CN105628460A - 透射电镜样品的形成方法 - Google Patents

Abstract

一种透射电镜样品的形成方法，包括：提供衬底，衬底内具有缺陷区域；在缺陷区域周围的衬底内形成第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽，第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽包围的衬底形成预处理样品；在预处理样品内形成开口，开口顶部位于第二表面，开口包括第一侧壁，第一侧壁平行于待测表面；对第一侧壁进行减薄，使第一侧壁到待测表面之间的距离达到预设距离；在对第一侧壁进行减薄之后，形成贯通第一侧壁和待测表面的切口，切口包围的部分预处理样品形成待测样品，待测样品包括缺陷区域，且待测样品相对于预处理样品分离。样品形成方法能够保证晶圆完整，且所形成的样品精确。

Description

透射电镜样品的形成方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种透射电镜样品的形成方法。

背景技术

在半导体制造业中，有各种各样的检测设备，其中电子显微镜是用于检测组成期间的薄膜的形貌、尺寸及特征的一个重要工具。常用的电子显微镜包括透射电子显微镜(TransmissionElectronMicroscope，简称TEM)和扫描电子显微镜(ScanningElectronMicroscope，简称SEM)。透射电子显微镜的工作原理包括：将需检测的样品放入透射电子显微镜观测室，以高压加速的电子束照射样片，将样品形貌放大并投影到屏幕上，完成照相，之后边能够根据得到的影响进行分析。透射电子显微镜的一个突出优点是具有较高的分辨率，可观测厚度极薄的薄膜形貌及尺寸。

在透射电子显微镜分析技术中，样品制备是较为重要的一环。现有的透射电子显微镜样品制备的一种方法是利用聚焦离子束(FocusedIonBeam，简称FIB)工艺对整片晶圆进行切割，以获取透射电子显微镜样品。

具体的，以聚焦粒子束工艺形成样品的过程包括：在晶圆表面靠近目标区域的位置形成第一切割标记；根据所述第一切割标记，对所述晶圆进行切割，以形成包括目标区域的初级样品，所述初级样品即由所述晶圆切割而成；在初级样品的侧壁表面形成研磨标记；根据所述研磨标记对所述初级样品进行研磨，直至所述初级样品的表面靠近所述目标区域；将所述经过研磨的初级样品表面垂直于基台表面之后，再继续对所述初级样品表面进行细研磨，直至暴露出目标区域，形成样品薄片；对所述样品薄片进行切割，以获取具有目标区域的待测样品。

然而，上述形成样品的方法会完全破坏完整晶圆，而且，随着半导体器件尺寸的缩小、集成度的提高，所形成的样品精确度已不能满足检测要求，因此需要寻求更为精确度样品形成方法，以减少对晶圆完整性的破坏、提高所形成的样品尺寸精确度。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种透射电镜样品的形成方法，能够提高待检测晶圆的利用率，提高所形成的样品精确度。

为解决上述问题，本发明提供一种透射电镜样品的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底内具有缺陷区域；在所述缺陷区域周围的衬底内形成第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽，所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽包围所述缺陷区域，所述第二沟槽和第三沟槽的一端分别与第一沟槽的两端连通，所述第二沟槽和第三沟槽的另一端分别与第四沟槽的两端连通，所述第一沟槽、第二沟槽和第三沟槽的侧壁垂直于衬底表面，所述第四沟槽的侧壁向所述第一沟槽的侧壁倾斜，且所述第四沟槽的底部与所述第一沟槽、第二沟槽和第三沟槽的底部连通，所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽包围的衬底形成预处理样品，在所述预处理样品中，由衬底表面形成的平面成为待检测表面，所述第一沟槽侧壁形成的平面成为第一表面，所述第四沟槽侧壁形成的平面成为第二表面；在所述预处理样品内形成开口，所述开口顶部位于第二表面，所述开口包括第一侧壁，所述第一侧壁平行于所述待测表面；对所述第一侧壁进行减薄，使所述第一侧壁到所述待测表面之间的距离达到预设距离；在对所述第一侧壁进行减薄之后，形成贯通所述第一侧壁和待测表面的切口，所述切口包围的部分预处理样品形成待测样品，所述待测样品包括所述缺陷区域，且所述待测样品相对于所述预处理样品分离。

