子束源設置成發 量以通過電子薄樣品的電子束。 在一些實施例中，第一電子顯微裝置是 可替代地，第一電子顯微裝置是TEM裝置。 可選擇地，所揭示的設備進一步包括用 表面分析的檢測器。這樣一些實施例進一步 附加的電子檢測器，其用於檢測從樣品的表 而獲得的電子。在一些實施例中，電子檢測器 以檢測從擷取樣品的表面的電子束的第二部 的電子。在具體實施例中，第一電子顯微裝] 表面，將所述 〇 少 30,000 mm2 物體和樣品。 ，並且提供分 例中，僅爲物 支撐時，對樣 動的。 於支撐物體的 括用於發射電 的至少一部分 裝置，其每一 例中，電子束 良面的相對側 射充分南的能 STEM裝置。 於擷取樣品的 提供至少一個 面散射的電子 是可操作的， 分的散射獲得 t包括SEM電 i 10 1333253 子柱、STEM檢測器和SEM檢測器，其用於檢測二次電子 和/或反向散射的電子。 從樣品的表面的電子的散射獲得的示範性電子包括二 次電子、反向散射電子和歐傑電子。 可選擇地，所述設備包括X -射線檢測器，其用於檢測 從樣品的表面散射的電子獲得的X -射線。

在一些實施例中，所揭示的設備包括可選擇的第二專 門電子顯微裝置，其用於電子透明度分析。在一些實施例 中，設置第一電子顯微裝置，以用於電子透明度分析以及 表面分析，同時最佳化二次電子顯微裝置，以用於電子透 明度分析。 在一些實施例中，第二電子顯微裝置是STEM裝置， 可替代地，第二電子顯微裝置是TEM裝置。 在一些實施例中，當前所揭示的設備包括兩個或多個 電子束源，兩個或多個離子束柱以及多種檢測器。

依據一些實施例，控制器可操作地耦合至從離子束 源、電子顯微裝置、第二電子顯微裝置、機器人控制器和 控制平臺的運動的電動機中選擇出的至少一個部件。在一 個具體實施例中，控制器是可編程的，以執行用於從物體 和可選擇裝配於樣品支撐件形成的樣品的電子透明度分析 的於此所揭示的至少一種方法。 依據一些實施例，所述機器人控制器包括可逆地連接 至樣品的探針或針。 依據一些實施例，電子顯微裝置包括透射電子顯微裝 置。可替代地，電子顯微裝置包括掃描透射電子顯微裝置。 依據一些實施例，所述設備進一步包括至少一個帶電 粒子檢測器，比如離子檢測器或電子檢測器，其適於檢測 衆受離子束影響的樣品和物體獲得的離子和/或電子。 11 1333253

在多個實施例中，期望使擷取樣品受同一工具中表 分析的影響，其中從物體形成樣品。示範性的表面分析 術包括SEM成像、X-射線和歐傑電子的檢測。 接著揭示一種用於形成、擷取和成像晶圓的樣品的 備。其包括真空腔室，用於形成樣品的離子束源，其至 部分地位於所述真空腔室中，用於擷取和控制樣品的機 人控制器，其至少部分位於所述真空腔室中，以及用於 射樣品的表面的電子束的電子束源：以及歐傑電子檢 器，其用於檢測從所述物體受所述電子束影響獲得的歐 電子。 接著揭示一種用於形成、擷取和成像晶圓的樣品的 備。其包括真空腔室，用於形成樣品的離子束源，其至 部分地位於所述真空腔室中，用於擷取和控制樣品的機 人控制器至少部分位於所述真空腔室中的，以及用於散 樣品的表面的電子束的電子束源；以及X -射線檢測器， 用於檢測從樣品受所述電子束影響獲得的X -射線。 依據本發明的一些實施例，提供一種真空腔室中樣 形成和成像的方法，該方法包括將物體放置於真空腔 中，形成來自物體的樣品，並成像樣品，以使電子束的 少一部分通過樣品的至少一部分。需要注意在一些實施 中，在真空腔室中實施形成和成像。 依據一些實施例，物體基本上是圓柱形的物體，比 半導體晶圓。依據其他實施例，物體是棱形物體，比如 粒。 依據一些實施例，在形成過程中，物體穿過物體的 度的最大1 0 %的深度。依據其他實施例，在形成過程中 物體穿過物體的厚度的最大3 %、5 %、2 0 %或5 0 %的深沒 依據一些實施例，當其位於樣品支撐件之上時，形 面 技 設 少 器 散 測 傑 -i-n. δ又 少 器 射 其 品 室 至 例 如 晶 厚 成 12 1333253

的樣品位於樣品支撐件之上並在原位（i n s i t u)成像。依 一些實施例，利用機器人控制器定位。 依據一些實施例，形成階段包括聚焦離子束或電子 銑削。依據本發明的一些實施例，形成階段不包括機械 開。依據本發明的一些實施例，形成階段不包括鐳射切害 依據一些實施例，形成階段包括從由離子束銑削和 子束銑削組成的組中選擇出的射束銑削。 不希望被理論約束，現在所揭示用於樣品形成的 法，其中形成階段包括離子束銑削，並期望地排除了機 劈裂，這是由於它們僅在從其中擷取樣品的區域的臨近 損壞晶圓。 依據具體實施例，形成階段包括利用離子束首先在 體中切割第一切口，第一切口至少部分地圍繞物體的表 上的目標位置，並利用離子束以對物體的平面的銳角在 體中切割第二切口，從而凹割目標位置。 可選擇地，形成階段包括基於設置目標相對於平臺 斜FIB柱。可替代或此外地，傾斜平臺自身。 在一些實施例中，形成階段包括在目標平面中旋轉 體。 依據具體實施例，樣品支撐件包括至少一個開口。 據具體實施例，電子束通過一個開口的至少一部分。依 具體實施例，樣品的至少一部分位於開口之上。 .依據一些實施例，成像包括成像樣品的物體橫截面 依據一些實施例，成像樣品，以使電子束基本上垂直地 射至樣品的物體橫截面。不希望被理論約束，在一些實 例中，現在所揭示的成像樣品的物體橫截面顯示出了物 的橫載面的内部結構，並有用於缺陷分析。 依據一些實施例，樣品位於樣品支撐件的表面，以 據 束 裂 ! 〇 電 方 械 處 物 面 物 傾 物 依 據 入 施 體 使 13 !333253 面基本上 現在所揭_二1品支 ^情況，其中期望 施例續受微粒東的影! ,，樣品包括具有兩 依據一些實施例，

-r 1粟σσ包八疫;U 垂直於樣品的外表面沾 刀^又’該分段具有基本上 的的兩個基本上丰〜^ *

樣品的物體橫截 望被理論約束， 支撐件上有用 @預定定位使橫 依據一些實 面的分段。 件的表面。不希 位使樣品位於樣 用相對於橫截面 Ο 基本上平行的表 可選擇地’在將樣〇 千订的表面。 像之前和/或之後進 止 ^ 支撐件上之後，在成 '又史一步變.¾样Q 丄 變薄包括使樣品的物體 1 ’叩。在—些實施例中，樣品 聚焦離子束的影響。 、’义垂直於物體橫載面入射的 依據一些實施例 在一些實施例中，二支撐件包括TEM柵格。 括一個開口。 樣°°支撐件是圓柱形，並精確地包 个領域已知的任何合 的材料不局限於此地勺 在其他實施例心銅、錦 '…麵。 主要地固態平坦支撐樣品支撐件不是ΤΕΜ栅格，較佳 品支律件的上表面^其中小於通過至少—個開口佔據 旦再次消除對於通過热大多數。若不受限於特定理論’ 經發現這種樣品支樓:·練技術人員實施言亥方法的需要， 於樣品支撐件之上。的使用穩定了製程，從而使樣品1 的表=康：些實施例’通…—個開口佔據樣品… -個Η 不到大約㈣。依據具體實施例，通過至3 妇開口佔據樣品支撐件的表面區域的不到大約切％。 依據一些實施例，樣品包括分段，該分段具有兩°個基 上平行的表面，並且探針以幾何形狀定位附固於樣品’ 14 1333253 以使樣品的平行表面的一個遠離面對物體，因爲樣品被從 物體擷取，並被旋轉。 依據一些實施例，在成像之前，探針附固於樣品。連 接探針的一個示範性的位置是形成樣品的外表面。 依據一些實施例，探針基本上不平行於外表面。 依據一些實施例，遠離外表面地定位探針。可選擇地， 以基本上與樣品的外表面的法向向量的 5 5度的角度定位 探針。

