專利名稱：用于從襯底去除顯微試件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從襯底去除顯微試件的方法，包括以下步驟執(zhí)行切割工藝，其中襯底用束照射，以便從襯底切出試件，以及執(zhí)行附著工藝，其中試件附著到探針上。
本發(fā)明另外涉及用于執(zhí)行所述方法的微粒光學(xué)器件。
背景技術(shù)：
這樣的方法可從美國專利文件No.5,270,552中獲知。
例如上述方法等方法特別在半導(dǎo)體工業(yè)中使用，其中為了便于分析和/或進一步的處理，將具有顯微比例的試件從襯底(例如晶片)取出。目前，這樣的試件具有約為10μm量級的尺寸和100nm的厚度。趨勢是更進一步地減小感興趣的結(jié)構(gòu)的尺寸，結(jié)果，更進一步地減小待提取的試件的尺寸。
舉例來說，可借助于TEM(透射電子顯微鏡)、SEM(掃描電子顯微鏡)、SIMS(二級離子質(zhì)譜儀)、或借助于X射線分析設(shè)備對這樣的顯微試件進行分析。進一步處理/操作舉例來說可包括借助離子束使得試件更薄，以借助于TEM進行分析。
利用在上述專利文件中描述的方法，通過操縱器將針狀探針移動到襯底上待提取的試件所處的位置。通過利用聚焦離子束從兩個不同方向去除材料從襯底切掉試件。
在從襯底完全切掉試件之前，試件舉例來說利用金屬沉積附著到探針末端。在完全切掉試件后，附著到探針的試件通過操縱器移動到另一位置。
應(yīng)注意，在開始附著工藝之前，必須首先執(zhí)行切割工藝的部分。畢竟，針狀探針的存在使得形成陰影；探針的存在將使得襯底的部分對散開的離子束來說是不可見的。為此，有必要首先開始切割工藝，然后僅當(dāng)在將要位于試件保持器的陰影中的襯底區(qū)域中完成切割后，將探針移動到試件位置。此后，僅開始附著工藝，因此為了完全提取試件，可重新開始切割工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種屬于在開頭段落中提到的類型的方法，與已知方法相比，這種方法是節(jié)省時間的。
為此，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，在切割工藝的時段的至少部分中，同時用兩個束執(zhí)行切割工藝。
在已知方法中，通過從兩個不同方向順序照射試件，從襯底切掉試件。借助多個切割束同時作用的裝置來執(zhí)行該方法，可利用兩個或更多個束同時從不同方向進行照射。這造成預(yù)期的時間節(jié)省。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的實施例中，在切割工藝期間，襯底相對于輻射源的方位保持不變。
為了從襯底切掉試件，通常必須形成楔形切口。在已知方法中，首先形成第一切口，從而改變切割束相對于襯底的入射角，且形成第二切口。通過改變襯底的方位，通常改變切割束的入射角。
應(yīng)注意，襯底相對于束的方位改變將常常意味著伴隨著襯底的位置變化。為此，改變方位將要求重新設(shè)定襯底相對于產(chǎn)生束的裝置的位置。
然而，如果可用不止一個束，則這些束將通常彼此成一角度。為此，無需改變襯底的方位，就可完全提取試件。
無需重新定位節(jié)省了不可忽略的時間。畢竟，襯底和束的重新定位必須以高精度進行。目前，待提取的試件將具有約為10μm量級的尺寸和100nm的厚度。因此，通常重新定位將不僅包括移動襯底，而且包括以亞微米精度確定試件相對于產(chǎn)生兩個束的裝置的位置。
應(yīng)注意，一般而言，利用偏轉(zhuǎn)裝置相對于襯底定位束。束的方位因此相對于襯底輕微改變。然而，這種角度變化通常不能用于切掉各處的試件。畢竟，為了切掉楔形試件，要求束在試件中彼此交叉，當(dāng)束通過放置在襯底外的偏轉(zhuǎn)裝置偏轉(zhuǎn)時不易完成這一技術(shù)。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一實施例中，附著工藝包括用束照射。
可使用本身上已知的方法利用束使試件附著到探針，由此舉例來說利用離子束進行金屬沉積?？墒褂靡粋€光束執(zhí)行切割工藝至少部分時間以執(zhí)行所述附著，但是，該束也可以是與執(zhí)行切割的束不同的束。
應(yīng)注意，可通過改變束的某些特性(例如電流密度等)改變從腐蝕(去除材料)到沉積(施加材料)的離子束的功能。
也應(yīng)注意，執(zhí)行附著工藝的束不必與執(zhí)行切割工藝的束類型相同。可想到，用于切割的離子束和用于附著工藝的光子束或電子束。
在根據(jù)本發(fā)明的另一方法中，附著工藝和切割工藝可以在時間上彼此重疊。
在完成切割工藝之前，理想的是，試件固定到探針。通過允許切割工藝和附著工藝在時間上彼此重疊，實現(xiàn)另一時間節(jié)省。因此人們可設(shè)想，首先用兩個束執(zhí)行切割，之后一個束執(zhí)行切割，而另一束同時執(zhí)行附著。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實施例中，上述輻射包括用帶電微粒束照射。
用于切割工藝的帶電微粒束的使用，特別是離子束的使用，是本身已知的方法。同樣，對于粘附工藝，利用離子束的金屬沉積的施加也是本身已知的方法。
