CN103645076A

CN103645076A - 一种分区域制样的tem样品的制作方法

Info

Publication number: CN103645076A
Application number: CN201310625643.0A
Authority: CN
Inventors: 陈强; 高林
Original assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Current assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2014-03-19

Abstract

本发明提供一种分区域制样的TEM样品的制作方法，包括：提供样品，所述样品包括多个目标区域，所述目标区域之间的水平距离不超过30微米，垂直距离不超过1微米；对所述样品进行预切，并且对预切后的样品进行U型切；对U型切后的样品中的多个目标区域分别进行减薄，每个目标区域具有与其对应的目标厚度，获得具有多个厚度的目标区域的样品与样品边缘；将所述具有多个厚度的目标区域的样品与所述样品边缘进行分离。利用本发明的方法能够在制作具有不同厚度的多个目标区域的TEM样品，大大提高了TEM样品制备的效率。

Description

一种分区域制样的TEM样品的制作方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种分区域制样的TEM样品的制作方法。

背景技术

在半导体技术领域，透射电子显微镜（TEM）是常见的检测期间的薄膜的形貌、尺寸及特征的工具。TEM的工作原理是：将待检测的样片以切割、研磨、离子减薄等方式减薄，最终放入TEM观测室，以高压加速的电子束照射样片，并将样片形貌放大、投影到屏幕上、照相，之后进行分析，TEM的一个优点是其具备较高的分辨率。TEM样品的制备是TEM分析技术中非常重要的一个步骤。现有技术通常采用FIB（聚焦离子束）制作TEM样品。现有技术利用FIB进行TEM样品制备的方法有很多种，但都是在一个TEM样品上只能制备同一厚度的样片，因而制作的TEM样品只能用于观察同一厚度位置。例如对于SRAM的器件分析，只能在一个TEM样品上制备NMOS器件，在另外一个样品上制备PMOS器件，这样在两个TEM样品上分别观察NMOS器件和PMOS。因此，有必要对现有的TEM样品制作方法进行改进，能够在同一TEM样品上制作具有不同厚度的多个目标区域，提高TEM样品制备的效率，节约FIB制样的时间。

发明内容

本发明实施例解决的问题是提供一种分区域制样的TEM样品的制作方法，在同一TEM样品上可以制备具有不同厚度的多个目标区域，大大提高了TEM样品制备的效率。

为了解决上述问题，本发明提供一种分区域制样的TEM样品的制作方法，包括：

提供样品，所述样品包括多个目标区域，所述目标区域之间的水平距离不超过30微米，垂直距离不超过1微米；

对所述样品进行预切，并且对预切后的样品进行U型切；

对U型切后的样品中的多个目标区域分别进行减薄，每个目标区域具有与其对应的目标厚度，获得具有多个厚度的目标区域的样品与样品边缘；

将所述具有多个厚度的目标区域的样品与所述样品边缘进行分离。

可选地，在对U型切后的样品中多个目标区域分别进行减薄时，不同的目标区域之间的样品的厚度与预切后的样品的厚度相同。

可选地，所述预切后的样品的厚度为200纳米-1微米。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

利用本发明的方法能够在同一TEM样品制作多个具有不同厚度的目标区域的样品的问题，大大提高了TEM样品制备的效率。利用本发明的方法可以减少FIB制样时间40%左右，并且可以减少样品提取时间约50%，TEM样品观测时间约40%。

附图说明

图1是本发明一个实施方式的分区域制样的TEM样品的制作方法流程示意图；

图2-图5是本发明一个实施例的分区域制样的TEM样品制作方法剖面结构示意图；

图6-图9是图2-图5所示的TEM样品的俯视结构示意图。

具体实施方式

根据背景技术可知，现有技术利用FIB进行TEM样品制备的方法有很多种，但都是在一个TEM样品上只能制备同一厚度的样片，因而制作的TEM样品只能用于观察同一厚度位置。例如对于SRAM的器件分析，只能在一个TEM样品上制备NMOS器件，在另外一个样品上制备PMOS器件，这样在两个TEM样品上分别观察NMOS器件和PMOS。因此，有必要对现有的TEM样品制作方法进行改进，能够在同一TEM样品上制作具有不同厚度的多个目标区域，提高TEM样品制备的效率，节约FIB制样的时间。

为了解决上述问题，本发明提供一种分区域制样的TEM样品的制作方法，请参考图1，图1是本发明一个实施方式的分区域制样的TEM样品的制作方法流程示意图，所述方法包括：

步骤S1，提供样品，所述样品包括多个目标区域，所述目标区域之间的水平距离不超过30微米，垂直距离不超过1微米；

步骤S2，对所述样品进行预切，并且对预切后的样品进行U型切；

步骤S3，对U型切后的样品中的多个目标区域分别进行减薄，每个目标区域具有与其对应的目标厚度，获得具有多个厚度的目标区域的样品与样品边缘；

步骤S4，将所述具有多个厚度的目标区域的样品与所述样品边缘进行分离。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。为了更好地说明本发明的技术方案，请参考图2-图5所示的本发明一个实施例的分区域制样的TEM样品制作方法剖面结构示意图。

首先，请参考图2，并参考图6，图6为图2所示的样品的俯视结构示意图。执行步骤S1，提供样品10，所述样品10包括多个目标区域，所述目标区域之间的水平距离D不超过30微米，垂直距离L不超过1微米。作为一个实施例，所述样品10包括2个目标区域，分别是第一目标区域11和第二目标区域12。

然后，请参考图3及图7，图7为图3所示的样品的俯视结构示意图，执行步骤S2，对所述样品10进行预切，并且对预切后的样品进行U型切。所述预切后的样品10的厚度为200纳米-1微米。

接着，请参考图4及图8，图8为图4所示的样品的俯视结构示意图，执行步步骤S3，对U型切后的样品10中的多个目标区域分别进行减薄，每个目标区域具有与其对应的目标厚度，获得具有多个厚度的目标区域的样品与样品边缘。作为本发明的一个实施例，对U型切割后的样品10的第一目标区域11和第二目标区域12所在的样品区域的两侧形成凹陷，使得第一目标区域11的厚度达到其预定的目标厚度，所述第二目标区域12的厚度达到其预定的目标厚度，至此，形成具有两个厚度的目标区域的样品14，样品14具有样品边缘13，在后续的步骤中将样品14与样品边缘13进行分离，对样品14进行制备和提取。

作为优选的实施例，在对U型切后的样品中多个目标区域分别进行减薄时，不同的目标区域之间的样品的厚度与预切后的样品的厚度相同，这样的目的是为了对最终制作的样品提供足够的支撑。

最后请参考图5及图9，图9为图5所示的样品的俯视结构示意图，执行步骤S4，将所述具有多个厚度的目标区域的样品14与所述样品边缘14进行分离，之后利用具有多个厚度的目标区域的样品完成后续的提取和TEM观测。

综上，利用本发明的方法能够在同一TEM样品制作多个具有不同厚度的目标区域的样品的问题，大大提高了TEM样品制备的效率。利用本发明的方法可以减少FIB制样时间40%左右，并且可以减少样品提取时间约50%，TEM样品观测时间约40%。

虽然本发明己以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims

1.一种分区域制样的TEM样品的制作方法，其特征在于，包括：

对所述样品进行预切，并且对预切后的样品进行U型切；

2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在对U型切后的样品中多个目标区域分别进行减薄时，不同的目标区域之间的样品的厚度与预切后的样品的厚度相同。

3.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述预切后的样品的厚度为200纳米-1微米。