CN103868769A

CN103868769A - 一种平面透射电镜样品及其制备方法

Info

Publication number: CN103868769A
Application number: CN201410059926.8A
Authority: CN
Inventors: 陈强
Original assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Current assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2014-06-18

Abstract

本发明提供一种平面透射电镜样品及其制备方法，包括样品本体、目标和油性材料，所述样品本体上加工有截面，所述目标位于所述样品本体的截面上，所述油性材料为透光的油性材料，所述油性材料涂覆于所述目标之上。本发明的技术方案成本较低，简便易行，对于目标在表面或表层的平面TEM样品分析，也能达到非常好的效果。

Description

一种平面透射电镜样品及其制备方法

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种平面透射电镜样品及其制备方法。

背景技术

目前，透射电子显微镜（Transmission electron microscope，简称：TEM）样品的制备方法一般包括平面TEM分析技术和截面TEM分析技术。

平面TEM分析技术是目前半导体材料和结构分析中一种非常重要的技术，该技术在实现TEM超高分辨能力的同时，同时具备平面观测方法所具备的在样品平面方向具有极大观测面积的优点，这一优点是截面TEM分析所不具有的。

常规的平面TEM制样的方式通常对于目标在样品表层以下一定深度的样品效果较好，但是，对于目标在样品表面或表层的样品，效果却不好。因为在制样过程中，由于目标处于样品的表面或表层，使用FIB（聚焦离子束，Focused Ion beam)进行样品制备过程中，为了避免离子束造成的损伤，不能用清洁该TEM样品的正面，因此离子束轰击TEM样品背面时会在正面产生溅射污染，从而影响TEM样品的质量。

专利CN103403520A公开了一种制备超薄TEM样品的改进的方法，该方法将背面打薄与附加清洁步骤组合起来以清除朝向FIB的基底表面上的表面缺陷。此附加步骤导致产生清洁、均匀的硬掩模，该硬掩模控制样品打薄的最终结果，并且允许可靠并且稳健地制备具有小至10nm范围厚度的样品。但该专利存在对于目标在样品表面或表层的样品效果不好的问题。

专利CN102401758A公开了一种TEM样品制造方法，所述方法包括：通过聚焦离子束切割晶圆得到TEM样品薄片，加热所述TEM样品薄片制成适合观测的TEM样品。本发明通过加热聚焦离子束切割得到的TEM样品薄片，从而将TEM样品薄片两侧的非晶态部分重新结晶为晶态，使得通过透射电镜观测制得的透射电镜样品能够看到有序的、可反映样品材料晶相的图像。但该专利任存在对于目标在样品表面或表层的样品效果不好的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种平面透射电镜样品及其制备方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案为：

一种平面透射电镜样品，包括样品本体、目标和油性材料，所述样品本体上加工有截面，所述目标位于所述样品本体的截面上，所述油性材料为透光的油性材料，所述油性材料与所述样品本体的截面连接，所述油性材料涂覆于所述目标之上。

所述的平面透射电镜样品，其中，所述截面与所述目标的距离为1～5微米。

所述的平面透射电镜样品，其中，所述油性材料的厚度为10～100微米。

所述的平面透射电镜样品，其中，所述油性材料为油性油墨。

所述的平面透射电镜样品，其中，所述油性材料为红色油性油墨。

一种如上所述的平面透射电镜样品的制备方法，所述方法包括：

将初始样品截面加工到距离目标较近的位置；

将初始样品的目标表面涂上一层透光的油性材料；

使用激光在初始样品上标记出目标位置；

将初始样品正面及背面切割和减薄形成样品本体。

所述的平面透射电镜样品的制备方法，其中，还包括，提取样品本体放入平面透射电镜分析。

所述的平面透射电镜样品的制备方法，其中，通过聚焦离子束完成初始样品正面及背面切割和减薄。

所述的平面透射电镜样品的制备方法，其中，初始样品截面在加工后还包括平整工序。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明的成本较低，简便易行，对于目标在表面或表层的平面TEM样品分析，也能达到非常好的效果。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1是本发明方法实施例中初始样品的俯视结构示意图；

图2是本发明方法实施例中初始样品的侧视结构示意图；

图3是本发明方法实施例中油性材料的侧视结构示意图；

图4是本发明方法实施例中标记示意图；

图5是本发明方法实施例中切割减薄示意图；

图6是本发明实施例中样品本体、目标及油性材料的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供的一种平面透射电镜样品及其制备方法，对于目标在表面的样品，如晶片表面污染、晶片表面微结构，或目标在表层的样品，如晶片表层硅晶格缺陷、晶片表层结构异常等各种样品，如果要在极高放大倍率下进行平面的分析，则需要使用本发明所描述的方法，完成平面TEM制样，也能达到非常好的效果。

下面结合附图对本发明方法进行详细说明。

本发明的一种平面透射电镜样品及其制备方法，包括：

1，如图1和2中所示，将初始样品1截面加工到距离目标2较近的位置，一般约1～5微米；

2，如图3中所示，将初始样品1上的目标2表面涂上一层透光的油性材料3，约几十个微米左右；

3，如图4中所示，使用激光在初始样品1上通过标记4标记出目标2位置；

4，如图5中所示，将初始样品1竖直放入FIB（聚焦离子束，Focused Ion beam)，完成TEM样品正面及背面的切割和减薄，并最终形成如图6中所示的样品本体5；

5，提取样品本体5放入TEM分析。

在本发明的实施例中，初始样品的截面在加工后需平整以方便后续制样。透光油性材料可使用与红色油性笔的油性油墨相类似的材料。

本发明实施例的成本较低，简便易行，对于目标在表面或表层的平面TEM样品分析，也能达到非常好的效果。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims

1.一种平面透射电镜样品，其特征在于，包括样品本体、目标和油性材料，所述样品本体上加工有截面，所述目标位于所述样品本体的截面上，所述油性材料为透光的油性材料，所述油性材料与所述样品本体的截面连接，所述油性材料涂覆于所述目标之上。

2.如权利要求1所述的平面透射电镜样品，其特征在于，所述截面与所述目标的距离为1～5微米。

3.如权利要求2所述的平面透射电镜样品，其特征在于，所述油性材料的厚度为10～100微米。

4.如权利要求3所述的平面透射电镜样品，其特征在于，所述油性材料为油性油墨。

5.如权利要求4所述的平面透射电镜样品，其特征在于，所述油性材料为红色油性油墨。

6.一种如权利要求1至4任一项所述的平面透射电镜样品的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

将初始样品截面加工到距离目标较近的位置；

将初始样品的目标表面涂上一层透光的油性材料；

使用激光在初始样品上标记出目标位置；

将初始样品正面及背面切割和减薄形成样品本体。

7.如权利要求6所述的平面透射电镜样品的制备方法，其特征在于，还包括，提取样品本体放入平面透射电镜分析。

8.如权利要求7所述的平面透射电镜样品的制备方法，其特征在于，通过聚焦离子束完成初始样品正面及背面切割和减薄。

9.如权利要求8所述的平面透射电镜样品的制备方法，其特征在于，样品截面在加工后还包括平整工序。