材料表面异常区域的分析方法与流程

本发明涉及材料检测及分析，特别涉及一种材料表面异常区域的分析方法。

背景技术：

1、xps可定性半定量分析固体材料表面成分信息（包括元素组成、化学态等），通过x射线可以进行选区分析从而表征成分的分布情况；因此被广泛应用于分析合金、矿物、半导体、高分子聚合物，催化剂、陶瓷、生物医药、能源材料等领域。

2、相关技术中，由于escalab xi+系列常规xps光斑设置范围为200~900微米，当样品重点关注区域（如样品异常区域）较小时，收集的信号大部分并非来源于重点关注区域，大量的外部信号（如样品正常区域）会减弱或者掩盖样品重点关注区域信号，导致样品失效原因查找难度大幅度增加及阻碍工艺改进方向的准确判定。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种材料表面异常区域的分析方法，旨在解决相关技术中在使用xps对样品进行分析时，由于大量的外部信号会减弱或者掩盖重点关注区域的信号，导致样品失效原因查找难度大幅度增加以及阻碍工艺改进方向的准确判定的技术问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提出的一种材料表面异常区域的分析方法，包括：

3、获取目标光斑；

4、利用所述目标光斑分别照射待测区域以及标准区域，并对应收集所述待测区域的当前数据以及标准区域的标准数据；其中，所述待测区域与所述标准区域间隔分布于待测材料的表面，所述异常区域形成于所述待测区域内，所述当前数据包括当前元素种类、各当前元素的当前化学态以及各所述当前元素的当前含量，所述标准数据包括标准元素种类、各标准元素的标准化学态以及各所述标准元素的标准含量；

5、将所述当前数据与所述标准数据进行比对分析，得到所述异常区域的异常结果。

6、可选地，在所述获取目标光斑的步骤，包括：

7、将预设银片标样作为参考样品对第一当前光斑进行标定，以获取所述第一当前光斑的当前信号采集面积；

8、比对所述当前信号采集面积与所述待测区域的面积；

9、根据比对结果，获取所述目标光斑。

10、可选地，根据比对结果，获取所述目标光斑的步骤，包括：

11、当所述当前信号采集面积与所述待测区域的面积相同时，则将所述第一当前光斑作为所述目标光斑；

12、当所述当前信号采集面积与所述待测区域的面积不相同时，则调整所述第一当前光斑的当前参数，使所述当前信号采集面积与所述待测区域的面积相同，并将调整后的所述第一当前光斑作为所述目标光斑；其中，所述当前参数包括所述当前光斑所对应的当前场光阑参数以及当前角光阑参数。

13、可选地，所述利用所述目标光斑分别照射待测区域以及标准区域，并对应收集所述待测区域的当前数据以及标准区域的标准数据的步骤，包括：

14、利用所述目标光斑照射预设铜网标样，以获取所述目标光斑的目标信号采集面积；

15、判断所述目标信号采集面积与所述异常区域的面积是否相同；

16、当所述目标信号采集面积与所述异常区域的面积相同时，则利用所述目标光斑分别照射所述异常区域以及标准区域，并对应收集所述异常区域的所述当前数据以及所述标准区域的所述标准数据。

17、可选地，所述当所述目标信号采集面积与所述异常区域的面积相同时，则利用所述目标光斑分别照射所述异常区域以及标准区域，并对应收集所述异常区域的所述当前数据以及所述标准区域的所述标准数据的步骤，包括：

18、当所述目标信号采集面积与所述异常区域的面积相同时，则利用所述目标光斑照射所述异常区域，并收集所述异常区域的所述当前数据；

19、从所述标准区域中划分出一照射区；其中，所述照射区的面积与所述异常区域的面积相同；

20、利用所述目标光斑照射所述照射区，并收集所述照射区的数据，形成所述标准数据。

21、可选地，在所述判断所述目标信号采集面积与所述异常区域的面积是否相同的步骤之后，还包括：

22、当所述目标信号采集面积与所述异常区域的面积不相同时，则将所述目标光斑作为第二当前光斑并继续改变所述第二当前光斑的照射面积，直至所述目标信号采集面积与所述异常区域的面积相同。

