KR100476886B1 - Manufacturing Method Of Sample For TEM Analyzation - Google Patents

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KR100476886B1
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Abstract

투과전자현미경 분석시료의 제작 방법을 제공한다. 이 방법은 반도체기판 상에 배치된 물질막 패턴들 사이의 갭 영역을 채우는 보호막 형성 단계를 포함한다. 반도체기판을 절단하여 분석 영역을 포함하는 반도체기판 절편을 준비한 후, 집속 이온 빔으로 반도체기판 절편을 식각하여 분석 영역이 포함된 분석용 패턴을 형성한다. 보호막을 형성하는 단계는 반도체기판의 분석 영역 상부에 보호막 물질을 도포한 후, 보호막 물질이 경화되도록 반도체기판을 열처리하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 보호막 물질을 도포하는 단계는 현미경 및 팁을 사용하여 분석 영역 상부에 국소적으로 도포하는 것이 바람직하며, 열처리하는 단계는 300℃ 이하의 온도에서 실시하는 것이 바람직하다. Provided is a method for preparing a transmission electron microscope sample. The method includes a protective film forming step of filling a gap region between material film patterns disposed on a semiconductor substrate. After the semiconductor substrate is cut to prepare a semiconductor substrate fragment including the analysis region, the semiconductor substrate fragment is etched by using a focused ion beam to form an analysis pattern including the analysis region. The forming of the protective film preferably includes applying a protective film material over the analysis region of the semiconductor substrate and then heat treating the semiconductor substrate to cure the protective film material. In addition, the step of applying the protective film material is preferably applied locally on the analysis region using a microscope and a tip, and the heat treatment step is preferably carried out at a temperature of 300 ℃ or less.

Description

투과전자현미경 분석시료의 제작방법{Manufacturing Method Of Sample For TEM Analyzation}Manufacturing Method Of Sample For TEM Analyzation

본 발명은 반도체 장치의 분석 방법에 관한 것으로서, 특히 투과전자현미경 분석시료의 제작 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for analyzing a semiconductor device, and more particularly, to a method for preparing a transmission electron microscope sample.

반도체 장치의 불량 원인 분석 및 공정 효과에 대한 분석을 위해, 반도체 장치의 표면 구조 관찰 및 결정 구조 분석 등의 구조 분석 작업이 수행된다. 투과 전자 현미경(Transmission Electron Microscope; TEM)은 시료와 전자 빔과의 상호작용에서 방출되는 투과 전자(transmitted electron) 및 회절 전자(diffracted electron)를 이용하여 상기 구조 분석 작업을 수행하는 장치로서, 2 내지 3Å정도의 크기를 구별할 정도로 해상도가 높다. 이러한 투과 전자 현미경을 사용한 구조 분석 작업에서는 상기 전자 빔이 투과될 수 있도록 상기 시료를 얇게 만드는 것이 중요한 과제이며, 바람직하게는 시료를 1000Å이내의 두께로 제작하는 것이 요구된다. In order to analyze the cause of the failure of the semiconductor device and the analysis of the process effect, structural analysis operations such as observing the surface structure of the semiconductor device and analyzing the crystal structure are performed. Transmission Electron Microscope (TEM) is a device for performing the structural analysis using the transmitted electrons (diffracted electrons) and the transmitted electrons (diffracted electrons) emitted from the interaction between the sample and the electron beam, 2 to The resolution is high enough to distinguish the size of about 3Å. In such a structure analysis operation using the transmission electron microscope, it is an important subject to make the sample thin so that the electron beam can be transmitted, and it is desirable to produce the sample to a thickness of 1000 kPa or less.

하지만, 통상적인 연마 방법을 통해 1000Å 이내의 두께를 갖는 시료를 제작하는 것은 시료의 파손을 가져오기 때문에 거의 불가능하다. 또한, 반도체기판 상의 특정한 위치를 분석하고자 할때, 분석 위치가 상기 1000Å 이내의 두께 내에 정확하게 포함되도록 제작하는 것 역시 거의 불가능하다. However, it is almost impossible to prepare a sample having a thickness of less than 1000 mm by a conventional polishing method because it causes damage to the sample. In addition, when analyzing a specific position on the semiconductor substrate, it is also almost impossible to make the analysis position accurately included within the thickness within 1000Å.

