專利名稱：采用fib準(zhǔn)備的樣本的抓取元件的顯微鏡檢查的方法、系統(tǒng)和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是利用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所(NIST)所資助的70NANB1H3021下的美國(guó)政府支持而完成的。美國(guó)政府擁有本發(fā)明的某些權(quán)利。
本發(fā)明還與2004年2月23日遞交的Baur等人的題為“AUTOMATED AND SEMI-AUTOMATED PROBING IN ACHARGED PARTICLE BEAM DEVICE(帶電粒子束設(shè)備中的自動(dòng)和半自動(dòng)探測(cè))”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.60/546,840相關(guān)并要求其優(yōu)先權(quán)，這里通過(guò)引用將其公開(kāi)內(nèi)容全部包含進(jìn)來(lái)。
本發(fā)明還與以下申請(qǐng)相關(guān)(1)Dyer等人的題為“MANIPULATION SYSTEM FOR MANIPULATING A SAMPLEUNDER STUDY WITH A MICROSCOPE(用于操作利用顯微鏡研究的樣本的操縱系統(tǒng))”的PCT申請(qǐng)?zhí)朠CT/US03/16695；以及(2)Yu等人的題為“MODULAR MANIPULATION SYSTEM FORMANIPULATING A SAMPLE UNDER STUDY WITH AMICROSCOPE″(用于操作利用顯微鏡研究的樣本的模塊化操縱系統(tǒng))”的美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/173,543；這里通過(guò)引用將其公開(kāi)內(nèi)容全部包含進(jìn)來(lái)。
背景技術(shù)：
要檢查和操縱微尺度和毫微尺度的物體需要電子顯微鏡設(shè)備。一般而言，電子顯微鏡采用電子束來(lái)照射被研究的樣本，其中電子束的波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于光學(xué)顯微鏡中使用的光波長(zhǎng)。現(xiàn)代電子顯微鏡可以以高達(dá)約一百萬(wàn)的放大倍率以亞毫微米的分辨率(例如0.1nm的分辨率)來(lái)查看原子級(jí)別的細(xì)節(jié)。電子顯微鏡和其他可被類似地采用的顯微鏡包括原子力顯微鏡、掃描探針顯示鏡、掃描隧道顯微鏡、近場(chǎng)光學(xué)掃描顯微鏡和透射電子顯微鏡，及其他。
掃描電子顯微鏡(SEM)是另一種類型的電子顯微鏡。在典型SEM中，電子束被聚焦到一點(diǎn)上并被掃描過(guò)樣本表面。檢測(cè)器收集從表面反射或其他方式源自表面的后向散射和二次電子，并將其轉(zhuǎn)換成用于產(chǎn)生樣本的逼真的三維圖像的信號(hào)。在掃描過(guò)程期間，檢測(cè)器接收到的來(lái)自表在凹陷的電子較少，因此在產(chǎn)生的圖像中表面上較低的區(qū)域顯得較暗。SEM可提供的放大倍率高達(dá)二十萬(wàn)，有可能更高。
聚焦離子束(FIB)系統(tǒng)與掃描電子顯微鏡類似，只不過(guò)不是采用電子束，而是將離子束掃描過(guò)樣本。離子束被從液態(tài)金屬離子源(例如鎵)中噴射出，其斑點(diǎn)大小一般小于約10nm。在準(zhǔn)備樣本以便之后通過(guò)TEM或其他電子顯微鏡檢查時(shí)，可采用FIB技術(shù)。
為TEM準(zhǔn)備的FIB樣本通常是通過(guò)“舉出(lift-out)”方法來(lái)制造的，以提供一種迅速地從感興趣的特定部位準(zhǔn)備對(duì)電子透明的截面的手段。在舉出方法中，體積相對(duì)較大的樣本可被插入FIB腔中，以便可從樣本的表面產(chǎn)生樣本。然后通過(guò)使用電子探針將樣本“舉出”，該電子探針將樣本從其溝槽中取回并將樣本放置在檢查柵格上。
但是，利用靜電探針來(lái)對(duì)取回的樣本進(jìn)行精確定位和/或定向是困難的。例如，由于樣本僅通過(guò)靜電力而臨時(shí)附著到探針，因此樣本不是絕對(duì)緊固的，而可能移開(kāi)和/或被污染或毀壞。因此需要其上附著或焊接了樣本的檢查柵格。這種過(guò)程只允許了在單個(gè)方位上檢查樣本，從而若要徹底檢查襯底或襯底區(qū)域則可能需要檢查多個(gè)樣本。


當(dāng)參考附圖理解以下詳細(xì)描述時(shí)，將最充分地理解本公開(kāi)的多個(gè)方面。要強(qiáng)調(diào)，根據(jù)工業(yè)上的標(biāo)準(zhǔn)做法，各種特征可能不是按比例繪制的。實(shí)際上，為了論述清晰，各種特征的尺寸可能被任意增大或減小。
圖1是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的用于顯微鏡檢查的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的至少一部分的示意圖。
圖2是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的抓取(grasping)元件的一個(gè)實(shí)施例的至少一部分的示意圖。
圖3是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的抓取元件的另一個(gè)實(shí)施例的至少一部分的示意圖。
圖4A是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的抓取元件的另一個(gè)實(shí)施例的至少一部分的示意圖。
圖4B和4C是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的抓取元件的另一個(gè)實(shí)施例的至少一部分的示意圖。
圖4D和4E是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的抓取元件的另一個(gè)實(shí)施例的至少一部分的示意圖。
圖5是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的抓取元件的另一個(gè)實(shí)施例的至少一部分的示意圖。
圖6是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的具有用FIB準(zhǔn)備的樣本的襯底的一個(gè)實(shí)施例的至少一部分的示意圖。
圖7是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的具有用FIB準(zhǔn)備的樣本的襯底的一個(gè)實(shí)施例的至少一部分的頂視圖。
圖8是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的至少一部分的框圖。
圖9是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的圖8所示的系統(tǒng)的一部分的一個(gè)
具體實(shí)施例方式
要理解，以下公開(kāi)提供了許多不同的實(shí)施例，或示例，以用于實(shí)現(xiàn)各種實(shí)施例的不同特征。以下描述了組件和布置的特定示例以簡(jiǎn)化本公開(kāi)。當(dāng)然，它們只是示例，而不打算是限制性的。此外，本公開(kāi)在各種示例中可能重復(fù)多個(gè)附圖標(biāo)記和/或字母。這種重復(fù)是出于簡(jiǎn)單和清楚目的的，而其本身并不規(guī)定所論述的各種實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。此外，在以下描述中，在第二特征上方或上面形成第一特征可包括以直接接觸的方式形成第一和第二特征的實(shí)施例，也可以包括形成了插入在第一和第二特征之間的另外的特征以使得第一和第二特征可能沒(méi)有直接接觸的實(shí)施例。
參考圖1，其中示出的是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的顯微鏡檢查系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施例的至少一部分的示意圖。系統(tǒng)100可包括容納聚焦離子束(FIB)裝置120的FIB腔110。FIB腔110還可能包圍著臺(tái)130，除了其他類型的臺(tái)以外，臺(tái)130例如可以是用來(lái)支撐襯底140的臺(tái)，該襯底140是要在樣本的FIB準(zhǔn)備之后通過(guò)電子顯微鏡檢查的襯底。FIB腔110可以是傳統(tǒng)的或未來(lái)開(kāi)發(fā)的真空腔或其他類型的腔，在其中可執(zhí)行FIB工序。FIB裝置120可包括傳統(tǒng)的或未來(lái)開(kāi)發(fā)的用于對(duì)襯底140執(zhí)行FIB工序的裝置，例如用于準(zhǔn)備襯底140的樣本以供檢查。例如，F(xiàn)IB裝置120可包括用于生成離子束的離子源，以及用于將離子束照射到規(guī)定的位置的離子束光學(xué)系統(tǒng)。臺(tái)130可被配置為在多達(dá)6個(gè)自由度中相對(duì)于FIB腔110和/或FIB裝置120對(duì)襯底140進(jìn)行定位和定向。
系統(tǒng)100還包括裝卸組合件150或者例如可用來(lái)在FIB腔110和電子顯微鏡腔160之間輸送用FIB準(zhǔn)備的樣本的其他裝配、定向和/或操縱工具。裝卸組合件150可以以可拆卸的方式耦合到FIB腔110或電子顯微鏡腔160，雖然裝卸組合件也可以是自立式裝置。裝卸組合件150包括抓取元件155，該抓取元件155被配置為與用FIB準(zhǔn)備的樣本接口。在某些實(shí)施例中，裝卸組合件150或其某些部分或功能可以基本上被包圍在使用它的腔中，例如FIB腔110和/或電子顯微鏡腔160。例如，定位系統(tǒng)或其他類型的操縱器可構(gòu)成裝卸組合件150的至少一部分，并且可被包圍在樣本在其中被操縱的腔內(nèi)。
系統(tǒng)100還可包括多于一個(gè)裝卸組合件150，其中每一個(gè)可包括一個(gè)或多個(gè)抓取元件155。每個(gè)抓取元件155也可被配置為與一個(gè)或多個(gè)用FIB準(zhǔn)備的樣本接口。這樣，正如下文中進(jìn)一步描述的，可以連續(xù)或并行地準(zhǔn)備和/或操縱多個(gè)樣本，這可能是經(jīng)由自動(dòng)操作進(jìn)行的。在采用多于一個(gè)裝卸組合件150或抓取元件155的情況下，每個(gè)裝卸組合件150可以基本類似或不基本類似，并且每個(gè)抓取元件155可以基本類似或不基本類似。
抓取元件155也可被配置為在多達(dá)6個(gè)自由度中對(duì)FIB樣本進(jìn)行定位和/或定向，例如將用FIB準(zhǔn)備的樣本定位在電子顯微鏡腔160中的檢查柵格170上，或者在檢查期間將用FIB準(zhǔn)備的樣本緊固在電子顯微鏡腔160中，這可能是在沒(méi)有檢查柵格170的情況下進(jìn)行的。例如通過(guò)對(duì)抓取元件155的靜電、熱和/或壓電激活，可以激活抓取元件155以抓取用FIB準(zhǔn)備的樣本?；蛘?，或另外，可以解除對(duì)抓取元件155的激活以抓取用FIB準(zhǔn)備的樣本。即，抓取元件155可被配置為在通電狀態(tài)中抓取用FIB準(zhǔn)備的樣本并且在斷電狀態(tài)中松開(kāi)用FIB準(zhǔn)備的樣本，在斷電狀態(tài)中抓取用FIB準(zhǔn)備的樣本并且在通電狀態(tài)中松開(kāi)用FIB準(zhǔn)備的樣本，或者在斷電狀態(tài)中抓取用FIB準(zhǔn)備的樣本并且在斷電狀態(tài)中松開(kāi)用FIB準(zhǔn)備的樣本。
裝卸組合件150，以及可能的抓取元件155，可以是手工操作的和/或機(jī)器人操作的(自動(dòng)化的)，以使得在FIB腔110中準(zhǔn)備樣本、將樣本傳送到電子顯微鏡腔160和/或在電子顯微鏡腔160中檢查樣本期間執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)工序步驟一旦被發(fā)起就能在只要很少或幾乎不要人類交互的情況下執(zhí)行。某些工序步驟也可以被先前的工序步驟自動(dòng)發(fā)起，而只要很少或幾乎不要人類交互。