在一些實施例中，當從物體移走樣品，在裝配於樣品 支撐件上之前基本上120度地將其旋轉。 用於附固針或探針的任何已知技術適用於本發明。依 據一些實施例，通過離子束金屬沈積固定針或探針的尖端 至樣品。可替代地，通過靜電吸引固定針或探針的尖端至 樣品。 在電子透明度成像之前從樣品可選擇地分開探針。用 於分開針或探針的示範性技術包括離子束銑削。 依據一些實施例，成像的平臺包括使樣品位於樣品支 撐件之上，並且在定位之後所述探針與樣品分開。

任何形狀的物體都適用於所揭示的方法。這樣，在一 些實施例中，從基本上爲圓柱形的晶圓形成樣品。在一些 實施例中，在真空腔室中設置之前先裂開晶圓，以形成和 擷取樣品。在一些實施例中，物體基本上是棱形的。 現在首次所揭示了樣品和成像的方法，其包括設置物 體於真空腔室中，形成來自物體的樣品，並對樣品的物體 橫截面進行微觀分析，其中在樣品在真空腔室中的同時實 施形成和微觀分析。 依據一些實施例，微觀分析包括使樣品受由離子束和 電子束組成的組選擇出的粒子束的影響，其中粒子束基本 15 1333253 上垂直地入射至所述物體橫截面。 現在首次所揭示了擷取和監控樣品的方法。所揭示的 方法包括形成來自物體的樣品，以使樣品包括物體的物體 橫截面，並在包括至少一個開口的樣品支撐件的表面上設 置至少一個樣品，以使樣品的物體橫截面基本上平行於樣 品支撐件的表面。

依據一些實施例，在從物體形成樣品的同一真空腔室 中對樣品進一步進行電子透明度分析。可替代地，至少一 個裝配樣品在裝載部位或盒子上。可以可選擇地運載裝載 部位或盒子至分離的工具，以用於電子透明度分析。 依據一些實施例，樣品的形成產生物體中的凹槽，並 且所述方法進一步包括沈積材料於凹槽中。 依據具體實施例，在真空腔室中實施沈積。依據具體 實施例，通過沈積材料完全填滿凹槽，依據具體實施例， 沈積包括聚焦離子束沈積。

若不受限於特定理論，現在所揭示通過本發明的實施 例提供的方法，其引起半導體晶圓的最小損壞，同時仍允 許缺陷分析和工藝程序控制，包括晶圓的橫截面的電子透 明度。此外，現在所揭示利用沈積材料凹槽的可選擇填充 進一步最小化了由於樣品處理對晶圓提供的損壞。 本發明並揭示在真空腔室中形成物體的樣品的方法， 並重複地變薄和成像真空腔室内部的樣品，産生多個圖 像。所揭示的方法包括提供真空腔室中的物體，在真空腔 室内部形成來自物體的樣品，利用離子束變薄樣品的至少 一部分，並成像被變薄的樣品，其中所述樣品的至少一部 分受電子束的影響。 在一些實施例中，成像的至少一個所述平臺包括電子 透明度分析。 16 1333253 在一些實施例中，成像的至少一個所述階段包括檢測 從由二次電子、反向散射的電子、歐傑電子和光子組成的 組中選擇出的微粒。 在一些實施例中，在成像的第一階段過程中樣品厚於 電子透明度閾值，並且樣品是成像的所述隨後階段過程中 時的電子透明度。 在一些實施例中，成像的至少一個階段進一步包括對 樣品的至少一部分進行光學顯微。

在一些實施例中，重複變薄和成像至少一次，直至通 過所述變薄消除所述電子顯微樣品的至少一部分。 利用離子束用於變薄樣品的任何已知方法適用於所揭 示的方法。適用的方法不局限於此地包括使樣品受聚焦離 子束的影響，以及使樣品受來自離子搶的氬離子束的影響。 在一些實施例中，變薄包括材料的選擇性的移走。

若不受限於特定理論，所揭示本發明的實施例，其講 述了基於從晶圓的移走，樣品的重複變薄和電子透明度分 析也適用於電子透明不是必須的樣品。本發明的該實施例 特別有利，由於更多結構的聲音樣品（s 〇 u n d s a m p 1 e)不大可 能使機械損壞，比如基於從晶圓的形成或形成的特徵。樣 品越穩定就更容易處理，並且特別適用於其中樣品製備和 成像是自動的實施例。 此外，需要注意，對於一些實施例，先前不知道用於 成像的最佳樣品厚度。這樣，本發明的實施例提供了用於 獲得多個圖像的方法，每一個圖像反映不同的樣品厚度。 在一些實施例中，自動執行可替代的樣品變薄和成像。 在具體實施例中，當樣品裝配於樣品支撐件上時，在 現場執行可替代的離子束銑削和電子顯微成像。應注意的 是對於一些實施例，這允許更厚和更穩定的樣品的裝配， 17 1333253 而不是其他。

儘管本發明的具體實施例不排除在樣品形成前物體或 半導體晶圓的先裂開，本發明的技術不需要在擷取樣品之 前先裂開晶圓，並且不需要機械銳削作爲樣品形成製程的 一部分。其中不先裂開晶圓的實施例和方法更容易自動 化，這樣以對本導體製備實踐最小破壞的方式提供缺陷分 析和工藝程序控制。不希望被理論約束，應注意的是利用 本發明的方法獲得來自晶圓的樣品僅最小程度地損壞晶 圓，留下更多完整的晶圓，並最小化在製造製程的全部成 本上缺陷分析的經濟影響。

本發明更揭示了一種工具，其包括真空腔室，用於形 成來自物體的樣品的離子束源，用於擷取和控制形成的樣 品的機器人控制器，以及電子顯微裝置，其用於執行來自 工具内物體的的擷取樣品的電子透明度分析。至今，該自 動工具是不可能的，這是由於與樣品處理相關的困難，並 且更具體地，由於自動移走電子透明度樣品和用於成像而 裝配樣品的困難。更具體地，不包括於此所揭示的工具， 其他工具缺乏可以銑削樣品的樣品至非常小的厚度的步 驟，該厚度不受從其中形成樣品的同一真空腔室中晶圓的 樣品轉移處理的限制。不希望被理論約束，應注意的是本 發明的實施例的方法克服了這些困難。 這些和進一步的實施例將從下面的詳細說明和例子顯 而易見。 【實施方式】 可以理解，於此描述的實施例的類別（c 1 a s s )僅提供 了這裡的創新立意教導的多種有利應用的一些例子。通 常，在本申請的說明書中進行的陳述不必限定任何的各種 18 1333253 要求的發明。此外，一些陳述可以應用至一些有創造性的 特徵，而不是應用於其他特徵。 依據本發明的多個實施例，所揭示的用於採樣形成物 的方法始於物體的一部分的切割。在一個具體實施例中， 物體是半導體晶圓，而在其他實施例中，示範性的物體包 括生物材料、微機械裝置、薄膜等等。

第1圖提供了物體1 0 2的示範性說明，在目標位置1 0 6 附近從物體1 0 2中擷取一個部分，物體1 0 2包括上或外表 面112。在第1圖中，示出的物體102是圓柱形，儘管其 不局限於此，並且可以以任何形狀的物體實踐本發明，包 括基本上直角棱形的物體、不規則尺寸的物體或任何其他 形狀。在一些實施例中，物體1 02是半導體晶圓。應注意 的是，對於多個實施例，物體1 〇 2是圓柱形半導體晶圓， 並且不度量如第1圖所示的物體1 〇 2的直徑的相對尺寸和 物體1 0 2的厚度。對於多個這種實施例，晶圓要比在第1 圖中示出的直徑相對要薄的多。

在多個實施例中，初始切割會穿透物體 1 0 2的上表 面。在具體實施例中，所選的目標位置1 0 6是基於確保進 一步利用電子透明度分析研究感興趣的具體特徵的存在。 示範性特徵包括有缺陷的半導體元件，比如由多個順序地 沈積的層製成的電容器，或存儲單元中的金屬接點。在半 導體工業中，利用各種表面和電壓特徵，通常通過電氣故 障位置圖定位這種有缺陷的元件。這種特徵正常地將具有 刺入晶圓體的微觀結構，並被比如其他單元電路的其他微 觀結構圍繞。爲了說明，假定本發明的興趣特徵在通過Z 和Y軸限定的Y -Z平面中。應可以理解的是，由於特徵 被包括在Y -Z平面中，Y -Z平面便可限定暴露於樣品製 備的物體102的橫截面。 19 1333253

