專利名稱：俄歇電子能譜分析設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及集成電路設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種俄歇電子能譜分析設(shè)備。
背景技術(shù)：
俄歇電子能譜分析(AES)是一種利用俄歇效應(yīng)的檢測方法，其工作原理是通過一定能量的電子束轟擊樣品，使樣品表層的電子電離，產(chǎn)生俄歇電子，通過收集和分析進(jìn)入真空的俄歇電子對(duì)樣品做定性定量的分析。因?yàn)槎硇娮泳哂邢鄳?yīng)的特征能量，不同的物質(zhì)其俄歇電子的特征能量是不同的。因此，收集和分析從表層逃逸的俄歇電子，就可以確定樣品的元素、含量及樣品表面信息。俄歇電子能譜分析(AES)設(shè)備就是按照上述檢測方法進(jìn)行表面元素檢測的設(shè)備。俄歇電子能譜分析(AES)設(shè)備一般包括真空腔室、電子槍和能量分析器。其中，電子槍設(shè)置于真空腔室的內(nèi)部，能量分析器與真空腔室連接。檢測過程如下:樣品置于真空腔室中，真空腔室中的電子槍發(fā)射電子束轟擊樣品，樣品的表面產(chǎn)生俄歇電子，俄歇電子從樣品表面逸出進(jìn)入真空，能量分析器收集和分析真空腔室內(nèi)的俄歇電子的特征能量，得到俄歇電子能譜。俄歇電子能譜分析(AES)設(shè)備具有表面靈敏度高、束斑小等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制造中。但是，在俄歇電子能譜分析(AES)中，樣品的導(dǎo)電性能對(duì)分析結(jié)果有很大的影響，導(dǎo)電性差的樣品在電子束的作用下，樣品表面會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)電荷積累，這就是俄歇電子能譜分析(AES)中的荷電效應(yīng)。金屬等導(dǎo)電性好的材料不會(huì)出現(xiàn)荷電效應(yīng)，但是半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能比較差，一般都會(huì)出現(xiàn)荷電效應(yīng)。荷電效應(yīng)會(huì)造成俄歇電子峰的漂移，嚴(yán)重時(shí)甚至得不到俄歇電子能譜，無法進(jìn)行分析?；耍绾蜗呻娦?yīng)對(duì)俄歇電子能譜分析的影響成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的一個(gè)技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種俄歇電子能譜分析設(shè)備以解決現(xiàn)有技術(shù)中荷電效應(yīng)影響俄歇電子能譜分析的問題。為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種俄歇電子能譜分析設(shè)備，包括；真空腔室、電子槍、能量分析器、導(dǎo)電探針及探針控制器；所述電子槍設(shè)置于真空腔室的內(nèi)部，能量分析器與真空腔室連接；所述導(dǎo)電探針設(shè)置于真空腔室的內(nèi)部；所述探針控制器設(shè)置于真空腔室的外部，并與所述導(dǎo)電探針連接。優(yōu)選的，在所述的俄歇電子能譜分析設(shè)備中，所述導(dǎo)電探針連接一固定電位。優(yōu)選的，在所述的俄歇電子能譜分析設(shè)備中，所述導(dǎo)電探針接地。優(yōu)選的，在所述的俄歇電子能譜分析設(shè)備中，所述導(dǎo)電探針由金屬或合金制成。優(yōu)選的，在所述的俄歇電子能譜分析設(shè)備中，所述金屬是鎢。
優(yōu)選的，在所述的俄歇電子能譜分析設(shè)備中，所述金屬是鉬金。[0016]優(yōu)選的，在所述的俄歇電子能譜分析設(shè)備中，所述導(dǎo)電探針為納米探針。優(yōu)選的，在所述的俄歇電子能譜分析設(shè)備中，所述導(dǎo)電探針為微米探針。優(yōu)選的，在所述的俄歇電子能譜分析設(shè)備中，所述能量分析器包括探頭和分析主機(jī)；所述探頭設(shè)置于真空腔室的內(nèi)部，并與分析主機(jī)連接。綜上所述，本實(shí)用新型提供的俄歇電子能譜分析設(shè)備采用導(dǎo)電探針消除俄歇電子能譜分析中的荷電效應(yīng)，從而能夠得到清晰準(zhǔn)確的分析結(jié)果。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種俄歇電子能譜分析設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中未用導(dǎo)電 探針消除荷電效應(yīng)進(jìn)行俄歇電子能譜分析的俄歇電子能譜；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種俄歇電子能譜分析設(shè)備使用導(dǎo)電探針消除荷電效應(yīng)后進(jìn)行分析的俄歇電子能譜。