可选的，还包括：提供承载基台；在形成所述预处理样品之后，将所述预处理样品固定于所述承载基台表面，且所述第一表面与承载基台表面相接触，所述待测表面垂直于所述承载基台表面；在将所述预处理样品固定于所述承载基台表面之后，在所述预处理样品内形成开口。

可选的，将所述预处理样品固定于所述承载基台表面工艺包括：采用电子束涂布工艺在所述承载基台表面、以及预处理样品表面形成固定膜。

可选的，所述固定膜的材料包括铂。

可选的，在形成所述切口之前，调整所述承载基台的角度，使所述第一侧壁表面朝向用于形成切口的工艺设备。

可选的，所述第二沟槽和第三沟槽相互平行；所述第二沟槽和第三沟槽垂直于所述第一沟槽。

可选的，所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽或第四沟槽的长度为3微米～8微米；所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽的宽度为1微米～3微米；所述第四沟槽的宽度为2微米～5微米；所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽或第四沟槽的深度为5微米～10微米。

可选的，所述第四沟槽侧壁相对于衬底表面倾斜的角度为5°～10°。

可选的，所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽的形成工艺为聚焦离子束轰击工艺。

可选的，在衬底内形成所述第一沟槽、第二沟槽和第三沟槽之后，在所述衬底内形成第四沟槽，使所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽包围形成的预处理样品与衬底相互分离。

可选的，在所述预处理样品内形成开口的工艺为聚焦离子束轰击工艺。

可选的，对所述第一侧壁进行减薄之后，所述第一侧壁到所述待测表面之间的距离为80纳米～100纳米。

可选的，所述切口包括两个第一子切口和第二子切口，所述两个第一子切口分别位于缺陷区域的两侧，所述第一子切口垂直于所述预处理样品的第一表面，且所述第一子切口的一端位于预处理样品的第二表面，所述第二子切口位于所述开口底部，且所述第二子切口的两端分别与第一子切口的另一端连通。

可选的，形成所述切口的工艺为离子束轰击工艺。

可选的，所述离子束轰击工艺从所述第一侧壁表面向所述预处理样品的待测表面进行切割。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明的形成方法中，通过在衬底内形成第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽，且所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽相互连通、并包围缺陷区域；所述第四沟槽与所述第一沟槽相对，而第二沟槽和第三沟槽相对，由于所述第四沟槽的侧壁向所述第一沟槽的侧壁倾斜，且所述第四沟槽的底部与第一沟槽、第二沟槽和第三沟槽的底部连通，因此，所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽包围的部分衬底能够形成相对于衬底分离的预处理样品。

由于通过在衬底内形成所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽，即能够形成相对于衬底分离的预处理样品，从而能够使衬底的其它区域被完整保留，则所述衬底的其它区域能够继续用于其它的工艺或检测，从而提高了晶圆的利用率，降低了透射电镜检测的成本。

而且，由于所述预处理样品通过在衬底内形成所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽而形成，而所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽的尺寸以及位置能够精确控制，从而能够使所形成的预处理样品能够完整地包围缺陷区域，并且能够使所形成的预处理样品的尺寸精确，有利于后续对所述预处理样品进行处理，并获取待测样品，而且能够保证后续形成的待测样品的尺寸精确、并完整包括缺陷区域。

进一步，提供承载基台；在形成所述预处理样品之后，将所述预处理样品固定于所述承载基台表面，且所述第一表面与承载基台表面相接触，所述待测表面垂直于所述承载基台表面，所述预处理样品在所述承载基台表面之后形成开口。而且，在后续与预处理样品内形成开口，并对开口的第一侧壁进行减薄之后，能够通过调整所述承载基台的角度，使所述第一侧壁表面能够朝向工艺设备，以便工艺设备能够自所述第一侧壁表面形成贯通第一侧壁和待测表面的切口，通过所述切口形成相对于预处理样品分离的待测样品。

