CN112146953B - 测试样品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种测试样品及其制备方法，通过提供待检测试样；其中，所述待检测试样包括：第一介质层和覆盖所述第一介质层的第二介质层；所述第一介质层覆盖第一沟道的侧壁；将所述待检测试样中至少第一区域对应的部分所述第二介质层的材料替换为第一材料；其中，所述第一区域包括所述待检测试样中被疑似存在缺陷的区域；所述第一介质层和替换材料后的所述第二介质层在显微镜下的成像图像的衬度差大于预设衬度；对进行材料替换后的待检测试样进行切片处理，得到测试样品；其中，所述测试样品用于通过所述显微镜进行缺陷检测。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种测试样品及其制备方法。
背景技术
在对失效试样，如三维NAND型存储器的失效分析的过程中，先定位出失效试样中具体的某个失效器件，如某个失效存储单元对应的位置；然后对该对应位置处做平面或者截面的切片，得到测试样品；再观察该测试样品，以获取该失效器件的具体物理结构的异常，从而寻找根因，为相应的工艺改进提供依据。
然而，相关技术中制备的测试样品存在无法正常观察到失效试样中失效器件的具体物理结构的异常的问题。
发明内容
为解决相关技术问题，本发明实施例提出了一种测试样品及其制备方法。
本发明实施例提供了一种测试样品的制备方法，包括：
提供待检测试样；其中，所述待检测试样包括：第一介质层和覆盖所述第一介质层的第二介质层；所述第一介质层覆盖第一沟道的侧壁；
将所述待检测试样中至少第一区域对应的部分所述第二介质层的材料替换为第一材料；其中，所述第一区域包括所述待检测试样中被疑似存在缺陷的区域；所述第一介质层和替换材料后的所述第二介质层在显微镜下的成像图像的衬度差大于预设衬度；
对进行材料替换后的待检测试样进行切片处理，得到测试样品；其中，所述测试样品用于通过所述显微镜进行缺陷检测。
上述方案中，所述待检测试样包括三维存储器，所述第一沟道、第一介质层及第二介质层用于形成所述三维存储器中的存储单元串，所述第一区域包括所述存储单元串中异常存储单元所在的区域。
上述方案中，所述第一介质层的材料包括氧化硅，所述第二介质层的材料包括多晶硅，所述第一材料包括重金属。
上述方案中，所述第一材料包括钨或者铂金。
上述方案中，所述至少将所述待检测试样中所述第一区域对应的部分第二介质层的材料替换为第一材料，包括：
将所述待检测试样进行减薄处理，以使所述待检测试样的表面与所述第一区域之间的距离小于预设距离；
去除所述第一区域对应的部分第二介质层；
在所述第二介质层被去除的部分中填充所述第一材料。
上述方案中，所述第一介质层的材料包括氧化硅，所述第二介质层的材料包括多晶硅；
所述去除所述第一区域对应的部分第二介质层，包括：
利用胆碱去除第一区域对应的部分第二介质层。
上述方案中，所述在所述第二介质层被去除的部分中填充所述第一材料，包括：
利用聚焦离子束(FIB，Focused Ion Beam)在所述第二介质层被去除的部分中填充所述第一材料。
上述方案中，所述对进行材料替换后的待检测试样进行切片处理，包括：
利用FIB对进行材料替换后的待检测试样进行切片处理。
本发明实施例还提供了一种测试样品，包括：
第一介质层；所述第一介质层覆盖第一沟道的侧壁；
覆盖所述第一介质层的第二介质层；其中，部分所述第二介质层的材料被替换为第一材料；其中，所述第一介质层和替换材料后的所述第二介质层在显微镜下的成像图像的衬度差大于预设衬度。
上述方案中，所述第一沟道、所述第一介质层及所述第二介质层用于形成三维存储器中的存储单元串。
本发明实施例提供的测试样品及其制备方法，通过提供待检测试样；其中，所述待检测试样包括：第一介质层和覆盖所述第一介质层的第二介质层；所述第一介质层覆盖第一沟道的侧壁；将所述待检测试样中至少第一区域对应的部分所述第二介质层的材料替换为第一材料；其中，所述第一区域包括所述待检测试样中被疑似存在缺陷的区域；所述第一介质层和替换材料后的所述第二介质层在显微镜下的成像图像的衬度差大于预设衬度；对进行材料替换后的待检测试样进行切片处理，得到测试样品；其中，所述测试样品用于通过所述显微镜进行缺陷检测。本发明实施例中，在制备测试样品的过程中，将待检测试样中被疑似存在缺陷的区域对应的部分第二介质层的材料替换为第一材料，以使替换材料后的第二介质层与被第二介质层所覆盖的、相邻的第一介质层在显微镜下对应的成像图像的衬度差异明显，从而提高待检测试样中失效器件对应的微小的结构异常能够被观察到的概率，如此，本发明实施例中制备的测试样品能够改善相关技术中无法正常观察到失效试样中失效器件的具体物理结构的异常的问题。
附图说明
图1a为相关技术中三维NAND型存储器的局部三维示意图；
图1b为相关技术中三维NAND型存储器中存储单元串的剖面示意图；
