CN107702962B - 用于扫描电容显微镜的样品的制备方法及使用该方法制备的样品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于扫描电容显微镜的样品的制备方法，其特征在于：方法包括：提供目标地址区域，目标地址区域是要使用扫描电容显微镜进行扫描的任何结构，并且目标地址区域埋设于第一氧化物中，以及在第一氧化物之下具有硅片；在第一氧化物上沉积第二氧化物；在第二氧化物上黏贴一层或多层玻璃片，得到待研磨样品；以及研磨待研磨样品，从而得到用于扫描电容显微镜的样品。本发明在现有的待研磨SCM截面样品上再沉积氧化物层，并黏贴玻璃片层，增加了待研磨SCM截面样品的整体厚度，使得在研磨过程中，由于用力不均匀而导致的曲面截面现象不会损坏目标地址区域。

Description

用于扫描电容显微镜的样品的制备方法及使用该方法制备的 样品
技术领域
本发明涉及一种样品的制备方法及用该方法制备的样品，特别涉及一种用于扫描电容显微镜的样品的制备方法及使用该方法制备的样品。
背景技术
自从原子力显微镜(SAFM)被发明后，其被广泛应用在物理、化学、生物和材料等科学领域，而衍生出的扫描电容显微镜(SCM)也成为开发、制造和检验半导体器件的一种非常重要且必要的手段，尤其对于半导体器件的离子注入工艺的检验而言，扫描电容显微镜更是一种必不可少的检验手段。
目前广泛使用的SCM是利用AFM接触模式(contact mode)下，导电的AFM针尖与半导体样品间加一低频交流电场，样品中的自由载流子周期性被针尖吸引或排斥，针尖与半导体样品构成的电容也随之变化，这一电容变化利用超高频共振电容传感器来测量取得结果。因为其测试过程需要针尖与样品表面直接接触，所以样品表面的平整度直接影响最终结果的真实性以及最小分辨率。
现有技术中的待研磨SCM截面样品如图1a所示，其中待研磨SCM截面样品包括硅片层103，第一氧化物层102，以及在氧化物层内部埋设的目标地址区域101，作为示例，目标地址区域101可以是进行离子注入工艺之后的半导体器件，图1a中虚线表示待测截面，需要使用研磨手段将虚线任意一侧的样品磨掉。为了得到能够使用SCM进行检查的样品，需要从图1a的整个结构的一侧开始进行研磨(研磨方法是本领域公知的利用抛光布进行的抛光)，直到从一侧露出目标地址区域101为止。使用研磨方法制备的理想SCM截面样品如图1b，可见，研磨后的表面是笔直的，并且目标地址区域101整齐的裸露于样品的一侧表面。但是由于研磨时用力不均匀，实际制备的SCM截面样品如图1c，可见，研磨后的表面是弯曲的，在目标地址区域101比较接近于样品表面时(如图1c的情况)，传统制样方法会将扫描区域破坏，从而无法获取地址的电容信息，目前没有更好的方法制备扫描区域靠近样品表面的截面SCM样品。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于扫描电容显微镜的样品的制备方法及使用该方法制备的样品，从而克服现有技术的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于扫描电容显微镜的样品的制备方法，其特征在于：方法包括：提供目标地址区域，目标地址区域是要使用扫描电容显微镜进行观察的任何结构，并且目标地址区域埋设于第一氧化物中，以及在第一氧化物之下具有硅片；在第一氧化物上沉积第二氧化物；在第二氧化物上黏贴一层或多层玻璃片，得到待研磨样品；以及研磨待研磨样品，从而得到用于扫描电容显微镜的样品。
优选地，上述技术方案中，其中，在第一氧化物上沉积第二氧化物具体为：使用聚焦离子束-电子束方法在第一氧化物上沉积第二氧化物。
优选地，上述技术方案中，其中，在第二氧化物上黏贴一层或多层玻璃片具体为：使用强力胶在第二氧化物上黏贴一层或多层玻璃片。
优选地，上述技术方案中，其中，在第二氧化物上仅黏贴一层玻璃片。
本发明还提供了一种用于扫描电容显微镜的样品，其特征在于：样品经过以下步骤制备：提供目标地址区域，目标地址区域是要使用扫描电容显微镜进行观察的任何结构，并且目标地址区域埋设于第一氧化物中，以及在第一氧化物之下具有硅片；在第一氧化物上沉积第二氧化物；在第二氧化物上黏贴一层或多层玻璃片，得到待研磨样品；以及研磨待研磨样品，从而得到用于扫描电容显微镜的样品。
优选地，上述技术方案中，其中，在第一氧化物上沉积第二氧化物具体为：使用聚焦离子束-电子束方法在第一氧化物上沉积第二氧化物。
优选地，上述技术方案中，其中，在第二氧化物上黏贴一层或多层玻璃片具体为：使用强力胶在第二氧化物上黏贴一层或多层玻璃片。
优选地，上述技术方案中，其中，在第二氧化物上仅黏贴一层玻璃片。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明在现有的待研磨SCM截面样品上再沉积氧化物层，并黏贴玻璃片层，增加了待研磨SCM截面样品的整体厚度，使得在研磨过程中，由于用力不均匀而导致的曲面截面现象不会损坏目标地址区域。同时由于氧化物层的存在，使得用于黏贴玻璃片的强力胶不会损坏目标地址区域。