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提出一種俄歇電子能譜分析設(shè)備作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，無論是使用導(dǎo)電性良好的Al箔或者In箔等包裹樣品，還是在樣品表面鍍Pt或者C等導(dǎo)電性薄膜，或者用導(dǎo)電性較好的銀膠或者碳膠在檢測區(qū)域建立導(dǎo)電通道，都無法做到既消除荷電效應(yīng)又不會(huì)帶來雜質(zhì)影響俄歇電子能譜分析。即現(xiàn)有技術(shù)中采取了很多措施，但是對(duì)于消除荷電效應(yīng)一直沒有能夠取得很好的效果。為此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N俄歇電子能譜分析設(shè)備，在本申請(qǐng)?zhí)峁┑亩硇娮幽茏V分析設(shè)備中，采用導(dǎo)電探針消除俄歇電子能譜分析中的荷電效應(yīng)，從而能夠得到清晰準(zhǔn)確的分析結(jié)果。具體方案如下:請(qǐng)參考圖1，其為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種俄歇電子能譜分析設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述俄歇電子能譜分析設(shè)備10包括:真空腔室1、電子槍2、能量分析器3、導(dǎo)電探針4及探針控制器5 ；所述電子槍2設(shè)置于真空腔室I的內(nèi)部，能量分析器3與真空腔室I連接；其中，所述導(dǎo)電探針4設(shè)置于真空腔室I的內(nèi)部；所述探針控制器5設(shè)置于真空腔室I的外部，并與所述導(dǎo)電探針4連接。具體的，俄歇電子能譜分析設(shè)備10包括真空腔室1、電子槍2和能量分析器3，其中電子槍2設(shè)置于真空腔室I的內(nèi)部，真空腔室I與能量分析器3連接。具體的，當(dāng)對(duì)樣品進(jìn)行俄歇電子能譜分析時(shí)，將樣品放置在真空腔室I的內(nèi)部，電子槍2產(chǎn)生的電子束轟擊樣品，樣品產(chǎn)生俄歇電子，俄歇電子從樣品表層逸出進(jìn)入真空，能量分析器3收集和分析俄歇電子的特征能量，得到俄歇電子能譜，從而得到分析結(jié)果。俄歇電子能譜分析設(shè)備10還包括導(dǎo)電探針4和探針控制器5，其中，導(dǎo)電探針4設(shè)置于真空腔室I的內(nèi)部，導(dǎo)電探針4連接一固定電位，也可以直接接地。導(dǎo)電探針4由導(dǎo)電性能優(yōu)良的材料制成，比如金屬或合金。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，導(dǎo)電探針4由鎢制成，鎢不但具有良好的導(dǎo)電性而且硬度大，由鎢制成的導(dǎo)電探針4非常耐用。當(dāng)然，導(dǎo)電探針4也可以由其他金屬制成，比如鉬金，鉬金制成的導(dǎo)電探針4同樣具有良好的導(dǎo)電性能。而與導(dǎo)電探針4連接的探針控制器5設(shè)置于真空腔室I的外部，探針控制器5具有三個(gè)控制按鈕，三個(gè)控制按鈕分別控制導(dǎo)電探針4的X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)和Z坐標(biāo)的位置。通過調(diào)整這三個(gè)控制按鈕，可以移動(dòng)導(dǎo)電探針4的位置。導(dǎo)電探針4為微米探針或納米探針，與樣品接觸的面積非常小，一般在3um*3um以下。因?yàn)閷?dǎo)電探針4與樣品接觸的面積非常小，所以移動(dòng)導(dǎo)電探針4靠近檢測區(qū)域不會(huì)對(duì)檢測區(qū)域造成影響。導(dǎo)電探針4靠近檢測區(qū)域的位置并與樣品接觸，能夠消除檢測區(qū)域的靜電荷，卻不會(huì)干擾分析。請(qǐng)繼續(xù)參考圖1，如圖1所示，能量分析器3包括探頭6和分析主機(jī)7，其中探頭6設(shè)置于真空腔室I的內(nèi)部，探頭6和分析主機(jī)7連接。如果將現(xiàn)有技術(shù)中的俄歇電子能譜分析設(shè)備改造成能夠消除荷電效應(yīng)的俄歇電子能譜分析設(shè)備10，設(shè)備改造非常簡單，只需要在機(jī)臺(tái)外部增加探針控制器5，探針控制器5連接導(dǎo)電探針4并將導(dǎo)電探針4接地即可，設(shè)備改造不會(huì)影響機(jī)臺(tái)內(nèi)部的其他部件。使用本實(shí)用新型俄歇電子能譜分析設(shè)備10時(shí)，首先將樣品放置于真空腔室I的內(nèi)部，并使其位于電子槍2的下面，之后啟動(dòng)電子槍2轟擊樣品。