電子顯微鏡腔160可以是傳統(tǒng)或未來(lái)開(kāi)發(fā)的真空腔或其他類型的腔，在其中可執(zhí)行電子顯微鏡工序。電子顯微鏡腔160可包括臺(tái)180，該臺(tái)180用于支撐檢查柵格170，或者如果未使用檢查柵格170，則用于支撐用FIB準(zhǔn)備的樣本和/或用于與裝卸組合件150協(xié)同工作以在檢查期間對(duì)用FIB準(zhǔn)備的樣本進(jìn)行定位和定向。電子顯微鏡腔160還包括用于檢查用FIB準(zhǔn)備的樣本的檢查裝置190。在一個(gè)實(shí)施例中，檢查裝置190包括透射電子顯微鏡(TEM)。當(dāng)然，檢查裝置190也可包括其他顯微鏡裝置，包括但不限于掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡、掃描探針顯微鏡、掃描隧道顯微鏡(STM)或近場(chǎng)光學(xué)掃描顯微鏡。檢查裝置190還可包括不同于電子顯微鏡的檢查裝置，或者除電子顯微鏡之外還包括其他檢查裝置，例如離子或光學(xué)顯微鏡。但是，僅為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，這里提及任何顯微鏡裝置或設(shè)備可能是指電子顯微鏡設(shè)備，雖然這種提及是打算也包括其他顯微鏡設(shè)備，例如離子或光學(xué)顯微鏡。檢查裝置190還可包括多于一個(gè)顯微鏡裝置。例如，電子顯微鏡腔160和/或系統(tǒng)100可包括多個(gè)腔，每個(gè)腔用于檢查過(guò)程中的一個(gè)或多個(gè)步驟，以便一個(gè)或多個(gè)腔可被用于檢查和/或更多的樣本準(zhǔn)備步驟。
在系統(tǒng)100操作的一個(gè)實(shí)施例中，可能通過(guò)操縱臺(tái)130和/或裝卸組合件150來(lái)在FIB腔110中對(duì)要檢查的襯底140進(jìn)行定向。然后，執(zhí)行傳統(tǒng)或未來(lái)開(kāi)發(fā)的FIB過(guò)程，以限定來(lái)自襯底140的樣本以供后續(xù)檢查。然后該樣本通過(guò)手工操作和/或機(jī)器人操作被抓取元件155抓取、嚙合、緊固或以其他方式捕捉(以下統(tǒng)稱為“捕捉”)，隨后通過(guò)手工操作和/或機(jī)器人操作被從FIB腔110移除。然后裝卸組合件150和抓取元件155將用FIB準(zhǔn)備的樣本傳送到電子顯微鏡腔160并對(duì)用FIB準(zhǔn)備的樣本進(jìn)行定向以供電子顯微鏡裝置190檢查。用FIB準(zhǔn)備的樣本的傳送和/或定向可以是手工操作或機(jī)器人操作的(自動(dòng)化的)。
在檢查期間用FIB準(zhǔn)備的樣本可保持被抓取元件155捕捉。在另一個(gè)實(shí)施例中，在檢查之前，裝卸組合件150和抓取元件155要在檢查柵格170上對(duì)用FIB準(zhǔn)備的樣本進(jìn)行定位和定向，以便用FIB準(zhǔn)備的樣本在檢查之前被抓取元件155松開(kāi)。此外，或者作為替換，裝卸組合件150和抓取元件155可以在放置在電子顯微鏡腔160中之前在檢查柵格170上對(duì)用FIB準(zhǔn)備的樣本進(jìn)行定位和/或定向，其中在用FIB準(zhǔn)備的樣本被抓取元件155松開(kāi)之后，隨后在電子顯微鏡腔160中檢查柵格170被定位和/或定向。
系統(tǒng)100的操作可能不需要在通過(guò)電子顯微鏡進(jìn)行檢查之前從FIB腔移除用FIB準(zhǔn)備的樣本。例如，單個(gè)腔(或多個(gè)帶腔的工具)可包括FIB裝置120和電子顯微鏡裝置190兩者。因此，用FIB準(zhǔn)備的樣本可以僅僅在FIB和電子顯微鏡裝置120、190之間被輸送，并且被裝卸組合件150和抓取元件155適當(dāng)?shù)囟ㄏ颍蛘咴贔IB裝置120被重新定位為遠(yuǎn)離樣本并且電子顯微鏡裝置190被重新定位為緊鄰樣本以便檢查的同時(shí)，用FIB準(zhǔn)備的樣本可以基本上保持靜止。
在某些實(shí)施例中，檢查柵格170可包括抓取裝置或其他用于耦合或緊固樣本的裝置，例如一個(gè)或多個(gè)閂鎖、夾具、插座、手柄、它們的組合，等等。這種抓取裝置可包括和/或類似以下所述的抓取元件的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，檢查柵格170可包括這樣的抓取裝置，該抓取裝置包括兩個(gè)或更多個(gè)抓取構(gòu)件，這兩個(gè)抓取構(gòu)件偏向彼此或以其他方式緊鄰或接觸，其中抓取構(gòu)件可具有彈性或可偏性。在這種實(shí)施例中，用FIB準(zhǔn)備的樣本可被促使去到抓取構(gòu)件之間的位置，并且被抓取元件155松開(kāi)，以便檢查柵格170抓取構(gòu)件的可偏性質(zhì)可以緊固樣本而不要求樣本被焊接或以其他方式永久地固定到檢查柵格170上。檢查柵格170的抓取構(gòu)件還可以具有與用FIB準(zhǔn)備的樣本的外部或其他輪廓相對(duì)應(yīng)的內(nèi)部或其他輪廓，例如可被配置為或許在一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的位置上使相對(duì)于檢查柵格170緊固的樣本剛化(rigidize)，或以其他方式改進(jìn)或幫助相對(duì)于檢查柵格170緊固的樣本。
因此，在某些實(shí)施例中，抓取元件155可被用于最初在檢查柵格170上定位樣本、松開(kāi)樣本并且隨后重新抓取樣本并以新的方位在檢查柵格170上對(duì)樣本進(jìn)行重新定向和定位。類似地，在某些實(shí)施例中，抓取元件155可被用于最初在檢查柵格170上定位樣本，松開(kāi)樣本，隨后重新抓取樣本以將樣本傳送到另一個(gè)檢查和/或處理環(huán)境，例如另外的顯微鏡腔。
參考圖2，其中示出的是根據(jù)本公開(kāi)的各個(gè)方面的抓取元件200的一個(gè)實(shí)施例的至少一部分的示意圖。在一個(gè)實(shí)施例中，抓取元件200可用于圖1所示的系統(tǒng)100中，例如起抓取元件155的作用。抓取元件200可包括主體210，該主體210之上或之中形成了結(jié)合墊215。抓取元件200還包括促動(dòng)器220，用于抓取例如通過(guò)FIB技術(shù)從襯底202準(zhǔn)備的樣本205。促動(dòng)器220包括一個(gè)或多個(gè)促動(dòng)構(gòu)件230，這些促動(dòng)構(gòu)件可以是或可以包括帶狀直線式構(gòu)件和/或其他形狀的構(gòu)件。促動(dòng)構(gòu)件230的遠(yuǎn)端240可以是主體210的一部分或者可以以其他方式耦合到主體210。促動(dòng)構(gòu)件230的近端也可以或許通過(guò)隔離構(gòu)件250彼此耦合。作為替換，促動(dòng)構(gòu)件230中的一個(gè)或多個(gè)可基本上跨越促動(dòng)器220的寬度，其可能具有成角度的或弓形凹陷輪廓(例如朝著主體210的中央部分歪斜，就像圖2中那樣)或者成角度的或弓形凸起輪廓(例如遠(yuǎn)離主體210的中央部分歪斜)。
促動(dòng)器220還包括作為促動(dòng)構(gòu)件230的一部分或者耦合到促動(dòng)構(gòu)件230的抓取構(gòu)件270。抓取構(gòu)件270被配置為在抓取元件200的激活或解除激活時(shí)緊固用FIB準(zhǔn)備的樣本205。例如，促動(dòng)構(gòu)件230可被配置為響應(yīng)于暴露到熱能而膨脹和收縮。這種暴露可以通過(guò)采用加熱燈、加熱板或加熱爐來(lái)實(shí)現(xiàn)。局部加熱也可用激光設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，促動(dòng)構(gòu)件230被配置為響應(yīng)于由沿促動(dòng)構(gòu)件230傳播的電流所生成的熱能而膨脹和收縮。例如，促動(dòng)構(gòu)件230或抓取元件200的其他部分可包括響應(yīng)于電流而溫度增大的電阻性元件或材料。因此，促動(dòng)構(gòu)件230可直接或間接地耦合到結(jié)合墊215或其他用于與電流或電壓源互連的裝置。
在抓取元件200響應(yīng)于電阻性加熱而被激活或解除激活的實(shí)施例中，可在促動(dòng)器220內(nèi)提供這種電阻性加熱的電阻性元件可包括一段電阻性材料，例如單晶硅、摻雜的多晶硅和/或其他傳統(tǒng)的或未來(lái)開(kāi)發(fā)的響應(yīng)于電流生成熱能的材料。電阻性元件可位于促動(dòng)構(gòu)件230之中或之上，或者抓取元件200之中或之上的與促動(dòng)構(gòu)件230的距離充分短的其他位置處，以便當(dāng)抓取元件200被激活時(shí)由電阻性元件散逸的熱能足以導(dǎo)致促動(dòng)構(gòu)件230響應(yīng)于熱能而膨脹和收縮。
作為補(bǔ)充或作為替換，促動(dòng)構(gòu)件230可以被配置為響應(yīng)于暴露到施加在抓取構(gòu)件270上或施加到促動(dòng)構(gòu)件230的偏置電壓而膨脹和收縮。這種偏置可通過(guò)將促動(dòng)構(gòu)件230或抓取構(gòu)件270與電壓源互連而實(shí)現(xiàn)，其中可能采用結(jié)合墊215作為這種互連裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，促動(dòng)構(gòu)件230可被配置為不是響應(yīng)于熱能而膨脹和/或收縮，以便促動(dòng)構(gòu)件230可能不是以熱的方式來(lái)促動(dòng)的，而是通過(guò)其他裝置來(lái)促動(dòng)的。在一個(gè)實(shí)施例中，促動(dòng)構(gòu)件230，或其某些部分，和/或與其相關(guān)聯(lián)的支撐結(jié)構(gòu)，可包括形狀記憶合金，其中包括可被以電和/或熱的方式激活的那些。
促動(dòng)構(gòu)件230在其響應(yīng)于暴露到熱能而溫度增大時(shí)膨脹。雖然本公開(kāi)預(yù)期了多種熱膨脹方案(例如幾何條件、熱膨脹系數(shù)和相應(yīng)的膨脹方向)，但是圖示實(shí)施例將促動(dòng)構(gòu)件230示為長(zhǎng)度比寬度或高度大得多。從而，暴露到熱能將會(huì)導(dǎo)致促動(dòng)構(gòu)件230在長(zhǎng)度上的膨脹大于在任何其他方向上的膨脹。但是，由于促動(dòng)構(gòu)件230的末端240是固定的，因此促動(dòng)構(gòu)件230在長(zhǎng)度上的膨脹將會(huì)導(dǎo)致它們朝著主體210的中央部分皺起或平移。因此，促動(dòng)構(gòu)件230和隔離構(gòu)件250的中心將會(huì)朝著主體210的中央部分平移。由于促動(dòng)構(gòu)件230的中點(diǎn)可能都在相同方向上偏離中心歪斜，因此在膨脹期間促動(dòng)構(gòu)件230中的每一個(gè)將會(huì)在相同方向上皺起或平移。
隔離構(gòu)件250朝著主體210的中央部分的后續(xù)平移導(dǎo)致抓取構(gòu)件270的相對(duì)的部分之間的角度減小。因此，除了隔離構(gòu)件250朝著主體210的中央部分平移外，抓取構(gòu)件270也可能向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而抓取用FIB準(zhǔn)備的樣本205的相對(duì)的側(cè)。
在一個(gè)實(shí)施例中，在激活定位中抓取構(gòu)件270的定位，例如在響應(yīng)于暴露到熱能的定位之后的定位，可以是松開(kāi)樣本的定位。在這種實(shí)施例中，抓取構(gòu)件270可在斷電條件下緊固用FIB準(zhǔn)備的樣本205。即，抓取構(gòu)件270可響應(yīng)于熱能或其他激活手段彼此膨脹開(kāi)來(lái)或分離，并且一旦去除熱能或其他激活手段，則可能收縮到閉合的位置。因此，只有最初要在抓取樣本205之前、將抓取構(gòu)件270定位在樣本205附近時(shí)才需要熱能或其他激活手段，以使得當(dāng)在腔或工具之間輸送用FIB準(zhǔn)備的樣本205的同時(shí)或者當(dāng)在腔或工具內(nèi)對(duì)用FIB準(zhǔn)備的樣本205進(jìn)行定位或定向期間，不需要連續(xù)施加熱能。