附图说明
图1a是根据现有技术的待研磨SCM截面样品。
图1b是根据现有技术的理想的研磨后的SCM截面样品。
图1c是根据现有技术的实际的研磨后的SCM截面样品。
图2a-2d是根据本发明的制样方法的立体流程结构图。
图3a-3d是根据本发明的制样方法的侧视流程结构图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
以下结合附图说明本发明的原理，如图2a-2d以及图3a-3d所示。本发明的方法包括：提供目标地址区域101，目标地址区域101是要使用扫描电容显微镜进行观察的任何结构，并且目标地址区域101埋设于第一氧化物102中，以及在第一氧化物102之下具有硅片103；在第一氧化物102上沉积第二氧化物201；在第二氧化物上黏贴一层或多层玻璃片202，得到待研磨样品；以及研磨待研磨样品，从而得到用于扫描电容显微镜的样品。具体地，在目标地址区域的样品表面，使用聚焦离子束-电子束沉积第二氧化物201，使用聚焦离子束-电子束是防止沉积过程对样品表面的损伤，沉积的第二氧化物201一方面可用作目标地址的标记，容易识别；另一方面可以增加样品厚度，增加目标地址区域离样品表面的距离，降低研磨曲面现象造成的损伤；使用AB胶水将一层玻璃片202粘附在样品表面，黏贴薄玻璃是增加样品厚度，同样增加目标地址离样品表面的距离，降低研磨曲面现象造成的损伤，同时因为SCM样品在研磨结束后需要经过高温氧化层生长，AB胶可能在高温时变形甚至外溢，污染目标地址，所以不能将玻璃片直接粘附在样品表面。以沉积的第二氧化物201为标记，使用传统研磨手法制备截面SCM样品，目标地址经过沉积氧化物和黏贴玻璃片的两个步骤，其位置已经远离样品表面，不容易被研磨的曲面现象损伤。使用SCM测量目标地址区域电容，获取电容相关数据和图像。特别地，由图3d可以清楚的看出，即使在研磨之后存在研磨曲面现象，但是由于目标地址区域原理样品边缘，所以研磨曲面不会破坏目标地址区域。
本发明还提供了一种用于扫描电容显微镜的样品，样品经过以下步骤制备：提供目标地址区域101，目标地址区域101是要使用扫描电容显微镜进行观察的任何结构，并且目标地址区域埋设于第一氧化物102中，以及在第一氧化物之下具有硅片103；在第一氧化物上102沉积第二氧化物201；在第二氧化物上黏贴一层或多层玻璃片202，得到待研磨样品；以及研磨待研磨样品，从而得到用于扫描电容显微镜的样品。优选地，上述技术方案中，其中，在第一氧化物102上沉积第二氧化物201具体为：使用聚焦离子束-电子束方法在第一氧化物上沉积第二氧化物。优选地，上述技术方案中，其中，在第二氧化物201上黏贴一层或多层玻璃片202具体为：使用强力胶在第二氧化物201上黏贴一层或多层玻璃片202。优选地，上述技术方案中，其中，在第二氧化物201上仅黏贴一层玻璃片202。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种用于扫描电容显微镜的样品的制备方法，其特征在于：所述方法包括：
提供目标地址区域，所述目标地址区域是要使用所述扫描电容显微镜进行扫描的任何结构，并且所述目标地址区域埋设于第一氧化物中，以及在所述第一氧化物之下具有硅片；
使用聚焦离子束-电子束方法在所述第一氧化物上沉积第二氧化物；
在所述第二氧化物上黏贴一层或多层玻璃片，得到待研磨样品；以及
研磨所述待研磨样品，从而得到所述用于扫描电容显微镜的样品。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：其中，在所述第二氧化物上黏贴一层或多层玻璃片具体为：使用强力胶在所述第二氧化物上黏贴一层或多层玻璃片。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：其中，在所述第二氧化物上仅黏贴一层玻璃片。
4.一种用于扫描电容显微镜的样品，其特征在于：所述样品经过以下步骤制备：
提供目标地址区域，所述目标地址区域是要使用所述扫描电容显微镜进行扫描的任何结构，并且所述目标地址区域埋设于第一氧化物中，以及在所述第一氧化物之下具有硅片；
使用聚焦离子束-电子束方法在所述第一氧化物上沉积第二氧化物；
在所述第二氧化物上黏贴一层或多层玻璃片，得到待研磨样品；以及
研磨所述待研磨样品，从而得到所述用于扫描电容显微镜的样品。
5.根据权利要求4所述的样品，其特征在于：其中，在所述第二氧化物上黏贴一层或多层玻璃片具体为：使用强力胶在所述第二氧化物上黏贴一层或多层玻璃片。
6.根据权利要求4所述的样品，其特征在于：其中，在所述第二氧化物上仅黏贴一层玻璃片。
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