KR20000020989A - 투과 전자현미경용 시료제작방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 투과 전자현미경용 시료제작방법에 관한 것이다.
본 발명은, 시료제작에 사용될 웨이퍼를 소정 크기로 절단하여 시편을 만드는 단계; 상기 시편상에 제 1 보호막을 형성하는 단계; 상기 제 1 보호막이 형성된 시편을 집속이온빔(FIB : Focused Ion Beam)장치를 사용하여 관찰하여 분석하고자 하는 포인트를 찾는 단계; 상기 제 1 보호막상에 제 2 보호막을 형성하는 단계; 상기 제 2 보호막이 형성된 시편을 집속이온빔장치를 사용하여 밀링하는 단계를 구비하여 이루어진다.
따라서, 시편 표면의 데미지를 최소화하고, 투과 전자현미경 이미지의 스크린 효과를 방지하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 투과 전자현미경용 시료제작방법에 관한 것이다.
통상 반도체소자 제조공정은 사진공정, 식각공정 및 증착공정 등 많은 공정을 반복적으로 수행되어 이루어진다.
상기 반도체소자 제조공정이 수행된 후에는 각각의 공정에 대하여 분석공정들이 진행된다.
상기 분석공정에는 분석대상에 따라 다양한 분석장비가 사용되고 있으며, 상기 분석장비중 투과 전자현미경(Transmission Electron Microscope)은 수십배 내지 수십만배로 시료를 관찰할 수 있는 장비로서 서브 마이크론 크기의 반도체소자 불량분석에 사용되고 있다. 그러므로 상기 투과 전자현미경에 의한 분석은 300KV로 가속된 전자가 시료를 투과하여 이미지를 형성함으로서 상기 투과 전자현미경 분석을 위한 시료제작은 상기 가속된 전자가 시료를 투과할 수 있도록 시료의 두께는 2000Å 미만으로 얇게 만들어야한다.
특히 마이크론 단위의 작은 크기인 특정영역에 대한 상기 투과 전자현미경 분석을 위한 시료제작은 집속 이온빔(FIB : Forcus Ion Beam)장치를 이용하여야한다. 그러나 상기 집속 이온빔을 이용한 시료제작은 시료가공중 시료표면이 최대 30KV로 가속된 집속 이온빔에 의하여 데미지(Damage)를 받게 되어 분석을 하고자하는 시료의 본래의 특성이 변질되어 상기 투과 전자현미경 분석을 어렵게한다.
즉, 현재 집속 이온빔 공정에서는 시료표면 보호막으로서 텅스텐(W) 또는 백금(Pt) 등을 사용하고 있으나 집속 이온빔 작업중 시료에서 가공점을 찾고자 관찰시에 발생하는 집속 이온빔에 의한 데미지는 상기 보호막의 증착전에 발생하기 때문에 시료에 따라서는 상기 데미지 발생을 피할 수 없는 문제점이 있으며, 또한 상기 보호막 텅스텐(W) 또는 백금(Pt) 등은 상기 투과 전자현미경 시료제작 후 상기 투과 전자현미경 분석시 가속 전자가 투과하기 어려운 물질들이어서 이미지가 검게 나타나는 난다.
본 발명의 목적은, 투과 전자현미경용 시료제작시 FIB 장치를 사용한 시편의 가공시 고전압에 의해 가속된 이온빔에 의한 시편의 데미지를 최소화하며, 투과 전자현미경 분석시 스크린효과를 방지할 수 있는 투과 전자현미경용 시료제작방법을 제공하는 데 있다.
도1은 본 발명에 의해 제작된 투과 전자현미경용 시료의 단면도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 ; 시편 4 ; 제 1 보호막
6 ; 제 2 보호막
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 투과 전자현미경용 시료제작방법은 시료제작에 사용될 웨이퍼를 소정 크기로 절단하여 시편을 만드는 단계; 상기 시편상에 제 1 보호막을 형성하는 단계; 상기 제 1 보호막이 형성된 시편을 집속 이온빔(FIB : Focused Ion Beam)장치를 사용하여 관찰하여 분석하고자 하는 포인트를 찾는 단계; 상기 제 1 보호막상에 제 2 보호막을 형성하는 단계; 상기 제 2 보호막이 형성된 시편을 집속이온빔장치를 사용하여 밀링하는 단계;를 구비하여 이루어진다.