이에 따라, 상기 투과 전자 현미경의 분석시료를 제작하는 데는 집속 이온 빔(Focused Ion Beam; FIB) 장치를 사용하는 방법이 주로 사용된다. 상기 집속 이온 빔 장치는 적어도 10 KeV 이상의 에너지를 갖는 이온 빔을 사용하여 반도체기판을 정밀하게 식각함으로써, 정확한 위치에 얇은 두께로 시료를 제작할 수 있는 장치이다. 하지만, 상기 집속 이온 빔 장치에서 사용되는 이온들의 높은 에너지는 시료에 손상을 주는 문제점을 갖는다. 그러한 손상의 예로 결정 상태의 반도체기판이 상기 이온들의 높은 에너지로 인해 아멀퍼스 실리콘으로 전환되는 현상 등이 있다. Accordingly, a method using a focused ion beam (FIB) device is mainly used to prepare analytical sample of the transmission electron microscope. The focused ion beam apparatus is a device capable of producing a sample with a thin thickness at a precise position by precisely etching a semiconductor substrate using an ion beam having an energy of at least 10 KeV or more. However, the high energy of the ions used in the focused ion beam apparatus has a problem that damages the sample. Examples of such damage include a phenomenon in which a semiconductor substrate in a crystalline state is converted to amorphous silicon due to the high energy of the ions.

이처럼 집속 이온 빔이 시료에 손상을 주는 것을 최소화하기 위해, 일반적으로 상기 집속 이온 빔을 통한 식각 공정 전에 시료의 상부에 금속막을 도포하는 방법이 사용된다. In order to minimize damage to the sample as described above, a method of applying a metal film on top of the sample is generally used before the etching process through the focused ion beam.

도 1은 종래 기술에 따른 투과전자현미경 분석시료에서 나타나는 문제점을 설명하기 위한 공정단면도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating a problem in the transmission electron microscope analysis sample according to the prior art.

도 1을 참조하면, 반도체기판(10) 상에 물질막 패턴(30)을 형성한다. 상기 물질막 패턴(30)은 게이트 패턴 또는 금속 배선 등일 수 있다. 상기 물질막 패턴(30)이 형성된 반도체기판 상부에 보호막(50)을 형성한다. Referring to FIG. 1, a material film pattern 30 is formed on a semiconductor substrate 10. The material layer pattern 30 may be a gate pattern or a metal wire. The passivation layer 50 is formed on the semiconductor substrate on which the material layer pattern 30 is formed.

상기 보호막(50)은 집속 이온 빔에 의해 분석 시료가 손상되는 문제를 최소화하기 위한 물질막으로, 통상적으로 알루미늄막, 백금막 또는 탄소막 중의 한가지로 형성한다. 하지만, 상기 물질막 패턴(30) 사이의 갭 영역(40)의 종횡비가 클 경우, 상기 보호막(50)으로 사용되는 물질로는 상기 갭 영역(40)을 완전히 매립하지 못하는 문제가 발생한다. 즉, 도시한 바와 같이, 상기 물질막 패턴(30) 및 상기 보호막(50)으로 둘러싸이는 공극(void, 60)이 발생하는 문제가 있으며, 이러한 공극(60)은 상기 시료의 손상을 예방하려는 상기 보호막(50)의 효과를 감소시키는 결과를 가져온다. The protective film 50 is a material film for minimizing the problem of damage to the analyte sample by the focused ion beam, and is typically formed of one of an aluminum film, a platinum film, or a carbon film. However, when the aspect ratio of the gap region 40 between the material layer patterns 30 is large, a problem in that the gap region 40 may not be completely filled with the material used as the passivation layer 50 may occur. That is, as shown, there is a problem that the voids (void, 60) surrounded by the material film pattern 30 and the protective film 50 occurs, this void 60 is to prevent the damage of the sample This results in reducing the effect of the protective film 50.