在一個(gè)實(shí)施例中，抓取元件200可被制造為微電子機(jī)械(MEMS)設(shè)備。例如，一個(gè)絕緣層以及一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電層可被相繼堆疊在襯底上。主體210和促動(dòng)器220可通過(guò)顯微機(jī)械加工和/或傳統(tǒng)的或未來(lái)開(kāi)發(fā)的蝕刻過(guò)程而被限定在導(dǎo)電層中，其中可能采用光阻材料或其他材料的掩膜。結(jié)合墊215可由與主體210相同的導(dǎo)電層形成，或者結(jié)合墊215可被限定在限定主體210的導(dǎo)電層之上的第二導(dǎo)電層之中。抓取元件200還包括用于與裝卸組合件(例如圖1所示的裝卸組合件150)接口的裝置，雖然這種接口裝置并不受本公開(kāi)的范圍所限。這種接口裝置也可被限定在限定主體210的層中。絕緣層可包括未摻雜的硅、二氧化硅、其他氧化物或電絕緣材料，并且一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電層可包括摻雜的多晶硅、金和/或其他導(dǎo)電材料。
參考圖3，其中示出的是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)方面的抓取元件300的另一個(gè)實(shí)施例的至少一部分的示意圖。
抓取元件300可包括主體310，該主體310之上或之中形成了結(jié)合墊315。抓取元件300還可包括促動(dòng)器320，用于捕捉通過(guò)FIB技術(shù)從襯底302準(zhǔn)備的樣本305。促動(dòng)器320包括一個(gè)或多個(gè)促動(dòng)構(gòu)件330，這些促動(dòng)構(gòu)件可以是或可以包括帶狀直線式構(gòu)件和/或其他形狀的構(gòu)件。促動(dòng)構(gòu)件330的末端340可以是主體310的一部分或者可以以其他方式耦合到主體310。促動(dòng)構(gòu)件330也可以在其中點(diǎn)350處或附近耦合到彼此，耦合或許是通過(guò)隔離構(gòu)件進(jìn)行的。此外，中點(diǎn)350可具有朝著或遠(yuǎn)離主體310的中央位置略微偏移或歪斜的中性位置。在圖示實(shí)施例中，中點(diǎn)350遠(yuǎn)離主體310的中央部分歪斜。
抓取元件300還包括抓取構(gòu)件370，該抓取構(gòu)件370是促動(dòng)構(gòu)件330的一部分或者耦合到促動(dòng)構(gòu)件330。抓取構(gòu)件370被配置為在抓取元件300被激活或解除激活時(shí)緊固用FIB準(zhǔn)備的305。例如，抓取構(gòu)件370可包括壓縮結(jié)合末端執(zhí)行器375，該壓縮結(jié)合末端執(zhí)行器375被配置為與用FIB準(zhǔn)備的樣本305接口。當(dāng)然，壓縮結(jié)合末端執(zhí)行器375的形狀并不局限于圖3所示的基本上半球或半圓的形狀，并且可以具有其他形狀，以與用FIB準(zhǔn)備的樣本305接口，以便幫助從襯底302移除樣本305。例如，壓縮結(jié)合末端執(zhí)行器375可以具有弓形的、成角度的或直線的凹陷形狀，這種形狀可幫助將壓縮結(jié)合末端執(zhí)行器375引導(dǎo)到用FIB準(zhǔn)備的樣本305的邊緣。壓縮結(jié)合末端執(zhí)行器375可以是或可以包括膜或其他表面處理，這種膜或其他表面處理是有延展性的、導(dǎo)熱的和/或?qū)щ姷?，以幫助與用FIB準(zhǔn)備的樣本305結(jié)合。例如，該膜可以包括金、銀、銦和/或其他材料。壓縮結(jié)合末端執(zhí)行器375的表面處理或表面上經(jīng)處理的部分可以是、可以包括或可以產(chǎn)生自一個(gè)或多個(gè)過(guò)程，這些過(guò)程修改壓縮結(jié)合末端執(zhí)行器375的表面或以其他方式增強(qiáng)結(jié)合能力。這種膜和/或表面處理可采用納米管結(jié)構(gòu)或材料或其他可能的紋理構(gòu)成，其可以提供固有的順從性和/或增大范德瓦耳斯(Van der Waals)結(jié)合力。
促動(dòng)構(gòu)件330可被配置為響應(yīng)于暴露到熱能而膨脹和收縮。這種暴露可以通過(guò)采用加熱燈、加熱板或加熱爐來(lái)實(shí)現(xiàn)。局部加熱也可用激光設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，促動(dòng)構(gòu)件330被配置為響應(yīng)于由沿促動(dòng)構(gòu)件330或抓取元件300的其他部分傳播的電流所生成的熱能而膨脹和收縮。例如，促動(dòng)構(gòu)件330可包括響應(yīng)于電流而溫度增大的電阻性元件或材料。因此，促動(dòng)構(gòu)件330可直接或間接地耦合到結(jié)合墊315或其他用于與電流或電壓源互連的裝置。
在抓取元件300響應(yīng)于電阻性加熱而被激活的實(shí)施例中，可在促動(dòng)器320內(nèi)提供這種電阻性加熱的電阻性元件可包括一段電阻性材料，例如摻雜的多晶硅和/或其他傳統(tǒng)的或未來(lái)開(kāi)發(fā)的響應(yīng)于電流而散逸熱能的材料。電阻性元件可位于促動(dòng)構(gòu)件330之中或之上，或者抓取元件300之中或之上的與促動(dòng)構(gòu)件330的距離充分短的其他位置處，以便當(dāng)抓取元件300被激活時(shí)由電阻性元件散逸的熱能足以導(dǎo)致促動(dòng)構(gòu)件330響應(yīng)于熱能而膨脹和收縮。作為補(bǔ)充或作為替換，促動(dòng)構(gòu)件330可以被配置為響應(yīng)于暴露到施加到促動(dòng)構(gòu)件330的偏置電壓而膨脹和收縮。這種偏置可通過(guò)將促動(dòng)構(gòu)件330與電壓源互連而實(shí)現(xiàn)，其中可能采用結(jié)合墊315作為這種互連裝置。促動(dòng)構(gòu)件330在其響應(yīng)于暴露到熱能而溫度增大時(shí)膨脹。雖然本公開(kāi)預(yù)期了多種熱膨脹方案(例如幾何條件、熱膨脹系數(shù)和相應(yīng)的膨脹方向)，但是圖示實(shí)施例將促動(dòng)構(gòu)件330示為長(zhǎng)度比寬度或高度大得多。從而，暴露到熱能將會(huì)導(dǎo)致促動(dòng)構(gòu)件330在長(zhǎng)度上的膨脹大于在任何其他方向上的膨脹。但是，由于促動(dòng)構(gòu)件330的末端340是固定的，因此促動(dòng)構(gòu)件330在長(zhǎng)度上的膨脹將會(huì)導(dǎo)致它們皺起。因此，促動(dòng)構(gòu)件330的中點(diǎn)350將會(huì)橫向平移。由于促動(dòng)構(gòu)件330的中點(diǎn)350可能都在相同方向上偏離中心歪斜，因此在膨脹期間促動(dòng)構(gòu)件330中的每一個(gè)將會(huì)在相同方向上皺起。
促動(dòng)構(gòu)件330的中點(diǎn)350遠(yuǎn)離主體310的中央部分的平移導(dǎo)致抓取構(gòu)件370也遠(yuǎn)離主體310的中央部分平移。因此，壓縮結(jié)合末端執(zhí)行器375將會(huì)與用FIB準(zhǔn)備的樣本305接觸。壓縮結(jié)合末端執(zhí)行器375可以僅通過(guò)由于促動(dòng)構(gòu)件330的膨脹而經(jīng)由抓取構(gòu)件370施加的力而與用FIB準(zhǔn)備的樣本305結(jié)合。但是，可通過(guò)暴露到聲能和/或熱能而輔助末端執(zhí)行器375和用FIB準(zhǔn)備的樣本305之間的結(jié)合。這種暴露到熱能可能如上所述，其中暴露到熱能和/或去除熱能導(dǎo)致在末端執(zhí)行器375和用FIB準(zhǔn)備的樣本305之間形成機(jī)械和/或化學(xué)結(jié)合。暴露到聲能可包括從位于抓取元件300中央或遠(yuǎn)離抓取元件300處的源輻射高頻聲波或壓力波。
在一個(gè)實(shí)施例中，圖3所示的抓取構(gòu)件370的定位可以是偏置或激活定位，例如在響應(yīng)于暴露到熱能的定位之后的定位。因此，只有最初緊固用FIB準(zhǔn)備的樣本305時(shí)才需要熱能或其他激活手段，以使得當(dāng)在腔或工具之間輸送用FIB準(zhǔn)備的樣本305的同時(shí)或者當(dāng)在腔或工具內(nèi)對(duì)用FIB準(zhǔn)備的樣本205進(jìn)行定位或定向期間，不需要連續(xù)施加熱能或其他激活手段。
在另一個(gè)實(shí)施例中，抓取構(gòu)件370可以剛性地耦合到主體310。在這種實(shí)施例中，抓取元件300可能不包括促動(dòng)構(gòu)件330或任何其他促動(dòng)組件。即，僅通過(guò)定位主體310，就可將抓取構(gòu)件370定位成緊鄰用FIB準(zhǔn)備的樣本305或與用FIB準(zhǔn)備的樣本305相接觸。隨后可以例如通過(guò)傳導(dǎo)電流經(jīng)過(guò)抓取構(gòu)件370可使抓取構(gòu)件370暴露到熱能，從而熱能可熔化或催化末端執(zhí)行器375的一部分或者以其他方式幫助抓取構(gòu)件370與用FIB準(zhǔn)備的樣本305的結(jié)合。用FIB準(zhǔn)備的樣本305可包括一層具有相當(dāng)大的硬度的材料，例如鉑或鎢，以提供一個(gè)堅(jiān)硬的表面，例如在形成抓取構(gòu)件370和用FIB準(zhǔn)備的樣本305之間的壓縮結(jié)合期間，抓取構(gòu)件370可被按壓到該表面上。從而，除了將抓取元件300的至少一部分暴露到熱能和/或其他能量外，或者作為將抓取元件300的至少一部分暴露到熱能和/或其他能量的替換，激活抓取元件300可包括從物理上定位抓取元件300。
參考圖4A，其中示出的是根據(jù)本公開(kāi)的各個(gè)方面的抓取元件400A的另一個(gè)實(shí)施例的至少一部分的示意圖。抓取元件400A在構(gòu)成和制造上可以與圖2所示的抓取元件200基本類似，并且可用于電子顯微鏡系統(tǒng)中，例如圖1所示的系統(tǒng)。
抓取元件400A可包括主體410，該主體410之上或之中形成了結(jié)合墊415。抓取元件400A還包括促動(dòng)器420，用于抓取例如通過(guò)FIB技術(shù)從襯底402準(zhǔn)備的樣本405。促動(dòng)器420包括一個(gè)或多個(gè)促動(dòng)構(gòu)件430，這些促動(dòng)構(gòu)件可以是或可以包括帶狀直線式構(gòu)件和/或其他形狀的構(gòu)件。促動(dòng)構(gòu)件430的第一末端440可以是主體410的一部分或者可以以其他方式耦合到主體410。
促動(dòng)構(gòu)件430在與主體410相反的末端上還包括抓取構(gòu)件470A。抓取構(gòu)件470A可以是促動(dòng)構(gòu)件430的一部分或者耦合到促動(dòng)構(gòu)件430。抓取構(gòu)件470A被配置為在抓取元件400A的激活或解除激活時(shí)緊固用FIB準(zhǔn)備的樣本405。例如，抓取構(gòu)件470A可包括三角尖端475，該三角尖端被配置為適配在用FIB準(zhǔn)備的樣本405周圍或與其他方式與用FIB準(zhǔn)備的樣本405相對(duì)應(yīng)。作為補(bǔ)充或作為替換，抓取構(gòu)件470A可被配置為與例如在FIB過(guò)程期間形成在襯底402和/或樣本405中的一個(gè)或多個(gè)孔、縫隙、凹陷、缺口、槽、溝或其他開(kāi)口403配合、嚙合、適配或以其他方式相對(duì)應(yīng)。尖端475的形狀并不局限于圖4A所示的三角形或鈍角三角形，而可以是其他形狀，以適配到用FIB準(zhǔn)備的樣本405周圍和/或適配到開(kāi)口403中，以抓取樣本405和從襯底402上移除樣本405。
促動(dòng)構(gòu)件430可被配置為響應(yīng)于暴露到熱能而膨脹和收縮。這種暴露可以通過(guò)采用加熱燈、加熱板或加熱爐來(lái)實(shí)現(xiàn)。局部加熱也可用激光設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，促動(dòng)構(gòu)件430被配置為響應(yīng)于由沿促動(dòng)構(gòu)件430或抓取元件400A的其他部分傳播的電流所生成的熱能而膨脹和收縮。例如，促動(dòng)構(gòu)件430可包括響應(yīng)于電流而溫度增大的電阻性元件或材料。因此，促動(dòng)構(gòu)件430可直接或間接地耦合到結(jié)合墊415或其他用于與電流或電壓源互連的裝置。