图2为本发明实施例提供的测试样品的制备方法的实现流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种待检测试样的三维示意图；
图4为本发明实施例提供的测试样品的制备方法中对部分第二介质层的材料进行替换的实现流程示意图；
图5a-5c为本发明实施例提供的测试样品的制备方法中对第二介质层的材料进行替换的过程的剖面示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对发明的具体技术方案做进一步详细描述。
以带有失效存储单元的三维NAND型存储器作为待检测试样为例进行说明。
三维NAND型存储器中可以包括多个存储单元串(沟道孔(CH，Channel Hole)结构)，每个存储串中可以包括多个堆叠的存储单元。
在对三维NAND型存储器的失效分析的过程中，先通过电性或者物性的方法定位出失效试样中某个失效存储单元对应的位置；然后利用FIB对该对应位置处做平面或者截面的切片，得到该三维NAND型存储器对应的测试样品；再利用透射电子显微镜(TEM，Transmission Electron Microscope)观察该测试样品，以获取该三维NAND型存储器中失效存储单元的具体物理结构的异常，从而寻找根因，为该三维NAND型存储器的相应工艺改进提供依据。
如图1a，三维NAND型存储器中某一层的某个CH结构中存在非常小的物理结构的异常。由于该物理结构的异常的尺寸非常小，同时在TEM里CH的多晶硅层与相邻的氧化硅层的衬度差异不够明显(多晶硅层与相邻的氧化层的位置关系如图1b所示)，因此，直接对该三维NAND型存储器的失效存储单元对应的位置处做平面或截面的切片很有可能观察不到这个非常小的异常，此时会造成失效分析的成功率降低，从而无法寻找出根因，也无法为相应的工艺改进提供依据。
基于此，在本发明的各实施例中，在制备测试样品的过程中，将待检测试样中被疑似存在缺陷的区域对应的部分第二介质层的材料替换为第一材料，以使替换材料后的第二介质层与被第二介质层所覆盖的、相邻的第一介质层在显微镜下对应的成像图像的衬度差异明显，从而提高待检测试样中失效器件对应的微小的结构异常能够被观察到的概率，如此，本发明实施例中制备的测试样品能够改善相关技术中无法正常观察到失效试样中失效器件的具体物理结构的异常的问题。
本发明实施例提供一种测试样品的制备方法，图2为本发明实施例测试样品的制备方法的实现流程示意图。如图2所示，所述方法包括以下步骤：
步骤201：提供待检测试样；其中，所述待检测试样包括：第一介质层和覆盖所述第一介质层的第二介质层；所述第一介质层覆盖第一沟道的侧壁；
步骤202：将所述待检测试样中至少第一区域对应的部分所述第二介质层的材料替换为第一材料；其中，所述第一区域包括所述待检测试样中被疑似存在缺陷的区域；所述第一介质层和替换材料后的所述第二介质层在显微镜下的成像图像的衬度差大于预设衬度；
步骤203：对进行材料替换后的待检测试样进行切片处理，得到测试样品；其中，所述测试样品用于通过所述显微镜进行缺陷检测。
其中，在步骤201中，所述第一沟道可以包括孔或沟槽。实际应用中，所述第一沟道的截面可以是圆形、椭圆形或长条形等。所述第一介质层可以直接覆盖第一沟道的侧壁上，也可以覆盖在第一沟道的侧壁的其它介质层上。所述第二介质层覆盖在第一介质层上，即第一介质层与第二介质层相邻设置。所述第一介质层和所述第二介质层在显微镜下的成像图像的衬度差异较小。
可以理解的是，鉴于第一介质层和第二介质的位置关系，在第一介质层出现物理结构的异常，如，凸起或凹陷等形貌时，形成在第一介质层之上的第二介质层同样会追随第一介质层出现类似的异常形貌。
在一些实施例中，所述待检测试样包括三维存储器，所述第一沟道、第一介质层及第二介质层用于形成所述三维存储器中的存储单元串，所述第一区域包括所述存储单元串中异常存储单元所在的区域。
如图3所示，这里的三维存储器具体可以是三维NAND型存储器。所述第一沟道、第一介质层及第二介质层用于形成三维存储器中的存储单元串。
实际应用中，三维NAND型存储器可以包括：衬底、位于衬底上的堆叠结构以及位于堆叠结构中的沟道孔结构；其中，堆叠结构包括间隔排列的多个栅极层；所述沟道孔结构包括：覆盖于所述第一沟道侧壁表面的阻挡层，覆盖于所述阻挡层表面的电荷捕获层，覆盖于所述电荷捕获层表面的隧穿层(即第一介质层)，覆盖于所述隧穿层表面的沟道层(即第二介质层)。这里，所述阻挡层用于阻挡存储层中的电荷流出，阻挡层的材料可以包括氧化硅；所述电荷捕获层用于捕获并存储电荷，电荷捕获层的材料可以包括氮化硅；所述隧穿层用于产生电荷，隧穿层的材料可以包括氧化硅；所述沟道层用于起到支撑的作用，沟道层的材料可以包括多晶硅。所述沟道孔结构用于形成存储单元串；所述栅极层用于界定存储单元串中的存储单元。
在步骤202中，主要实现所述待检测试样中部分第二介质层的材料的替换。仍以带有失效存储单元的三维NAND型存储器作为待检测试样为例进行说明。
