CN111157562A - 一种窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的方法以及样品夹具 - Google Patents
一种窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的方法以及样品夹具 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及窄截面光电子能谱测试技术领域，尤其涉及一种窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的方法以及样品夹具。一种窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号样品夹具，包括基板和固定板；所述基板的顶部设置有至少一个准直板，所述准直板沿所述基板的顶部向外延伸；所述固定板和所述基板之间设置有连接结构；所述基板、所述固定板和所述准直板的表面至少有不小于100nm厚的钼层。本发明提供的窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的样品夹具用于消除来自于测试样品表面的信号干扰，特别适用于样品相邻测试面材料与截面材料不同的样品测试，能够成功屏蔽来自测试样品相邻测试面的干扰信号，实现了对样品截面的光电子能谱精准测试。
Description
技术领域
本发明涉及窄截面光电子能谱测试技术领域，尤其涉及一种窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的方法以及样品夹具。
背景技术
在截面XPS测试中，尤其是当测试区域靠近其它表面，比如相距50到100微米时，来自于样品其它相邻面的光激发电子也会被探测到并且形成干扰。来自于样品相邻面的信号将影响截面的测试结果。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的第一目的在于提供一种窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的样品夹具，用于阻拦干扰信号以尽量保证只有来自测试截面的信号被接收，显著降低了样品其他相邻面的干扰信号对测试截面测试结果的影响。
本发明的第二目的在于提供一种窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的方法，其采用钼材料物质对上述样品夹具所有表面进行覆盖，去除了大量的干扰信号，并且样品夹具表面的少部分已知的钼干扰信号在光电子谱中可以被扣除，这样就实现了有效屏蔽来自非样品测试截面的干扰信号。
为实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的方法，基板和固定板分别贴合在样品的正反面；
其中基板的顶部设置有准直板，所述准直板沿所述基板的顶部向外延伸；
所述样品的截面和所述固定板的顶面均贴附于所述准直板的下表面；
固定所述样品，所述样品的截面露出待测部分，然后放在样品台上进行测试；
其中，所述基板、所述固定板和所述准直板的表面至少有不小于100nm厚的钼层。
在一些可能的实施方式中，所述准直板为两个，分别设置在所述基板的两端。
在一些可能的实施方式中，所述准直板为两个，所述准直板与所述基板的顶部沿所述与所述准直板延伸方向垂直的方向可滑动连接。
本发明第二方面的技术方案提供了一种窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的样品夹具，包括基板和固定板；
所述基板的顶部设置有至少一个准直板，所述准直板沿所述基板的顶部向外延伸；
所述固定板和所述基板之间设置有连接结构；
所述基板、所述固定板和所述准直板的表面至少有不小于100nm厚的钼层。
在一些可能的实施方式中，所述准直板为两个。
在一些可能的实施方式中，所述准直板分别固定设置在沿所述与所述准直板延伸方向垂直的方向的所述基板的顶部的两端。
在一些可能的实施方式中，所述准直板与所述基板的顶部沿所述与所述准直板延伸方向垂直的方向可滑动连接。
在一些可能的实施方式中，所述基板和所述固定板上均设置有一个以上通孔，所述通孔中通过放入连接件连接所述基板和所述固定板而将样品固定。
在一些可能的实施方式中，在所述基板和所述固定板上对应地设置两排三列所述通孔，所述通孔均匀分布在所述基板和所述固定板上。
在一些可能的实施方式中，所述连接件为螺栓和螺母。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果：
(1)本发明提供的窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的方法以及窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的样品夹具用于消除来自于测试样品表面的信号干扰，特别适用于样品相邻测试面材料与截面材料不同的样品测试。
