CN206332002U

CN206332002U - 一种tem样品承载装置

Info

Publication number: CN206332002U
Application number: CN201621492933.8U
Authority: CN
Inventors: 王妍; 赖李龙
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp; Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp; Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2016-12-30
Filing date: 2016-12-30
Publication date: 2017-07-14
Anticipated expiration: 2026-12-30

Abstract

本实用新型提供一种TEM样品承载装置，至少包括栅格结构、样品载网以及碳膜；所述栅格结构包括基底及位于所述基底一侧向外延伸的至少一个附连元件，所述附连元件适于附连样品；所述样品载网为金属网格结构，所述样品载网对称设于所述基底的两端并与所述附连元件位于同一侧，且所述样品载网与所述基底的外轮廓构成一大于半圆的结构；所述碳膜覆盖于所述样品载网上。本实用新型的TEM样品承载装置很容易装载到TEM样品杆上，节约装载时间；避免样品在装载过程中丢失；防止承载装置从TEM样品杆的孔中掉落而损伤样品；实现高分辨率TEM/STEM的图片；该承载装置还可以重复利用，节约成本。

Description

一种TEM样品承载装置

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，特别是涉及一种TEM样品承载装置。

背景技术

随着半导体器件的特征尺寸逐渐减小，14nm工艺节点需要更高质量的TEM(透射式电子显微镜)/STEM(扫描透射式电子显微镜)图像来检查程序文件，所以，需要提高TEM/STEM图像的质量，选择合适的样品承载装置是FIB(聚焦离子射束)/TEM样品制备的必要条件之一。

目前，根据不同的样品制备技术有两种结构的样品承载装置，其一是利用具有碳膜的TEM铜网，如图1所示，所述TEM铜网1’包括铜环11’、金属网格12’以及附在所述金属网格12’上的碳膜13’，样品通过静电吸附力粘在玻璃棒上，然后放置在金属网格12’的碳膜13’上，该方式有可能会导致样品从晶片到TEM铜网1’的转移过程中或者是在从TEM铜网1’移动到TEM室的过程中样品的丢失；该方式还有一个缺点是：在TEM分析中，碳膜13’会影响样品对透射电子的通过，作为图像的背底存在，严重影响TEM的图片质量，特别是在需要高分辨的场合，在进行成份分析的时候也会影响分析结果。第二种方式是将样品通过金属沉积(钨或铂)粘附在铜栅格2’上，如图2所示，但是，第二种方式容易导致在装载铜栅格2’到TEM样品杆的时候铜栅格2’从TEM样品杆3’(图3所示)前面的孔31’中掉落下去，因为铜栅格2’多为半圆形结构，其尺寸会略小于TEM样品杆(holder)3’前面孔31’内垫圈32’的尺寸，以致样品掉落受损。通常来说，对于28nm样品的装载过程需要2个小时，而对于14nm的样品由于尺寸更小则需要更多的时间，所以说，丢失并重新装载一个样品意味着要花费更多的时间和成本。

综上所述，设计一种用于14nm工艺及以下且能够避免样品装载过程中丢失和损坏以及获得更好TEM图像质量的TEM样品承载装置实属必要。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种TEM样品承载装置，用于解决现有技术中低特征尺寸样品装载过程中样品容易丢失和损坏以及获得的TEM图像质量差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种TEM样品承载装置，至少包括：栅格结构，所述栅格结构包括基底及位于所述基底一侧向外延伸的至少一个附连元件，所述附连元件适于附连样品；样品载网，所述样品载网为金属网格结构，所述样品载网对称设于所述基底的两端并与所述附连元件位于同一侧，且所述样品载网与所述基底的外轮廓构成一大于半圆的结构；碳膜，所述碳膜覆盖于所述样品载网上。

于本实用新型的一实施方式中，多个所述附连元件沿所述基底的边缘间隔分布。

于本实用新型的一实施方式中，所述基底、所述附连元件以及所述样品载网为一体成型结构。

于本实用新型的一实施方式中，还包括辨识每个附连元件的辨识标记，所述辨识标记位于所述基底上并与所述附连元件一一对应。

于本实用新型的一实施方式中，所述样品载网的网格为方格。

于本实用新型的一实施方式中，所述碳膜的厚度范围为15nm-25nm。

于本实用新型的一实施方式中，所述样品载网为铜网、镍网或者钼网。

于本实用新型的一实施方式中，所述基底和所述附连元件均为铜、镍或钼制成。

如上所述，本实用新型的TEM样品承载装置结合了现有技术中两种样品承载装置的结构优点且避免了各自的缺点，具有以下有益效果：

1、很容易将栅格结构装载到TEM样品杆上，节约装载时间；

2、避免样品在装载过程中丢失；

3、防止承载装置从TEM样品杆的孔中掉落而损伤样品；

4、实现高分辨率TEM/STEM的图片；

5、TEM样品承载装置可以重复利用，节约成本。

附图说明

图1为现有技术中具有碳膜的TEM铜网结构示意图。

图2为现有技术中铜栅格结构示意图。

图3为现有技术中TEM样品杆的结构示意图。

图4为本实用新型的TEM样品承载装置的示意图。

元件标号说明

1’ TEM铜网

11’ 铜环

12’ 金属网格

13’ 碳膜

2’ 铜栅格

3’ TEM样品杆

31’ 孔

32’ 垫圈

1 栅格结构

11 基底

12 附连元件

13 辨识标记

2 样品载网

3 碳膜

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图4，本实用新型提供一种TEM样品承载装置，至少包括：栅格结构1，所述栅格结构1包括基底11及位于所述基底11一侧向外延伸的至少一个附连元件12，所述附连元件12适于附连样品(图中未示出)；样品载网2，所述样品载网2为金属网格结构，所述样品载网2对称设于所述基底11的两端并与所述附连元件12位于同一侧，且所述样品载网2与所述基底11的外轮廓构成一大于半圆的结构；碳膜3，所述碳膜3覆盖于所述样品载网2上。