이러한 문제의 원인은 보호막(50)으로 사용되는 물질이 종횡비가 큰 갭 영역(40)에서는 매립 특성이 떨어지는 데 있다. 따라서, 매립 특성이 우수한 물질, 예를 들면 수지를 사용하는 방법이 대안으로 제시되었으나, 이 방법에 따를 경우 정확하게 분석 위치를 찾는 것이 어려운 문제점을 갖는다. 왜냐하면, 수지는 불투명한 동시에 절연성의 물질이기 때문에, 광학 현미경 또는 전자 현미경을 통해서는 분석 위치를 정확하게 찾을 수 없다. The cause of this problem is that the material used as the protective film 50 has a poor embedding property in the gap region 40 having a large aspect ratio. Therefore, a method of using a material having excellent embedding properties, for example, a resin, has been proposed as an alternative, but according to this method, it is difficult to accurately locate an analysis position. Because the resin is an opaque and insulating material, the analysis position cannot be accurately found through an optical microscope or an electron microscope.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 집속 이온 빔에 의한 시료의 손상을 최소화할 수 있는 투과전자현미경 분석시료의 제작 방법을 제공하는 데 있다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method for manufacturing a transmission electron microscope analysis sample that can minimize the damage of the sample by the focused ion beam.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 국소적 지역에만 도포되는 수지 형성 단계를 포함하는 투과전자현미경 분석시료의 제작 방법을 제공한다. 이 방법은 반도체기판 상에 배치된 물질막 패턴들 사이의 갭 영역을 채우는 보호막 형성 단계를 포함한다. 상기 반도체기판을 절단하여 분석 영역을 포함하는 반도체기판 절편을 준비한 후, 집속 이온 빔으로 상기 반도체기판 절편을 식각하여 상기 분석 영역이 포함된 분석용 패턴을 형성한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a method for producing a transmission electron microscope analysis sample comprising a resin forming step is applied only to a local area. The method includes a protective film forming step of filling a gap region between material film patterns disposed on a semiconductor substrate. After cutting the semiconductor substrate to prepare a semiconductor substrate segment including the analysis region, the semiconductor substrate fragment is etched with a focused ion beam to form an analysis pattern including the analysis region.

이때, 상기 보호막을 형성하는 단계는 상기 물질막 패턴들이 형성된 반도체기판의 상기 분석 영역 상부에 보호막 물질을 도포한 후, 상기 보호막 물질이 경화되도록 상기 보호막 물질이 도포된 상기 반도체기판을 열처리하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 보호막 물질을 도포하는 단계는 현미경 및 팁을 사용하여 상기 분석 영역 상부에 국소적으로 도포하는 것이 바람직하며, 상기 열처리하는 단계는 300℃ 이하의 온도에서 실시하는 것이 바람직하다. In this case, the forming of the protective film may include applying a protective film material over the analysis region of the semiconductor substrate on which the material film patterns are formed, and then heat treating the semiconductor substrate coated with the protective film material to cure the protective film material. It is preferable to include. In addition, the applying of the protective film material may be applied locally on the analysis region using a microscope and a tip, and the heat treatment may be performed at a temperature of 300 ° C. or less.