所述第一区域包括所述存储单元串中异常存储单元所在的区域。第一区域可以参考如图3中虚线示出的区域。实际应用中，可以通过电性或者物性的方法定位出三维NAND型存储器中某个失效存储单元对应的位置。这里，电性的方法具体可以包括对三维NAND型存储器进行通电，并通过通电后读取的各存储单元相应电性参数，如阻值、电流等定位出失效的存储单元；物性的方法具体可以包括测量三维NAND型存储器中各存储单元相应物性参数等定位出失效的存储单元。
为了使具体物理结构的微小异常能够凸显出来，至少将物理结构存在微小异常处的第二介质层的材料替换为第一材料，即第一介质层和替换材料后的第二介质层在显微镜下的成像图像的衬度差大于预设衬度。这里，预设衬度可以以人眼易于分辨的衬度值为参考进行设置，具体值可以根据实际情况进行调整。可以理解的是，为了保证衬度的差异，所述第一材料的选择需考虑第一介质层的材料及第二介质层的材料。
在一些实施例中，所述第一介质层的材料包括氧化硅，所述第二介质层的材料包括多晶硅，所述第一材料包括重金属。
其中，在一些实施例中，所述第一材料包括钨或者铂金。
图4为本发明实施例提供的测试样品的制备方法中对部分第二介质层的材料进行替换的实现流程示意图。如图4所示，步骤202的实现可以包括：
步骤2021：将所述待检测试样进行减薄处理，以使所述待检测试样的表面与所述第一区域之间的距离小于预设距离；
步骤2022：去除所述第一区域对应的部分第二介质层；
步骤2023：在所述第二介质层被去除的部分中填充所述第一材料。
图5a-5c为本发明实施例提供的测试样品的制备方法中对第二介质层的材料进行替换的过程的剖面示意图。下面结合图4和图5a-图5c描述本实施例中对部分第二介质层的材料进行替换的实现方法。
其中，在步骤2021中，如图5a所示，将第一区域对应的层称为目标层，所述待检测试样的表面与所述第一区域之间的距离小于预设距离可以理解为，将所述待检测试样进行减薄，直到目标层即将露出。
实际应用中，可以对待检测试样的表面进行研磨来实现减薄。具体的，可以利用研磨机的磨轮对待检测试样的表面进行研磨。
在步骤2022中，如图5b所示，在去除所述第一区域对应的部分第二介质层时，不能破坏待检测试样中除第二介质层以外的其它结构的形貌，即不能与待检测试样中除第二介质层以外的其它结构的材料发生反应。
实际应用中，可以采用多种方式去除该部分的第二介质层，但在去除该第二介质层时需要需考虑第一介质层的材料及第二介质层的材料。
在一些实施例中，所述第一介质层的材料包括氧化硅，所述第二介质层的材料包括多晶硅；
所述去除所述第一区域对应的部分第二介质层，包括：
利用胆碱去除第一区域对应的部分第二介质层。
这里，胆碱仅会与多晶硅反应，而不会与氧化硅发生反应，能够实现去除第二介质层的同时不能破坏第一介质层的结构。实际应用中，去除该第二介质层的物质还可以是其它能够达到仅会与第二介质层反应，同时不会与第一介质层发生反应的物质。
实际应用中，考虑到失效的存储单元所在的第一区域的厚度一般很薄，可以利用胆碱对进行减薄后待检测试样的表面作用一段时间，以将靠近表层的沟道孔结构中里的多晶硅去除。
在步骤2023中，如图5c所示，在第二介质层被去除的部分中填充第一材料，以完成第二介质层中材料的替换。
实际应用中，在一些实施例中，所述在所述第二介质层被去除的部分中填充所述第一材料，包括：
利用FIB在所述第二介质层被去除的部分中填充所述第一材料。
这里，FIB技术是利用电透镜将离子束聚焦成非常小尺寸的离子束轰击材料表面，实现材料的剥离、沉积、注入、切割和改性。
实际应用中，在表层多晶硅去除后，可以利用FIB以物理溅射的方式搭配化学气体反应，沉积所述第一材料。
在一些具体实施例中，当第一材料包括钨时，可以利用FIB在第二介质层被去除的部分镀钨；当第一材料包括泊金时，还可以用镀金机在第二介质层被去除的部分镀铂金。
这里，完成了对部分第二介质层的材料进行替换。
在步骤203中，主要对进行材料替换后的待检测试样进行切片处理，以得到测试样品。
在一些实施例中，所述对进行材料替换后的待检测试样进行切片处理，包括：
利用FIB对进行材料替换后的待检测试样进行切片处理。
实际应用中，可以利用FIB在三维存储器芯片的特定位置作截面断层，以便在TEM下观测该截面的结构特征，定点分析三维存储器芯片中的微小结构缺陷。这里的特定位置可以是前述第一区域对应的位置。实际应用中，可以通过一次或多次切片(一次切片位置未找准第一区域对应的位置)处理来观察截面的结构特征。
可以理解的是：本发明实施例可以应用在三维NAND型存储器的失效分析中，在对三维NAND型存储器芯片进行失效分析的过程中，通过将原CH结构中填充的多晶硅替换为重金属，以提高多晶硅层与氧化硅层衬度差异，极大地提高了透射电镜下观察到极微小结构异常的可能性，同时也提高了失效分析的成功率。