在抓取元件400A響應(yīng)于電阻性加熱而被激活的實(shí)施例中，可在促動(dòng)器420內(nèi)提供這種電阻性加熱的電阻性元件可包括一段電阻性材料，例如摻雜的多晶硅和/或其他傳統(tǒng)的或未來(lái)開(kāi)發(fā)的響應(yīng)于電流生成熱能的材料。電阻性元件可位于促動(dòng)構(gòu)件430之中或之上，或者抓取元件400A之中或之上的與促動(dòng)構(gòu)件430的距離充分短的其他位置處，以便當(dāng)抓取元件400A被激活時(shí)由電阻性元件散逸的熱能足以導(dǎo)致促動(dòng)構(gòu)件430響應(yīng)于熱能而膨脹和收縮。
作為補(bǔ)充或作為替換，促動(dòng)構(gòu)件430可以被配置為響應(yīng)于暴露到施加在抓取構(gòu)件470A上或施加到促動(dòng)構(gòu)件430的偏置電壓而膨脹和收縮。這種偏置可通過(guò)將促動(dòng)構(gòu)件430或抓取構(gòu)件470A與電壓源互連而實(shí)現(xiàn)，其中可能采用結(jié)合墊415作為這種互連裝置。
促動(dòng)構(gòu)件430在其響應(yīng)于暴露到熱能而溫度增大時(shí)膨脹。雖然本公開(kāi)預(yù)期了多種熱膨脹方案(例如幾何條件、熱膨脹系數(shù)和相應(yīng)的膨脹方向)，但是圖示實(shí)施例將促動(dòng)構(gòu)件430示為長(zhǎng)度比寬度或高度大得多。從而，暴露到熱能將會(huì)導(dǎo)致促動(dòng)構(gòu)件430在長(zhǎng)度上的膨脹大于在任何其他方向上的膨脹。促動(dòng)構(gòu)件430的膨脹將會(huì)導(dǎo)致抓取構(gòu)件470A遠(yuǎn)離主體410在橫向伸展。因此，抓取構(gòu)件470A將會(huì)與用FIB準(zhǔn)備的樣本405接口。用FIB準(zhǔn)備的樣本405和尖端475的傾斜表面的相互作用將會(huì)導(dǎo)致抓取構(gòu)件分離到必要的程度，以使得抓取構(gòu)件470A將會(huì)至少部分地滑過(guò)用FIB準(zhǔn)備的樣本的邊緣。當(dāng)從熱能暴露或其他激活手段中去除抓取元件400A時(shí)，抓取構(gòu)件470A將會(huì)朝著圖4A所示的中性位置偏移，從而抓取用FIB準(zhǔn)備的樣本405的側(cè)面并捕捉用FIB準(zhǔn)備的樣本405以便進(jìn)行隨后的平移、定位和/或定向。
在一個(gè)實(shí)施例中，促動(dòng)構(gòu)件430可以是柔性構(gòu)件，所述柔性構(gòu)件被配置為沒(méi)有響應(yīng)于熱能的激活或其他激活的情況下抓取用FIB準(zhǔn)備的樣本405。例如，可以使促動(dòng)構(gòu)件430緊鄰用FIB準(zhǔn)備的樣本405，然后將其按壓在樣本405的末端上。由于促動(dòng)構(gòu)件430可以是柔性構(gòu)件，因此它們可能響應(yīng)于被強(qiáng)制處于構(gòu)件430之間的用FIB準(zhǔn)備的樣本405而分離。但是，促動(dòng)構(gòu)件430的柔性性質(zhì)可能導(dǎo)致它們?cè)谘貥颖?05的側(cè)面向下滑動(dòng)時(shí)捏擠或抓取用FIB準(zhǔn)備的樣本405。然后，可以使用FIB準(zhǔn)備的樣本405完全從襯底402切斷，以使得它僅通過(guò)其與柔性促動(dòng)構(gòu)件430之間的互相作用適配而保持被捕捉。從而，除了將抓取元件400A暴露到熱能、靜電能和/或壓電驅(qū)動(dòng)能或手段之外，或者作為將抓取元件400A暴露到熱能、靜電能和/或壓電驅(qū)動(dòng)能或手段的替換，促動(dòng)抓取元件400A可包括以物理方式定位抓取元件400A。
同時(shí)參考圖4B和4C，其中示出的是圖4A所示的抓取元件400A的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖，在這里用標(biāo)號(hào)400B來(lái)標(biāo)示它。除了下面可能描述的外，抓取元件400B可以與抓取元件400A基本類似。從而，在圖示實(shí)施例中，抓取元件400B包括與圖4A所示的抓取構(gòu)件470A基本類似的抓取構(gòu)件470B。
但是，抓取構(gòu)件470B中的每一個(gè)包括內(nèi)部輪廓475，該內(nèi)部輪廓475被配置為與用FIB準(zhǔn)備的樣本405的輪廓嚙合、配合或以其他方式至少部分地相對(duì)應(yīng)。例如，內(nèi)部輪廓475可具有與樣本405中的一個(gè)或多個(gè)凹陷或開(kāi)口407相對(duì)應(yīng)的堞形、齒形、鋸齒形或其他波浪形的輪廓，正如圖4B和4C所示的實(shí)施例中那樣。因此，在抓取元件400B被定位在樣本405上時(shí)，抓取元件400B的內(nèi)部輪廓475可以與樣本405的至少一部分相嚙合，如圖4C所示。當(dāng)然，樣本405的截面形狀可能不符合或類似圖4B和4C所示的樣本405的基本上矩形的截面。此外，這種具有基本上非矩形的截面的用FIB準(zhǔn)備的樣本也可用于本公開(kāi)范圍內(nèi)的其他實(shí)施例，包括以上所述的那些。
在某些實(shí)施例中，當(dāng)抓取元件400B被定位在樣本405上方時(shí)，樣本405可促使抓取構(gòu)件470B分開(kāi)或以其他方式使抓取構(gòu)件470B偏轉(zhuǎn)。因此，抓取構(gòu)件470B的某些實(shí)施例可包括帶角度的、斜坡?tīng)畹?、凹陷的、凸起的或其他形狀的表?例如表面476)，該表面可以響應(yīng)于與樣本的接觸而促使抓取構(gòu)件470分開(kāi)，和/或可幫助將抓取元件400B引導(dǎo)到樣本405上。抓取構(gòu)件470B還可在抓取元件400B被定位在樣本405上方時(shí)被激活或解除激活，激活或解除激活例如是通過(guò)暴露到電能和/或熱能和/或其他激活手段(包括以上所述的那些)而進(jìn)行的。
此外，抓取構(gòu)件470B可能不像圖4B和4C和此處的其他實(shí)施例中那樣是彼此的鏡像。例如，可以只有抓取構(gòu)件470B中的第一抓取構(gòu)件具有上述內(nèi)部輪廓475，該內(nèi)部輪廓475可基本上與樣本405的輪廓至少一部分相對(duì)應(yīng)，而第二抓取構(gòu)件可具有基本上平坦的輪廓、或者不是第一抓取輪廓475的鏡像或與之相對(duì)應(yīng)的輪廓。在這種實(shí)施例中，第二抓取構(gòu)件的輪廓也可以不與樣本405的輪廓的任何部分相對(duì)應(yīng)。當(dāng)然，抓取元件400B的抓取構(gòu)件470B之間的這種相異性也可適用于本公開(kāi)的范圍內(nèi)的抓取元件的其他實(shí)施例。
同時(shí)參考圖4D和4E，其中示出的是圖4A所示的抓取元件400A的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖，在這里用標(biāo)號(hào)400C來(lái)標(biāo)示它。除了下面可能描述的外，抓取元件400C可以與抓取元件400A基本類似。從而，在圖示實(shí)施例中，抓取元件400C包括與圖4A所示的抓取構(gòu)件470A基本類似的抓取構(gòu)件470C。
但是，抓取構(gòu)件470C中的每一個(gè)包括內(nèi)部輪廓475，該內(nèi)部輪廓475被配置為與用FIB準(zhǔn)備的樣本405配合或以其他方式至少部分地相對(duì)應(yīng)。圖4D和4E還示出樣本405可具有除了這里示出的基本上矩形的截面之外的截面形狀。例如，圖4E和4E所示的樣本405具有基本上三角形的截面。在其他實(shí)施例中，樣本405的截面可具有其他幾何形狀，包括非對(duì)稱或不規(guī)則形狀。但是，不論樣本405的特定截面形狀如何，抓取構(gòu)件470C的內(nèi)部輪廓475都可以基本上符合、嚙合、配合或以其他方式對(duì)應(yīng)于樣本405的截面形狀。在某些實(shí)施例中，抓取構(gòu)件470C的內(nèi)部輪廓475與樣本405的截面之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可能足以允許抓取元件400C通過(guò)撕扯、劈開(kāi)、打破、折斷、分裂或以其他方式損壞樣本405中的將樣本405連接到襯底402的漸縮的、頸縮的、細(xì)的或其他部分來(lái)從襯底402移除樣本405，移除可能只通過(guò)抓取樣本405并使抓取元件400C遠(yuǎn)離襯底402平移來(lái)進(jìn)行。
在某些實(shí)施例中，當(dāng)抓取元件400C被定位在樣本405上方時(shí)，樣本405可促使抓取構(gòu)件470C分開(kāi)或以其他方式使抓取構(gòu)件470C偏轉(zhuǎn)。因此，抓取構(gòu)件470C的某些實(shí)施例可包括帶角度的、斜坡?tīng)畹?、凹陷的、凸起的或其他形狀的表?例如表面476)，該表面可以響應(yīng)于與樣本的接觸而促使抓取構(gòu)件470分開(kāi)，和/或可幫助將抓取元件400B引導(dǎo)到樣本405上。抓取構(gòu)件470B還可在抓取元件400B被定位在樣本405上方時(shí)被激活或解除激活，激活或解除激活例如是通過(guò)暴露到電能和/或熱能和/或其他激活手段(包括以上所述的那些)而進(jìn)行的。
此外，抓取構(gòu)件470B可能不像圖4B和4C中所示實(shí)施例和此處的其他實(shí)施例中那樣是彼此的鏡像。例如，可以只有抓取構(gòu)件470B中的第一抓取構(gòu)件具有上述內(nèi)部輪廓475，該內(nèi)部輪廓475可基本上與樣本405的輪廓至少一部分相對(duì)應(yīng)，而第二抓取構(gòu)件可具有基本上平坦的輪廓、或者不是第一抓取輪廓475的鏡像或與之相對(duì)應(yīng)的輪廓。在這種實(shí)施例中，第二抓取構(gòu)件的輪廓也可以不與樣本405的輪廓的任何部分相對(duì)應(yīng)。當(dāng)然，抓取元件400B的抓取構(gòu)件470B之間的這種相異性也可適用于本公開(kāi)的范圍內(nèi)的抓取元件的其他實(shí)施例。
參考圖5，其中示出的是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)方面構(gòu)成的抓取元件500的另一個(gè)實(shí)施例的至少一部分的示意圖。抓取元件500可用于電子顯微鏡系統(tǒng)中，例如圖1所示的系統(tǒng)100中，并且在其他方面可以類似于參考圖1-3和4A-4E描述的抓取元件。
抓取元件500包括主體510，在一個(gè)實(shí)施例中該主體510基本上包括導(dǎo)線段。主體510可包括鎢或其他材料，從所述鎢或其他材料可從導(dǎo)線段形成探針。例如，主體可包括鎢導(dǎo)線段，該鎢導(dǎo)線段的末端515被蝕刻或以其他方式形成為探針尖端。在一個(gè)實(shí)施例中，從主體510形成的探針的尖端可具有在約0.1mm到約1.0mm之間的直徑，并且可以具有小于約20nm的尖端曲率半徑。當(dāng)然，末端515的形狀并不局限于圖5所示的形狀，而可以是其他形狀以與用FIB準(zhǔn)備的樣本405接口，以便從襯底402移除樣本405。例如，末端515可以具有弓形或基本上直線形的凹陷形狀，以及其他形狀，包括那些可能幫助將其引導(dǎo)到用FIB準(zhǔn)備的樣本405的邊緣的形狀。
主體510的末端515的至少一部分可被涂覆以可延展層520。可延展層520可包括金、銀、銦、它們的合金和/或其他可延展材料。這樣，末端515可充當(dāng)被配置為與用FIB準(zhǔn)備的樣本505接口的壓縮結(jié)合末端執(zhí)行器。
在操作期間，可通過(guò)定位主體510而將末端515定位成與用FIB準(zhǔn)備的樣本405緊鄰或接觸。末端515隨后可被暴露到熱能、壓縮能和/或聲能，從而能量可軟化或熔化可延展層520的至少一部分或以其他方式將主體510結(jié)合到用FIB準(zhǔn)備的樣本405。用FIB準(zhǔn)備的樣本405可包括一層具有相當(dāng)大的硬度的材料，例如鉑或鎢，以提供一個(gè)堅(jiān)硬的表面，主體510可被按壓到該表面上。