상기 보호막은 열경화성 수지 또는 열가소성 수지 중의 한가지로 형성하는 것이 바람직하다. It is preferable to form the said protective film with one of a thermosetting resin or a thermoplastic resin.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed subject matter is thorough and complete, and that the spirit of the present invention to those skilled in the art will fully convey. Accordingly, the shape of the elements in the drawings and the like are exaggerated to emphasize a clearer description.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보호막 도포의 방법을 설명하기 위한 개략도이다. 2 is a schematic view for explaining a method of applying a protective film according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 분석을 위해 준비된 반도체기판(100) 상에는 현미경(500) 및 팁(510)이 배치된다. 상기 현미경(500) 및 팁(510)은 보호막 물질(110)이 반도체기판의 분석영역 상부에 정확히 도포되도록하기 위한 장치들이다. 이를 위한 상기 현미경(500)은 광학 현미경인 것이 바람직한데 전자 현미경이 사용될 수도 있다. 또한, 상기 팁(510)의 종단은 1㎛ 이하의 직경을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 보호막 물질(110)은 상기 팁(510)의 종단에 소량으로 배치되어 이동되는 방법을 통해 상기 분석 영역의 상부에 도포된다. 상기 보호막 물질(110)은 열경화성 수지 또는 열가소성 수지 등과 같은 수지인 것이 바람직하다. Referring to FIG. 2, a microscope 500 and a tip 510 are disposed on a semiconductor substrate 100 prepared for analysis. The microscope 500 and the tip 510 are devices for the protective film material 110 to be accurately applied on the analysis region of the semiconductor substrate. For this purpose, the microscope 500 is preferably an optical microscope, but an electron microscope may be used. In addition, the end of the tip 510 preferably has a diameter of 1㎛ or less. In addition, the protective film material 110 is applied to the upper portion of the analysis region through a method in which a small amount is disposed at the end of the tip 510 and moved. The protective film material 110 is preferably a resin such as a thermosetting resin or a thermoplastic resin.

상기 현미경(500)을 통해 상기 분석 영역 및 상기 팁(510)의 위치를 확인하면서, 상기 팁(510)을 이동시켜 상기 보호막 물질(110)을 분석 영역 상에 정확히 도포한다. 상기 수지는 상기 분석 영역 상에서 액체 상태로 도포됨으로서, 종래 기술에서와는 달리 공극을 형성하지 않는다. 상기 액체 상태의 수지를 경화시키기 위해 열처리 공정이 사용될 수도 있다. 이때, 상기 열처리 공정은 상기 분석 시료를 구성하는 물질막들이 변형되는 온도보다 낮은 온도로 실시되어야 하며, 바람직하게는 알루미늄의 용융점보다 낮은 온도로 실시한다. 특히, 상기 보호막 물질(110)로 에폭시 수지가 사용될 경우, 300℃ 이하의 온도에서 실시되는 것이 바람직하다. While confirming the positions of the analysis region and the tip 510 through the microscope 500, the tip 510 is moved to accurately apply the protective film material 110 onto the analysis region. The resin is applied in the liquid state on the analysis region, and thus does not form voids unlike in the prior art. A heat treatment process may be used to cure the resin in the liquid state. In this case, the heat treatment process should be carried out at a temperature lower than the temperature at which the material films constituting the analytical sample is deformed, preferably at a temperature lower than the melting point of aluminum. In particular, when the epoxy resin is used as the protective film material 110, it is preferably carried out at a temperature of 300 ℃ or less.

또한, 상기 수지의 액체 상태는 상기 보호막 물질(510)을 분석 영역 상부에 정확하게 도포해야하는 부담을 감소시키는 장점을 갖는다. 즉, 분석 영역 근방에 도포될지라도, 액체 상태의 특성상 분석 영역까지 공극없이 매립할 수 있다. In addition, the liquid state of the resin has an advantage of reducing the burden of applying the protective film material 510 accurately above the analysis region. That is, even when applied in the vicinity of the analysis region, it is possible to fill the analysis region without voids due to the nature of the liquid state.

종래 기술에서 설명한 것처럼, 상기 보호막 물질(110)을 과다하게 넓은 영역에 도포할 경우, 후속 집속 이온 빔을 통한 식각 공정에서 정확한 식각 위치를 판단할 수 없다. 따라서, 도포되는 상기 보호막 물질(110)의 양을 조절하는 것이 바람직하며, 상기 팁(510)은 이를 위한 방법을 제공한다. 이때, 상기 보호막 물질(110)의 양을 조절하는 방법으로 상기 팁(510)을 사용하는 방법으로 제한될 필요는 없고, 다양한 실시예가 가능하다. As described in the related art, when the protective film material 110 is applied to an excessively large area, an accurate etching position may not be determined in an etching process through a subsequent focused ion beam. Therefore, it is desirable to control the amount of the protective film material 110 applied, and the tip 510 provides a method for this. In this case, the method of controlling the amount of the protective film material 110 need not be limited to the method of using the tip 510, and various embodiments are possible.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투과전자현미경 분석시료의 제작 과정을 설명하기 위한 도면들이다. 3 to 6 are views for explaining the manufacturing process of the transmission electron microscope analysis sample according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 반도체기판(100)의 분석 영역 상에 보호막 물질(110)을 형성한다. 상기 보호막 물질(110)을 형성하는 방법은 도 2에서 설명한 방법을 사용하는 것이 바람직하다. Referring to FIG. 3, the protective film material 110 is formed on the analysis region of the semiconductor substrate 100. It is preferable to use the method described with reference to FIG. 2 to form the protective film material 110.