附图说明

图1至图12是本发明实施例的透射电镜样品的形成过程的结构示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，现有形成样品的方法会完全破坏完整晶圆，而且，所形成的样品尺寸的精确度较差。

经过研究发现，由于在现有的样品制备过程中，为了获取初级样品，需要对晶圆进行切割，仅保留晶圆中包括目标区域的部分晶圆，因此，为了获取初级样品，需要将完整的晶圆完全破坏，则所述晶圆除了用于透射电子显微镜检测之外，无法再用于其它工艺或检测，使得所述晶圆的利用率低，而所述透射电子显微镜检测的成本过高。

而且，在现有的样品制备过程中，形成第一切割标记、对晶圆进行切割、形成研磨标记、对初级样品进行研磨、以及对初级样品表面进行细研磨等工艺均需通过人工操作，而随着半导体器件的集成度提高、特征尺寸的缩小，晶圆内的缺陷尺寸也相应缩小，则所述缺陷所造的目标区域尺寸也相应缩小，导致定位第一切割标记和研磨标记的难度提高；而且，在对晶圆进行切割、对初级样品进行研磨、以及对初级样品表面进行细研磨时，停止位置难以掌控，容易导致最终形成的待测样品的尺寸不精确，容易导致待测样品与目标区域之间发生偏差，甚至无法完整保留目标区域，致使透射电子显微镜检测的结果不准确。

为了解决上述问题，本发明提供一种透射电镜样品的形成方法。其中，通过在衬底内形成第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽，且所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽相互连通、并包围缺陷区域；所述第四沟槽与所述第一沟槽相对，而第二沟槽和第三沟槽相对，由于所述第四沟槽的侧壁向所述第一沟槽的侧壁倾斜，且所述第四沟槽的底部与第一沟槽、第二沟槽和第三沟槽的底部连通，因此，所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽包围的部分衬底能够形成相对于衬底分离的预处理样品。

由于通过在衬底内形成所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽，即能够形成相对于衬底分离的预处理样品，从而能够使衬底的其它区域被完整保留，则所述衬底的其它区域能够继续用于其它的工艺或检测，从而提高了晶圆的利用率，降低了透射电镜检测的成本。

而且，由于所述预处理样品通过在衬底内形成所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽而形成，而所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽的尺寸以及位置能够精确控制，从而能够使所形成的预处理样品能够完整地包围缺陷区域，并且能够使所形成的预处理样品的尺寸精确，有利于后续对所述预处理样品进行处理，并获取待测样品，而且能够保证后续形成的待测样品的尺寸精确、并完整包括缺陷区域。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图1至图12是本发明实施例的透射电镜样品的形成过程的结构示意图。

请参考图1，提供衬底100，所述衬底100内具有缺陷区域101。

所述衬底100为形成有半导体器件的完整晶圆，所述衬底100包括半导体基底、以及形成于半导体基底表面或内部的器件结构。

所述半导体基底为硅基底、硅锗基底、碳化硅基底、绝缘体上硅(SOI)基底、绝缘体上锗(GOI)基底、玻璃基底或III-V族化合物基底(例如氮化镓基底或砷化镓基底等)；所述器件结构包括晶体管的栅极结构、熔丝结构、电阻结构、电容结构、电感结构等。

此外，所述半导体基底表面还具有覆盖所述器件结构的介质层，所述介质层用于在所述器件结构之间进行电隔离；所述介质层的材料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、低K介质材料、超低K介质材料中的一种或多种。

