TWI762189B - 一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明乃揭示一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，其步驟包括：提供一樣品，該樣品具有相對的上表面與下表面，且該上表面包括複數微結構；以及形成一導電原子層沉積保護膜順應性(conformally)地覆蓋該樣品的該上表面及位在該上表面的該等微結構，製備出一物性分析試片；其中，該導電原子層沉積保護膜是利用原子層沉積法形成。

Description

一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法
本發明乃關於一種製備物性分析試片的方法，且特別是關於一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法。
隨著積體電路的線寬逐漸縮小，製程中的前一個製程步驟中出現的缺陷往往對下一個製程步驟的良率產生極大的影響，故精確地掌握相關缺陷便是積體電路製程中必須面對的嚴肅議題。
目前最常被用以進行故障分析的儀器主要是電子顯微鏡，例如穿透式電子顯微鏡(TEM)、掃描式電子顯微鏡(SEM)以及聚焦離子束電子顯微鏡(FIB)。其中，適用於穿透式電子顯微鏡(TEM)觀察的樣品必須先以物理研磨、化學蝕刻或利用聚焦離子束將樣品厚度減薄至一定程度才能進行觀察，惟樣品的細部微結構可能會在物理研磨、化學研磨或聚焦離子束減薄過程中被損壞，導致缺陷分析失真的風險，且利用聚焦離子束減薄過程中帶電的聚焦離子會累積在樣品表面，而導致靜電放電(ESD)破壞樣品內的元件電性。
此外，在利用聚焦離子束將樣品厚度減薄前，通常會先在樣品表面鍍上一金屬保護層，例如金保護層或鉑保護層，惟該等金屬保護層可能會與樣品表面產生質量干擾，導致在後續利用聚焦離子束將樣品厚度減薄過程中造成樣品表面破裂或崩壞，導製故障分析樣品製作失敗。再者，由於金或鉑的原子粒徑較大，故利用物理氣相沉積法(PVD) 或化學氣相沉積法(CVD)在樣品表面所形成的金保護層或鉑保護層，對於位在樣品表面具有較小線寬的微結構可能會有階梯覆蓋率不佳的情況，在樣品表面的微結構之間造成懸垂(overhang)或者孔洞(via)，導致後續的物性分析失準。
有鑑於此，一種可改善上述缺點的物性物性分析試片的製備方法乃目前業界所殷切期盼。
本發明乃揭示一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，其步驟包括：提供一樣品，該樣品具有相對的上表面與下表面，且該上表面包括複數微結構；以及利用原子層沉積法形成一導電原子層沉積保護膜，順應性(conformally)地覆蓋該樣品的該上表面及位在該上表面的該等微結構，製備出一物性分析試片，其中，該導電原子層沉積保護膜之材料為金屬。
如上所述的一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該金屬為例如但不限於金、銀、鉑、銅、鋁、鈦、鉭或鎢。
如上所述的一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，更包括一步驟，使該物性分析試片表面的該導電原子層沉積保護膜被施以一減薄處理，例如但不限於利用一聚焦離子束系統進行。
本發明乃揭示另一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，其步驟包括：提供一樣品，該樣品具有相對的上表面與下表面，且該上表面包括複數微結構；利用原子層沉積法形成一導電原子層沉積保護膜，順應性(conformally)地覆蓋該樣品的該上表面以及位在該上表面的該等微結構，其中，該導電原子層沉積保護膜之材料為金屬；以及形成一導電膠保護膜，順應性(conformally)地覆蓋該導電原子層沉積保護膜，製備出一物性分析試片。
如上所述的另一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該金屬為例如但不限於金、銀、鉑、銅、鋁、鈦、鉭或鎢。
如上所述的另一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，其中該導電膠保護膜之材料為複合型導電膠、本質型導電膠或離子型導電膠。
如上所述的另一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，其中該複合型導電膠包含一基料以及複數導電物質。
如上所述的另一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該基料為選自合成樹脂、合成橡膠和無機鹽所構成族群其中之一或其組合。