也應(yīng)注意，用帶電微粒照射舉例來說可與特殊氣體的存在同時發(fā)生，由此舉例來說可提高束的切割速度，或金屬沉積的施加變得可能。


將根據(jù)附圖進一步說明本發(fā)明，其中在附圖中，相同元件用相同標(biāo)號表示。為此圖1示出根據(jù)本發(fā)明的微粒光學(xué)器件的示意性描述，其中微粒光學(xué)器件設(shè)置兩個柱，每個柱都產(chǎn)生離子束，圖2A示出襯底的示意性表示，其中利用兩個束從襯底切掉試件，圖2B示出圖2A的橫剖面的示意性表示，以及圖3示出襯底的示意性表示，其中部分切掉的試件附著到探針的針狀末端。
具體實施例方式
圖1示意性地描述適于進行根據(jù)本發(fā)明的方法的微粒光學(xué)器件，其中該微粒光學(xué)器件設(shè)置有兩個柱11和12，每個柱分別產(chǎn)生離子束4和5。
該微粒光學(xué)器件包括真空室10；第一柱11，安裝在真空室10上，用于產(chǎn)生第一離子束4；第二柱12，安裝在真空室10上，用于產(chǎn)生第二離子束5；控制裝置13，配置成同時操作柱11和12；探針14，可被操縱；以及襯底載體15，可被定位。
通過(未描述的)排空裝置使真空室10保持真空或至少保持在顯著小于大氣壓力的壓力。柱11和12以這樣的方位安裝到真空室10上，即由這些柱產(chǎn)生的離子束4和5實際上互相交叉。
以這樣的方式利用可定位的襯底載體15將放置在可定位的襯底載體15上的呈晶片2形式的襯底定位，使得待提取的試件1實際上位于兩個束4和5的交叉處。此后可開始切割工藝。
圖2A和2B示意性描述呈晶片2形式的襯底，其中利用兩個束4和5從晶片2切掉試件1。
圖2A示出如何同時利用兩個離子束4和5從晶片2切掉試件1。由于這兩個束4和5彼此成一角度，所以可切掉各處的試件1，而晶片2不必相對于產(chǎn)生束4和5的柱11和12呈現(xiàn)另一方位。
在所示出的情況下，試件1的底側(cè)已經(jīng)切掉很大部分，因此試件1將僅保留通過晶片2和試件1之間的連接部分7連接到晶片2。
目前，待提取的試件將典型地具有約為10μm量級的尺寸(即，垂直于線AA’的長度)和100nm的厚度(即，在線AA’的方向上的尺寸)。
圖2B示出根據(jù)圖2A中描述的線AA’的橫剖面，可清楚地看到，試件1在下表面處不受晶片2約束。
圖3示意性地描述固定到探針3的末端的試件1。
在所描述的情況下的切割工藝是充分進行的，以致于不再擔(dān)心探針14的進一步的陰影作用?？杀徊僮鞯奶结?4的針狀末端移動到待提取的試件1的位置。通過用離子束5照射，將試件1連接到探針14的末端3，由此金屬沉積物6將試件1附著到探針14。同時，利用離子束4去除試件1和晶片2之間的剩余連接部分7。在完全完成切割后，可取走附著到探針14的試件1。
權(quán)利要求
1.一種用于從襯底(2)去除顯微試件(1)的方法，包括執(zhí)行切割工藝，其中襯底(2)用束(4)照射，以便從襯底(2)切出試件(1)，以及執(zhí)行附著工藝，其中試件(1)附著到探針(3)上，其特征在于在切割工藝的至少部分時段中，同時用至少兩個束(4，5)執(zhí)行切割工藝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在切割工藝期間，襯底(2)相對于產(chǎn)生兩個束(4，5)的裝置的方位保持不變。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中附著工藝包括用束(5)照射試件(1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中附著工藝和切割工藝可以在時間上彼此重疊。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述輻射包括用帶電微粒束(4，5)照射。
6.一種微粒光學(xué)器件，配置成從襯底(2)提取試件(1)，包括微粒光學(xué)柱(11)，用于第一離子束(4)的產(chǎn)生、聚焦、和定位，控制裝置(13)，用于控制離子束(4)的產(chǎn)生、聚焦、和定位，以及探針(3)，可被操縱，其特征在于所述器件設(shè)置有用于產(chǎn)生、聚焦、和定位第二離子束(5)的第二微粒光學(xué)柱(12)，以及所述控制裝置(13)被配置成使得兩個離子柱(11，12)可同時產(chǎn)生離子束。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于從襯底(2)去除顯微試件(1)的方法，包括執(zhí)行切割工藝，其中襯底(2)用束(4)照射，以便從襯底(2)切出試件(1)，以及執(zhí)行附著工藝，使得試件(1)附著到探針(3)上，其特征在于，在切割工藝的時段的至少部分中，同時用至少兩個束(4、5)執(zhí)行切割工藝。通過用至少兩個束執(zhí)行切割，無需改變襯底(2)相對于產(chǎn)生束的裝置的方位，就可提取試件(1)。與僅用單個束執(zhí)行切割的方法相比，同時用兩個束工作和伴隨著可能使方位保持不變節(jié)省了時間。
文檔編號G01N23/00GK1715863SQ20051008220
公開日2006年1月4日 申請日期2005年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月1日
發(fā)明者H·G·塔普佩 申請人:Fei公司