由于所述样品载网2与所述基底11的外轮廓(也即TEM样品承载装置的外轮廓)构成一大于半圆的结构，相对于现有技术中的铜栅格的外轮廓尺寸(约半个圆)更大。需要注意的是，图4中所示TEM样品承载装置的外轮廓优选为3/4个圆的大小，当然也可以是半圆至一个整圆之间的任一值，且所述TEM样品承载装置的尺寸与TEM样品杆孔中垫圈的尺寸一致，防止所述TEM样品承载装置在装载过程中从TEM样品杆孔中掉落而损伤样品。

需要注意的是，本实用新型TEM样品承载装置中的样品载网2的作用不仅仅用于增大TEM样品承载装置的整体大小，也可以根据需要附着样品用于TEM的观察。

所述附连元件12适于附连样品，包括对于聚焦离子束进行导向以沉积材料从而将样品附连到所述附连元件12上，在某些示例中，将样品附连到操纵器上包括通过束诱导沉积、溅射沉积、粘合剂、或静电吸引来将样品附连到操纵器上。

作为示例，多个所述附连元件12沿所述基底11的边缘间隔分布，可用于附连多个样品。

作为示例，所述基底11、所述附连元件12以及所述样品载网2为一体成型结构。

作为示例，还包括辨识每个附连元件12的辨识标记13，所述辨识标记13位于所述基底11上并与所述附连元件12一一对应。更多的附连元件12可以附连更多的样品，并且最小化栅格加载和卸载循环可能会节省时间。但是为了辅助机器视觉识别这些样品特征就需要对每一个附连元件12进行标记，这些辨识标记13可以是经简化的字母或其它几何形状符号。

作为示例，所述样品载网2的网格为方格。方格的尺寸可以根据实际需要来设计，于一示例中，所述方格的尺寸为100μm×100μm。

作为示例，在栅格结构1制造过程中冲压、蚀刻或激光切割所述栅格结构1。

作为示例，所述碳膜3的厚度范围为15nm-25nm。非晶碳膜3可以协调出色的Ronchigram(伦奇图)以便获取高分辨率TEM/STEM图像，以满足14nm及以下节点技术，同时，薄膜3也可以承载样品用于TEM的观察。

作为示例，所述样品载网2为铜网、镍网或者钼网。

作为示例，所述基底11和所述附连元件12均为铜、镍或钼制成。以降低对样品的成分分析的干扰。

由于铜的价格成本较低，作为示例，所述TEM样品承载装置优选铜材料。

综上所述，本实用新型的TEM样品承载装置，至少包括栅格结构1、样品载网2以及碳膜3；所述栅格结构1包括基底11及位于所述基底11一侧向外延伸的至少一个附连元件12，所述附连元件12适于附连样品；所述样品载网2为金属网格结构，所述样品载网2对称设于所述基底11的两端并与所述附连元件12位于同一侧，且所述样品载网2与所述基底11的外轮廓构成一大于半圆的结构；所述碳膜3覆盖于所述样品载网2上。本实用新型的TEM样品承载装置结合了现有技术中两种样品承载装置的结构优点且避免了各自的缺点，使得栅格结构很容易装载到TEM样品杆上，节约装载时间；避免样品在装载过程中丢失；防止承载装置从TEM样品杆的孔中掉落而损伤样品；实现高分辨率TEM/STEM的图片；TEM样品承载装置可以重复利用，节约成本。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种TEM样品承载装置，其特征在于，至少包括：

栅格结构，所述栅格结构包括基底及位于所述基底一侧向外延伸的至少一个附连元件，所述附连元件适于附连样品；

样品载网，所述样品载网为金属网格结构，所述样品载网对称设于所述基底的两端并与所述附连元件位于同一侧，且所述样品载网与所述基底的外轮廓构成一大于半圆的结构；

碳膜，所述碳膜覆盖于所述样品载网上。

2.根据权利要求1所述的TEM样品承载装置，其特征在于，多个所述附连元件沿所述基底的边缘间隔分布。

3.根据权利要求1所述的TEM样品承载装置，其特征在于，所述基底、所述附连元件以及所述样品载网为一体成型结构。

4.根据权利要求1所述的TEM样品承载装置，其特征在于，还包括辨识每个附连元件的辨识标记，所述辨识标记位于所述基底上并与所述附连元件一一对应。

5.根据权利要求1任一项所述的TEM样品承载装置，其特征在于，所述样品载网的网格为方格。

6.根据权利要求1任一项所述的TEM样品承载装置，其特征在于，所述碳膜的厚度范围为15nm-25nm。

7.根据权利要求1-6任一项所述的TEM样品承载装置，其特征在于，所述样品载网为铜网、镍网或者钼网。

8.根据权利要求1-6任一项所述的TEM样品承载装置，其特征在于，所述基底和所述附连元件均为铜、镍或钼制成。