參考圖6，其中示出的是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)方面的用FIB準(zhǔn)備的樣本405的另一個(gè)實(shí)施例的截面圖，在這里用標(biāo)號(hào)605來(lái)標(biāo)志它。樣本605的構(gòu)成和制造可以基本與以上所述的樣本405類似?？赏ㄟ^(guò)兩次(或更多次)穿過(guò)FIB來(lái)準(zhǔn)備樣本605。例如，對(duì)于圖6所示的實(shí)施例，可通過(guò)進(jìn)行至少兩次其方向相對(duì)于襯底602的表面602a成銳角的FIB穿過(guò)來(lái)形成樣本605。襯底602可以與以上所述的襯底基本類似。就像圖示實(shí)施例中那樣，該銳角可以約為45度，雖然其他角度也處于本公開(kāi)的范圍內(nèi)。從而，就像圖6中那樣，樣本605的側(cè)壁605a之間的相對(duì)角度a可能約為90度，但是也可在約10度到約150度之間變動(dòng)，雖然其他實(shí)施例也處于本公開(kāi)的范圍內(nèi)。
在某些實(shí)施例中，樣本605的三角形或楔形截面可幫助抓取元件(例如上述抓取元件)穩(wěn)固地捕捉樣本605。當(dāng)然，樣本605的截面形狀也可以是其他形狀而仍能幫助這種捕捉，例如具有一個(gè)或多個(gè)漸縮形側(cè)壁605a或以其他方式具有變化的寬度的其他截面形狀，包括寬度不線性變化的實(shí)施例(例如階梯式輪廓)。在一個(gè)實(shí)施例中，樣本605的外部輪廓可以基本上或至少部分地符合或配合用于捕捉樣本605的抓取元件中的凹陷或開(kāi)口的內(nèi)部輪廓，所述抓取元件例如是以上所述的抓取元件400A、400B和/或400C。
參考圖7，其中示出的是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的上述樣本405的另一個(gè)實(shí)施例的頂視圖，在這里用標(biāo)號(hào)705來(lái)標(biāo)示它。樣本705在構(gòu)成和制造上可以與樣本405、605基本上類似。樣本705包括非矩形周邊705b。當(dāng)然，具有除圖7所示的周邊705b的其他周邊形狀的樣本也在本公開(kāi)的范圍內(nèi)。
樣本705還可包括將樣本705連接到襯底602的細(xì)的、可能漸縮的部分705c。在其他實(shí)施例中，除了漸縮部分705c以外，或者作為漸縮部分705c的替換，可采用類似定位的凹口部分或以其他方式配置的部分。這種漸縮的、頸縮的、細(xì)的、凹口的或其他形狀的區(qū)域可提供樣本705的被削弱的部分，應(yīng)力可能響應(yīng)于促使樣本705遠(yuǎn)離襯底602而集中在該部分處，所述促使遠(yuǎn)離可能是在利用包括上述抓取在內(nèi)的抓取元件抓取樣本705之后執(zhí)行的。當(dāng)然，作為采用這種部分705c的替換，或者除了采用這種部分705c之外，可以例如通過(guò)采用激光、顯微機(jī)械加工、選擇性蝕刻和/或其他過(guò)程來(lái)切斷襯底602的連接襯底602和樣本705的部分。
處于本公開(kāi)的范圍內(nèi)的抓取元件制造、樣本準(zhǔn)備、樣本傳送和定向以及樣本檢查的不同方面可以是自動(dòng)化的。例如，可采用一個(gè)或多個(gè)操縱器(其中每一個(gè)可以是或可以包括圖1所示的裝卸組合件150的實(shí)施例)以便在FIB腔中對(duì)樣本進(jìn)行放置和/或定向，可能是在樣本臺(tái)上進(jìn)行放置和/或定向。從而，在根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)方面的一個(gè)或多個(gè)過(guò)程期間可采用自動(dòng)化的樣本交換?？刹捎靡粋€(gè)或多個(gè)操縱器來(lái)將樣本放置在柵格支撐器上，該柵格支撐器可以固定地安放和/或安放在附加定位機(jī)構(gòu)上。
可以是或可以包括個(gè)人計(jì)算機(jī)或其他計(jì)算設(shè)備(以下統(tǒng)稱為“PC”)的控制裝置可對(duì)正在分析的樣本進(jìn)行定位和定向。這種定位和/或定向可采用顯微鏡的成像束，所述顯微鏡例如是掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、其他電子顯微鏡、光學(xué)顯微鏡或其他類型的顯微鏡。此外，或者作為替換，這種定位和/或定向可以采用其他可以被配置為相對(duì)于成像裝置對(duì)操縱器、裝卸組合件、抓取元件、末端執(zhí)行器或其組件(包括機(jī)器人組件)進(jìn)行定向的裝置。
注意，雖然本申請(qǐng)的規(guī)定可能具體是指例如在其檢查過(guò)程或階段期間的SEM或TEM的采用或使用，但是本公開(kāi)的多個(gè)方面可應(yīng)用于或者易于適應(yīng)于采用除TEM之外的其他顯微鏡的應(yīng)用。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，樣本準(zhǔn)備可以在FIB裝置腔中執(zhí)行，所準(zhǔn)備的樣本可以在仍在FIB腔中的同時(shí)被抓取和與其襯底分離，并且分離后的樣本可以在TEM裝置腔中被檢查。但是，在其他實(shí)施例中，樣本可以在雙重用途FIB/SEM工具的腔中或除專用FIB腔之外的其他腔中被準(zhǔn)備，并且樣本可以在TEM腔中聯(lián)合地被抓取和與其襯底分離，隨后被檢查。在某些實(shí)施例中，樣本準(zhǔn)備、捕捉、切斷、檢查和其他操縱中的一個(gè)或多個(gè)或每一個(gè)可通過(guò)自動(dòng)操作來(lái)執(zhí)行或輔助，其中包括經(jīng)由FIB腔、SEM腔、TEM腔或其他顯微鏡裝置腔內(nèi)容納的機(jī)器人或其他自動(dòng)化設(shè)備。PC可以定位抓取元件(例如以上參考這里的附圖所描述的抓取元件)的相對(duì)位置，例如相對(duì)于被分析的樣本的位置，定位時(shí)可能采用電子顯微鏡的成像束。在一個(gè)實(shí)施例中，作為補(bǔ)充或作為替換，可采用光學(xué)顯微鏡，其中PC和/或其他設(shè)備可包括這種相對(duì)位置確定期間采用的特征檢測(cè)軟件。PC隨后可將抓取元件驅(qū)動(dòng)到樣本上方或其他鄰近的位置處，降低抓取元件以使樣本與抓取元件嚙合，然后閉合抓取元件以緊固樣本。如上所述，閉合抓取元件以緊固樣本的過(guò)程可包括抓取元件的激活或解除激活，或者只是使抓取元件相對(duì)于樣本平移就可以允許抓取元件靠近樣本或以其他方式緊固樣本。
在某些實(shí)施例中，要將樣本與襯底分離可能需要附加的FIB切割和/或其他過(guò)程。然后，或者作為替換，樣本被操縱器拉離襯底。然后操縱器可定位柵格放置位置，定位時(shí)可能采用傳感器和/或視覺(jué)反饋，例如來(lái)自成像束的視覺(jué)反饋。然后可以使樣本與柵格放置位置對(duì)準(zhǔn)。在某些實(shí)施例中，在柵格放置位置的表面處可注入氣體，以便清潔、凈化或以其他方式調(diào)節(jié)表面。
然后操縱器可以使樣本與柵格對(duì)準(zhǔn)并嚙合，并且FIB束可被用來(lái)將樣本焊接或以其他方式固定到柵格上。在其他實(shí)施例中，可采用其他裝置來(lái)固定樣本的位置和/或方位，例如通過(guò)利用抓取元件(例如上述抓取元件)來(lái)對(duì)樣本進(jìn)行緊固(或保持緊固)和定向。但是，如果樣本被固定到柵格，則樣本隨后也可以與抓取元件脫離，并且操縱器可拉離。
以下描述這種舉出(“拾取”)過(guò)程和放置過(guò)程的其他方面。注意，雖然以下所描述的許多方面是就拾取過(guò)程來(lái)描述的，但是這些方面也可應(yīng)用于或易于適應(yīng)于放置過(guò)程。
為了實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程的自動(dòng)化，提供抓取元件、抓取構(gòu)件、裝卸組合件和操作器的可操作性、樣本的檢查和/或任何過(guò)程控制測(cè)量能力的各種設(shè)備可以被可通信地耦合，作為自動(dòng)化顯微鏡樣本準(zhǔn)備系統(tǒng)(其中顯微鏡可以指SEM、STM、TEM、光學(xué)和/或其他顯微鏡裝置中的一個(gè)或多個(gè))。從而，可從一個(gè)設(shè)備向另一個(gè)設(shè)備發(fā)送信息，以便發(fā)起、調(diào)整或終止諸如以下過(guò)程準(zhǔn)備樣本以便引入到(粒子)束設(shè)備中，將樣本引入到束設(shè)備中，準(zhǔn)備樣本以供測(cè)量和/或操縱，將抓取元件定位到鄰近樣本上的目標(biāo)區(qū)域處，激活抓取元件以抓取、嚙合或以其他方式接觸目標(biāo)區(qū)域，以及操縱所準(zhǔn)備的樣本。
此外，為了實(shí)現(xiàn)這種過(guò)程的自動(dòng)操作，自動(dòng)化顯微鏡樣本準(zhǔn)備系統(tǒng)可包括參考系統(tǒng)，以便構(gòu)成自動(dòng)化顯微鏡樣本準(zhǔn)備系統(tǒng)的各種設(shè)備的運(yùn)動(dòng)組件可彼此參考，以及參考構(gòu)成系統(tǒng)的固定設(shè)備(例如運(yùn)動(dòng)部件與運(yùn)動(dòng)部件以及運(yùn)動(dòng)部件與固定部件)。通過(guò)使各種設(shè)備的運(yùn)動(dòng)組件彼此參考，可自動(dòng)地相對(duì)于希望處理的樣本特征定位抓取元件。此外，由于自動(dòng)化顯微鏡樣本準(zhǔn)備系統(tǒng)被可通信地耦合，因此參考系統(tǒng)所收集的信息可在設(shè)備之間傳輸，以便發(fā)起、監(jiān)視、調(diào)整、終止或收集與設(shè)備所執(zhí)行的特定過(guò)程相關(guān)的數(shù)據(jù)。
參考系統(tǒng)可以包括諸如位置傳感器、壓力傳感器、環(huán)境傳感器、材料/元素傳感器、定時(shí)器和/或定位工序(例如通過(guò)成像定位)之類的設(shè)備，這些設(shè)備可操作以用于收集關(guān)于自動(dòng)化顯微鏡樣本準(zhǔn)備系統(tǒng)中采用的、或利用自動(dòng)化顯微鏡樣本準(zhǔn)備系統(tǒng)采用的各種設(shè)備的信息，以及用于收集關(guān)于自動(dòng)化顯微鏡樣本準(zhǔn)備系統(tǒng)中采用的、或利用自動(dòng)化顯微鏡樣本準(zhǔn)備系統(tǒng)采用的設(shè)備所執(zhí)行的過(guò)程的信息。參考系統(tǒng)還可包括編程/軟件，用于將傳感器、定時(shí)器和/或定位過(guò)程收集到的信息轉(zhuǎn)換成可以在設(shè)備之間傳輸?shù)南ⅰ＠纾瑏?lái)自參考系統(tǒng)的消息可以采取電子信號(hào)的形式，或者可以采取由與參考系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的軟件所生成的命令的形式。在一個(gè)實(shí)施例中，參考系統(tǒng)被實(shí)現(xiàn)為控制例程的一部分，該控制例程被編程到自動(dòng)化顯微鏡樣本準(zhǔn)備系統(tǒng)的可通信地耦合的設(shè)備之一中。在一個(gè)這種示例中，參考系統(tǒng)在控制例程中被實(shí)現(xiàn)在被編程到定位控制設(shè)備的一組過(guò)程中，該定位控制設(shè)備向抓取元件提供可操作性。除其他子例程外，控制例程還可包括各種用于實(shí)現(xiàn)這里所公開(kāi)的自動(dòng)化樣本準(zhǔn)備的子例程。