儘管僅在物體l〇2的上表面Π2上說明了 1 0 6，在各種實施例中，存在多於一個的目標位j 從多重目標位置擷取和成像樣品。 在識別具體位置1〇6之後，通過穿過上表面 物體102形成樣品。儘管沒有特定的需要，在多 中’切割技術包括離子束銑削技術、較佳的聚焦 削技術。在聚焦離子束（“ FIB” ）技術中，在 (未示出）上裝配物體1 〇2或物體1 〇2的局部， 地將其放置於聚焦的離子束腔室（未示出）中， 焦離子束銳削。應注意的是，對於其中FIB技術 物體1 0 2的多個實施例，本發明提供了用於樣品 法’其中物體的其他部分不會隨同損壞。對於其年 是半導體晶圓的實施例，這種隨同損壞代價特別 FIB可以是單波束模型或是雙波束模型。典 工具是由包括 SEMVisionTMG2 FIB 的 Applied (Applied Materials, Santa Clara,CA )製 Hillsboro’ Oregon的FEI公司可獲得的FIB工具 2 0 0、8 2 0、8 3 0或8 3 5。熟練的專業人員可參照 專人的名稱爲 用於導向銳床的系統和方： US6,670,6 1 0。 在第1圖中示'出的X-Y平面被稱作“物體平 第2 A至2 C圖說明了本發明的示範性實施作 過産生穿過物體102的上表面112的兩個基本上 槽1 1 0和1 0 8的離子束初始形成樣品1 〇 4。在第 向量B表示離子束的入射向量，而向量n表示樣 外表面12 4的外法線。如於此使用的，樣品的“ 是指對應於物體1 02的上表面1 1 2的樣品t附固 當從物體1 02連續地移走樣品1 04，並旋轉時， 目標位置 [106，並 1 1 2切割 個實施例 離子束銑 樣品支架 並且便利 以用於聚 用於切割 擷取的方 Μ勿體1 0 2 高。 型的 FIΒ Materials 造和從 -，如模型 Shemesh 去”專利 面”。 J，其中通 平行的溝 2A圖中， 品104的 外表面” 的表面。 於此附固 20 1333253 的樣品1 Ο 4的外表面1 2 4隨樣品旋轉。 在第2 A - D圖中示出的實施例中，樣品1 0 4是具有兩 個基本上平行壁的薄樣品、或膜形狀的樣品，並且樣品1 0 4 包括具有基本上直角棱形形狀的區域。在某些示範性實施 例中，沿著Y軸的所述直角棱形的寬度是1 5 - 2 0 # m，沿著 Z軸的所述直角棱形的深度是3 - 5 m。在另一些示範性實 施例，所述直角棱形的深度不大於1 0微米，在一些實施例 中不大於2 0微米，在一些實施例中不大於5 0微米。

在其中一些試圖使樣品1 04的一部分受電子透明度分 析影響的一些實施例中，沿著X軸的厚度是20 - 1 OOnm。儘 管如此，不應將所述厚度範圍進行限制，因爲本發明的實 施例提供用於變薄從其中形成樣品的相同真空腔室中的物 體擷取的樣品的設備和方法。這樣，在其中一些試圖使樣 品1 04的一部分受電子透明度分析影響的一些實施例中， 沿著X軸的厚度大於1 0 0 n m，甚至在微米的數量級上。對 於這些實施例，在電子透明度分析之前的形成之後變薄樣 品。若不受限於特定理論，應注意的是的是樣品越厚就越 不可能斷裂或破碎。

對於其中試圖對樣品1 04進行微觀分析而不是電子透 明度分析的實施例，樣品可以是沿著X軸的任何厚度。在 一些實施例中，樣品厚度大於1 OOnm。 這些前述的尺寸僅僅是示範性值，並且可以理解不同 尺寸的樣品也是可以接受的。 如果第2 B圖所示，膜形樣品1 0 4包括外表面1 2 4、近 1 2 0和遠1 2 2物體橫截面。如於此使用的，“樣品壁”是 附固於基本上垂直於附固於樣品中的外表面的樣品上的樣 品1 0 4的表面。樣品壁的例子包括近1 2 0和遠1 2 2物體橫 截面。在一些實施例中，樣品壁鄰近外表面。 21 1333253 在一些實施例中，樣品包括具有兩個基本上 面的分段。如於此使用的，“物體橫截面”是附 上平行於基於平行溝槽的形成的平行溝槽1 1 0和 品的樣品壁。示範性的物體橫截面包括近1 2 0和 . 體橫截面。 依據本發明的一些實施例，已經發現本發明 • 試樣品壁，更具體地用於爲了微觀分析的物體橫 中樣品壁或物體橫截面受電子束的影響，以産生 圖像。 φ 可選擇地，反復地變薄和微觀分析物體橫截 多個圖像，其中每個圖像表示不同的暴露的物體 應注意的是，對於在第2 B圖中示出的樣品 形，在近和遠樣品壁之間不存在根本的差別，並 情形下，用於樣品形成的方法不需要樣品幾何形 任何不對稱。因此，對於在第 2 B圖中示出的樣 情形，把表面1 2 0和1 2 2表示爲“近”和“遠” 面是可選擇的。根據本發明的一些實施例，在樣 擷取製程中，在較後階段，處理近1 2 0和遠1 2 2 面是不同的。 φ 在膜形樣品1 04形成之後，從圍繞物體1 02 104 ° 用於切割完全形成的樣品和用於從晶圓移走 • 種技術在本領域是熟知的。例如，U, S . 6,7 0 0，1 2 1 . 通過形成臨近的平行溝槽從較大的物體切割樣品 用繩連接樣品至較大的物體形成樣品。利用顯微 使樣品接著與較大的目標分開。示範性的技術不 地包括U.S6,188,072中所揭示的内容，因此於此 參照結合。 平行的表 固於基本 1 0 8的樣 遠122物 可用於受 戴面，其 微觀分析 面，提供 丨黃截面。 形成的情 且在這種 狀方面的 品形成的 物體橫截 品形成和 物體橫截 移走樣品 樣品的各 所揭示了 ，其中利 操作設備 局限於此 將其全部 22 1333253

在美國所揭示的專利申請 2 Ο Ο 2 / Ο 1 2 1 6 1 4 中所揭示 用於切割完全形成的樣品和用於接著分開樣品的其他 術，於此將其全部參照結合，其所揭示了通過利用離子 在基本上的法線入射處首先切割成晶圓的樣品分離和摘 的方法’並隨後利用離子束再次切割成晶圓’凹割目標 以使樣品完全從晶圓解除。通過附固至樣品的探針可以 晶圓移走樣品，並且然後利用探針使樣品與晶圓分離。 以理解的是，依據本發明，可以採用用於從晶圓的一部 形成樣品以及用於從晶圓移走樣品的這些所揭示的方法 及本領域的普通技術人員已知的其他方法的任何方法。 第 2 C 圖示出了用於凹割膜形樣品 1 0 4的示範性 法。在第2 C圖示出的實施例中，移動射束Β的入射角 朝向向量Β，從而使其與表面1 1 2傾斜以形成在直角棱 下面的楔1 2 6。應注意的是，在基本上平行的溝槽1 1 0 1 0 8的形成之後利用FΙΒ射束可以可選擇研磨近1 2 0和 122物體橫截面或兩個表面。 在本領域中已知用於相對於物體重新定位微粒束的 同技術，射束入射到該物體上。在一些實施例中，所述 體位於可旋轉和可傾斜的平臺上，並且通過旋轉和/或傾 所述平臺改變入射角度。在一些實施例中，射束源是離 束柱，並且通過旋轉或傾斜所述離子束柱改變入射角度 例如在U S 5,3 2 9,1 2 5中就所揭示了微粒射束柱的旋轉， 此將其參照結合。儘管如此，其不局限於此，並且需要 意在本領域中已知的用於傾斜射束柱的其他技術也適用 本發明。 應注意的是，已知技術的組合也適用於本發明。 第2D圖提供了樣品形成的下一步驟的透視圖，由 切掉連接樣品1 〇 4至物體1 0 2的兩個剩餘壁的一個1 2 1 了 技 束 取 5 從 可 分 以 方 以 形 和 遠 不 物 斜 子 Ο 於 注 於 此 23 1333253 在第2 D圖的示範性實施例中，利用銑削射束切掉薄的連 接壁 121。應注意的是，依據本發明的一些實施例，以相 對X軸的角度0可選擇切割薄的連接壁1 2 1。0的示範性 值是從大約0.0 1 s至大約0.2 s的範圍。 如第 2 D圖的實施例中所示，當以角度Θ切割連接壁 1 2 1時，就破壞了近物體橫截面1 2 0和遠物體橫截面1 2 2 之間的任何幾何對稱。