상기 제 1 보호막은 알루미늄막으로서 두께는 500 내지 2000 Å 임이 바람직하며 증발기(Evaporator)를 사용하여 형성할 수 있다.
상기 제 2 보호막은 텅스텐(W)막 또는 백금(Pt)막일 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 의해 제작된 투과 전자현미경용 시료의 단면도이다.
도1에서 보는 바와 같이, 시료는 요철이 있는 시편(2)상에 제 1 보호막(4)과 제 2 보호막(6)이 순차적으로 형성되어 있다.
상기 제 1 보호막(4)은 알루미늄막이며, 상기 제 2 보호막(6)은 백금막이다.
상기의 구조를 갖는 시료의 제작구조를 살펴보면 먼저 시료제작에 사용될 웨이퍼를 소정 크기로 절단하여 시편을 만드는 단계로서, 웨이퍼를 분석하고자 하는 지점을 포함하는 가로 4 mm, 세로 5 mm 정도의 시편을 만든다.
계속해서 상기 시편상에 제 1 보호막을 형성하는 단계로서, 증발기를 사용하여 상기 시편상에 알루미늄막을 형성한다. 상기 알루미늄막은 후속공정에서 집속이온빔장치에 의한 분석지점의 관찰시 전자빔에 의해서 시편표면이 데미지를 받는 것을 최소화해준다. 이때 상기 알루미늄막의 두께는 500 내지 2000 Å가 바람직하다.
계속해서 상기 제 1 보호막이 형성된 시편을 집속이온빔장치를 사용하여 관찰하여 분석하고자 하는 포인트를 찾는 단계로서, 상기 시편전면에 이온빔을 조사하면서 스켄하여 분석포인트를 찾는다.
계속해서 상기 제 1 보호막상에 제 2 보호막을 형성하는 단계로서 분석포인트를 확인한 상기 시편의 제 1 보호막상에 제 2 보호막으로서 백금을 증착한다. 상기 제 2 보호막은 후속공정인 집속이온빔장치를 사용한 마이크로밀링시 시편표면이 데미지를 받는 것을 방지한다.
계속해서 상기 제 2 보호막이 형성된 시편을 집속이온빔장치를 사용하여 밀링하여 소망하는 투과 전자현미경용 시료제작을 완성한다.
따라서, 상기 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 공정단계를 수행하여 시료를 제작함으로서 집속이온빔장치를 사용하여 분석포인트를 찾을 때, 고전압에 의해 가속된 이온빔에 의해 시편의 표면이 데미지를 받는 것을 최소화하고 백금만을 보호막으로 사용할 때 발생하는 분석 포인트의 이미지가 검게 나타나는 스크린 효과를 방지할 수 있다.
따라서, 시편 표면의 데미지를 최소화하고, 투과 전자현미경 이미지의 스크린 효과를 방지하는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
Claims (4)
- 시료제작에 사용될 웨이퍼를 소정 크기로 절단하여 시편을 만드는 단계;상기 시편상에 제 1 보호막을 형성하는 단계;상기 제 1 보호막이 형성된 시편을 집속이온빔(FIB : Focused Ion Beam)장치를 사용하여 관찰하여 분석하고자 하는 포인트를 찾는 단계;상기 제 1 보호막상에 제 2 보호막을 형성하는 단계;상기 제 2 보호막이 형성된 시편을 집속이온빔장치를 사용하여 밀링하는 단계;를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 투과 전자현미경용 시료제작방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 보호막은 알루미늄막으로서 두께는 500 내지 2000 Å 인 것을 특징으로 하는 상기 투과 전자현미경용 시료제작방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 알루미늄막은 증발기(Evaporator)를 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 상기 투과 전자현미경용 시료제작방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 보호막은 텅스텐(W)막 또는 백금(Pt)임을 특징으로 하는 상기 투과 전자현미경용 시료제작방법.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100476886B1 (ko) * | 2001-12-06 | 2005-03-17 | 삼성전자주식회사 | 투과전자현미경 분석시료의 제작방법 |
| CN111397989A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-07-10 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 一种半导体器件的检验样品的制备方法 |
| CN113189370A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-07-30 | 上海华力微电子有限公司 | Tem样品的制备方法 |
| WO2021242433A1 (en) * | 2020-05-29 | 2021-12-02 | Lam Research Corporation | Generating a low-temperature substrate protective layer |
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1998
- 1998-09-25 KR KR1019980039877A patent/KR20000020989A/ko not_active Application Discontinuation
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