(2)本发明成功屏蔽了来自测试样品相邻测试面的干扰信号，实现了对样品截面的光电子能谱精准测试。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了本发明实施方式中所涉及的窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的样品夹具的整体示意图；
图2示出了本发明实施方式中所涉及的窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的样品夹具的正视面尺寸示意图；
图3示出了本发明实施方式中所涉及的基板和准直板的侧视面尺寸示意图；
图4示出了本发明实施方式中所涉及的基板和准直板的俯视面尺寸示意图；
图中，1-基板；2-固定板；3-准直板；4-样品；5-通孔。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。
基于上述内容，下面参照图描述根据本发明一些实施例的窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的方法以及窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的样品夹具。
本发明的实施例提供一种窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的方法，可使用如图1所示的夹具进行，基板1和固定板2分别贴合在样品4的正反面；
其中基板1的顶部设置有准直板3，所述准直板3沿所述基板1的顶部向外延伸；
所述样品4的截面和所述固定板2的顶面均贴附于所述准直板3的下表面；
固定所述样品4，所述样品4的截面露出待测部分，然后将整个样品夹具放在光电子能谱机台上进行测试；
其中，所述基板1、所述固定板2和所述准直板3的表面至少有不小于100nm厚的钼层。
本发明中，窄侧壁样品的正面和反面的面积均小于20mm×20mm，这是基于光电子能谱仪的样品台高度限制，其高度最高不能高于26.5mm。
本发明中，理想的适用条件为对样品4截面进行光电子能谱测试，并且样品4相邻测试面材料与截面材料不同。
样品4的截面是平整的，样品4的截面和固定板2的顶面均贴附于所述准直板3的下表面，使得样品4的截面和固定板2的顶面平齐于准直板3的下表面，以更好的屏蔽来自测试样品4相邻测试面的干扰信号。样品4的截面和固定板2的顶面高度的调节适用于常见的XPS(光电子能谱仪)Z方向高度校准。
本发明中，基板1、固定板2和准直板3的表面至少有不小于100nm厚的钼层，其中的表面可以指各表面，也可以指至少与待测面相邻的表面。关于钼层，若钼层厚度很小，可以采用涂层的方式制备，而钼层很厚的情况下，则可以采用熔炼的方式制备。本发明中，限定基板1、固定板2和准直板3的表面至少有不小于100nm厚的钼层，不仅包括有不同厚度的钼层的情况，也包括完全为钼材质的情况。
本发明中，选择钼材料，该材料在半导体工业中极少被使用，而且其光电子能谱简单，不会影响大多数样品4主要元素的测量，并且其价格不太高。因此，将样品4的待测面的周围由钼材料的基板1、固定板2和准直板3包围，除了要测量的窄截面外其它表面完全被钼夹具覆盖，而X射线很难抵达钼材料，即使有极少量由钼夹具带来的干扰信号也可以在光电子谱中被扣除，这样有效消除了来自于测试样品4其他表面的信号干扰，并尽量保证只有来自截面的信号被接收，显著提高了测量的准确度。
准直板3具有校准样品4的截面和固定板2的顶面高度的作用，使得样品4的截面和固定板2的顶面紧贴准直板3的下表面，这样能最大程度的防止其他相邻面的信号干扰，提高测量准确度。
基于准直板3的作用，准直板3沿基板1的顶部向外延伸，准直板3向外延伸的长度长于样品4截面的宽度。一般地，准直板3向外延伸的长度大于等于常测样品4截面宽度和固定板2厚度的和。
基板1顶部设置的准直板3可以为一个，也可以为两个或三个。准直板3设置多个的话，各准直板3平行设置，在使用过程中一般使用两个，设置多个准直板3，便于应对不同长度的样品4。
在一些实施例中，作为优选，如图1所示，所述准直板3为两个，分别设置在所述基板1的两端。
如图1所示，基板1的两端，是以与所述准直板3延伸方向垂直的方向计。
两个准直板3平行设置。
在一些实施例中，所述准直板3为两个，所述准直板3与所述基板1的顶部沿所述与所述准直板3延伸方向垂直的方向可滑动连接。
准直板3设置为可滑动，便于适应不同长度的样品4的需要。
本发明的另一实施例中还提供了一种窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的样品夹具，结构可参照图1，包括基板1和固定板2；
所述基板1的顶部设置有至少一个准直板3，所述准直板3沿所述基板1的顶部向外延伸；