在具體實施例中，在樣品移走之前，將探針或針連接 至樣品，以從晶圓移走樣品。在一些實施例中，物體 102 擱置於平臺（未示出）之上，並且一旦針或探針連接至物 體1 0 2，就通過降低平臺移走樣品。 應注意的是，可從例如 M i c r 〇 m a n i p u 1 a t 〇 r C 〇 .，I n c (Carson City，NV )獲得任何針。 第3 A圖提供了示範性系統的說明，其中使用利用FIB 的金屬沈積將針1 2 8焊接至樣品1 04。可以理解，焊接僅 僅是附固針1 2 8至樣品1 04的一種方法，並且任何其他技 術也適用於本發明的實踐，包括利用靜電吸引力或粘附的 附固針128 。

藉由操作員、或可替代的可以通過機器人控制器可以 控制針1 2 8的平移和旋轉運動。 在具體實施例中，利用真空或大氣操縱器控制針的位 置。在其中自動執行本發明的方法的實施例中，通過機器 人控制器控制針的運動。儘管針或探針可以以任何角度連 接至樣品並連接至樣品1 04的外表面1 24上的任何位置， 現在所揭示了具體的定位，通過所述定位，針或探針連接 至樣品1 0 4。第3 A和3 B圖說明了示範性的針定位和定位。 這樣，依據一些實施例，探針或針附固至樣品的所述外表 面1 2 4，以使所述探針基本上不平行於樣品的外表面1 2 4。 24 1333253 在第3 A和3 B圖示出的示範性實施例中，需要注意遠 離外表面1 2 4地定位探針或針1 2 8。依據一些實施例，兮 方向是指由外表面1 2 4的中心丨2 5和探針或針1 2 8和樣品 1 2 4的外表面之間的觸點1 2 7之間的距離給出的外表面！ 2 4 的中心1 2 5和表示所述探針投影到外表面上的向量之間的 最小距離。依據一些實施例’以與樣品丨〇 4的外表面i 2 $ 的法尚向量基本上55度的角度定位探針或針128。 應注意的是，在第3 A和3 B圖中示出的實施例中，在 相對於附固至樣品104的x-y-z軸的〇，1，1)方向上確 定在探針或針的方向上的觸點丨2 7處始發的探針或針向量 的方向。需要注意，連接針的（1，1，1 )方向再一次區別 近物體橫截面120和遠物體橫截面122。 在一些實施例中’探針或針方向有利於基於從物體 1 02的移走樣品1 〇4的旋轉，這樣一旦已從晶圓i 〇2上移 走樣品104 ’近物體橫截面12〇面向上。在一些實施例中二 如第3C圖所示’旋轉基本上是12〇度。 第3 B圖說明了本發明的實施例，其中一旦連接探針 或針’就切掉連接樣品丨〇4至物體丨〇2的第二壁1 23。在 些貫把例中利用聚焦的離子束的作用執行第二壁I〕] 的切割。 一旦切掉以探針或針】28連接的樣品1 〇4，並與物體 1 0 2分開，從物體1 0 2移走樣品1 〇 4。在一些實施例中，這 種移走通過利用附固探針1 2 8從物體上提起樣品1 04來實 施。在一些實施例中’樣品丨〇4的移走通過降低平臺（未 示出）來實施’當樣品i 〇4與探針或針1 2 8相連時，物體 102靜置在該平臺上。 在第4A和4B圖中提供了從物體ι〇2擷取樣品ι〇4之 後樣品104的示範性說明以及其旋轉。需要注意，在第 25 1333253

4A-B圖中示出的膜形樣品104具有 Υ-Ζ平面中的 狀。儘管射束形狀不是本發明的需要，但可以理解 浸染樣品具有特別的穩定性，降低了在樣品形成、 走或樣品的成像過程中樣品會破裂或斷開的可能性 理解，如果初始樣品10 4太薄（依據在第4 Α圖中 軸的 X方向），那麼樣品就更易碎，並且會由於從 移走造成物理損壞，或其後，也會不利於自動化該 另一方面，對於其中期望使樣品經受電子透明度分 些實施例，如果初始樣品1 04太厚，這會不利於爲 在厚度尺寸（在第4A圖中示出的X尺寸）上的電 度分析而變薄樣品的隨後勞動。對於其中利用FIB 樣品連續變薄的實施例，初始太厚的樣品伴隨地 FIB銑削樣品至適於電子透明度分析的厚度所必 間。 如第5 A圖所示，在從物體1 0 2擷取樣品1 0 4 樣品1 0 4附固於樣品支撐件1 3 4的上表面1 3 0。在 施例中，當從物體1 0 4擷取、連接至探針或針1 2 8 掛於真空腔室中時，樣品1 0 4在離子束之下。隨後 樣品支撐件1 3 4的平臺被拿到樣品1 〇4之下，以使 降低至樣品支撐件1 3 4的期望位置之上。 需要注意，在第5 A圖中示出的實施例中，樣 附固於樣品支撐件1 3 4，以使樣品1 0 4的外表面基 直於樣品支撐件1 3 4的上表面1 3 0，從而允許樣品 橫截面的隨後的電子透明度分析。在一個實施例中 4 B圖所示地旋轉樣品1 0 4，以獲得相對於樣品支樓 的樣品104的期望定位。 可選擇地，旋轉樣品 1 0 4，以使物體橫截面基 行於樣品支撐件1 3 4的上表面1 3 0。在一些實施例 射束形 該形狀 樣品移 。可以 配備的 晶圓的 過程。 析的那 了允許 子透明 銑削使 增加了 須的時 之後， 一些實 以及懸 ，保持 它可以 品 10 4 本上垂 104的 ，如第 件130 本上平 中，旋 26 1333253 轉樣品1 〇 4，以倍，& 便近物體橫截面12〇基本上平 撐件134的上表面13〇。 十订於樣品支 依據一此實祐么丨 .„ . σ —只轭例，“基本上平行於樣品支撐# $ 的 樣品的物體橫恭品a 得件的表面 ^ ^ 和哉面是平行於爲在最大 圍中的樣品支撐件的本 度的公差範 ,s 的表面。在一些實施例中，所-十廷專 大爲5度。在一此眘 所％公差最 * — p 二霄％例中，所述公差最大爲3庳 . 些貫施例中，所述公 度。在一 ^ A是取大爲1度。 在具體實施例φ，+ ~ 之後移走在十128或“人1〇4位於樣品支樓件134上 4具他合適的探針。 於入- I 了可選擇的微觀分析’樣°°° 1 0 4然後可選擇地附图 於合適的樣品支撐杜 „ 瓦』运擇地附固 括透明度分析。 在示範性的實施例中，微觀分析包 如第5 A和5 B m & 可選擇的開口 13】；斤示，樣品支撑# 134包括至少-個 夠通過該開口。在具^子透明度分析過裎中，電子束能 表面U。上定位施例中’在樣品支撑件⑴的上 開口 132的—個：：：4’以使樣品丨。4的至少-部分在 . 個之上或越過開口 1 32的一個。右豆仙眘f 例中’樣品支撐件县m % a ^ 在其他貫 又和件疋固態的，並且沒有開口。 在具體實施例中，去盆萝 時，對梅0 田”裝配於樣口口支撐件i 34之上 从 ，°σ 4進行電子透明度分析。這m，I 。Φ p 件1 3 4的卜#， 、锒，在樣品支撐 少-部分在二 上定位樣品1〇4,以使樣品1〇4的至 這樣允啤番 132的一個之上或越過開口 132的一個， 。電子束跨過樣品104的至少—部分和開口 m。 。 5C圖所示，在裝配於樣品支撐件i 34之後樣 :早/粒子I 142的影響，比如電子束或離子束，所述 離：末比如從射束源14〇發射的聚焦離子纟。如第5C圖 二& #電子束基本上垂直地入射至比如近120和遠122物 租k載面的樣品1〇4的物體橫載面。如第π圖所示，電 27 1333253 子束與基本上垂直於樣品支撐件134的上表面130的線共 線。 依據一些實施例，在電子透明度分析過程中，“基本 上垂直入射”於樣品表面的電子束垂直入射至爲最大5度 的公差範圍中的表面的局部平面。在一些實施例中，所述 公差最大爲3度。在一些實施例中，所述公差最大爲1度。 在一些實施例中，所述公差最大爲0.5度。