本发明实施例提供的测试样品的制备方法，通过提供待检测试样；其中，所述待检测试样包括：第一介质层和覆盖所述第一介质层的第二介质层；所述第一介质层覆盖第一沟道的侧壁；将所述待检测试样中至少第一区域对应的部分所述第二介质层的材料替换为第一材料；其中，所述第一区域包括所述待检测试样中被疑似存在缺陷的区域；所述第一介质层和替换材料后的所述第二介质层在显微镜下的成像图像的衬度差大于预设衬度；对进行材料替换后的待检测试样进行切片处理，得到测试样品；其中，所述测试样品用于通过所述显微镜进行缺陷检测。本发明实施例中，在制备测试样品的过程中，将待检测试样中被疑似存在缺陷的区域对应的部分第二介质层的材料替换为第一材料，以使替换材料后的第二介质层与被第二介质层所覆盖的、相邻的第一介质层在显微镜下对应的成像图像的衬度差异明显，从而提高待检测试样中失效器件对应的微小的结构异常能够被观察到的概率，如此，本发明实施例中制备的测试样品能够改善相关技术中无法正常观察到失效试样中失效器件的具体物理结构的异常的问题。
基于上述测试样品的制备方法，本发明实施例还提供了一种测试样品，包括：
第一介质层；所述第一介质层覆盖第一沟道的侧壁；
覆盖所述第一介质层的第二介质层；其中，部分所述第二介质层的材料被替换为第一材料；其中，所述第一介质层和替换材料后的所述第二介质层在显微镜下的成像图像的衬度差大于预设衬度。
其中，在一些实施例中，所述第一沟道、所述第一介质层及所述第二介质层用于形成三维存储器芯片的存储单元串。
在一些实施例中，所述第一介质层的材料包括氧化硅，所述第二介质层的材料包括多晶硅，所述第一材料包括重金属。
在一些实施例中，所述第一材料包括钨或者铂金。
本发明实施例提供的测试样品，包括通过第一介质层；所述第一介质层覆盖第一沟道的侧壁；覆盖所述第一介质层的第二介质层；其中，部分所述第二介质层的材料被替换为第一材料；其中，所述第一介质层和替换材料后的所述第二介质层在显微镜下的成像图像的衬度差大于预设衬度。本发明实施例中，在制备的测试样品中，将待检测试样中被疑似存在缺陷的区域对应的部分第二介质层的材料替换为第一材料，以使替换材料后的第二介质层与被第二介质层所覆盖的、相邻的第一介质层在显微镜下对应的成像图像的衬度差异明显，从而提高待检测试样中失效器件对应的微小的结构异常能够被观察到的概率，如此，本发明实施例中制备的测试样品能够改善相关技术中无法正常观察到失效试样中失效器件的具体物理结构的异常的问题。
需要说明的是：“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
另外，本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种测试样品的制备方法，其特征在于，包括：
提供待检测试样；其中，所述待检测试样包括：第一介质层和覆盖所述第一介质层的第二介质层；所述第一介质层覆盖第一沟道的侧壁；所述第一沟道、所述第一介质层及所述第二介质层用于形成三维存储器中的存储单元串；
将所述待检测试样中至少第一区域对应的部分所述第二介质层的材料替换为第一材料；其中，所述第一区域包括所述存储单元串中异常存储单元所在的区域；所述第一介质层和替换材料后的所述第二介质层在显微镜下的成像图像的衬度差大于预设衬度；
对进行材料替换后的待检测试样进行切片处理，得到测试样品；其中，所述测试样品用于通过所述显微镜进行缺陷检测。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一介质层的材料包括氧化硅，所述第二介质层的材料包括多晶硅，所述第一材料包括重金属。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一材料包括钨或者铂金。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少将所述待检测试样中所述第一区域对应的部分第二介质层的材料替换为第一材料，包括：
将所述待检测试样进行减薄处理，以使所述待检测试样的表面与所述第一区域之间的距离小于预设距离；
去除所述第一区域对应的部分第二介质层；
在所述第二介质层被去除的部分中填充所述第一材料。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一介质层的材料包括氧化硅，所述第二介质层的材料包括多晶硅；
所述去除所述第一区域对应的部分第二介质层，包括：
利用胆碱去除第一区域对应的部分第二介质层。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述第二介质层被去除的部分中填充所述第一材料，包括：
利用聚焦离子束在所述第二介质层被去除的部分中填充所述第一材料。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对进行材料替换后的待检测试样进行切片处理，包括：
利用聚焦离子束对进行材料替换后的待检测试样进行切片处理。
8.一种测试样品，其特征在于，包括：
第一介质层；所述第一介质层覆盖第一沟道的侧壁；
