專利名稱：電子束感生電流樣品臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及掃描電鏡中的一種樣品臺(tái)。
掃描電鏡是現(xiàn)代化的大型精密儀器，它在物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。電子束感生電流技術(shù)是電子顯微鏡對(duì)半導(dǎo)體器件及材料、p－n結(jié)等進(jìn)行研究的有效方法。電子束感生電流可用集成電路樣品臺(tái)觀測，但需更換樣品測角臺(tái)，而且每測一個(gè)樣品都要重新卸下測角臺(tái)十分麻煩。若用普通樣品測角臺(tái)，往往由于電流引出困難，使電子束感生電流的應(yīng)用受到一定的限制。
1986年我們對(duì)普通樣品臺(tái)進(jìn)行了改造(電子顯微學(xué)報(bào)，第5卷，第3期，190頁(1986))使得電子束感生電流信號(hào)的觀察簡易可行。上述方法有四個(gè)自由度移動(dòng)樣品，“R”旋鈕起開關(guān)作用，p－n結(jié)的引線接于樣品臺(tái)上，方可進(jìn)行電子束感生電流觀察。
本實(shí)用新型在上述研究的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，提供一種實(shí)用的電子束感生電流樣品臺(tái)，它解決了上述樣品臺(tái)的弊端，不需接引線，樣品移動(dòng)不受限制(有五個(gè)自由度)，使用方便，可進(jìn)行斷面，平面p－n結(jié)的觀察，易于批量生產(chǎn)。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方案是電子束感生電流信號(hào)的引出需有兩個(gè)引出端，其中一端接于吸收電流放大器，另一端通過彈簧引入樣品臺(tái)的下部，在樣品臺(tái)送入樣品室時(shí)，即可通過接觸片將此端與地接通，構(gòu)成電子束感生電流信號(hào)引出回路。
本實(shí)用新型由于只需做一個(gè)專用樣品臺(tái)，電子顯微鏡本身不需做大的改動(dòng)，所以簡單易行，不影響其它功能的使用，另外在樣品臺(tái)上本身就設(shè)計(jì)出了電流引出端，因而不需加引線即可進(jìn)行電子束感生電流的研究，這對(duì)p－n結(jié)在未做成器件的初級(jí)階段用電子束感生電流信號(hào)進(jìn)行器件監(jiān)制及研究十分有利。
為了對(duì)電子束感生電流樣品臺(tái)的設(shè)計(jì)方案及工作原理有較全面的了解，下面結(jié)合圖示詳述如下


圖1是電子束感生電流樣品臺(tái)的剖面圖，它包括一套樣品夾具(由A、B兩部分組成)(1)、園形導(dǎo)電片(2)、螺絲(3)、彈簧(4)、方形導(dǎo)電片(5)、接觸彈片(6)、插塊(7)組成。圖中剖線表示絕緣材料(如樹脂等)，它使得方型導(dǎo)電片(5)與螺絲(3)、插塊(7)絕緣，樣品夾具的A、B兩部分絕緣。彈簧(4)不僅可以起到傳導(dǎo)電流的作用，而且可以控制樣品的高度，便于觀察。
圖2是樣品夾具A、B兩部分的平面圖，每一部分都包括一個(gè)扇形樣品平臺(tái)(8)、樣品固定螺絲(9)、樣品壓片(10)和一個(gè)緊固螺絲釘(11)構(gòu)成。A、B兩部分彼此絕緣，它分別實(shí)用于P型表面、N型表面及p－n結(jié)斷面的電子束感生電流觀察。在使用時(shí)可根據(jù)具體情況將樣品放于扇形樣品平臺(tái)(8)與樣品壓片(10)之間或夾于樣品固定螺絲(9)與扇形樣品平臺(tái)側(cè)面間。
圖3是樣品臺(tái)驅(qū)動(dòng)部份立體示意圖。驅(qū)動(dòng)過程是，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)桿(12)驅(qū)動(dòng)齒輪盤(13)轉(zhuǎn)動(dòng)且?guī)?dòng)插座(14)及樣品臺(tái)整體旋轉(zhuǎn)。在此基礎(chǔ)上我們?cè)黾恿艘粋€(gè)接觸片(15)(此片應(yīng)與插座絕緣)、一個(gè)表面導(dǎo)電環(huán)(16)和一個(gè)接觸滑片(17)。表面導(dǎo)電環(huán)(16)通過一導(dǎo)線與接觸片(15)相連。
上述裝置就可引出電子束感生電流信號(hào)，其引出過程為樣品裝于樣品夾具之上，將樣品臺(tái)送入樣品室，這時(shí)接觸彈片(6)與接觸片(15)導(dǎo)通。在電子束的作用下樣品產(chǎn)生電子束感生電流信號(hào)，其中一端由樣品夾具的A部經(jīng)園形導(dǎo)電片(2)、彈簧(4)、方形導(dǎo)電片(5)、接觸彈片(6)、接觸片(15)、表面導(dǎo)電環(huán)(16)、接觸滑片(17)與地接通，另一端由樣品夾具的B部經(jīng)螺絲(3)、插塊(7)、插座(14)引入吸收電流信號(hào)放大器，并與地構(gòu)成電子束感生電流信號(hào)引出回路。
另外，表面導(dǎo)電環(huán)(16)也可做成半環(huán)導(dǎo)電，這樣半環(huán)可進(jìn)行電子束感生電流觀察，另半環(huán)進(jìn)行吸收電流觀察。由于各占180度角，因而對(duì)樣品的轉(zhuǎn)動(dòng)影響不大。
權(quán)利要求1.電子束感生電流樣品臺(tái)是掃描電鏡中觀察電子束感生電流信號(hào)的電流引出裝置，其特征在于本實(shí)用新型應(yīng)用普通樣品測角臺(tái)將電子束感生電流信號(hào)的一端通過吸收電流放大器，另一端通過樣品夾具(1)、彈簧(4)、接觸彈片(6)、表面導(dǎo)電環(huán)(16)引出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是樣品夾具的A、B兩部分彼此絕緣，A部與地接通、B部引入吸收電流放大器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于表面導(dǎo)電環(huán)(16)制成環(huán)形或半環(huán)形，只是表面導(dǎo)電，與齒輪盤(13)絕緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于接觸彈片(6)在插塊(7)插入插座(14)后，通過接觸片(15)與表面導(dǎo)電環(huán)(16)導(dǎo)通，且接觸滑片(17)接地。
專利摘要電子束感生電流樣品臺(tái)是掃描電鏡中用于對(duì)半導(dǎo)器件的p-n結(jié)進(jìn)行觀察和研究的裝置，它是為解決應(yīng)用普通樣品測角臺(tái)電子束感生電流信號(hào)引出困難而設(shè)計(jì)，該裝置是將吸收電流放大器作為信號(hào)的一個(gè)引出端，另一個(gè)引出端通過樣品夾具、彈簧、接觸彈片、表面導(dǎo)電環(huán)等部件與吸收電流引出裝置構(gòu)成電流引出回路。本實(shí)用新型應(yīng)用普通樣品測角臺(tái)，不影響其它信號(hào)及樣品的觀察，樣品更換簡單，移動(dòng)不受限制，可進(jìn)行平面、斷面的電子束感生電流信號(hào)觀察。
文檔編號(hào)H01J37/02GK2050657SQ8821425
公開日1990年1月3日 申請(qǐng)日期1988年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月23日
發(fā)明者趙永生 申請(qǐng)人:趙永生