상기 분석 영역이 포함되도록 상기 반도체기판(100)을 절단하여, 소정의 면적를 갖는 사각형 반도체기판 조각(도 4의 102)을 형성한다. 상기 절단 과정은 상기 반도체기판(100)의 결정 방향을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 절단된 반도체기판 조각(102)의 면적은 투과전자현미경에서 사용되는 시료 지지대(holder)의 크기 및 후속 공정에서 실시되는 연마 공정 등을 고려하여 결정한다. The semiconductor substrate 100 is cut to include the analysis region, thereby forming a rectangular semiconductor substrate piece 102 having a predetermined area. In the cutting process, it is preferable to use the crystal direction of the semiconductor substrate 100. In addition, the area of the cut semiconductor substrate piece 102 is determined in consideration of the size of the sample holder used in the transmission electron microscope and the polishing process performed in a subsequent process.

이때, 상기 보호막 물질(110)을 형성하는 단계는 상기 반도체기판 조각(102)을 형성한 후 실시될 수도 있다. In this case, the forming of the protective film material 110 may be performed after forming the semiconductor substrate piece 102.

도 4를 참조하면, 상기 반도체기판 조각(102)을 연마하여 반도체기판 절편(104)을 형성한다. 상기 반도체기판 절편(104)은 상기 분석 영역이 중심부에 위치하도록 상기 반도체기판 조각(102)의 두 측벽을 연마함으로써 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 연마되는 두 측벽은 서로 마주보는 두 측벽이어야 하며, 바람직하게는 투과전자현미경을 통해 분석하고자하는 분석 시료의 관찰 방향에 수직한 두 측벽이다.Referring to FIG. 4, the semiconductor substrate pieces 102 are polished to form semiconductor substrate fragments 104. The semiconductor substrate fragment 104 is preferably formed by polishing two sidewalls of the semiconductor substrate piece 102 so that the analysis region is located at the center. In this case, the two sidewalls to be polished should be two sidewalls facing each other, preferably two sidewalls perpendicular to the viewing direction of the analytical sample to be analyzed through a transmission electron microscope.

또한, 상기 반도체기판 절편(104)은 후속 집속 이온 빔을 통한 식각 공정을 효율적으로 수행하기 위해, 그 두께(t1)가 40 내지 60㎛인 것이 바림직하다.In addition, the semiconductor substrate fragment 104 preferably has a thickness t 1 of 40 to 60 µm in order to efficiently perform an etching process through a subsequent focused ion beam.

도 5를 참조하면, 집속 이온 빔을 이용하여 상기 반도체기판 절편(104)을 식각함으로써, 분석용 패턴(106) 및 그 측면에 식각 영역(120)을 형성한다. Referring to FIG. 5, the semiconductor substrate fragment 104 is etched using a focused ion beam to form an etching region 120 on the analysis pattern 106 and its side surface.

이때, 상기 분석용 패턴(106)은 투과전자현미경에서 사용되는 전자들이 투과할 수 있을 정도로 얇아야 하며, 이를 위하여 상기 분석용 패턴(106)은 1000Å 이하의 폭(t2)을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 식각 영역(120)은 상기 투과전자현미경에서 사용되는 전자들이 상기 분석용 패턴(106)을 지나가는 경로를 형성하므로, 이를 고려하여 그 깊이를 결정한다.In this case, the analysis pattern 106 should be thin enough to transmit electrons used in the transmission electron microscope. For this purpose, the analysis pattern 106 should be formed to have a width t 2 of 1000 Å or less. desirable. In addition, since the etching region 120 forms a path through which the electrons used in the transmission electron microscope pass through the analysis pattern 106, the depth is determined in consideration of this.