如上所述的另一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該合成樹脂為例如但不限於環氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸酯類樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、有機矽樹脂或熱塑性烯烴類樹脂。
如上所述的另一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該合成橡膠為例如但不限於聚異丁烯橡膠、矽橡膠、丁基橡膠或天然橡膠。
如上所述的另一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該無機鹽為例如但不限於矽酸鹽或磷酸鹽。
如上所述的另一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該等導電物質為例如但不限於選自金屬粉末、石墨粉末、石墨烯粉末、碳化矽粉末、碳化鎳粉末、表面具金屬鍍膜的粉末及奈米碳管所構成族群之其中之一或其組合。
如上所述的另一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該本質型導電膠包含一導電高分子。
如上所述的另一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該導電高分子為例如但不限於聚二氧乙基噻吩聚苯乙烯磺酸(PEDOT)或聚(3,4-乙烯基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT：PSS)。
如上所述的另一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該離子型導電膠為例如但不限於包含1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽的離子液體。
如上所述的另一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，更包括一步驟，使該物性分析試片表面的該導電膠保護膜被施以一減薄處理，例如但不限於利用一聚焦離子束系統進行。
本發明乃揭示又一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，其步驟包括：提供一樣品，該樣品具有相對的上表面與下表面，且該上表面包括複數微結構；以及利用原子層沉積法於溫度大於或等於40ºC條件下沉積形成一導電原子層沉積保護膜，順應性(conformally)地覆蓋該樣品的該上表面及位在該上表面的該等微結構，製備出一物性分析試片，其中，該導電原子層沉積保護膜之材料為電導率≥10 2S/m的導電金屬氧化物。
如上所述的又一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該電導率≥10 2S/m的導電金屬氧化物為例如但不限於銦錫氧化物(ITO)、銦鎵鋯氧化物(IGZO)、氧化錫(SnO2)、氧化銦(In2O3)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎵(Ga2O3)或摻雜鋁的氧化鋅(Al doped ZnO：AZO)。
如上所述的又一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，更包括一步驟，使該物性分析試片表面的該導電原子層沉積保護膜被施以一減薄處理，例如但不限於利用一聚焦離子束系統進行。
本發明乃揭示再一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，其步驟包括：提供一樣品，該樣品具有相對的上表面與下表面，且該上表面包括複數微結構；利用原子層沉積法於溫度大於或等於40ºC條件下沉積形成一導電原子層沉積保護膜，順應性(conformally)地覆蓋該樣品的該上表面以及位在該上表面的該等微結構，其中，該導電原子層沉積保護膜之材料為電導率≥10 2S/m的導電金屬氧化物；以及形成一導電膠保護膜，順應性(conformally)地覆蓋該導電原子層沉積保護膜，製備出一物性分析試片。
如上所述的再一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該電導率≥10 2S/m的導電金屬氧化物為例如但不限於銦錫氧化物(ITO)、銦鎵鋯氧化物(IGZO)、氧化錫(SnO2)、氧化銦(In2O3)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎵(Ga2O3)或摻雜鋁的氧化鋅(Al doped ZnO：AZO)。