覆盖所述第一介质层的第二介质层；其中，部分所述第二介质层的材料被替换为第一材料；其中，所述第一介质层和替换材料后的所述第二介质层在显微镜下的成像图像的衬度差大于预设衬度；
所述第一沟道、所述第一介质层及所述第二介质层用于形成三维存储器中的存储单元串。
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Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02152155A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-12 | Seiko Instr Inc | ミクロ断面の加工・観察方法 |
| US6504393B1 (en) * | 1997-07-15 | 2003-01-07 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for testing semiconductor and integrated circuit structures |
| TWI276832B (en) * | 2005-12-05 | 2007-03-21 | Promos Technologies Inc | Method of sample preparation for scanning capacitance microscope and measuring method thereby |
| TW200743118A (en) * | 2006-05-11 | 2007-11-16 | Univ Nat Central | Electron microscopy, methods to determine the contact point and the contact of the probe |
| US7786436B1 (en) * | 2006-12-22 | 2010-08-31 | Dcg Systems, Inc. | FIB based open via analysis and repair |
| CN102062710A (zh) * | 2009-11-17 | 2011-05-18 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种透射电子显微镜观测样品制备方法 |
| CN102374942A (zh) * | 2010-08-24 | 2012-03-14 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 透射电镜样品制备方法及透射电镜样品 |
| CN103579252A (zh) * | 2012-08-02 | 2014-02-12 | 爱思开海力士有限公司 | 非易失性存储器件及其制造方法 |
| CN104078343A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-10-01 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种栅氧化层缺陷原貌的失效分析方法 |
| CN104237567A (zh) * | 2014-09-10 | 2014-12-24 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种超薄平面透射电镜样品的制备方法 |
| CN104241156A (zh) * | 2014-08-21 | 2014-12-24 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种缺陷分析方法 |
| CN104535392A (zh) * | 2015-01-05 | 2015-04-22 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种提高透射电镜图像质量的平面样品制备方法 |
| CN104897696A (zh) * | 2014-03-05 | 2015-09-09 | Fei公司 | 用于关联原子分辨率层析成像分析的可延展薄片的制作 |
| CN105092619A (zh) * | 2014-05-21 | 2015-11-25 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种芯片失效分析方法 |
| WO2020140785A1 (zh) * | 2019-01-03 | 2020-07-09 | 无锡华润上华科技有限公司 | Tem样品制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9576975B2 (en) * | 2014-08-26 | 2017-02-21 | Sandisk Technologies Llc | Monolithic three-dimensional NAND strings and methods of fabrication thereof |