所述固定板2和所述基板1之间设置有连接结构；
所述基板1、所述固定板2和所述准直板3的表面至少有不小于100nm厚的钼层。
本发明中，理想的适用条件为对样品4截面进行光电子能谱测试，并且样品4相邻测试面材料与截面材料不同。
本发明中，基板1、固定板2和准直板3的表面至少有不小于100nm厚的钼层，其中的表面可以指各表面，也可以指至少与待测面相邻的表面。关于钼层，若钼层厚度很小，可以采用涂层的方式制备，而钼层很厚的情况下，则可以采用熔炼的方式制备。本发明中，限定基板1、固定板2和准直板3的表面至少有不小于100nm厚的钼层，不仅包括有不同厚度的钼层的情况，也包括完全为钼材质的情况。
本发明中，选择钼，该元素在半导体工业中极少被使用，但是其光电子能谱简单，不会影响大多数样品4主要元素的测量，并且其价格不太高。因此，将样品4的待测面的周围由钼材料的基板1、固定板2和准直板3包围，除了要测量的窄截面外其它表面完全被钼夹具覆盖，而X射线很难抵达钼材料，即使有极少量由钼夹具带来的干扰信号也可以在光电子谱中被扣除，这样有效消除了来自于测试样品4其他表面的信号干扰，并尽量保证只有来自截面的信号被接收，显著提高了测量的准确度。
本发明提供的窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的样品夹具，使用时将样品4放于基板1和固定板2之间，样品4的正反面分别紧贴基板1和固定板2，然后调整固定板2的顶面和样品4的截面使得对齐在准直板3的下表面。样品4的截面是平整的，样品4的截面和固定板2的顶面均贴附于所述准直板3的下表面，使得样品4的截面和固定板2的顶面平齐于准直板3的下表面，以更好的屏蔽来自测试样品4相邻测试面的干扰信号。样品4的截面和固定板2的顶面高度的调节适用于常见的XPSZ方向高度校准。
本发明提供的窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的样品夹具，解决在窄侧壁样品截面光电子能谱测试中，来自于相邻面的干扰信号对测试结果准确性的影响，该夹具用于阻拦干扰信号以尽力保证只有来自截面的信号被接收，实现对样品4截面的光电子能谱精准测试。
另外，需要说明的是，图1中示出了基板1和固定板2的高度大于样品4的高度，但是，本发明中基板1和固定板2的高度与样品4的高度关系并不限于此，基板1和固定板2的高度也可以小于或等于样品4的高度。而基板1和固定板2的高度可以相等，也可以不等。因为，该夹具主要消除的干扰信号存在于紧邻截面的相邻面。也就是说，基板1和固定板2的侧面紧贴样品4的正反面，并且通过准直板3将固定板2的顶面和样品4的界面对齐，就很好的阻止了样品4正反面对截面测量的干扰；而准直板3通过覆盖样品4截面的两端，很好的阻止了样品4另外两个侧面对截面测量的干扰。
一般地，基板1和固定板2的高度不低于样品4的高度的1/3。
上述内容可知，准直板3不仅具有校准样品4的截面和固定板2的顶面高度的作用，使得样品4的截面和固定板2的顶面紧贴准直板3的下表面，这样能最大程度的防止其他相邻面的信号干扰，而且准直板3自身还通过覆盖样品4截面的两端，阻止了样品4另外两个侧面对截面测量的干扰，这样尽可能的通过简单的设计达到了更好的提高测量准确度的效果。
基板1顶部设置的准直板3可以为一个，也可以为两个或三个。准直板3设置多个的话，各准直板3平行设置，在使用过程中一般使用两个，设置多个准直板3，便于应对不同长度的样品4。
在一些可能的实施方式中，所述准直板3为两个。
两个准直板3平行设置。
在一些可能的实施方式中，所述准直板3分别固定设置在沿所述与所述准直板3延伸方向垂直的方向的所述基板1的顶部的两端。
准直板3分别设置在基板1的两端，能较大程度的满足不同样品4长度的光电子能谱测试需求，如样品4的长度适当，其两端能够被基板1两端的准直板3遮挡；若样品4的长度较短，则样品4只靠一边固定，即样品4的一端能被基板1两端的其中一个准直板3遮挡。
在一些可能的实施方式中，所述准直板3与所述基板1的顶部沿所述与所述准直板3延伸方向垂直的方向可滑动连接。
准直板3设置为可滑动，以适应不同长度的样品4的需要。
准直板3的可滑动可以这样设置，如在基板1的顶部沿与准直板3延伸方向垂直的方向设置有轨道，而准直板3与基板1顶部连接的部分设置有滑轮，或滑槽，这样就实现了准直板3与基板1顶部的可滑动连接。抑或，基板1的顶部沿与准直板3延伸方向垂直的方向设置有滑槽，而准直板3上设置有轨道。当然，可滑动连接并不局限于这些方式，任何能达到该技术效果的技术方案均在本发明的保护范围内。
本发明中，样品4的固定可以采用多种方式，如常见的锁扣连接、铰接、螺纹连接、粘接等等，根据相应的连接方式，在固定板2和基板1上设置相应的部件即可。
在一些可能的实施方式中，所述基板1和所述固定板2上均设置有一个以上通孔5，所述通孔5中通过放入连接件连接所述基板1和所述固定板2而将样品4固定。