如上所述的再一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，其中該導電膠保護膜之材料為複合型導電膠、本質型導電膠或離子型導電膠。
如上所述的再一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，其中該複合型導電膠包含一基料以及複數導電物質。
如上所述的再一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該基料為例如但不限於選自合成樹脂、合成橡膠和無機鹽所構成族群其中之一或其組合。
如上所述的再一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該合成樹脂為例如但不限於環氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸酯類樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、有機矽樹脂或熱塑性烯烴類樹脂。
如上所述的再一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該合成橡膠為例如但不限於聚異丁烯橡膠、矽橡膠、丁基橡膠或天然橡膠。
如上所述的再一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該無機鹽為例如但不限於矽酸鹽或磷酸鹽。
如上所述的再一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該等導電物質為例如但不限於選自金屬粉末、石墨粉末、石墨烯粉末、碳化矽粉末、碳化鎳粉末、表面具金屬鍍膜的粉末及奈米碳管所構成族群之其中之一或其組合。
如上所述的再一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該本質型導電膠包含一導電高分子。
如上所述的再一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該導電高分子為例如但不限於聚二氧乙基噻吩聚苯乙烯磺酸(PEDOT)或聚(3,4-乙烯基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT：PSS)。
如上所述的再一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該離子型導電膠為例如但不限於包含1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽的離子液體。
如上所述的再一種所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，更包括一步驟，使該物性分析試片表面的該導電膠保護膜被施以一減薄處理，例如但不限於利用一聚焦離子束系統進行。
為了使本發明揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本發明的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本發明具體實施例的唯一形式。以下所揭露的各實施例，在有益的情形下可相互組合或取代，也可在一實施例中附加其他的實施例，而無須進一步的記載或說明。
在以下描述中，將詳細敘述許多特定細節以使讀者能夠充分理解以下的實施例。然而，可在無此等特定細節之情況下實踐本發明之實施例。在其他情況下，為簡化圖式，熟知的結構與裝置僅示意性地繪示於圖中。
實施例
實施例一
請參閱圖1A~1B，其所繪示的是根據本發明實施例一所揭示的方法以製備一物性分析試片1000的剖面製程。
首先，如圖1A所示，提供一樣品10，其中該樣品10包括一基板100，該基板100具有相對的上、下表面100A、100B，且該上表面100A上具有複數微結構110。
其次，如圖1B所示，利用原子層沉積法(Atomic Layer Deposition, ALD)形成一厚度為例如但不限於5Å~600Å的導電原子層沉積保護膜150，順應性(conformally)地覆蓋該樣品10的上表面100A以及位在該樣品10的上表面100A的該等微結構110，製備出一物性分析試片1000，可供後續的物性分析檢測，例如以電子顯微鏡例如但不限於掃描式電子顯微鏡(SEM)、穿透式電子顯微鏡(TEM)或聚焦離子束電子顯微鏡(FIB)進行後續觀察。上述的導電原子層沉積保護膜150之材料為金屬，例如但不限於金、銀、鉑、銅、鋁、鈦、鉭或鎢。