而所述介质层内还能够形成电互连结构，所述电互连结构与器件结构电连接，使所述电互连结构与器件结构能够形成芯片电路，而所述介质层能够在电互连结构与器件结构之间进行电隔离；所述电互连结构的材料包括金属或金属化合物，例如铜、钨、铝、钛、镍、氮化钛和氮化钽中的一种或多种组合；所述电互连结构包括：形成于半导体基底表面或器件结构表面的导电插塞、以及形成于导电插塞顶部的电互连线，所述电互连线用于使导电插塞之间实现电连接。

在所述半导体基底表面形成器件结构、介质层以及电互连结构之后，为了获知形成所述器件结构、介质层以及电互连结构是否符合技术指标、性能是否稳定，需要对所形成的器件结构、介质层以及电互连结构的形貌、尺寸或特征进行检测。在本实施例中，需要对所述衬底进行透射电子显微镜检测，因此，需要首先形成用于检测的待测样品。

所需形成的待测样品需要含有未达到技术需求的缺陷区域，因此，需要首先对所述衬底100进行缺陷扫描，以获取含有缺陷的缺陷区域101。在图1中，以在所述衬底100上获取到1个缺陷区域101为例。

请参考图2和图3，图2是图3的俯视结构示意图，图3是图2沿AA’方向的剖面结构示意图，在所述缺陷区域101周围的衬底100内形成第一沟槽111、第二沟槽112、第三沟槽113和第四沟槽114，所述第一沟槽111、第二沟槽112、第三沟槽113和第四沟槽114包围所述缺陷区域101，所述第二沟槽112和第三沟槽113的一端分别与第一沟槽111的两端连通，所述第二沟槽112和第三沟槽113的另一端分别与第四沟槽114的两端连通，所述第一沟槽111、第二沟槽112和第三沟槽113的侧壁垂直于衬底100表面，所述第四沟槽114的侧壁向所述第一沟槽111的侧壁倾斜，且所述第四沟槽114的底部与所述第一沟槽111、第二沟槽112和第三沟槽113的底部连通，所述第一沟槽111、第二沟槽112、第三沟槽113和第四沟槽114包围的衬底100形成预处理样品120，在所述预处理样品120中，由衬底100表面形成的平面成为待检测表面123，所述第一沟槽111侧壁形成的平面成为第一表面121，所述第四沟槽114侧壁形成的平面成为第二表面122。

所述第一沟槽111、第二沟槽112、第三沟槽113和第四沟槽114的形成工艺为聚焦离子束轰击工艺(FocusIon-Beam，简称FIB)；所述聚焦离子束工艺的参数包括：轰击离子源为镓离子源、惰性离子源中的一种或多种，电压为1kV～30kV。

在本实施例中，所述第二沟槽112与第三沟槽113相对且相互平行，所述第一沟槽111与第四沟槽114相对，且所述第一沟槽111顶部的图形平行于第四沟槽114顶部的图形。本实施例中，所述第一沟槽111、第二沟槽112和第三沟槽113的侧壁均垂直于衬底100表面，其中，所述第二沟槽112和第三沟槽113均垂直于第一沟槽111、并与第一沟槽111的两端连通，因此所述第一沟槽111、第二沟槽112和第三沟槽113的顶部图形呈“U”形，且所述“U”型图形包围所述缺陷区域101。

而所述第四沟槽114与第一沟槽111相对，并且所述第四沟槽114的侧壁相对于衬底100表面倾斜，且所述第四沟槽114的侧壁倾斜方向朝向第一沟槽111的底部，从而能够使所形成的第四沟槽114底部与第一沟槽111的底部连通，且所述第四沟槽114的侧壁与第二沟槽112和第三沟槽113的底部连通。从而，由所述第一沟槽111、第二沟槽112、第三沟槽113和第四沟槽114包围的部分衬底100相对于衬底100其它部分能够相互分离，使得由所述第一沟槽111、第二沟槽112、第三沟槽113和第四沟槽114包围的部分衬底100能够形成预处理样品120，所述预处理样品120后续用于形成待测样品。