這種參考系統(tǒng)的細(xì)節(jié)將會(huì)根據(jù)要執(zhí)行的自動(dòng)化過(guò)程的類型而變化。例如，參考系統(tǒng)將樣本準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)為自動(dòng)化過(guò)程所需要的信息將會(huì)與參考系統(tǒng)將獲得樣本測(cè)量值實(shí)現(xiàn)為自動(dòng)化過(guò)程所需要的信息不同。但是，一般而言，不論要執(zhí)行的自動(dòng)化過(guò)程的類型如何，參考系統(tǒng)一般都將會(huì)依賴于某些因素，例如樣本相對(duì)于帶電粒子束設(shè)備產(chǎn)生的束的位置、抓取元件相對(duì)于樣本的位置和/或樣本的“地圖”。樣本的“地圖”是指關(guān)于可用于確定樣本上的特征的位置的關(guān)于樣本的數(shù)據(jù)。例如，樣本可能是其上形成了某些特征的半導(dǎo)體芯片。樣本芯片的地圖提供關(guān)于需要被處理的樣本一個(gè)或多個(gè)特征的位置信息。樣本的地圖可從多種源獲得，包括但不局限于CAD數(shù)據(jù)、用戶對(duì)樣本的手動(dòng)培訓(xùn)以及由用戶或外部系統(tǒng)指定的一組參考坐標(biāo)。作為替換，需要被處理的樣本可以被自動(dòng)檢測(cè)和處理，因此地圖是由自動(dòng)操作本身動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建和發(fā)現(xiàn)的。
參考系統(tǒng)可采用從控制例程所實(shí)現(xiàn)的過(guò)程獲得的信息，該過(guò)程用于確定定位在帶電粒子束設(shè)備的樣本腔中的樣本相對(duì)于帶電粒子束設(shè)備的束的位置。作為替換或作為補(bǔ)充，控制例程可包括用于確定樣本相對(duì)于定位臺(tái)或抓取元件的位置，然后發(fā)現(xiàn)所述臺(tái)或抓取元件相對(duì)于束的位置。作為替換或作為補(bǔ)充，控制例程可以包括用于確定抓取元件相對(duì)于定位臺(tái)的位置，然后發(fā)現(xiàn)所述臺(tái)相對(duì)于束的位置。根據(jù)一個(gè)示例，控制例程實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)圖像分析過(guò)程，以確定樣本相對(duì)于束或定位臺(tái)或抓取元件的位置。例如，圖像可以得自從掃描的帶電粒子束或其他這種能夠創(chuàng)建適當(dāng)表示的設(shè)備所創(chuàng)建的表示，以供圖像分析軟件使用。樣本和/或臺(tái)和/或抓取元件上的參考特征可被用于圖像分析中，以創(chuàng)建數(shù)學(xué)坐標(biāo)系統(tǒng)，以便向參考系統(tǒng)描述樣本和/或臺(tái)和/或抓取元件的位置/方位。
參考系統(tǒng)還可以采用從控制例程所實(shí)現(xiàn)的過(guò)程獲得的信息，該過(guò)程用于確定抓取元件相對(duì)于樣本腔中的樣本的位置的位置/方位。存在若干種實(shí)現(xiàn)該過(guò)程的可能的方式。根據(jù)一個(gè)示例，抓取元件相對(duì)于束或臺(tái)的位置/方位是利用適當(dāng)?shù)膱D像分析技術(shù)來(lái)確定。作為替換或作為補(bǔ)充，抓取元件相對(duì)于裝卸組合件的位置/方位被確定，然后抓取元件相對(duì)于粒子束或臺(tái)的位置/方位被確定。抓取元件的位置/方位可通過(guò)用諸如圖像分析之類的技術(shù)來(lái)確定，或者通過(guò)移動(dòng)到為這種需求提供適當(dāng)反饋的機(jī)械或電氣或激光傳感器來(lái)確定。
可采用以上述方式獲得的地圖，參考系統(tǒng)可向提供抓取元件的操作性的設(shè)備傳輸信息，該設(shè)備例如是定位器控制設(shè)備，其觸發(fā)設(shè)備以驅(qū)動(dòng)將抓取元件定位到指定的特征上方或定位到其他的所需位置/方位。例如，所述特征相對(duì)于地圖的坐標(biāo)和被檢查的樣本的實(shí)際位置(在其位于樣本腔中時(shí))，以及抓取元件的實(shí)際位置和/或定位器的實(shí)際位置可以以數(shù)學(xué)方式被組合。
參考圖8，其中示出的是上述參考系統(tǒng)可在其中操作的自動(dòng)化顯微鏡樣本準(zhǔn)備系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的至少一部分的框圖。根據(jù)圖8所示的典型自動(dòng)化顯微鏡樣本準(zhǔn)備系統(tǒng)，系統(tǒng)800包括定位器控制設(shè)備800a，該定位器控制設(shè)備800a包括和/或可操作用于控制例如抓取元件所耦合到的裝卸組合件(例如圖1所示的組合件150)；帶電粒子束設(shè)備800b；以及測(cè)量設(shè)備800c。定位器800a和上述裝卸組合件150的多個(gè)方面可能是類似的，因此在某些情況下在以下描述中互換地使用這些術(shù)語(yǔ)可以是適當(dāng)?shù)摹?br> 例如，定位器控制設(shè)備800a，例如可從Zyvex Corporation商業(yè)上獲得的S100 Nanomanipulator System，可被耦合到這里所公開(kāi)的自動(dòng)化顯微鏡樣本準(zhǔn)備系統(tǒng)中。又例如，測(cè)量設(shè)備800c，例如也是商業(yè)上可獲得的Keithley 4200，可被耦合到這里所公開(kāi)的自動(dòng)化顯微鏡樣本準(zhǔn)備系統(tǒng)中。類似地，帶電粒子束設(shè)備800b，例如可從FEI、LEO、Hitachi或JEOL獲得的SEM或FIB，可被耦合到自動(dòng)化顯微鏡樣本準(zhǔn)備系統(tǒng)中?？刮廴締卧?00d，例如也是商業(yè)上可獲得的EvactronModel 30，也可被耦合到這里所公開(kāi)的自動(dòng)化顯微鏡樣本準(zhǔn)備系統(tǒng)中。
定位器控制設(shè)備800a、帶電粒子束設(shè)備800b、測(cè)量設(shè)備800c和/或抗污染單元800d要被耦合成使得信息被從一個(gè)設(shè)備發(fā)送到另一個(gè)，以便啟動(dòng)和/或控制諸如以下過(guò)程將樣本引入到帶電粒子束設(shè)備中，準(zhǔn)備抓取以便處理樣本，將抓取元件定位在鄰近樣本上的目標(biāo)區(qū)域附近，激活抓取元件以與目標(biāo)區(qū)域接觸，和/或處理樣本。設(shè)備之間的通信可由控制例程來(lái)解釋，該控制例程可被編程到系統(tǒng)800中的設(shè)備之一中。控制例程可以進(jìn)行操作以指示構(gòu)成系統(tǒng)800的設(shè)備響應(yīng)于從帶電粒子束設(shè)備800b或其他與系統(tǒng)800相耦合的設(shè)備接收到的信息來(lái)發(fā)起、監(jiān)視特定過(guò)程、收集與特定過(guò)程相關(guān)的數(shù)據(jù)、調(diào)整或終止特定過(guò)程，例如準(zhǔn)備樣本或抓取元件。
根據(jù)一個(gè)示例，控制例程被編程到單個(gè)計(jì)算機(jī)或機(jī)器(例如“主控制計(jì)算機(jī)”)中，該計(jì)算機(jī)或機(jī)器負(fù)責(zé)指導(dǎo)定位器控制設(shè)備800a、帶電粒子束設(shè)備800b、測(cè)量設(shè)備800c和/或抗污染單元800d中的一個(gè)或多個(gè)的操作，并且還負(fù)責(zé)控制多個(gè)前述過(guò)程。例如，用于將樣本引入到帶電粒子束設(shè)備中的過(guò)程可以由操作定位控制設(shè)備和將抓取元件驅(qū)動(dòng)到所需位置的同一計(jì)算機(jī)所控制。此外，數(shù)據(jù)采集板可被實(shí)現(xiàn)在操作定位控制設(shè)備的計(jì)算機(jī)或機(jī)器上，例如，使設(shè)備能夠獲得測(cè)量值或者執(zhí)行過(guò)程(否則將由測(cè)量設(shè)備的計(jì)算機(jī)、機(jī)器或操作系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn))。
在控制例程和自動(dòng)化顯微鏡樣本準(zhǔn)備系統(tǒng)的設(shè)備中的一個(gè)或全部操作駐留在單個(gè)機(jī)器上的示例中，各種設(shè)備之間的通信是經(jīng)由軟件實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)另一個(gè)示例，定位器控制設(shè)備800a、帶電粒子束設(shè)備800b、測(cè)量設(shè)備800c和抗污染單元800d中的一個(gè)或多個(gè)包括單獨(dú)的計(jì)算機(jī)或機(jī)器以指導(dǎo)其操作。在這種示例中，每個(gè)設(shè)備被諸如有線、線纜、網(wǎng)絡(luò)(即經(jīng)由以太網(wǎng)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)、1394連接)或無(wú)線協(xié)議等的通道可通信地耦合。從而，自動(dòng)化顯微鏡樣本準(zhǔn)備系統(tǒng)的設(shè)備之間的通信可被描述成經(jīng)由單獨(dú)的計(jì)算機(jī)經(jīng)由物理網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的邏輯操作/子系統(tǒng)，或者可以本地駐留在主控制計(jì)算機(jī)。
參考圖9，用于使得構(gòu)成系統(tǒng)800的諸個(gè)設(shè)備能夠通信的典型配置的至少一部分被示為框圖。在這個(gè)示例性配置中，示出了用于操縱示例的操縱平臺(tái)810。這里所使用的操縱包括但不局限于在X、Y和Z方向上移動(dòng)樣本，并且可能還包括但不局限于確定樣本的特征和化學(xué)特性，例如執(zhí)行電氣、機(jī)械、光學(xué)或化學(xué)測(cè)量，或者其組合。操縱平臺(tái)810可包括基底806，其中布置了操縱器模塊接口站點(diǎn)，例如站點(diǎn)812，雖然在某些實(shí)施例中在基底806上可包括多于一個(gè)操縱器模塊接口站點(diǎn)。操縱器模塊接口站點(diǎn)812可能能夠接收操縱器或以類似配置的模塊，例如美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.10/173,543中所描述的，這里通過(guò)引用將其全部公開(kāi)內(nèi)容包含進(jìn)來(lái)。
平臺(tái)810可包括用于接收要被操縱的樣本的樣本臺(tái)815。平臺(tái)810還可包括接口807，該接口807使得基底806能夠被耦合到帶電粒子束設(shè)備800b，例如SEM/FIB。在帶電粒子束設(shè)備800b是SEM/FIB的示例中，樣本被布置在樣本臺(tái)815上，并且操縱平臺(tái)810通過(guò)經(jīng)由接口807耦合到SEM/FIB而被部署在SEM/FIB的樣本腔內(nèi)。從而，例如，一旦平臺(tái)810被耦合到SEM/FIB，布置在樣本臺(tái)815上的樣本可以與被用來(lái)操縱樣本的(一個(gè)或多個(gè))操縱器模塊同時(shí)被成像。
如圖9中進(jìn)一步示出的，定位器控制設(shè)備800a被耦合到操縱平臺(tái)810。當(dāng)操縱平臺(tái)810通過(guò)接口807被耦合到帶電粒子束設(shè)備800b時(shí)，帶電粒子束設(shè)備800b和定位器控制設(shè)備800a被可通信地耦合，以使得信息可被發(fā)送到和發(fā)送自帶電粒子束設(shè)備800b和定位器控制設(shè)備800a，以及位于這些設(shè)備內(nèi)的獲取用于參考系統(tǒng)中的信息的傳感器。
為了耦合到一個(gè)或多個(gè)接口站點(diǎn)812的(一個(gè)或多個(gè))操縱器模塊的操作的自動(dòng)化控制而對(duì)定位器控制設(shè)備800a進(jìn)行編程。根據(jù)一個(gè)示例，控制例程(或許包括參考系統(tǒng)作為一組方法)也被編程到定位器控制設(shè)備800a中，以指示構(gòu)成系統(tǒng)800的設(shè)備響應(yīng)于從帶電粒子束設(shè)備800b或測(cè)量設(shè)備800c接收到的信息發(fā)起、監(jiān)視特定過(guò)程、收集與特定過(guò)程相關(guān)的數(shù)據(jù)、調(diào)整或終止特定過(guò)程，例如準(zhǔn)備抓取元件/對(duì)抓取元件進(jìn)行定向、準(zhǔn)備樣本或者促動(dòng)抓取元件和/或裝卸組合件。