依據一些實施例，在電子透明度分析過程中，“基本 上垂直入射”到樣品表面的電子束垂直入射至爲最大 10 度的公差範圍中的表面的局部平面。在一些實施例中，所 述公差最大爲5度。在一些實施例中，所述公差最大爲3 度。在一些實施例中，所述公差最大爲1度。 依據一些實施例，在樣品形成或變薄的過程中，“基 本上垂直入射”到樣品的表面的的聚焦離子束垂直入射至 爲最大10度的公差範圍中的表面的局部平面。在一些實施 例中，所述公差最大爲5度。在一些實施例中，所述公差 最大爲3度。

樣品支撐件1 3 4包括至少一個這種開口 1 3 2，並且在 具體實施例中，樣品支撐件1 3 4包括多個這種開口 1 3 2， 以使多於一個的樣品1 0 4可以附固於樣品支撐件1 3 4，由 於每一樣品1 0 4的附固，以使樣品1 04的一部分在開口 1 3 2 之上或越過開口 132。在第6圖中提供了其中多於一個的 樣品1 0 4附固於樣品支撐件1 3 4的實施例的例子。 在一些示範性的實施例中，裝配於樣品支撐件上的樣 品的密度是每平方毫米1 〇 〇個樣品的數量級。不希望被理 論約束，應注意的是在一些實施例中，樣品支撐件上多個 樣品的裝配有利於製程，從而單獨的樣品支撐件可再用於 不同的樣品，而不需要從工具移走樣品支撐件。 28

需要注意’在第+ σ 圖的貫施例中，開口 1 3 2 口°支撑件134的少數表面接 城主 ^面積。本發明不局限於此 肚表面和至少一個開口 RH 的任何樣品支撐件都適 明。其他示範性的樣品 支撑件包括本領域熟知的 格，其中開口佔據樣品支浐 文保件的表面積的絕大多 如此，可以理解，如耍閂 果開口佔據小於樣品支撐件 的絕大多數，通常更交且ά 吊文合易自動化在固體支撐件表 位過程。 如圖5 - 6中提供的裝配樣品1 〇4至樣品支撐 圖像僅說明了本發明的某些實施例。可替代地， 向將樣品1 04裝配於樣品支撐件丨34之上，而不 體橫截面基本上平行於樣品支撐件1 34的上表面 前所述的定位。 第7A# 7Β圖^^供了依據本發明的某些實施 1 04裝配於樣品支撐件1 34之上的說明。如第7C 在裝配於樣品支撐件1 34上之後，樣品丨04受比 或離子束的粒子束142的影響，所述離子束比如 140發射的聚焦的離子束。如第7c圖所示，電子 垂直地入射至比如近1 20和遠1 22物體橫截面的 的物體橫截面。如第7C圖所示，電子束與樣品支 的上表面1 3 〇傾斜的線共線。 在某些實施例中，期望對樣品的至少一部分 透明度分析。在具體實施例中，當附固於樣品支 的膜形樣品1 〇4對電子透明度分析太厚時，其中 是近物體橫載面12〇和遠物體橫截面122之間的 附固於樣品支撐件134時’銑削樣品1〇4至合適 較佳利用離子束銑削裝置。 在另個貫施例中’在膜形樣品1 〇 4附固於 僅佔據樣 。包括固 用於本發 TEM 晶 數。儘管 的表面積 面上的定 件134的 以幾何方 是其中物 130的先 例將樣品 圖所示， 如電子束 從射束源 束基本上 樣品1 0 4 撐件1 3 4 進行電子 撐件1 3 4 所述厚度 距離，當 的厚度， 樣品支撐 29 1333253 件1 3 4上時，合適的樣品厚度可以不是已經先驗的，並且 需要在現場確定。 現在首次所揭示用於形成、擷取和成像物體的樣品的 自動工具，自動工具包括用於成像樣品以使電子束的至少 一部分跨過樣品的至少一部分的電子微觀分析元件。需要 注意，存在對於工具的工作需要，工具包括離子束銑削裝 置和電子透明度顯微裝置，特別是在半導體加工領域，在 這種情況中，存在對於用於缺陷分析和製程程序控制的工 具的需要。

在一些實施例中，所述裝置包括用於支撐物體和可選 擇獲得樣品的一個或多個平臺。在其中在平臺上支撐獲得 的樣品的一些實施例中，電子束源和電子檢測器位於至少 一個平臺的上表面的相對位置上。在一些實施例中，該幾 何結構提供了通過位於平臺上的樣品的電子的檢測。可替 代地，.所述裝置包括用於支撐物體的平臺，並且所述裝置 不包括用於支樓樣品的平堂。

在裝置中從其擷取樣品的示範性的物體不局限於此地 包括半導體晶圓。在一些實施例中，至少一個平臺適於支 撐矽晶圓。在一些實施例中，至少一個平臺包括用於支撐 物體的支撐件表面，其中支撐件表面具有至少3 0,000 mm2 的尺寸，並且充分大以支樓200mm或更大的晶圓。 在其中在平臺上支撐樣品的具體實施例中，當通過針 或探針連接和支撐時，到用電子透明度分析成像樣品。在 這些實施例中，定位電子束源和電子檢測器：以使它們要 定位在要進行電子透明度分析的樣品所在區域的相對側面 上。 在具體實施例中，所述工具也包括機器人控制器，所 述機器人控制器包括用於移走利用離子束從物體形成的樣 30 1333253 品的針或探針。可選擇地，編程機器人控制器，以爲了微 觀分析在電子顯微樣品支撐件上定位獲得的樣品。

第8A-E圖提供了依據包括可移動的平臺、FIB裝置、 樣品操作裝置和用於電子透明度分析的電子顯微裝置的第 一多層柱工具3 2 2的本發明的一些實施例的設備的等比說 明圖和等比分解說明圖。現在參照第8 A - E圖，可以看出： 第一多層柱322包括FIB柱310，其用於從較大的物體形 成樣品，比如晶圓或晶粒（d i e )，第一多層柱3 2 2還包括 電子束源 3 0 8，其用於使樣品受電子束的影響，以使電子 束的至少一部分通過樣品，第一多層柱3 2 2還包括電子束 檢測器3 0 6，其用於檢測從通過至少一個平臺3 1 2的電子 束的一部分獲得的電子，第一多層柱322還包括機器人控 制器 3 2 0，其用於擷取和操作形成的樣品。在示範性實施 例中，至少一個平臺3 1 2、FIB柱3 1 0、電子束源3 0 8、電 子檢測器3 0 6和機器人樣品控制器3 2 0部分或整體地位於 封裝部件的真空腔室304中。 在一些實施例中，平臺可在多至三維的方向上移動， 並包括旋轉軸（未示出）。平臺3 1 2可選擇地包括傾斜軸， 所述傾斜軸用於傾斜位於平臺3 1 2上的晶圓。

在具體實施例中，在平臺3 1 2上放置物體，如第8 C - 8 D 圖所示，所述平臺312包括可選擇口 358。可選擇地，電 子檢測器306的一部分突出通過開口 3 5 8。 平臺3 1 2是可選擇地可移動的，特別是可移動和可旋 轉的。在一些實施例中，平臺操作性地連接至電動機。如 第8B、8C和8E圖所示，在軌道340上裝配可移動的平臺。 在一些實施例中，當對樣品進行電子透明度分析時，平臺 3 1 2和樣品支撐件載體3 5 0也用於支撐可選擇位於樣品支 撐件之上的樣品如圖8所示，樣品支撐件載體3 5 0位於平 31 1333253 臺312中的開口 358中。 在一些實施例中，平臺312包括上表面或支撐件表面 360，將這些表面設置成支撐200mm或更大的晶圓336。 在一些實施例中，平臺312包括上表面或支撐件表面 360，所述表面具有至少30,000平方毫米的表面積。 可選擇地，FIB枉3 1 0和/或電子束柱3 0 8也可以相對 於平臺3 1 2傾斜。

可以理解，當對樣品進行電子透明度分析時，除了平 臺312的第二平臺（未示出）也適用於支撐樣品。可選擇 地，也可以傾斜第二平臺。 用於樣品支撐的第二平臺可以是完全或部分地在真空 中的控制器。 如第8 D圖所示，裝置包括用於多個樣品支撐的可選 擇固定器338 。 如第8 B、8 E圖所示，樣品控制器3 2 0包括針或探針 342 ° 如第8A-8E圖所示，裝置包括可選擇的 FIB檢測器 3 3 0，比如離子檢測器或電子檢測器。