由于所述预处理样品120通过在衬底100形成所述第一沟槽111、第二沟槽112、第三沟槽113和第四沟槽114而形成，即仅需将包括缺陷区域101的预处理样品120与衬底100的其它区域分离，则所述衬底100的其它部分依旧能够保持完整，所述衬底100不会受到全局性的破坏，则在形成所述预处理样品120之后，所述衬底100还能够用于其它工艺或检测，使得所述衬底100的利用率提高，同时降低了透射电子显微镜检测的成本。

所述第一沟槽111、第二沟槽112、第三沟槽113或第四沟槽114的长度为3微米～8微米；所述第一沟槽111、第二沟槽112、第三沟槽113的宽度为1微米～3微米；所述第四沟槽114的宽度为2微米～5微米；所述第一沟槽111、第二沟槽112、第三沟槽113或第四沟槽114的深度为5微米～10微米。

在本实施例中，所述第一沟槽111、第二沟槽112、第三沟槽113和第四沟槽114的长度为5微米；所述第一沟槽111、第二沟槽112、第三沟槽113和第四沟槽114的深度为8微米；所述第一沟槽111、第二沟槽112和第三沟槽113的宽度为2微米；所述第四沟槽114的宽度为3微米。

其中，所述第一沟槽111、第二沟槽112、第三沟槽113和第四沟槽114的宽度和深度能够根据所述衬底100内的缺陷区域101的尺寸和位置进行调整，以保证所形成的预处理样品120能够完整的包含所述缺陷区域101为准。

所述第四沟槽114侧壁相对于衬底100表面倾斜的角度为5°～10°，且所述第四沟槽114的倾斜方向朝向所述第一沟槽111。在本实施例中，为了在形成所述第一沟槽111、第二沟槽112、第三沟槽113和第四沟槽114之后，使所形成的预处理样品120相对于衬底100分离，需要在衬底100内形成所述第一沟槽111、第二沟槽112和第三沟槽113之后，再于所述衬底100内形成第四沟槽114，即所述第四沟槽114的形成工艺用于将所述预处理样品120的底部自衬底100切断，形成与衬底100相互分离预处理样品120。

请参考图4，提供承载基台200；在形成所述预处理样品120之后，将所述预处理样品120固定于所述承载基台200表面，且所述第一表面121与承载基台200表面相接触，所述待测表面123垂直于所述承载基台200表面。

在本实施例中，将所述预处理样品120固定于所述承载基台200表面工艺包括：采用电子束涂布工艺(e-beamcoating)在所述承载基台200表面、以及预处理样品120表面形成固定膜(未示出)。

本实施例中，所述固定膜201的材料包括铂。在一实施例中，所述固定膜完全覆盖所述预处理样品120表面、以及承载基台200表面；在另一实施例中，所述固定膜仅覆盖部分预处理样品120表面、以及承载基台200表面，可以保证所述预处理样品120能够固定于承载基台表面为准。

再将所述预处理样品120的第一表面121固定于承载基台200表面之后，能够使由衬底100(如图2和图3所示)表面形成的待测表面123垂直于承载基台200表面，而由所述第四沟槽114(如图2和图3所示)侧壁形成的第二表面122相对于承载基台200表面倾斜。由于后续对所述预处理样品120进行处理的工艺为聚焦离子束轰击工艺，而在聚焦离子束轰击工艺中，进行轰击的离子束垂直于所述承载基台200表面，因此，后续进行轰击的离子能够与所述待测表面123平行，以此能够由所述预处理样品120形成包括所述待测表面123以及缺陷区域101的薄片，即待测样品。

请参考图5和图6，图5是图6的立体结构示意图，图6是图5沿BB’方向的剖面结构示意图，在将所述预处理样品120固定于所述承载基台200表面之后，在所述预处理样品120内形成开口130，所述开口130顶部位于第二表面122，所述开口130包括第一侧壁131，所述第一侧壁131平行于所述待测表面123。