종래 기술에서 설명한 것처럼, 상기 보호막 하부에 공극이 형성될 경우 상기 집속 이온 빔에 의해 분석 시료가 손상될 수 있지만, 본 발명의 바람직한 실시예를 따를 경우 상기 보호막(110)이 공극을 형성하지 않기 때문에 분석 시료의 손상을 최소화할 수 있다. As described in the related art, when an air gap is formed in the lower portion of the passivation layer, the analyte sample may be damaged by the focused ion beam, but according to the preferred embodiment of the present invention, since the passivation layer 110 does not form an air gap Damage to the analytical sample can be minimized.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 형성된 투과전자현미경 분석시료를 나타내는 공정단면도이다. 6 is a process cross-sectional view showing a transmission electron microscope analysis sample formed according to a preferred embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 분석 영역이 포함되도록 물질막 패턴(220)이 형성된 반도체기판 절편(104)을 준비한다. 상기 물질막 패턴(220) 사이에는 상기 반도체기판 절편(104)을 노출시키는 갭 영역(230)이 형성된다. 이때, 상기 반도체기판 절편(104) 상에는 또다른 물질막이 배치될 수도 있고, 이 경우 상기 갭 영역(230)은 상기 또다른 물질막을 노출시키도록 형성된다. 상기 물질막 패턴(220)은 게이트 패턴 또는 금속 배선 등일 수 있다. Referring to FIG. 6, a semiconductor substrate segment 104 having a material film pattern 220 is prepared to include an analysis region. A gap region 230 exposing the semiconductor substrate fragments 104 is formed between the material layer patterns 220. In this case, another material film may be disposed on the semiconductor substrate fragment 104, and in this case, the gap region 230 is formed to expose the another material film. The material layer pattern 220 may be a gate pattern or a metal wire.

상기 물질막 패턴(220)의 상부에는 상기 갭 영역(230)을 채우는 보호막 물질(110)이 배치된다. 상기 보호막 물질(110)은 상기 갭 영역(230)을 공극없이 채울 수 있는 매립 특성이 우수한 물질이며, 바람직하게는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지와 같은 수지를 사용한다. 액체 상태로 도포된 후 열처리 공정을 통해 경화되는 에폭시 수지는 상기 우수한 매립 특성을 갖는 보호막 물질(110)의 한 예이다. A protective film material 110 filling the gap region 230 is disposed on the material film pattern 220. The protective film material 110 is a material having excellent embedding properties for filling the gap region 230 without voids, and preferably, a resin such as a thermoplastic resin or a thermosetting resin is used. The epoxy resin that is applied in a liquid state and then cured through a heat treatment process is an example of the protective film material 110 having the excellent embedding properties.

상기한 바와 같이, 상기 보호막 물질(110)은 상기 갭 영역(230)을 공극없이 매립하기 때문에, 종래 기술에서 발생하는 분석 시료의 손상을 최소화할 수 있다. As described above, since the protective film material 110 fills the gap region 230 without voids, damage to the analyte sample generated in the prior art may be minimized.

본 발명에 따라 형성되는 보호막은 물질막 패턴 사이의 갭 영역을 공극없이 매립한다. 이에 따라, 집속 이온 빔에 의한 분석 시료의 손상을 최소화할 수 있다. The protective film formed according to the present invention fills the gap region between the material film patterns without voids. Accordingly, damage to the analyte sample by the focused ion beam can be minimized.

또한, 본 발명에 따르면, 현미경 및 미세한 팁을 사용하여 분석 영역에 국소적으로 보호막 물질을 도포한다. 이에 따라, 보호막 물질의 불투명성 및 절연성에 따라 분석 위치를 정확하게 판단하기 어려운 문제를 최소화하는 것이 가능하다. In addition, according to the invention, a protective film material is applied locally to the analytical area using a microscope and a fine tip. Accordingly, it is possible to minimize the problem that it is difficult to accurately determine the analysis position according to the opacity and insulation of the protective film material.