如第8A-8E圖所示，單獨的電子束源3 08發射電子， 通過電子透明度檢測器3 0 6和比如S E Μ檢測器的可選擇的 反向散射和/或第二電子檢測器3 3 4檢測所述電子。儘管如 此，可以理解在一些實施例中，存在多於一個的電子束源 308。在一些實施例中，電子束源308是SEM柱。在一些 實施例中，電子束源3 0 8是S ΕΜ柱，並且可選擇地用於切 割樣品。 如第8 A - Ε圖所示，電子束源3 0 8和電子透明度分析 檢測器3 0 6位於被成像的樣品的相對側面上。如圖8 D所 示，電子束源3 0 8和電子透明度分析檢測器3 0 6位於支撐 32 1333253 用於保持被裝配的樣品的樣品支撐件的樣品支撐件載體 3 5 0的相對側面上，並也位於平臺3 1 2的上表面3 6 0的相 對側面上。 相反，如從圖8E中顯而易見的，可選擇的SEM檢測 器334與電子束源308位於平臺312的同一側上。

儘管這適於如第 8 A - E圖所示的實施例，所述幾何形 狀不是本發明的限制，特別是對於其中那些當由探針或針 支撐件時對樣品進行電子透明度分析的實施例。可以理 解，對於這些實施例，在電子透明度分析的時間過程中， 對於電子束源3 0 8和電子檢測器3 0 6位於其中被分析樣品 的位置的相對側上是必須的，以使由電子束源3 0 8提供的 電子束能夠穿過被電子檢測器3 06檢測的樣品的至少一部 分。 可以理解的是，在一些實施例中，所述裝置包括多於 一個的反向散射和/或第二電子檢測器3 3 4和/或多於一個 的電子透明度檢測器 3 0 6。在一些實施例中，所述裝置包 括可選擇的光學顯微裝置（未示出）。在一些實施例中，所 述裝置包括可選擇的光電檢測器（未示出），將這些可選擇 的光電檢測器設置成檢測X-射線。

在一些實施例中，電子束源308是SEM柱，並且電子 透明度檢測器306是STEM檢測器，在其他的實施例中， 電子透明度檢測器306是TEM檢測器。 如圖8E所示，平臺312在FIB切割區域。在一些實 施例中，電子透明度檢測器3 0 6是可伸縮的，並且如圖8 E 所示，在移動平臺至FIB切割區域之前電子透明度檢測器 3 06是可縮進的。 在具體實施例中，第一多層柱工具3 2 2也包括控制器 (未示出），所述控制器包括可操作地耦合至從由離子束源 33 1333253

3 1 Ο、電子束源3 Ο 8、電子檢測器3 Ο 6、月 第二顯微裝置（未示出）以及機器人控 中選擇出的至少一個裝置的處理器和記 例中，控制器（未示出）可操作地耦合 電子源308以及機器人控制器320。在 制器（未示出）可操作地控制可選擇包 任何其他微觀分析裝置。 在一些實施例中，處理器控制器可 移動平臺3 1 2的至少一個平臺的平移和/ 在一些實施例中，第一多層柱工具 於EDX分析的可選擇歐傑電子檢測器< 射線檢測器（未示出）。 在一些實施例中，處理控制器是可 工具執行用於樣品形成、樣品旋轉 '在 樣品以及於此所揭示的樣品微觀分析的 第9A-9C圖提供了依據本發明的某 的Χ-Υ-Ζ-Θ機器人樣品控制器3 20的說ε 中所揭示的機器人控制器 3 2 0適用於女 10Α-10Ε Η中所述的多層柱工具322和 作爲例子提供如第9 A - 9 C圖中所示的機 並且不局限於此。 應注意的是，如第9A-9C圖中所示 物體和/或擷取樣品中的附固軸之間沒有 理解，可對第9A-9C圖中所示的機器人 改，並且這樣這些附圖僅是說明性的而 如第9A-9C圖所示，機器人樣品控 軸502上的撓性波紋管508中的旋轉軸 5 0 8允許旋轉軸軸向和橫向運動，同時 -移動的平臺3 1 2、 制器320組成的組 憶體。在具體實施 至離子束源 3 1 0、 具體實施例中，控 括在所述裝置中的 操作地控制比如可 ’或旋轉。 3 22進一步包括用 :未示出）和/或X - 編程的，以使所述 樣品支撐件上定位 方法。 些實施例的示範性 月。儘管如圖9A-9C ，第 8A-8E圖和第 3 6 2，但可以理解， 器人控制器3 2 0， 的工具軸和前述的 連接。此外，可以 樣品控制器進行修 不是限制性的。 制器包括位於旋轉 5 1 2。撓性波紋管 保持真空密封。旋 34 1333253 轉機構包括旋轉轴承和密封。 針或探針1 2 8在旋轉軸末端。在一些實施例中，針可 以用於擷取從物體形成的樣品。 如第9A-9B圖所示，旋轉軸502的方向與垂直於控制 器基座5 04的方向的夾角基本上爲55度。 第9C圖提供了 Χ-Υ-Ζ-Θ機器人樣品控制器的橫截面 圖。樣品控制器包括真空密封表面5 1 4。

第1 0A-1 0F圖提供了依據本發明的一些實施例用於擷 取物體的樣品並使樣品受表面分析的第二多層柱工具 3 6 2 等比說明的圖示和等比分解示意圖。

現在參照第1 0 A - F圖，可以看出第二多層柱工具3 6 2 包括用於從比如晶圓或晶粒（d i e )的較大的物體形成樣品 的FIB柱3 1 0、用於在樣品的表面散射電子束的電子束源 3 0 8 B、至少一個平臺3 1 2 B以及用於擷取和控制形成的樣 品的機器人控制器3 2 0、E D X裝置3 6 4和歐傑電子檢測器 3 6 6，所有部件部分或整體地位於用於封裝部件的真空腔室 304中。儘管如第1 0A-F圖中示出的示範性多層柱工具362 包括EDX3 64和歐傑電子檢測器3 66，但可以理解本發明 的某些實施例提供了僅具有一個EDX3 64和歐傑電子檢測 器366的多層柱工具。 在一些實施例中，平臺312B可多至在三維中移動， 並包括旋轉軸（未示出）。此外，平臺312包括傾斜轴，其 用於傾斜位於平臺3 1 2 B之上的物體或樣品。 在具體實施例中，物體放置在可選擇地移動、特別是 可移動和旋轉的平臺 3 1 2 B之上。在一些實施例中，所述 平臺可操作地連接至電動機。如第10B-F圖所示，在執道 340上裝配可移動的平臺。在一些實施例中，平臺312B包 括支撐件表面 360，將所述支撐件表面 360設置成支撐 35 1333253 200mm或更大的晶圓336。 在一些實施例中，平臺312包括具有至少30,000平方 毫米的表面積的支撐件表面360。 可選擇地，FIB柱310和/或電子束柱308可以相對於 平臺3 1 2傾斜。 可以理解的是，當對樣品進行表面微觀分析時，用於 支撐物體或晶圓的除了平臺312B的第二平臺（未示出） 也適於完成支撐樣品的任務。用於樣品支撐的第二平臺可 以是完全或部分在真空中的控制器。

如第1 0 C - F圖所示，所述裝置包括用於多個樣品支撐 的可選擇的固定器338。 如第1 0 B - E圖所示，機器人樣品控制器3 2 0包括針或 探針342 。 如第1 OB - C圖所示，所述裝置包括比如離子檢測器或 電子檢測器的可選擇FIB檢測器3 30。 多層柱工具 3 62 包括用於晶圓導航的 SEM檢測器 3 34 °