在所述预处理样品120内形成开口130的工艺为离子束轰击工艺。在本实施例中，形成所述开口130的聚焦离子束轰击工艺包括：轰击离子源为镓离子源、惰性离子源中的一种或多种，电压为1kV～30kV。

在所述预处理样品120内形成开口130之后，能够形成相对于待测表面123平行的第一侧壁131，则所述第一侧壁131和待测表面123之间的部分预处理样品120能够用于形成待测样品。

在本实施例中，在所述形成开口130的聚焦离子束轰击工艺中，所输出的离子束方向垂直于承载基台200表面，而所述预处理样品120的第二表面122相对于承载基底200表面倾斜，使得所述第二表面122能够朝向所输出的离子束，因此，用于轰击的离子束能够对所述第二表面122进行轰击，从而在所述预处理样品120内形成开口130。在本实施例中，所述第一侧壁131与待测表面123之间的距离大于100纳米，由于所述第一侧壁131到待测表面123的距离大于所需形成的待测样品的厚度，因此后续需要对所述第一侧壁131进行减薄，使第一侧壁131到待测表面123的距离达到预设距离。

请参考图7和图8，图7是图8的立体结构示意图，图8是图7沿BB’方向的剖面结构示意图，对所述第一侧壁131进行减薄，使所述第一侧壁131到所述待测表面123之间的距离达到预设距离。

本实施例中，对所述第一侧壁131进行减薄的工艺为聚焦离子束轰击工艺，所述聚焦离子束轰击工艺包括：轰击离子源为镓离子源、惰性离子源中的一种或多种，电压为1kV～30kV。经过对所述第一侧壁131进行减薄之后，所述第一侧壁131到所述待测表面123之间的距离为80纳米～100纳米。

由于所述第一侧壁131与待测表面123之间的部分预处理样品120用于形成待测样品，而所述待测样品具有预设厚度，因此，需要使所述第一侧壁131到所述待测表面123之间的距离达到预设距离。而在形成所述开口130之后，所述第一侧壁131到待测表面123的距离往往大于所述预设距离，因此需要对所述第一侧壁131向所述待测表面123进行减薄。

在所述聚焦离子束轰击工艺中，所输出的离子束垂直于承载基底200表面，能够自所述第二表面122、以平行于所述第一侧壁131的方向对所述第一侧壁131进行切削，以逐渐减小所述第一侧壁131到所述待测表面123之间的距离，直至达到预设距离为止。

请参考图9和图10，图9是图10的立体结构示意图，图10是图9沿Y方向的侧视图，在对所述第一侧壁131进行减薄之后，形成贯通所述第一侧壁131和待测表面123的切口140，所述切口140包围的部分预处理样品120形成待测样品124，所述待测样品124包括所述缺陷区域101，且所述待测样品124相对于所述预处理样品120分离。

在本实施例中，所形成的待测样品124用于进行平面透射电镜(planarTEM)测试，即在待测晶圆上，对平行于晶圆表面的平面进行透射电镜检测，以确定缺陷相对于整个晶圆的具体位置。

在本实施例中，形成所述切口140的工艺为聚焦离子束轰击工艺，所述聚焦离子束轰击工艺对所述第一侧壁131进行切割，直至形成贯通所述第一侧壁131和待测表面123之间的切口140为止。所述聚焦离子束轰击工艺包括：轰击离子源为镓离子源、惰性离子源中的一种或多种，电压为1kV～30kV。

为了能够对所述第一侧壁131进行所述聚焦离子束轰击工艺，在不调整离子束输出角度的情况下，需要在形成所述切口140之前，调整所述承载基台200的角度，使所述第一侧壁131表面能够朝向用于形成切口140的工艺设备，即离子束的输出设备，以便离子束能够进入所述开口130，并能够直接轰击至所述第一侧壁131表面。

而且，由于所述离子束进入所述开口130内并到达所述第一侧壁131表面，基于所述开口130尺寸的限制，离子束无法保证与第一侧壁131垂直，因此，所形成的切口140侧壁相对于第一侧壁131表面倾斜，而所倾斜的角度基于入射的离子束相对于第一侧壁131表面的角度决定。