도 1은 종래 기술에 따른 투과전자현미경 분석시료를 나타내는 공정 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a transmission electron microscope analysis sample according to the prior art.

도 2 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투과전자현미경 분석시료의 제작 과정을 설명하기 위한 도면들이다. 2 to 5 are views for explaining the manufacturing process of the transmission electron microscope analysis sample according to a preferred embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투과전자현미경 분석시료를 나타내는 공정 단면도이다. 6 is a cross-sectional view showing a transmission electron microscope analysis sample according to a preferred embodiment of the present invention.

Claims (7)

물질막 패턴이 형성된 반도체기판 상에, 상기 물질막 패턴 사이의 갭 영역을 공극없이 채우는 보호막을 형성하는 단계;Forming a protective film on the semiconductor substrate on which the material film pattern is formed, filling a gap region between the material film patterns without gaps; 상기 반도체기판을 절단하여 분석 영역이 포함된 반도체기판 절편을 준비하는 단계; 및Cutting the semiconductor substrate to prepare a semiconductor substrate segment including an analysis region; And 상기 반도체기판 절편을 집속 이온 빔으로 식각함으로써, 상기 분석 영역이 포함된 분석용 패턴을 형성하는 단계를 포함하되, Etching the semiconductor substrate fragments with a focused ion beam to form an analysis pattern including the analysis region, 상기 보호막은 상기 분석영역의 주변에 국부적으로 형성하는 것을 특징으로 하는 투과전자현미경 분석시료의 제작방법.The protective film is a method of manufacturing a transmission electron microscope analysis sample, characterized in that formed locally around the analysis region. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 보호막을 형성하는 단계는 Forming the protective film 상기 반도체기판의 상기 분석 영역 상부에 유동성을 갖는 보호막 물질을 도포하는 단계; 및Applying a protective film material having fluidity on the analysis region of the semiconductor substrate; And 상기 보호막 물질이 도포된 상기 반도체기판을 열처리하여, 상기 보호막 물질을 경화시키는 단계를 포함하는 투과전자현미경 분석시료의 제작방법.And heat-treating the semiconductor substrate coated with the protective film material to cure the protective film material. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 보호막 물질을 도포하는 단계는 현미경 및 팁을 사용하여 상기 분석 영역 상부에 국소적으로 도포하는 것을 특징으로 하는 투과전자현미경 분석시료의 제작방법.The applying of the protective film material is a method of manufacturing a transmission electron microscope analysis sample, characterized in that the topical coating on the analysis region using a microscope and a tip. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 열처리는 300℃ 이하의 온도에서 실시하는 것을 특징으로 하는 투과전자현미경 분석시료의 제작방법.The heat treatment is a method for producing a transmission electron microscope analysis sample, characterized in that carried out at a temperature of less than 300 ℃. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 보호막은 열경화성 수지 또는 열가소성 수지 중의 한가지로 형성하는 것을 특징으로 하는 투과전자현미경 분석시료의 제작방법.The protective film is a method of manufacturing a transmission electron microscope analysis sample, characterized in that formed by one of a thermosetting resin or a thermoplastic resin. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 반도체기판 절편을 준비하는 단계는Preparing the semiconductor substrate fragment 상기 분석 영역이 포함되도록 상기 반도체기판을 소정의 크기로 절단하는 단계; 및 Cutting the semiconductor substrate to a predetermined size to include the analysis region; And 상기 절단된 반도체기판을 연마하는 단계를 포함하는 투과전자현미경 분석시료의 제작방법.A method of manufacturing a transmission electron microscope analysis sample comprising polishing the cut semiconductor substrate. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 반도체기판 절편의 폭은 상기 분석영역을 중심으로 40 내지 60㎛ 이도록 형성하는 것을 특징으로 하는 투과전자현미경 분석시료의 제작방법.The width of the semiconductor substrate fragments are formed so as to have a width of 40 to 60㎛ centering on the analysis region.
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