在一些可能的实施方式中，在所述基板1和所述固定板2上对应地设置两排三列所述通孔5，所述通孔5均匀分布在所述基板1和所述固定板2上。
设置多个通孔5，以通过选择不同的通孔5来达到固定不同大小样品4的目的，更灵活。另外，还使得用户可以在样品4台的任意需要位置安装此夹具。
在一些可能的实施方式中，所述连接件为螺栓和螺母。连接件为螺栓和螺母即为螺纹连接。图1中未示出固定板2和基板1之间设置的连接件。
使用螺丝以固定不同尺寸的测试样品4。并且便于后续整个夹具固定在光电子能谱测试的样品4台上。
本发明提供的窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的样品夹具，各部件的尺寸可参照图2-图4，图2中示出的是窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的样品夹具的正视面尺寸示意图，其中，图3示出的是基板1和准直板3的侧视面尺寸示意图；图4示出的是基板1和准直板3的俯视面尺寸示意图。但本发明提供的样品夹具的尺寸并不限于此，可根据实际需求选择相应的尺寸。
以下举例说明具体测试时的步骤：
如图1所示的夹具由金属钼定制而成；
使用顶面镀金的硅晶圆为测试样品4，确保测试样品4的顶面的面积小于20mm×20mm，且截面平整；
将测试样品4的截面正对夹具正面放置；
调节测试样品4的位置以使其顶面截面与夹具顶面相平；
旋紧螺丝以使样品4位置固定；
将夹具用碳双面胶带固定于样品4台上；
测试即可。
使用该夹具可以将来自于测试样品4顶面的金信号屏蔽。
在本发明中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或虚拟连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的一些示例实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的方法，其特征在于，基板和固定板分别贴合在样品的正反面；
其中基板的顶部设置有准直板，所述准直板沿所述基板的顶部向外延伸；
所述样品的截面和所述固定板的顶面均贴附于所述准直板的下表面；
固定所述样品，所述样品的截面露出待测部分，然后放在样品台上进行测试；
其中，所述基板、所述固定板和所述准直板的表面至少有不小于100nm厚的钼层。
2.根据权利要求1所述的窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的方法，其特征在于，所述准直板为两个，分别设置在所述基板的两端。
3.根据权利要求1所述的窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的方法，其特征在于，所述准直板为两个，所述准直板与所述基板的顶部沿与所述准直板延伸方向垂直的方向可滑动连接。
4.一种窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的样品夹具，其特征在于，包括基板和固定板；
所述基板的顶部设置有至少一个准直板，所述准直板沿所述基板的顶部向外延伸；
所述固定板和所述基板之间设置有连接结构；
所述基板、所述固定板和所述准直板的表面至少有不小于100nm厚的钼层。
5.根据权利要求4所述的窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的样品夹具，其特征在于，所述准直板为两个。
6.根据权利要求5所述的窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的样品夹具，其特征在于，所述准直板分别固定设置在沿所述与所述准直板延伸方向垂直的方向的所述基板的顶部的两端。
7.根据权利要求4所述的窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的样品夹具，其特征在于，所述准直板与所述基板的顶部沿所述与所述准直板延伸方向垂直的方向可滑动连接。
8.根据权利要求4-7任一项所述的窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的样品夹具，其特征在于，所述基板和所述固定板上均设置有一个以上通孔，所述通孔中通过放入连接件连接所述基板和所述固定板而将样品固定。
9.根据权利要求8所述的窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的样品夹具，其特征在于，在所述基板和所述固定板上对应地设置两排三列所述通孔，所述通孔均匀分布在所述基板和所述固定板上。
10.根据权利要求8所述的窄侧壁样品光电子能谱测试中消除干扰信号的样品夹具，其特征在于，所述连接件为螺栓和螺母。
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