本实施例中，所述切口140包括两个第一子切口141和第二子切口142，所述两个第一子切口141分别位于缺陷区域101的两侧，所述第一子切口141垂直于所述预处理样品120的第一表面121，且所述第一子切口141的一端位于预处理样品120的第二表面122，所述第二子切口142位于所述开口130底部，且所述第二子切口142的两端分别与第一子切口141的另一端连通。即所述两个第一子切口141和所述第二子切口142所构成的切口140位于待测表面123的图形呈“U”型，从而能够使所述切口140包围形成的待测样品124能够相对于剩余的预处理样品120分离。

请参考图11和图12，图11和图12是采用本实施例的方法形成待测样品之后的进行检测的示意图，其中，图11是缺陷A的截面示意图，图12是缺陷A的平面示意图。通过对衬底100(如图1所示)进行截面方向的透射电镜检测，能够获得如图11所示的缺陷A的截面示意图，然而通过所述截面方向的透射电镜检测无法确定所述缺陷A在所述衬底100内所处的位置，因此需要以本实施例所述的过程获取待测样品124(如图9和图10所示)，由于所述待测样品124是包括缺陷区域101(如图9和图10所示)的部分衬底100的表面薄片，对所述待测样品124进行检测，能够获取如图12所示的缺陷A的平面示意图，由此得知所述缺陷A在衬底100内所处的具体位置。

由于所述待测样品124由切割所述预处理样品120(如图9和图10所示)获得，所述待测样品124的尺寸和位置能够通过聚焦离子束轰击工艺进行精确定位；而所述预处理样品120通过在衬底100内形成第一沟槽111、第二沟槽112、第三沟槽113和第四沟槽114(如图2和图3所示)获得，而所述第一沟槽111、第二沟槽112、第三沟槽113和第四沟槽114的尺寸和位置也能够通过所述聚焦粒子束工艺进行精确控制，避免了由人工确定缺陷位置、以及控制待测样品尺寸的工艺。因此，即使所述缺陷区域101的尺寸较小，也能够使所形成的待测样品124完全包含所述缺陷区域101，所形成的待测样品124尺寸精确，能够保证透射电镜检测结果的准确性。

综上，本实施例中，通过在衬底内形成第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽，且所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽相互连通、并包围缺陷区域；所述第四沟槽与所述第一沟槽相对，而第二沟槽和第三沟槽相对，由于所述第四沟槽的侧壁向所述第一沟槽的侧壁倾斜，且所述第四沟槽的底部与第一沟槽、第二沟槽和第三沟槽的底部连通，因此，所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽包围的部分衬底能够形成相对于衬底分离的预处理样品。由于通过在衬底内形成所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽，即能够形成相对于衬底分离的预处理样品，从而能够使衬底的其它区域被完整保留，则所述衬底的其它区域能够继续用于其它的工艺或检测，从而提高了晶圆的利用率，降低了透射电镜检测的成本。而且，由于所述预处理样品通过在衬底内形成所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽而形成，而所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽的尺寸以及位置能够精确控制，从而能够使所形成的预处理样品能够完整地包围缺陷区域，并且能够使所形成的预处理样品的尺寸精确，有利于后续对所述预处理样品进行处理，并获取待测样品，而且能够保证后续形成的待测样品的尺寸精确、并完整包括缺陷区域。

虽然本发明披露如上，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 (15)

1.一种透射电镜样品的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底内具有缺陷区域；

在所述缺陷区域周围的衬底内形成第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽，所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽包围所述缺陷区域，所述第二沟槽和第三沟槽的一端分别与第一沟槽的两端连通，所述第二沟槽和第三沟槽的另一端分别与第四沟槽的两端连通，所述第一沟槽、第二沟槽和第三沟槽的侧壁垂直于衬底表面，所述第四沟槽的侧壁向所述第一沟槽的侧壁倾斜，且所述第四沟槽的底部与所述第一沟槽、第二沟槽和第三沟槽的底部连通，所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽包围的衬底形成预处理样品，在所述预处理样品中，由衬底表面形成的平面成为待检测表面，所述第一沟槽侧壁形成的平面成为第一表面，所述第四沟槽侧壁形成的平面成为第二表面；