可以通過(guò)適當(dāng)?shù)能浖陀布?lái)使得根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的一個(gè)自動(dòng)化樣本輸送系統(tǒng)能夠傳輸被控制例程和/或參考系統(tǒng)所使用的信息。除了用于實(shí)現(xiàn)適當(dāng)通信的硬件和軟件之外，自動(dòng)化樣本輸送系統(tǒng)還可包括可操作以用于傳送樣本(例如從樣本裝載站到樣本腔中)的輸送機(jī)構(gòu)(例如電動(dòng)機(jī)、壓電電動(dòng)機(jī)、MEMS電動(dòng)機(jī)、用于機(jī)械促動(dòng)的氣體力學(xué)技術(shù)，或者摩擦降低方法，等等)。
根據(jù)一個(gè)示例，通過(guò)工具、夾具、托架、夾鉗、抓取元件真空裝置或其他方式將樣本保持在裝載站中的適當(dāng)位置處，其中執(zhí)行可選的去處理(de-processing)和準(zhǔn)備。在一個(gè)示例中，抓取元件在樣本被引入樣本腔中之前先就地被引入并被調(diào)節(jié)，抓取元件可以在樣本被保持在裝載位置的同時(shí)被定位在樣本腔內(nèi)并且被調(diào)節(jié)或表征。當(dāng)控制例程接收抓取元件被適當(dāng)調(diào)節(jié)的信號(hào)時(shí)(如果執(zhí)行了這種調(diào)節(jié))，則控制例程隨后可觸發(fā)自動(dòng)化樣本傳送系統(tǒng)的傳送機(jī)構(gòu)，以將樣本引入樣本腔中。
對(duì)樣本的就地處理除其他過(guò)程外還可包括執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)FIB切割，例如以限定樣本的輪廓和/或截面。作為補(bǔ)充或作為替換，就地處理還可包括樣本和/或襯底表面的凈化，所述凈化例如是通過(guò)用可從XEI Scientific，Redwood City，CA商業(yè)上獲得的EVACTRONSEM-CLEANTM設(shè)備來(lái)進(jìn)行的。一般而言，EVACTRONSEM-CLEANTM設(shè)備利用低功率RF等離子體來(lái)從空氣制造氧基，所述氧基隨后氧化SEM或其他顯微鏡內(nèi)部的碳?xì)浠衔锊⑶乙曰瘜W(xué)方式蝕刻掉這些碳?xì)浠衔铩Ｆ渌郊踊蛱鎿Q處理可包括FIB濺鍍、離子槍濺鍍以及等離子或基清潔，這些處理中的任何一個(gè)都可通過(guò)控制例程的子例程實(shí)現(xiàn)。
在引入之后，并且在可選的樣本就地準(zhǔn)備和調(diào)節(jié)之后(如果執(zhí)行的話)，樣本的存在被通信到控制例程。不論樣本是在抓取之前還是之后被定位在樣本腔內(nèi)的，可能在接收到關(guān)于抓取元件已被適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)和/或樣本已在樣本腔中放好的信息之后，控制例程將會(huì)訪問(wèn)參考系統(tǒng)和定位器控制設(shè)備，以將抓取元件定位在樣本或其上的感興趣的特征上方、或以其他方式鄰近樣本或其上的感興趣的特征。例如，樣本上的感興趣的特征可以是TEM樣本試片點(diǎn)(coupon points)，抓取元件最終可在這些點(diǎn)處采樣樣本或以其他方式與樣本接觸，從而這些點(diǎn)可以被稱為“采樣接觸點(diǎn)”。在采樣接觸點(diǎn)“上方”可以描述這樣一個(gè)位置，根據(jù)該位置，可確定和執(zhí)行去到采樣接觸點(diǎn)的“最終”軌跡。根據(jù)一個(gè)示例，這種位置與接觸采樣點(diǎn)所在的平面正交。將抓取元件定位在采樣接觸點(diǎn)附近可以通過(guò)參考系統(tǒng)或采用參考系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
如上所述，參考系統(tǒng)使得構(gòu)成自動(dòng)化顯微鏡樣本準(zhǔn)備系統(tǒng)的各種設(shè)備的運(yùn)動(dòng)(和靜止)組件能夠彼此參考，以及參考所述顯微鏡。從而，關(guān)于樣本、抓取元件、裝卸組合件和/或樣本地圖的相對(duì)位置的信息可被參考系統(tǒng)用來(lái)向控制例程提供適當(dāng)?shù)南?，控制例程將適當(dāng)?shù)南鬏數(shù)蕉ㄎ豢刂圃O(shè)備，以移動(dòng)抓取元件，以便抓取元件被適當(dāng)?shù)囟ㄎ?，例如相?duì)于接觸采樣點(diǎn)被適當(dāng)定位。根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面，也可實(shí)現(xiàn)其他接近方法，在這些方法中，抓取元件不與所需的采樣接觸點(diǎn)相接觸，并且不一定正好在采樣接觸點(diǎn)上方，但是仍可被移動(dòng)到與采樣接觸點(diǎn)相接觸。一旦控制例程已將適當(dāng)位置通知給定位器控制設(shè)備，定位器控制設(shè)備就包含用于將定位器、裝卸組合件或控制抓取元件的其他設(shè)備移動(dòng)到這些位置的適當(dāng)?shù)挠布蛙浖Ｗ鳛橐粋€(gè)示例，定位器控制設(shè)備800a以美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/173,543中描述的方式操作定位器和操縱模塊。
控制例程以一個(gè)或多個(gè)用于抓取元件定位的子例程來(lái)增強(qiáng)定位器控制設(shè)備800a的操作，其中子例程可以監(jiān)視和/或檢測(cè)抓取元件相對(duì)于參考系統(tǒng)所記錄的接觸采集點(diǎn)的定位。抓取元件定位子例程還實(shí)現(xiàn)用于確定抓取元件何時(shí)到達(dá)了采樣接觸點(diǎn)上方的所需位置的過(guò)程。用于抓取元件定位和確定抓取元件何時(shí)已到達(dá)所需位置的典型過(guò)程包括但不限于帶電粒子束設(shè)備所實(shí)現(xiàn)的圖像處理、利用帶電粒子束定位對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記、參照所述參考系統(tǒng)所獲得的地圖數(shù)據(jù)、在教導(dǎo)模式中操作帶電粒子束設(shè)備、參照樣本上的絕對(duì)坐標(biāo)(例如先前確定的坐標(biāo)的列表)，以及自動(dòng)化或半自動(dòng)化的“指向并點(diǎn)擊”過(guò)程。
除了上一段中描述的自動(dòng)化方面之外(或者作為上一段中描述的自動(dòng)化方面的替換)，還可以使上述樣本準(zhǔn)備、舉出、重定位、定向和/或定位中采用的一個(gè)或多個(gè)步驟或過(guò)程的多個(gè)方面自動(dòng)化。例如，許多自動(dòng)化方面在美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.60/546,840中有所描述。雖然在這里許多自動(dòng)化方面是在探測(cè)或準(zhǔn)備樣本或晶片的場(chǎng)境中描述的，但是這種方面也可應(yīng)用于或易于適應(yīng)于用于樣本準(zhǔn)備、舉出、操縱、檢查的附加過(guò)程和這里所描述的其他過(guò)程，并且是完全處于本公開(kāi)的范圍內(nèi)的。
從而，本公開(kāi)提供了一種方法，該方法在一個(gè)實(shí)施例中包括通過(guò)利用聚焦離子束(FIB)切割襯底來(lái)從襯底上至少部分地切斷樣本、通過(guò)激活抓取元件來(lái)捕捉襯底樣本，并且使被捕捉的樣本與襯底分離。
根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)方面的一種方法的另一個(gè)實(shí)施例包括(1)通過(guò)利用聚焦離子束(FIB)切割襯底來(lái)從襯底上至少部分地切斷樣本；(2)將裝配工具定位在樣本附近，該裝配工具具有被配置為捕捉樣本的壓縮結(jié)合末端執(zhí)行器；(3)經(jīng)由壓縮結(jié)合末端執(zhí)行器在樣本上施加力，該力具有足以導(dǎo)致在壓縮結(jié)合末端執(zhí)行器和樣本之間形成壓縮結(jié)合的幅值，從而捕捉樣本；以及(4)使被捕捉的樣本與襯底分離。
本公開(kāi)還介紹了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)在一個(gè)實(shí)施例中包括用于從襯底上至少部分地切斷樣本的聚焦離子束(FIB)裝置、被配置為捕捉樣本的抓取元件、用于激活抓取元件以捕捉樣本的裝置、以及用于使被捕捉的樣本與襯底分離的裝置。
在本公開(kāi)中還提供了一種用于捕捉用FIB準(zhǔn)備的樣本抓取元件。在一個(gè)實(shí)施例中，該抓取元件包括被配置為被耦合到裝卸組合件的主體、耦合到主體的促動(dòng)構(gòu)件以及耦合到促動(dòng)構(gòu)件并被配置為響應(yīng)于促動(dòng)構(gòu)件的激活而捕捉用FIB準(zhǔn)備的樣本的抓取構(gòu)件。
根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的方法的另一個(gè)實(shí)施例包括(1)通過(guò)利用聚焦離子束(FIB)切割襯底來(lái)從襯底上至少部分地切斷樣本；(2)利用抓取元件來(lái)捕捉襯底樣本；(3)使被捕捉的樣本與襯底分離；以及(4)通過(guò)激活抓取元件松開(kāi)被捕捉的襯底樣本。樣本切斷、樣本捕捉、樣本分離和樣本松開(kāi)中的一個(gè)或多個(gè)可以是自動(dòng)化的。
以上略述了若干實(shí)施例的特征，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本公開(kāi)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，他們可以很容易地利用本公開(kāi)作為設(shè)計(jì)或修改其他過(guò)程和結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)與這里所介紹的實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同的優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，這種等同構(gòu)造并不脫離本公開(kāi)的精神和范圍，并且他們可在這里進(jìn)行各種改變、替換和更改，而不會(huì)脫離本公開(kāi)的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括通過(guò)利用聚焦離子束(FIB)切割襯底來(lái)從所述襯底上至少部分地切斷一個(gè)樣本；通過(guò)激活一個(gè)抓取元件來(lái)捕捉所述襯底樣本；以及使所述被捕捉的樣本與所述襯底分離。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述切斷、捕捉和分離的至少一部分是經(jīng)由自動(dòng)操作執(zhí)行的。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括經(jīng)由自動(dòng)操作將所述抓取元件定位在所述襯底樣本附近。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述被捕捉的樣本輸送到電子顯微鏡以便檢查，其中所述輸送是經(jīng)由自動(dòng)操作執(zhí)行的；以及利用所述電子顯微鏡檢查所述樣本。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中使所述樣本至少部分地與所述襯底分離包括，僅使所述樣本部分地與所述襯底分離，并且其中所述方法還包括在通過(guò)所述抓取元件捕捉所述樣本之后完全地從所述襯底上切斷所述樣本。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中完全地切斷所述樣本包括切割所述樣本和所述襯底之間的連接。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中切割所述連接包括利用FIB切割。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其中使所述被捕捉的樣本完全地與所述襯底分離包括，相對(duì)于所述襯底重新定位所述被捕捉的樣本，直到所述樣本和所述襯底之間的連接被損害。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中激活所述抓取元件包括調(diào)整遞送到所述抓取元件的電力的量。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中激活所述抓取元件包括在加電狀態(tài)和未加電狀態(tài)之間切換。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中激活所述抓取元件包括增大遞送到所述抓取元件的電力的量。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中激活所述抓取元件包括基本上停止向所述抓取元件遞送電力。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述抓取元件包括用于機(jī)械地打開(kāi)和閉合所述抓取元件的促動(dòng)裝置。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述促動(dòng)裝置包括電熱促動(dòng)裝置。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述促動(dòng)裝置包括靜電促動(dòng)裝置。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述促動(dòng)裝置包括壓電促動(dòng)裝置。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述抓取元件包括熱激活的末端執(zhí)行器，并且激活所述抓取元件包括加熱所述抓取元件的至少一部分和冷卻所述抓取元件的至少一部分中的至少一個(gè)步驟。