實施例二
請參閱圖2A~2C，其所繪示的是根據本發明實施例二所揭示的方法以製備一物性分析試片2000的剖面製程。
首先，如圖2A所示，提供一樣品20，其中該樣品20包括一基板200，該基板200具有相對的上、下表面200A、200B，且該上表面200A上具有複數微結構210。
其次，如圖2B所示，利用原子層沉積法形成一厚度為例如但不限於5Å~600Å的導電原子層沉積保護膜250，順應性(conformally)地覆蓋該樣品20的上表面200A以及位在該樣品20的上表面200A的該等微結構210。上述的導電原子層沉積保護膜250之材料為金屬，例如但不限於金、銀、鉑、銅、鋁、鈦、鉭或鎢。
接著，如圖2C所示，利用離子束系統對該導電原子層沉積薄膜250施以一減薄處理，形成一減薄的導電原子層沉積(Atomic Layer Deposition, ALD)薄膜250’順應性(conformally)地覆蓋於該樣品20的上表面200A，並且順應性(conformally)地覆蓋於覆蓋該等結構210，製備出一物性分析試片2000，可供後續的物性分析檢測，例如以電子顯微鏡例如但不限於掃描式電子顯微鏡(SEM)、穿透式電子顯微鏡(TEM)或聚焦離子束電子顯微鏡(FIB)進行後續觀察。
實施例三
請參閱圖3A~3C，其所繪示的是根據本發明實施例三所揭示的方法以製備另一物性分析試片3000的剖面製程。
首先，如圖3A所示，提供一樣品30，其中該樣品30包括一基板300，該基板300具有相對的上、下表面300A、300B，且該上表面300A上具有複數微結構310。
其次，如圖3B所示，利用原子層沉積法(Atomic Layer Deposition, ALD)形成一厚度為例如但不限於5Å~600Å的導電原子層沉積保護膜350，順應性(conformally)地覆蓋該樣品30的上表面300A以及位在該樣品30的上表面300A的該等微結構310。上述的導電原子層沉積保護膜350之材料為金屬，例如但不限於金、銀、鉑、銅、鋁、鈦、鉭或鎢。
然後，如圖3C所示，形成一導電膠保護膜370，順應性(conformally)地覆蓋該導電原子層沉積保護膜350，製備出一物性分析試片3000。
根據本發明實施例三，上述的導電膠保護膜370之材料可為一種複合型導電膠、一種本質型導電膠或一種離子型導電膠。
上述的複合型導電膠包含一基料以及複數導電物質。
其中，上述該複合型導電膠的基料可選自合成樹脂、合成橡膠和無機鹽所構成族群其中之一或其組合。該合成樹脂為例如但不限於環氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸酯類樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、有機矽樹脂或熱塑性烯烴類樹脂。該合成橡膠為例如但不限於聚異丁烯橡膠、矽橡膠、丁基橡膠或天然橡膠。該無機鹽為例如但不限於矽酸鹽或磷酸鹽。
其中，該複合型導電膠中的該等導電物質為例如但不限於選自金屬粉末、石墨粉末、石墨烯粉末、碳化矽粉末、碳化鎳粉末、表面具金屬鍍膜的粉末及奈米碳管所構成族群之其中之一或其組合。
本實施例三所揭示的導電膠保護膜370之材料，乃以包含基料為環氧樹脂以及導電物質為銀粉所構成的銀膠為例示說明。在根據本發明的其它實施例中，也可選擇包含其它基料以及其它導電物質所構成的複合型導電膠作為導電膠保護膜370之材料。
此外，在根據本發明的其它實施例中，上述的導電膠保護膜370之材料也可選擇一種本質型導電膠，其中該本質型導電膠包含一導電高分子，例如但不限於導電高分子為聚二氧乙基噻吩聚苯乙烯磺酸(PEDOT)或聚(3,4-乙烯基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT：PSS)。
此外，在根據本發明的其它實施例中，上述的導電膠保護膜370之材料也可選擇一種離子型導電膠，例如但不限於包含1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽的離子液體。
上述的導電膠保護膜370可藉由將複合型導電膠、本質型導電膠或離子型導電膠以印刷、旋塗、噴塗等方式塗佈於導電原子層沉積保護膜350表面後，再經過常溫固化、加熱固化或照光固化等方式固化處理後便可獲得。
實施例四
請參閱圖4A~4D，其所繪示的是根據本發明實施例四所揭示的方法以製備一物性分析試片4000的剖面製程。
首先，如圖4A所示，提供一樣品40，其中該樣品40包括一基板400，該基板400具有相對的上、下表面400A、400B，且該上表面400A上具有複數微結構410。