在所述预处理样品内形成开口，所述开口顶部位于第二表面，所述开口包括第一侧壁，所述第一侧壁平行于所述待测表面；

对所述第一侧壁进行减薄，使所述第一侧壁到所述待测表面之间的距离达到预设距离；

在对所述第一侧壁进行减薄之后，形成贯通所述第一侧壁和待测表面的切口，所述切口包围的部分预处理样品形成待测样品，所述待测样品包括所述缺陷区域，且所述待测样品相对于所述预处理样品分离。

2.如权利要求1所述的透射电镜样品的形成方法，其特征在于，还包括：提供承载基台；在形成所述预处理样品之后，将所述预处理样品固定于所述承载基台表面，且所述第一表面与承载基台表面相接触，所述待测表面垂直于所述承载基台表面；在将所述预处理样品固定于所述承载基台表面之后，在所述预处理样品内形成开口。

3.如权利要求2所述的透射电镜样品的形成方法，其特征在于，将所述预处理样品固定于所述承载基台表面工艺包括：采用电子束涂布工艺在所述承载基台表面、以及预处理样品表面形成固定膜。

4.如权利要求3所述的透射电镜样品的形成方法，其特征在于，所述固定膜的材料包括铂。

5.如权利要求2所述的透射电镜样品的形成方法，其特征在于，在形成所述切口之前，调整所述承载基台的角度，使所述第一侧壁表面朝向用于形成切口的工艺设备。

6.如权利要求1所述的透射电镜样品的形成方法，其特征在于，所述第二沟槽和第三沟槽相互平行；所述第二沟槽和第三沟槽垂直于所述第一沟槽。

7.如权利要求1所述的透射电镜样品的形成方法，其特征在于，所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽或第四沟槽的长度为3微米～8微米；所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽的宽度为1微米～3微米；所述第四沟槽的宽度为2微米～5微米；所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽或第四沟槽的深度为5微米～10微米。

8.如权利要求1所述的透射电镜样品的形成方法，其特征在于，所述第四沟槽侧壁相对于衬底表面倾斜的角度为5°～10°。

9.如权利要求1所述的透射电镜样品的形成方法，其特征在于，所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽的形成工艺为聚焦离子束轰击工艺。

10.如权利要求1所述的透射电镜样品的形成方法，其特征在于，在衬底内形成所述第一沟槽、第二沟槽和第三沟槽之后，在所述衬底内形成第四沟槽，使所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽包围形成的预处理样品与衬底相互分离。

11.如权利要求1所述的透射电镜样品的形成方法，其特征在于，在所述预处理样品内形成开口的工艺为聚焦离子束轰击工艺。

12.如权利要求1所述的透射电镜样品的形成方法，其特征在于，对所述第一侧壁进行减薄之后，所述第一侧壁到所述待测表面之间的距离为80纳米～100纳米。

13.如权利要求1所述的透射电镜样品的形成方法，其特征在于，所述切口包括两个第一子切口和第二子切口，所述两个第一子切口分别位于缺陷区域的两侧，所述第一子切口垂直于所述预处理样品的第一表面，且所述第一子切口的一端位于预处理样品的第二表面，所述第二子切口位于所述开口底部，且所述第二子切口的两端分别与第一子切口的另一端连通。

14.如权利要求1所述的透射电镜样品的形成方法，其特征在于，形成所述切口的工艺为离子束轰击工艺。

15.如权利要求14所述的透射电镜样品的形成方法，其特征在于，所述离子束轰击工艺从所述第一侧壁表面向所述预处理样品的待测表面进行切割。