18.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述樣本保持被所述抓取元件捕捉的同時(shí)檢查所述樣本。
19.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在從所述抓取元件松開(kāi)所述樣本之后檢查所述樣本。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括在檢查所述樣本之前操縱所述抓取元件以便將所述樣本定位在檢查柵格上。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括在從所述抓取元件松開(kāi)所述樣本之前將所述樣本耦合到檢查柵格。
22.如權(quán)利要求1所述的方法，所述抓取元件是MEMS元件。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述MEMS元件包括鎳。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述MEMS元件包括硅。
25.如權(quán)利要求1所述的方法，其中激活所述抓取元件包括將所述抓取元件按壓在所述襯底樣本上。
26.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述抓取元件包括被配置為與所述襯底樣本接口的可延展層。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述可延展層包括金。
28.如權(quán)利要求1所述的方法，其中切斷包括至少部分地從襯底上切斷多個(gè)樣本中的每一個(gè)；捕捉包括捕捉所述多個(gè)樣本中的每一個(gè)；并且分離包括分離所述多個(gè)樣本中的每一個(gè)。
29.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述捕捉和所述分離中的至少一個(gè)步驟是在TEM中執(zhí)行的。
30.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述捕捉和所述分離中的至少一個(gè)步驟是在SEM中執(zhí)行的。
31.一種方法，包括通過(guò)利用聚焦離子束(FIB)切割襯底來(lái)從所述襯底上至少部分地切斷一個(gè)樣本；將裝配工具定位在所述樣本附近，所述裝配工具具有被配置為捕捉所述樣本的壓縮結(jié)合末端執(zhí)行器；經(jīng)由所述壓縮結(jié)合末端執(zhí)行器在所述樣本上施加力，該力具有足以導(dǎo)致在所述壓縮結(jié)合末端執(zhí)行器和所述樣本之間形成壓縮結(jié)合的幅值，從而捕捉所述樣本；以及使所述被捕捉的樣本與所述襯底分離。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，還包括將所述被捕捉的樣本輸送到電子顯微鏡以便檢查；以及利用所述電子顯微鏡檢查所述樣本。
33.如權(quán)利要求31所述的方法，其中在所述樣本上施加力包括促動(dòng)所述壓縮結(jié)合末端執(zhí)行器所耦合到的促動(dòng)器。
34.如權(quán)利要求31所述的方法，其中促動(dòng)包括電熱激活。
35.如權(quán)利要求31所述的方法，其中促動(dòng)包括靜電激活。
36.一種系統(tǒng)，包括用于從襯底上至少部分地切斷樣本的聚焦離子束(FIB)裝置；被配置為捕捉所述樣本的抓取元件；用于激活所述抓取元件以捕捉所述樣本的裝置；以及用于使所述被捕捉的樣本與所述襯底分離的裝置。
37.如權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，還包括用于將所述被捕捉的樣本輸送到顯微鏡以便檢查的裝置。
38.如權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中所述顯微鏡是透射電子顯微鏡。
39.如權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中所述顯微鏡是掃描電子顯微鏡。
40.如權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中所述顯微鏡是掃描透射電子顯微鏡。
41.如權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其中所述抓取包括一個(gè)整體促動(dòng)器，用于在打開(kāi)和閉合位置之間配置所述抓取元件。
42.如權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其中所述抓取元件包括熱激活的末端執(zhí)行器，該末端執(zhí)行器被配置為在加熱所述末端執(zhí)行器和冷卻所述末端執(zhí)行器中的至少一種時(shí)捕捉所述樣本。
43.如權(quán)利要求42所述的系統(tǒng)，其中所述抓取元件包括被配置為激活所述末端執(zhí)行器的整體式加熱器。
44.如權(quán)利要求43所述的系統(tǒng)，其中所述整體式加熱器是電阻性加熱的。
45.如權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其中所述抓取元件包括可延展的末端執(zhí)行器，并且所述用于激活所述抓取元件的裝置包括用于將所述末端執(zhí)行器按壓在所述樣本上以形成壓縮結(jié)合的裝置。
46.如權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其中所述抓取元件被配置為在所述檢查期間緊固所述樣本。
47.如權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其中所述用于激活所述抓取元件的裝置包括經(jīng)由自動(dòng)操作來(lái)激活所述抓取元件以捕捉所述樣本的自動(dòng)化裝置。
48.如權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其中所述用于使所述被捕捉的樣本與所述襯底分離的裝置包括經(jīng)由自動(dòng)操作使所述被捕捉的樣本與所述襯底分離的自動(dòng)化裝置。
49.如權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，還包括自動(dòng)化裝置用于控制在所述至少部分的切斷期間的FIB裝置；在所述樣本捕捉期間的所述激活裝置；以及在所述樣本分離期間的所述分離裝置。
50.一種用于捕捉用FIB準(zhǔn)備的樣本的抓取元件，包括配置為被耦合到裝卸組合件的主體；耦合到所述主體的促動(dòng)構(gòu)件；以及耦合到所述促動(dòng)構(gòu)件并被配置為響應(yīng)于所述促動(dòng)構(gòu)件的激活而捕捉用FIB準(zhǔn)備的樣本的抓取構(gòu)件。
51.如權(quán)利要求50所述的抓取元件，其中所述激活是電熱激活。
52.如權(quán)利要求50所述的抓取元件，其中所述抓取元件是多個(gè)抓取構(gòu)件中的第一抓取構(gòu)件。
53.如權(quán)利要求52所述的抓取元件，其中所述多個(gè)抓取構(gòu)件中的某些抓取構(gòu)件基本上是彼此的鏡像。
54.如權(quán)利要求50所述的抓取元件，其中所述抓取構(gòu)件包括與所述用FIB準(zhǔn)備的樣本的第二輪廓相對(duì)應(yīng)的第一輪廓。
55.如權(quán)利要求54所述的抓取元件，其中所述第一輪廓基本上是非矩形的。
56.一種方法，包括通過(guò)利用聚焦離子束(FIB)切割襯底來(lái)從所述襯底上至少部分地切斷樣本；利用抓取元件捕捉所述襯底樣本；使所述被捕捉的樣本與所述襯底分離；以及通過(guò)激活所述抓取元件松開(kāi)所述被捕捉的襯底樣本。
57.如權(quán)利要求56所述的方法，其中利用所述抓取元件捕捉所述襯底樣本基本上包括利用所述抓取元件無(wú)源地捕捉所述襯底樣本。
58.如權(quán)利要求56所述的方法，其中在利用所述抓取元件捕捉所述襯底樣本期間，所述抓取元件保持基本上恒定的溫度。
59.如權(quán)利要求56所述的方法，其中所述抓取元件被配置為無(wú)源地捕捉所述襯底樣本。
60.如權(quán)利要求56所述的方法，其中所述抓取元件被配置為在基本上不存在遞送到所述抓取元件的電力時(shí)無(wú)源地捕捉所述襯底樣本。
61.如權(quán)利要求56所述的方法，其中利用所述抓取元件捕捉所述襯底樣本包括在所述抓取元件處于未激活狀態(tài)時(shí)捕捉所述襯底樣本。
62.如權(quán)利要求56所述的方法，其中在所述抓取元件捕捉所述襯底樣本時(shí)基本上沒(méi)有電力被遞送到所述抓取元件。
63.一種用于捕捉用FIB準(zhǔn)備的樣本的抓取元件，包括被配置為耦合到裝卸組合件的主體；耦合到所述主體的促動(dòng)構(gòu)件；以及耦合到所述促動(dòng)構(gòu)件的抓取構(gòu)件，該抓取構(gòu)件被配置為捕捉用FIB準(zhǔn)備的樣本，該抓取構(gòu)件還被配置為響應(yīng)于所述促動(dòng)構(gòu)件的激活而松開(kāi)所述用FIB準(zhǔn)備的樣本。
64.如權(quán)利要求63所述的抓取元件，其中所述抓取構(gòu)件被配置為無(wú)源地捕捉所述用FIB準(zhǔn)備的樣本。
65.如權(quán)利要求63所述的抓取元件，其中所述激活是電熱激活。
66.如權(quán)利要求63所述的抓取元件，其中所述抓取構(gòu)件是多個(gè)抓取構(gòu)件中的第一抓取構(gòu)件。
67.如權(quán)利要求66所述的抓取元件，其中所述多個(gè)抓取構(gòu)件中的某些抓取構(gòu)件基本上是彼此的鏡像。
68.如權(quán)利要求63所述的抓取元件，其中所述抓取構(gòu)件包括與所述用FIB準(zhǔn)備的樣本的第二輪廓相對(duì)應(yīng)的第一輪廓。
69.如權(quán)利要求68所述的抓取元件，其中所述第一輪廓基本上是非矩形的。
全文摘要
在一個(gè)實(shí)施例中，一種方法包括通過(guò)利用聚焦離子束(FIB)切割襯底來(lái)從襯底上至少部分地切斷樣本；通過(guò)激活抓取元件(155)捕捉襯底樣本；以及使被捕捉的樣本與襯底分離。被捕捉的樣本被與襯底相分離，并且被輸送到電子顯微鏡(190)以便檢查。
文檔編號(hào)H01J37/305GK1871684SQ200480031107
公開(kāi)日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2004年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月23日
發(fā)明者喬治·斯基德莫爾, 馬修·D.·艾里斯, 阿隆·吉思博格, 肯尼思·布雷, 金博利·塔克, 羅伯特·弗拉隆 申請(qǐng)人:塞威公司