然后，通過真空腔室I外部的探針控制器5移動(dòng)導(dǎo)電探針4，將接地的導(dǎo)電探針4靠近檢測區(qū)域并與樣品接觸，檢測區(qū)域上累積的靜電荷通過導(dǎo)電探針4導(dǎo)出，消除荷電效應(yīng)。然后，由靠近樣品檢測區(qū)域的探頭6收集樣品表面逸出的俄歇電子。接著，與探頭6連接的分析主機(jī)7開始分析俄歇電子的特征能量，從而得到有效的俄歇電子能譜分析結(jié)果。請(qǐng)參考圖2，其為現(xiàn)有技術(shù)中未用導(dǎo)電探針消除荷電效應(yīng)進(jìn)行俄歇電子能譜分析的俄 歇電子能譜。如圖2所示，俄歇電子能譜中俄歇電子峰被完全覆蓋(A)，俄歇電子峰出現(xiàn)漂移(B)。請(qǐng)參考圖3，其為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種俄歇電子能譜分析設(shè)備使用導(dǎo)電探針消除荷電效應(yīng)后進(jìn)行分析的俄歇電子能譜。如圖3所示，俄歇電子能譜中俄歇電子峰非常清晰，俄歇電子峰也未出現(xiàn)漂移。可見，使用導(dǎo)電探針4消除荷電效應(yīng)效果非常明顯，本實(shí)用新型實(shí)施例的俄歇電子能譜分析設(shè)備10通過導(dǎo)電探針4能夠消除荷電效應(yīng)，從而得到清晰準(zhǔn)確的分析結(jié)果。綜上可見，本實(shí)用新型俄歇電子能譜分析設(shè)備采用導(dǎo)電探針消除荷電效應(yīng)，能夠避免荷電效應(yīng)對(duì)俄歇電子能譜分析的影響。上述描述僅是對(duì)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的描述，并非對(duì)本實(shí)用新型范圍的任何限定，本實(shí)用新型領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種俄歇電子能譜分析設(shè)備，其特征在于，包括:真空腔室、電子槍、能量分析器、導(dǎo)電探針及探針控制器； 所述電子槍設(shè)置于真空腔室的內(nèi)部，能量分析器與真空腔室連接； 所述導(dǎo)電探針設(shè)置于真空腔室的內(nèi)部； 所述探針控制器設(shè)置于真空腔室的外部，并與所述導(dǎo)電探針連接。
2.如權(quán)利要求1所述的俄歇電子能譜分析設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)電探針連接一固定電位。
3.如權(quán)利要求2所述的俄歇電子能譜分析設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)電探針接地。
4.如權(quán)利要求1所述的俄歇電子能譜分析設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)電探針由金屬或合金制成。
5.如權(quán)利要求4所述的俄歇電子能譜分析設(shè)備，其特征在于，所述金屬是鎢。
6.如權(quán)利要求4所述的俄歇電子能譜分析設(shè)備，其特征在于，所述金屬是鉬金。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的俄歇電子能譜分析設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)電探針為納米探針。
8.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的俄歇電子能譜分析設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)電探針為微米探針。
9.如權(quán)利要求1所述的俄歇電子能譜分析設(shè)備，其特征在于，所述能量分析器包括探頭和分析主機(jī)； 所述探頭設(shè)置于真空腔室的 內(nèi)部，并與分析主機(jī)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種俄歇電子能譜分析設(shè)備，包括真空腔室、電子槍、能量分析器、導(dǎo)電探針及探針控制器。所述電子槍設(shè)置于真空腔室的內(nèi)部，能量分析器與真空腔室連接，所述導(dǎo)電探針設(shè)置于真空腔室的內(nèi)部，所述探針控制器設(shè)置于真空腔室的外部，并與所述導(dǎo)電探針連接。本實(shí)用新型提供的俄歇電子能譜分析設(shè)備采用導(dǎo)電探針消除俄歇電子能譜分析中的荷電效應(yīng)，從而能夠得到清晰準(zhǔn)確的分析結(jié)果。
文檔編號(hào)G01N23/227GK203133001SQ201320094039
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月1日
發(fā)明者文智慧, 高保林, 王倩, 李日鑫 申請(qǐng)人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司