如第1 0 E圖所示，在利用機器人控制器的針或探針3 4 2 從來自晶圓3 3 6的樣品1 0 4擷取之後，將樣品放置於樣品 支撐件1 3 4 C之上，以用於利用電子東源3 0 8 B和歐傑電子 檢測器3 6 6的至少一個以及E D X裝置3 6 4的X -射線檢測 器進行表面微觀分析。 在具體實施例中，第二多層柱工具362也包括控制器 (未示出），所述控制器包括處理器和記憶體。 在一些實施例，處理器控制器是可編程的，以使所述 工具執行於此所揭示的用於樣品形成、樣品旋轉、樣品支 撐件上樣品的定位以及樣品表面微觀分析的方法。 如第10A-F圖所示，第二多層柱工具362沒有電子透 36 明度分析裝置’儘管可以理解可將這種可選擇 分析f置增加至所述工具362。 第11圖提供了描述依據本發明的一些實 °°以及在樣品支樓件上定位所述樣品的方法的 據一些貫施例，在單獨的真空腔室中實施第1 1 的方法比如第8A-E圖的多層柱工具322或 的多層柱工具362的真空腔室3 04。這樣，依 仂利用來自FIB柱3丨〇的聚焦離子束從晶圓, 具有褕截面（120或I22 )的樣品1〇4。隨後，貪 連接402至樣品1 (Μ »在一些實施例中，利用 3 1 〇的聚焦離子束進行連接402。 。下一步從物體1〇2移走4〇4樣品1〇4，並 支撐件1 3 4重新定位4 〇 6，以使樣品的外表面 垂直於樣品支撐件134的上表面130。可選擇 °° 104，以使物體橫截面基本上平行於樣品支 立表面1 3 0。在—些實施例中，旋轉樣品^ 4， 橫載面120基本上平行於樣品支撐件134的上 —當其被針或探針丨2 8支撐時，隨後在樣品1 固疋樣品支撐件1 3 4的（比如平臺3丨2 )平臺。 在一些實施例中’步驟406先於步驟4〇7。可 驟407先於步驟406。 在一些實施例中，通過平臺3丨2支撐樣品 。然後利用機器人控制器320將樣品丨〇4裝 品支撐件134之上，並利用來自FIB柱31〇的 將其連接或焊接41〇。 而要注意，在一些實施例中，在單獨的工 至中産生的樣品要反復地進行微觀分析，並在 或真空腔室中將其變薄。 電子透明度 施例獲得樣 流程圖。依 圖中所揭示 第10A-F圖 據這些實施 —先形成400 •或探針.1 2 8 來自FIB柱 相對於樣品 U4基本上 地’旋轉樣 擇件1 3 4的 以使近物體 表面130。 面定位4 0 7 需要注意， 替代地，步 L撐件1 3 4。 配4 〇 8於樣 聚焦離子束 具^或真空腔 單獨的工具 37 1333253 第1 2 A - D圖提供了依據本發明的一些實施例用於單獨 的工具中的樣品形成、樣品重變薄和微觀分析的重複方法 的各種實施例的流程圖。依據在第1 2 A - D圖中示出的實施 例，當其保持位於單獨的真空腔室中時，對形成的樣品可 替代地進行微觀分析和變薄，由此產生一些列的圖像，其 中可從不同厚度的樣品的微觀分析獲得每一圖像。在一些 實施例中，在從其中成像樣品的同一真空腔室中的較大的 物體形成之後，樣品被重複地變薄和成像。

可以理解，可以獨立於於此描述的本發明的其他方面 地採用在第1 2 A-D圖中示出的製程。在具體實施例中，樣 品附固於樣品支撐件，在這種情況中對其交替地成像和變 薄。在具體實施例中，在包括FIB和允許電子透明度分析 的電子微觀分析裝置的單獨工具中實施所述製程。 在一些實施例中，樣品重變薄包括使樣品受聚焦離子 束的影響，以使聚焦離子束基本上垂直於樣品的物體橫截 面入射。 在一些實施例中，微觀分析包括電子透明度分析。

在一些實施例中，微觀分析包括從由次級電子的檢 測、反向散射的電子的檢測以及包括X -射線的光子檢測組 成的組中選擇出的至少一個製程。 a.需要注意，在一個工具中實施所述製程消除了在兩 個不同的工具向後和向前轉移樣品的需要，使在第1 2 A - D 圖中示出的製程的自動化成爲可能。 第 1 2A-D圖提供了描述本發明的一些實施例的流程 圖。通過在真空腔室中形成樣品6 0 2開始所述製程。如第 1 2 A圖所示，在産生樣品之後，對它進行表面分析6 0 4的 重複處理，並通過變薄6 0 6表面切除。在一些實施例中， 表面分析6 04包括與從樣品的表面的電子散射相關的任何 38 1333253

製程，比如S Ε Μ、E D X和歐傑電子檢測。可選擇地 品進行光學顯微處理。在一些實施例中，在表面分 時，對於次級電子的檢測樣品是較厚的。依據一些1 在樣品分析6 0 4時，檢測器不需要在微觀分析樣品 應注意的是，用於樣品變薄的任何已知方法適 發明，在一些實施例中，利用聚焦離子束變薄樣品 在一些實施例中，通過濺鍍氬離子束來實施利用變 面切除。 在通過變薄606表面切除的重複的合適的數量 樣品充分地薄，以用於電子透明度分析。可以理解 子透明度閾值”不限定具體數量的厚度，其中“電 度閫值”是樣品變得足夠地薄以用於電子透明度 值，因爲所述數量取決於因素的數量，比如電子束 量、受電子透明度分析的材料的特性等。不希望被 束，應注意的是在一些例子中，變薄具有和電子透 析閾值的量同一數量級的厚度的樣品能夠改進電子 分析圖像的解析度。 一旦樣品充分變薄，對其進行電子透明度分析 在一些實施例中，在透明度分析6 0 8過程中，需要 樣品之下的檢測器。此外，需要注意，如第1 2 A - D 最後步驟描述了收集步驟6 1 0A-D，儘管可以理解在 述的製程中可以收集資料。 在示範性的實施例中，樣品的成像部分表示比 體晶圓的物體的橫截面。 需要注意，在一些實施例中，對樣品進行多於 型的微觀分析。此外，儘管所述所揭示的方法適用 透明度分析，但其不局限於此，並且在一些實施例 用除了電子透明度分析的微觀分析技術。 ，，對樣 析 6 04 f施例， 之下。 用於本 6 0 6 ° 薄的表 之後， ，“電 子透明 分析的 源的能 理論約 明度分 透明度 608 ° 分析在 圖中的 任何描 如半導 一種類 於電子 中，採 39 1333253 在一些實施例中，變薄包括利用 FIB，其從樣品的表 面選擇性地移走某些材料。這樣，在示範性的實施例中， FIB離子研磨包括引入相互影響物種，比如二氟化氙。 第1 2 B圖提供了樣品再變薄和成像的重複製程的可替 代的實施例的說明。在第12 B圖中示出的實施例中，微觀 分析6 1 2的單獨步驟需要表面和透明度分析。 第12C圖提供了其中微觀分析僅包括透明度分析的實 施例的描述。

如1 2 D提供了其中微觀分析僅包括表面分析並排除透 明度分析的實施例的描述。 第1 3圖提供了依據本發明的一些實施例樣品變薄的 示範性附圖。

可選擇地，利用於此說明的方法和設備製備的至少一 種樣品位於樣品支撐件之上、從工具中移走並被裝載於裝 載位置之上。第1 4圖提供了不同的樣品傳送選擇的流程 圖。這樣，依據一個實施例，卸載産生的樣品 6 0 2，以用 於表面分析630。可選擇地，在卸載以用於表面和/或透明 度分析6 3 4之前，利用微觀分析6 3 6或不利用微觀分析6 3 2 地變薄樣品。在一些實施例中，至裝載位置上的裝載和轉 移是自動的，並通過機器人臂（未示出）對其控制，提供了 用於獲得裝配於樣品支撐件的樣品的完全自動製程。 在本申請的說明書和申請專利範圍中，每一個動詞 “包括”、“包含”和“具有”以及其實結合用表示動詞 的物體或目標不必是列出的部件、元件、裝置或動詞的物 件或主題的一部分。 利用通過例子提供的本發明的實施例的詳細說明已經 描述的本發明，並且其試圖不限制本發明的範圍。說明的 實施例包括不同的特徵，不是本發明的全部實施例中需要 40 1333253 的全部特徵。本發明的一些實施例僅採用所述特徵的一些 或所述特徵的可能組合。對本領域的人來說，會想到所述 的本發明的實施例的變形和包括在說明的實施例中指出的 特徵的不同組合的所述的本發明的實施例。僅通過下面的 申請專利範圍限定本發明的範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖提供了從其獲得樣品的晶圓的透視圖， 第2 A圖提供了樣品形成的示範性實施例的透視圖；

第2B圖提供了樣品形成的示範性實施例的橫截面圖； 第2 C圖提供了樣品形成的示範性實施例的橫截面圖； 第2 D圖提供了樣品形成的示範性實施例的透視圖； 第3 A圖提供了連接至樣品的探針的示範性實施例的 透視圖， 第3 B圖提供了樣品形成的示範性實施例的透視圖； 第3 C圖提供了利用（1，1，1，）的指標方向的各種 旋轉角度的說明。 第4A圖提供了從晶圓擷取示範性樣品之後的透視圖； 第4B圖提供了被旋轉之後示範性樣品的透視圖；