-
2020
- 2020-09-21 CN CN202010996909.2A patent/CN112146953B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02152155A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-12 | Seiko Instr Inc | ミクロ断面の加工・観察方法 |
| US6504393B1 (en) * | 1997-07-15 | 2003-01-07 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for testing semiconductor and integrated circuit structures |
| TWI276832B (en) * | 2005-12-05 | 2007-03-21 | Promos Technologies Inc | Method of sample preparation for scanning capacitance microscope and measuring method thereby |
| TW200743118A (en) * | 2006-05-11 | 2007-11-16 | Univ Nat Central | Electron microscopy, methods to determine the contact point and the contact of the probe |
| US7786436B1 (en) * | 2006-12-22 | 2010-08-31 | Dcg Systems, Inc. | FIB based open via analysis and repair |
| CN102062710A (zh) * | 2009-11-17 | 2011-05-18 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种透射电子显微镜观测样品制备方法 |
| CN102374942A (zh) * | 2010-08-24 | 2012-03-14 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 透射电镜样品制备方法及透射电镜样品 |
| CN103579252A (zh) * | 2012-08-02 | 2014-02-12 | 爱思开海力士有限公司 | 非易失性存储器件及其制造方法 |
| CN104897696A (zh) * | 2014-03-05 | 2015-09-09 | Fei公司 | 用于关联原子分辨率层析成像分析的可延展薄片的制作 |
| CN105092619A (zh) * | 2014-05-21 | 2015-11-25 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种芯片失效分析方法 |
| CN104078343A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-10-01 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种栅氧化层缺陷原貌的失效分析方法 |
| CN104241156A (zh) * | 2014-08-21 | 2014-12-24 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种缺陷分析方法 |
| CN104237567A (zh) * | 2014-09-10 | 2014-12-24 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种超薄平面透射电镜样品的制备方法 |
| CN104535392A (zh) * | 2015-01-05 | 2015-04-22 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种提高透射电镜图像质量的平面样品制备方法 |
| WO2020140785A1 (zh) * | 2019-01-03 | 2020-07-09 | 无锡华润上华科技有限公司 | Tem样品制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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