CN103196728A - 使用fib技术制备sem或tem样品保护层的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法，用于目标表面为金属材质的样品，该方法包括：使用电子束选择性扫描目标区域；SEM或TEM中的气态有机杂质在电子束的作用下在所述目标区域上沉积有机材质层；在有机材质层上沉积金属保护层。本发明提供的使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法，在利用FIB技术常规制样前，先利用电子束在目标区域上沉积有机材质层，使目标区域的表面为金属材质的样品，由于沉积的有机材质和目标区域表面的金属材质具有很强的对比度，大大提高了需要精确定位的SEM或TEM样品的金属材质表面的界面清晰度，提高了SEM或TEM的分析质量。

Description

使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法。
背景技术
聚焦离子束（Focused Ion Beam，以下简称FIB）系统是利用电透镜将离子束聚焦成非常小尺寸的显微切割仪器。透射电镜（Transmission electronmicroscope，以下简称TEM），是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上，电子与样品中的原子碰撞而改变方向，从而产生立体角散射。扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，以下简称SEM）是一种主要应用于材料表面形貌观察成像的材料表征技术设备。SEM系统或TEM虽然是高真空状态，但仍然有一些气态的有机杂质在电子束的作用下会以固态的形式沉积在扫描区域内，造成污染，大大影响SEM或TEM的分析，特别影响高分辨分析的质量，因此，上述由电子束引起的有机物污染对一般的材料分析过程都是不利的。
在使用FIB进行样品制备时，如果要分析的样品比较接近样品的表面，通常在切割前使用设备自身的气体辅助系统沉积一层或多层金属保护层（通常为钨或铂），这样可以避免在切割时离子束对样品表面造成损伤，但是离子束辅助沉积的方式本身无论选择沉积何种材质对样品表面都有一定的损伤，而选择电子束辅助沉积金属保护层的方式可以避免对样品表面造成损伤。
图1为传统的金属材质表面覆盖金属保护层的俯视结构示意图。参照图1，需要分析的目标11为样品10表面的金属材质，在目标11上覆盖保护层12，保护层12为金属保护层，目标11以及目标11上的保护层12均为金属材质，由于材质比较接近而会造成成像时界面不够清楚。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法，以解决样品表面以及样品表面的保护层由于材质比较接近而造成成像时界面不够清楚的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法，用于目标表面为金属材质的样品，该方法包括：使用电子束选择性扫描目标区域；SEM或TEM中的气态有机杂质在所述电子束的作用下在所述目标区域上沉积有机材质层；在所述有机材质层上沉积金属保护层。
进一步地，在所述目标区域上沉积有机材质层的电子束的加速电压为2000v-5000v。
进一步地，所述目标表面的金属材质为NiSi或CoSi，在所述有机材质层上沉积铂材料形成金属保护层。
进一步地，在所述有机材质层上沉积钨材料形成金属保护层。
进一步地，在所述有机材质层上沉积铂材料形成金属保护层。
本发明提供的使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法，在利用FIB技术常规制样前，先利用电子束在目标区域上沉积有机材质层，使目标区域的表面为金属材质的样品，由于沉积的有机材质和目标区域表面的金属材质具有很强的对比度，大大提高了需要精确定位的SEM或TEM样品的金属材质表面的界面清晰度，提高了SEM或TEM的分析质量。本发明提供的使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法中，利用电子束在目标区域上沉积有机材质层，使用简单方便，也不需要使用别的设备，不会增加额外的制样时间。
附图说明
图1为传统的金属材质表面覆盖金属保护层的样品俯视结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法的步骤流程示意图；
图3为本发明实施例提供的电子束选择性扫描目标区域后的样品俯视结构示意图；
图4为本发明实施例提供的在有机材质层上沉积金属保护层的样品俯视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于，本发明提供的使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法，在利用FIB技术常规制样前，先利用电子束在目标区域上沉积有机材质层，使目标区域的表面为金属材质的样品，由于沉积的有机材质和目标区域表面的金属材质具有很强的对比度，大大提高了需要精确定位的SEM或TEM样品的金属材质表面的界面清晰度，提高了SEM或TEM的分析质量。本发明提供的使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法中，利用电子束在目标区域上沉积有机材质层，使用简单方便，也不需要使用别的设备，不会增加额外的制样时间。
图2是本发明实施例提供的一种使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法的步骤流程示意图。参照图2，本发明实施例提供的一种使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法，用于目标表面为金属材质的样品，该方法包括：
S21、使用电子束选择性扫描目标区域；
S22、SEM或TEM中的气态有机杂质在所述电子束的作用下在所述目标区域上沉积有机材质层；
S23、在所述有机材质层上沉积金属保护层。
图3为本发明实施例提供的电子束选择性扫描目标区域后的样品俯视结构示意图。参照图3，在本实施例中，使用SEM系统，在使用电子束选择性扫描目标区域的过程中，具体地，对样品30中的目标31进行区域扫描，在扫描的过程中，SEM中的气态有机杂质在所述目标区域上沉积有机材质层33，其间，电子束的加速电压为2000v-5000v。在本实施例中，所述目标31表面的金属材质为NiSi，在NiSi合金材料上利用电子束扫描时沉积有机材质层33，利用电子束污染效应，而无需额外增加设备进行沉积，方便简单。
图4为本发明实施例提供的在有机材质层上沉积金属保护层的样品俯视结构示意图。参照图4，在所述有机材质层33上沉积铂材料形成金属保护层32。这样沉积的金属保护层32，由于在其下面有一层有机材质层33，使得金属保护层32与目标表面之间具有良好的界面清晰度，提高了SEM的分析质量。本领域普通技术人员应该悉知，在所述有机材质层33上不仅可以沉积铂材料形成金属保护层32，还可以在所述有机材质层上沉积钨材料形成金属保护层。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (6)

1.一种使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法，用于目标表面为金属材质的样品，其特征在于，包括：
使用电子束选择性扫描目标区域；
SEM或TEM中的气态有机杂质在所述电子束的作用下在所述目标区域上沉积有机材质层；
在所述有机材质层上沉积金属保护层。
2.如权利要求1所述的使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法，其特征在于，在所述目标区域上沉积有机材质层的电子束的加速电压为2000v-5000v。
3.如权利要求1所述的使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法，其特征在于，所述目标表面的金属材质为NiSi或CoSi。
4.如权利要求3所述的使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法，其特征在于，在所述有机材质层上沉积铂材料形成金属保护层。
5.如权利要求1所述的使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法，其特征在于，在所述有机材质层上沉积钨材料形成金属保护层。
6.如权利要求1所述的使用FIB技术制备SEM或TEM样品保护层的方法，其特征在于，在所述有机材质层上沉积铂材料形成金属保护层。
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