其次，如圖4B所示，利用原子層沉積法(Atomic Layer Deposition, ALD)形成一厚度為例如但不限於5Å~600Å的導電原子層沉積保護膜450，順應性(conformally)地覆蓋該樣品40的上表面400A以及位在該樣品40的上表面400A的該等微結構410。上述的導電原子層沉積保護膜450之材料為金屬，例如但不限於金、銀、鉑、銅、鋁、鈦、鉭或鎢。
然後，如圖4C所示，形成一導電膠保護膜470，順應性(conformally)地覆蓋該導電原子層沉積保護膜450。
根據本發明實施例四，上述的導電膠保護膜470之材料可為一種複合型導電膠、一種本質型導電膠或一種離子型導電膠。
上述的複合型導電膠包含一基料以及複數導電物質。
上述該複合型導電膠的基料可選自合成樹脂、合成橡膠和無機鹽所構成族群其中之一或其組合。該合成樹脂為例如但不限於環氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸酯類樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、有機矽樹脂或熱塑性烯烴類樹脂。該合成橡膠為例如但不限於聚異丁烯橡膠、矽橡膠、丁基橡膠或天然橡膠。該無機鹽為例如但不限於矽酸鹽或磷酸鹽。
其中，該複合型導電膠中的該等導電物質為例如但不限於選自金屬粉末、石墨粉末、石墨烯粉末、碳化矽粉末、碳化鎳粉末、表面具金屬鍍膜的粉末及奈米碳管所構成族群之其中之一或其組合。
本實施例四所揭示的導電膠保護膜470之材料，乃以包含基料為環氧樹脂以及導電物質為銀粉所構成的銀膠為例示說明。在根據本發明的其它實施例中，也可選擇包含其它基料以及其它導電物質所構成的複合型導電膠作為導電膠保護膜470之材料。
此外，在根據本發明的其它實施例中，上述的導電膠保護膜470之材料也可選擇一種本質型導電膠，其中該本質型導電膠包含一導電高分子，例如但不限於導電高分子為聚二氧乙基噻吩聚苯乙烯磺酸(PEDOT)或聚(3,4-乙烯基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT：PSS)。
此外，在根據本發明的其它實施例中，上述的導電膠保護膜470之材料也可選擇一種離子型導電膠，例如但不限於包含1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽的離子液體。
上述的導電膠保護膜470可藉由將複合型導電膠、本質型導電膠或離子型導電膠以印刷、旋塗、噴塗等方式塗佈於導電原子層沉積保護膜450表面後，再經過常溫固化、加熱固化或照光固化等方式固化處理後便可獲得。
接著，如圖4D所示，利用離子束系統對該導電膠保護膜470施以一減薄處理，形成一減薄的導電膠保護膜470’順應性(conformally)地覆蓋於該導電原子層沉積保護膜450表面，製備出一物性分析試片4000，可供後續的物性分析檢測，例如以電子顯微鏡例如但不限於掃描式電子顯微鏡(SEM)、穿透式電子顯微鏡(TEM)或聚焦離子束電子顯微鏡(FIB)進行後續觀察。
實施例五
請參閱圖5A~5B，其所繪示的是根據本發明實施例五所揭示的方法以製備一物性分析試片5000的剖面製程。
首先，如圖5A所示，提供一樣品50，其中該樣品50包括一基板500，該基板500具有相對的上、下表面500A、500B，且該上表面500A上具有複數微結構510。
其次，如圖5B所示，利用原子層沉積法(Atomic Layer Deposition, ALD)於溫度大於或等於40ºC條件下形成一厚度為例如但不限於5Å~600Å的導電原子層沉積保護膜550，順應性(conformally)地覆蓋該樣品50的上表面500A以及位在該樣品50的上表面500A的該等微結構510，製備出一物性分析試片5000，可供後續的物性分析檢測，例如以電子顯微鏡例如但不限於掃描式電子顯微鏡(SEM)、穿透式電子顯微鏡(TEM)或聚焦離子束電子顯微鏡(FIB)進行後續觀察。上述的導電原子層沉積保護膜550之材料為電導率≥10 2S/m的導電金屬氧化物，例如但不限於銦錫氧化物(ITO)、銦鎵鋯氧化物(IGZO)、氧化錫(SnO 2)、氧化銦(In 2O 3)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎵(G a2O 3)或摻雜鋁的氧化鋅(Al doped ZnO：AZO)。
實施例六
請參閱圖6A~6C，其所繪示的是根據本發明實施例六所揭示的方法以製備另一物性分析試片6000的剖面製程。
首先，如圖6A所示，提供一樣品60，其中該樣品60包括一基板600，該基板600具有相對的上、下表面600A、600B，且該上表面600A上具有複數微結構610。