第5 A圖提供了位於樣品支撐件之上的示範性樣品的 透視圖； 第5 B圖提供了探針與樣品分開之後位於示範性的樣 品支樓件之上的不範性樣品的透視圖， 圖5 C提供了示範性的樣品受微粒束的影響、同時位 於示範性的樣品支撐件之上的等比示意圖； 第6圖提供了其中多於一個的樣品位於同一樣品支撐 件之上的實施例的透視圖； 第7 A-B圖提供了位於示範性的樣品支撐件之上的示 41 1333253 範性的樣品的等比示意圖； 第7 C圖提供了示範性的樣品受微粒束的影響、同時 位於示範性的樣品支撐件之上的等比示意圖； 第8 A圖提供了依據本發明的一些實施例用於樣品形 成和形成樣品的電子透明度分析的工具的等比示意圖； 第8 B - 8 E圖提供了依據本發明的一些實施例用於樣品 形成和形成樣品的電子透明度分析的工具的等比分解示意 圖；

第9A-9C圖提供了依據本發明的確定實施例的X-Y-Z-Θ機器人樣品控制器的說明。 第1 Ο A提供了依據本發明的一些實施例用於樣品形成 和形成樣品的表面分析的工具的等比分解示意圖； 第1 Ο B -1 0 F圖提供了依據本發明的一些實施例用於樣 品形成和形成樣品的表面分析的工具的等比分解示意圖； 第1 1圖提供了依據本發明的一些實施例樣品形成以 及裝配的流程圖； 第12A圖-D提供了依據本發明的一些實施用於樣品 形成、樣品重變薄和微觀分析的重複方法的各種實施例的 流程圖；

第1 3圖提供了依據本發明的一些實施樣品變薄的示 範性附圖； 第1 4圖提供了各種樣品傳送選擇的流程圖。 【主要元件符號說明】 102 物體 106 標位 置 108 溝槽 110 溝 槽 112 上表面 120 近 物體 橫截面 42 1333253

12 1 連接壁 122 遠物體橫截面 123 第二壁 124 外表面 125 中心 126 楔 127 觸點 128 針 130 上表面 132 開口 134 支撐件 304 真空腔室 306 電子束檢測器 308 電子束源 3 10 FIB柱 3 12 平台 320 樣品控制器 322 第一多層柱 330 FIB檢測器 334 檢測器 340 軌道 360 支撐件表面 338 固定器 342 探針 362 多層柱工具 366 檢測器 364 EDX裝置 502 旋轉軸 508 波紋管 5 12 旋轉軸 504 基座

43

Claims (1)

1333253

拾、申請專利範圍： I一種用於形成、擷取和成像一物體樣品的設備’所 述設備包括： a) 一真空腔室； b) 一離子束源，用於形成該樣品，其至少部分地位於 所述真空腔室中； C) 一機器人控制器，用於擷取和控制樣品，其至少部 分位於所述真空腔室中；

^ d) 一第一電子顯微裝置，其至少部分位於所述真空腔 至中，用於成像該樣品，以使一電子束的至少一第_部分 穿過該樣品的至少—部分； e) 至少一個平臺，用於支撐該物體； f) 一樣品支撐件，用於支撐該樣品，其中該樣品支撐件 包含一開口’其可被一電子束穿過，且該樣品支撐件被附 接至該至少一個平臺，該樣品支撐件和該至少一個平臺係 可作為一單一單元移動，及該單一單元被致能以同時支樓 該樣品和該物體； g) 一電子束源，其至少部分位於該真空腔室中，以用 於發射該電子束；以及

h) —電子檢測器，其至少部分位於該真空腔室中，以 用於檢測從該電子束的該第一部分所獲得的電子，其中該 電子束源和該電子檢測器位於該樣品支撐件的一上表面之 相對側上。 2.如申請專利範圍第1項所述的設備，其中至少一個 所述平臺包括一具有至少30,000 mm2表面積的支撐件表 面0 3·如申請專利範圍第1項所述的設備，其中所述離子 44 丄」^253 斜的離子束柱 束源包括相對於所述平臺可傾 人控4制如器:請括專，範圍第1項所述的設備，其中所述機器 剌器包括一可逆地連接至樣品的針。 5·如申請專利範圍第丨項所述的設備，進一步包 1)—控制器，其可操作地將合至 述第一電子齄料杜里 〜離卞末戽、所 擇出的！ 及所述機器人控制器組成的組中選 擇出的至少一種部件。 6.如申請專利範圍第i項所述的設備 束源設置成發射鉗县、丫肝这電子 樣。。 $量充为同的該電子束，以穿過一電子薄 7. 如申請專利範圍第i項所述的設備 電子顯微裝置是透射電子顯微裝置。 所21第一 8. 如申請專利範圍帛1項所述的設備，丨中所述第 電子顯微裝置是掃描透射電子顯微裝置。 第一 9. :申請專利範圍帛1項所述的設備，進一步包括： 工由1}&梦電子檢測器，其用於檢測從所述樣品表面之所述電 子束的第二部分的散射獲得的電子。 申請專利範固第9項所述的設備，其中所述獲得 的電子從由二次雷^ 的组中選擇出。 °射的以及歐傑電子組成 "·如申請專利範圍帛9項所述的設備，進一步包括： 45 1-333253 j ) 一 X -射線檢測器，其用於檢測從所述電子未散射獲 得的X-射線》 12.如申請專利範圍第9項所述的設備’進一步包括： j) 一專用的第二電子顯微裝置’其用於電子透明度分 析。 13.如申請專利範圍第12項所述的設備，其中所述第二 電子顯微裝置是透射電子顯微裝置。

14.如申請專利範圍第1項所述的設備，進一步包括： i)一離子檢測器，其用於檢測使一物件受發射自該離子 束源的一離子束影響所獲得之離子，其中該物件係選自由 該樣品和該物體所組成之組。 15.如申請專利範圍第1項所述的設備，進一步包括： i) 一電子檢測器，其用於檢測使一物件受發射自該離子 束源的一離子束影響所獲得之電子，其中該物件係選自由 該樣品和該物體所組成之組。 16.—種用於形成、擷取和成像物體樣品的設備，所述 設備包括： a) —真空腔室； b) —用於形成樣品的離子束源，其至少部分地位於所 述真空腔室中； c) 一用於擷取和控制樣品的機器人控制器，其至少部 分位於所述真空腔室中； d) —電子東源，其至少部分位在該真空腔室内，以用 於散射該樣品之一表面的一電子束； 46 1.333253 e) —第一歐傑電子檢測器，其至少部分位在該真空腔 室内’以用於檢測從該樣品受該電子束影響所獲得的歐傑 電子； f) 至少一個平臺，用於支撐該物體；以及 g) 一樣品支撐件，用於支撐該樣品，其中該樣品支擇 件包含一開口，其可被一電子束穿過，且該樣品支撐件被 附接至該至少一個平臺，該樣品支撐件和該至少一個平臺 係可作為—單一單元移動’及該單一單元被致能以同時支 標該樣品和該物體。 17. 如申請專利範圍第16項所述的設備，其中至少一個 所述平臺包括具有至少3 0,000mm2表面積的支撐件表面。 18. 如申請專利範圍第16項所述的設備，其中所述機器 人控制器包括一可逆地連接至樣品的針β 19. 一種用於形成、擷取和成像物體的樣品的設僙，所 述設備包括： 一真空腔室；

b) 一離子束源，用於形成樣品，其至少部分地位於所 述真空腔室中； c) 一機器人控制器’用於擷取和控制樣品，其至少部 分位於所述真空腔室中； d) —電子束源，其至少部分位在該真空腔室内，以用 於散射樣品的表面的電子束； e) — X-射線檢測器，其至少部分位在該真空腔室内， 以用於檢測從該樣品受該電子束影響所獲得的χ射線； f) 至少一個平臺，用於支撑該物體；以及 g) 一樣品支撐件，用於支撐該樣品，其中該樣品支撐 47 !*333253 件包含一開口，其可被一電子束穿過，且該樣 附接至該至少一個平臺，該樣品支撐件和該至 係可作為一單一單元移動，及該單一單元被致 樓該樣品和該物體。 2〇·如申請專利範圍第19項所述的設備，其 所述平臺包括具有至少3〇,〇〇0 mm2表面積的屋 21.如申請專利範圍第19項所述的設備，其 人控制器包括一可逆地連接至樣品的針。 品支撐件被 少一個平臺 能以同時支 中至少一個 樓件表面。 中所述機器

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