[发明专利]处理材料试样的方法

说明书

一种在材料试样1中产生光滑表面23的方法，包括：通过粒子束蚀刻将第一材料量去除来产生基本光滑的第一表面区域21，其中，所述第一材料量由所述第一表面区域部分地限定，并且其中，射束方向15与第一表面区域21的表面法线之间的角度大于80°且小于90°；并且通过去除第二材料量II来产生基本光滑的第二表面区域23，其中，所述第二材料量由第一表面区域21′部分地限定且由第二表面区域23部分地限定，并且其中，所述射束方向15与第二表面区域23的表面法线之间的角度α小于60°。

技术领域

本公开涉及通过使用粒子束来加工材料试样的方法。特别地，本发明涉及通过粒子束蚀刻来从材料试样中去除材料的方法，以使得在材料试样上产生具有小表面粗糙度的基本光滑的表面区域。

背景技术

在半导体行业及其他领域的技术中，需要分析和/或修改嵌入在大量材料试样中的对象，比如嵌入的半导体结构或半导体元件中的引线层。例如，电子显微镜可用于分析，以产生感兴趣的对象的图像。由于感兴趣的对象嵌入在材料试样中，所以该对象的表面必须通过之前从材料试样中去除材料量而被暴露。关于这种处理方法的背景信息可从例如由Jon Orloff和Mark Utlaut，Kluwer学术/全会出版商的书《高分辨率聚焦离子束：FIB及其应用》的6.10章中获取。

通过使用离子束，材料量可由离子束蚀刻而被精确地去除。由于通过离子束蚀刻去除材料是一个相对缓慢的过程，所以至少一部分的材料量还可以通过激光束处理或者通过其他机械或化学的方法而被去除。与离子束蚀刻相比，通过使用激光束处理及其他可行的方法，可以去除每单位时间更多的材料量。然而，通过使用离子束蚀刻来去除材料试样的材料比通过使用激光束处理及其他方法可以更精确地产生具有所需形状的表面区域。

人们常常希望从材料试样中去除材料，以使得产生材料试样的具有基本光滑形状即小粗糙度的表面区域。

发明内容

本发明已将上述因素考虑在内。本发明的一些实施例提供了一种处理材料试样的方法，用于通过粒子束蚀刻来从材料试样中去除材料，从而产生材料试样的基本光滑的表面区域。

根据示例性实施例，一种处理材料试样的方法包括：在粒子束柱的处理区域中处置材料试样1，并且在第一方向上相对于所述粒子束柱定向材料试样1；通过使用由所述粒子束柱产生的粒子束17由粒子束蚀刻将第一材料量I从所述材料试样中去除来产生材料试样的基本光滑的第一表面区域21，其中，第一材料量I由第一表面区域21部分地限定，并且其中，在所述粒子束与第一表面区域21的交叉点18处的粒子束17的射束方向15与第一表面区域21的表面法线12之间的角度β大于80°且小于90°；在所述粒子束柱的处理区域中处置材料试样1，并且在第二方向上相对于粒子束柱定向材料试样，从而使在粒子束17与第一表面区域21的交叉点18处的粒子束17的射束方向15与第一表面区域21的表面法线12之间的角度β小于70°；通过使用由所述粒子束柱产生的粒子束17由粒子束蚀刻将第二材料量II从所述材料试样中去除来产生材料试样的基本光滑的第二表面区域23，其中，第二材料量II由第一表面区域21′部分地限定且由第二表面区域23部分地限定，并且其中，在粒子束17与第二表面区域23的交叉点20处的粒子束17的射束方向15与第二表面区域23的表面法线14之间的角度α小于60°。