23、可选地，所述利用所述目标光斑照射预设铜网标样，以获取所述目标光斑的目标信号采集面积的步骤，包括：

24、利用所述目标光斑照射按照第一预设路径移动的所述预设铜网标样，以取所述目标光斑的目标信号采集面积。

25、可选地，所述将预设银片标样作为参考样品对当前光斑进行标定，以获取所述第一当前光斑的当前信号采集面积的步骤，包括：

26、将所述预设银片标样作为所述参考样品并按照第二预设路径移动，使所述第一当前光斑照射于所述预设银片标样，以获取所述第一当前光斑的当前信号采集面积。

27、可选地，所述预设银片标样的表面的含碳量为a，其中，a＜1%。

28、可选地，所述将所述当前数据与所述标准数据进行比对分析，得到所述异常区域的异常结果的步骤，包括：

29、将所述当前数据与所述标准数据进行比对分析，以获取所述当前数据相对于所述标准数据的变化值；

30、根据所述变化值得到所述异常区域的异常结果。

31、本发明技术方案通过获取目标光斑，然后利用目标光斑分别照射待测区域以及标准区域，并对应收集待测区域的当前数据以及标准区域的标准数据，接下来再将当前数据与标准数据进行比对分析，得到异常区域的异常结果，本发明通过利用一束目标光斑对待测区域以及标准区域进行照射，并收集待测区域的当前数据以及标准区域的标准数据，接下来再将当前数据与标准数据进行比对分析，得到异常区域的异常结果的方式，使得本发明实现了对待测材料表面的异常区域的异常结果进行分析的功能，进而也就解决了相关技术中在使用xps对样品进行分析时，由于大量的外部信号会减弱或者掩盖重点关注区域的信号，导致样品失效原因查找难度大幅度增加以及阻碍工艺改进方向的准确判定的技术问题。

技术特征：

1.一种材料表面异常区域的分析方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的材料表面异常区域的分析方法，其特征在于，在所述获取目标光斑的步骤，包括：

3.如权利要求2所述的材料表面异常区域的分析方法，其特征在于，根据比对结果，获取所述目标光斑的步骤，包括：

4.如权利要求3所述的材料表面异常区域的分析方法，其特征在于，所述利用所述目标光斑分别照射待测区域以及标准区域，并对应收集所述待测区域的当前数据以及标准区域的标准数据的步骤，包括：

5.如权利要求4所述的材料表面异常区域的分析方法，其特征在于，所述当所述目标信号采集面积与所述异常区域的面积相同时，则利用所述目标光斑分别照射所述异常区域以及标准区域，并对应收集所述异常区域的所述当前数据以及所述标准区域的所述标准数据的步骤，包括：

6.如权利要求5所述的材料表面异常区域的分析方法，其特征在于，在所述判断所述目标信号采集面积与所述异常区域的面积是否相同的步骤之后，还包括：

7.如权利要求4所述的材料表面异常区域的分析方法，其特征在于，所述利用所述目标光斑照射预设铜网标样，以获取所述目标光斑的目标信号采集面积的步骤，包括：

8.如权利要求2所述的材料表面异常区域的分析方法，其特征在于，所述将预设银片标样作为参考样品对当前光斑进行标定，以获取所述第一当前光斑的当前信号采集面积的步骤，包括：

9.如权利要求2所述的材料表面异常区域的分析方法，其特征在于，所述预设银片标样的表面的含碳量为a，其中，a＜1%。

10.如权利要求1至9中任一项所述的材料表面异常区域的分析方法，其特征在于，所述将所述当前数据与所述标准数据进行比对分析，得到所述异常区域的异常结果的步骤，包括：

技术总结
本发明涉及材料检测及分析技术领域，特别涉及一种材料表面异常区域的分析方法，本发明通过利用一束目标光斑对待测区域以及标准区域进行照射，并收集待测区域的当前数据以及标准区域的标准数据，接下来再将当前数据与标准数据进行比对分析，得到异常区域的异常结果的方式，使得本发明实现了对待测材料表面的异常区域的异常结果进行分析的功能，进而也就解决了相关技术中在使用XPS对样品进行分析时，由于大量的外部信号会减弱或者掩盖重点关注区域的信号，导致样品失效原因查找难度大幅度增加以及阻碍工艺改进方向的准确判定的技术问题。

技术研发人员：范燕,谭军,刘海全,曹英杰
受保护的技术使用者：季华实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1