其次，如圖6B所示，利用原子層沉積法(Atomic Layer Deposition, ALD)於溫度大於或等於40ºC條件下形成一厚度為例如但不限於5Å~600Å的導電原子層沉積保護膜650，順應性(conformally)地覆蓋該樣品60的上表面600A以及位在該樣品60的上表面600A的該等微結構610。上述的導電原子層沉積保護膜650之材料為電導率≥10 2S/m的導電金屬氧化物，例如但不限於銦錫氧化物(ITO)、銦鎵鋯氧化物(IGZO)、氧化錫(SnO 2)、氧化銦(In 2O 3)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎵(G a2O 3)或摻雜鋁的氧化鋅(Al doped ZnO：AZO)。
接著，如圖6C所示，利用離子束系統對該導電原子層沉積薄膜650施以一減薄處理，形成一減薄的導電原子層沉積(Atomic Layer Deposition, ALD)薄膜650’順應性(conformally)地覆蓋於該樣品60的上表面600A，並且順應性(conformally)地覆蓋於覆蓋該等結構610，製備出一物性分析試片6000，可供後續的物性分析檢測，例如以電子顯微鏡例如但不限於掃描式電子顯微鏡(SEM)、穿透式電子顯微鏡(TEM)或聚焦離子束電子顯微鏡(FIB)進行後續觀察。
實施例七
請參閱圖7A~7C，其所繪示的是根據本發明實施例七所揭示的方法以製備另一物性分析試片7000的剖面製程。
首先，如圖7A所示，提供一樣品70，其中該樣品70包括一基板700，該基板700具有相對的上、下表面700A、700B，且該上表面700A上具有複數微結構710。
其次，如圖7B所示，利用原子層沉積法(Atomic Layer Deposition, ALD)於溫度大於或等於40ºC條件下形成一厚度為例如但不限於5Å~600Å的導電原子層沉積保護膜750，順應性(conformally)地覆蓋該樣品70的上表面700A以及位在該樣品70的上表面700A的該等微結構710。上述的導電原子層沉積保護膜750之材料為電導率≥10 2S/m的導電金屬氧化物，例如但不限於銦錫氧化物(ITO)、銦鎵鋯氧化物(IGZO)、氧化錫(SnO 2)、氧化銦(In 2O 3)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎵(G a2O 3)或摻雜鋁的氧化鋅(Al doped ZnO：AZO)。
然後，如圖7C所示，形成一導電膠保護膜770，順應性(conformally)地覆蓋該導電原子層沉積保護膜750，製備出一物性分析試片7000。
根據本發明實施例七，上述的導電膠保護膜770之材料可為一種複合型導電膠、一種本質型導電膠或一種離子型導電膠。
上述的複合型導電膠包含一基料以及複數導電物質。
其中，上述該複合型導電膠的基料可選自合成樹脂、合成橡膠和無機鹽所構成族群其中之一或其組合。該合成樹脂為例如但不限於環氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸酯類樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、有機矽樹脂或熱塑性烯烴類樹脂。該合成橡膠為例如但不限於聚異丁烯橡膠、矽橡膠、丁基橡膠或天然橡膠。該無機鹽為例如但不限於矽酸鹽或磷酸鹽。
其中，該複合型導電膠中的該等導電物質為例如但不限於選自金屬粉末、石墨粉末、石墨烯粉末、碳化矽粉末、碳化鎳粉末、表面具金屬鍍膜的粉末及奈米碳管所構成族群之其中之一或其組合。
本實施例七所揭示的導電膠保護膜770之材料，乃以包含基料為環氧樹脂以及導電物質為銀粉所構成的銀膠為例示說明。在根據本發明的其它實施例中，也可選擇包含其它基料以及其它導電物質所構成的複合型導電膠作為導電膠保護膜770之材料。
此外，在根據本發明的其它實施例中，上述的導電膠保護膜770之材料也可選擇一種本質型導電膠，其中該本質型導電膠包含一導電高分子，例如但不限於導電高分子為聚二氧乙基噻吩聚苯乙烯磺酸(PEDOT)或聚(3,4-乙烯基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT：PSS)。
此外，在根據本發明的其它實施例中，上述的導電膠保護膜770之材料也可選擇一種離子型導電膠，例如但不限於包含1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽的離子液體。
上述的導電膠保護膜770可藉由將複合型導電膠、本質型導電膠、離子型導電膠以印刷、旋塗、噴塗等方式塗佈於導電原子層沉積保護膜750表面後，再經過常溫固化、加熱固化或照光固化等方式固化處理後便可獲得。
實施例八
請參閱圖8A~8D，其所繪示的是根據本發實施例八所揭示的方法以製備另一物性分析試片8000的剖面製程。
首先，如圖8A所示，提供一樣品80，其中該樣品80包括一基板800，該基板800具有相對的上、下表面800A、800B，且該上表面800A上具有複數微結構810。
其次，如圖8B所示，利用原子層沉積法(Atomic Layer Deposition, ALD)於溫度大於或等於40ºC條件下形成一厚度為例如但不限於5Å~600Å的導電原子層沉積保護膜850，順應性(conformally)地覆蓋該樣品80的上表面800A以及位在該樣品80的上表面800A的該等微結構810。上述的導電原子層沉積保護膜850之材料為電導率≥10 2S/m的導電金屬氧化物，例如但不限於銦錫氧化物(ITO)、銦鎵鋯氧化物(IGZO)、氧化錫(SnO 2)、氧化銦(In 2O 3)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎵(G a2O 3)或摻雜鋁的氧化鋅(Al doped ZnO：AZO)。
然後，如圖8C所示，形成一導電膠保護膜870，順應性(conformally)地覆蓋該導電原子層沉積保護膜850。
根據本發明實施例八，上述的導電膠保護膜870之材料可為一種複合型導電膠、一種本質型導電膠或一種離子型導電膠。
上述的複合型導電膠包含一基料以及複數導電物質。
上述該複合型導電膠的基料可選自合成樹脂、合成橡膠和無機鹽所構成族群其中之一或其組合。該合成樹脂為例如但不限於環氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸酯類樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、有機矽樹脂或熱塑性烯烴類樹脂。該合成橡膠為例如但不限於聚異丁烯橡膠、矽橡膠、丁基橡膠或天然橡膠。該無機鹽為例如但不限於矽酸鹽或磷酸鹽。
其中，該複合型導電膠中的該等導電物質為例如但不限於選自金屬粉末、石墨粉末、石墨烯粉末、碳化矽粉末、碳化鎳粉末、表面具金屬鍍膜的粉末及奈米碳管所構成族群之其中之一或其組合。
本實施例八所揭示的導電膠保護膜870之材料，乃以包含基料為環氧樹脂以及導電物質為銀粉所構成的銀膠為例示說明。在根據本發明的其它實施例中，也可選擇包含其它基料以及其它導電物質所構成的複合型導電膠作為導電膠保護膜870之材料。
此外，在根據本發明的其它實施例中，上述的導電膠保護膜870之材料也可選擇一種本質型導電膠，其中該本質型導電膠包含一導電高分子，例如但不限於導電高分子為聚二氧乙基噻吩聚苯乙烯磺酸(PEDOT)或聚(3,4-乙烯基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT：PSS)。
此外，在根據本發明的其它實施例中，上述的導電膠保護膜470之材料也可選擇一種離子型導電膠，例如但不限於包含1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽的離子液體。
上述的導電膠保護膜870可藉由將複合型導電膠、本質型導電膠離子型導電膠以印刷、旋塗、噴塗等方式塗佈於導電原子層沉積保護膜450表面後，再經過常溫固化、加熱固化或照光固化等方式固化處理後便可獲得。
接著，如圖8D所示，利用離子束系統對該導電膠保護膜870施以一減薄處理，形成一減薄的導電膠保護膜870’ 順應性(conformally)地覆蓋於該導電原子層沉積保護膜850表面，製備出一物性分析試片8000，可供後續的物性分析檢測，例如以電子顯微鏡例如但不限於掃描式電子顯微鏡(SEM)、穿透式電子顯微鏡(TEM)或聚焦離子束電子顯微鏡(FIB)進行後續觀察。
綜上所述，利用本發明所揭示的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，藉由利用原子層沉積法(Atomic Layer Deposition, ALD)形成一金屬或電導率≥10 2S/m的導電金屬氧化物所構成的導電原子層沉積保護膜，順應性(conformally)地覆蓋於該樣品上表面以及位在該樣品上表面的該等微結構，或者藉由利用原子層沉積法(Atomic Layer Deposition, ALD)形成一金屬或電導率≥10 2S/m的導電金屬氧化物所構成的導電原子層沉積保護膜以及一導電膠保護膜順應性(conformally)地覆蓋該導電原子層沉積保護膜，避免在樣品表面的微結構之間造成懸垂(overhang)或者孔洞(via)，導致後續的物性分析失準的缺點，且可避免累積在樣品上表面的帶電聚焦離子產生靜電放電而破壞樣品內的元件電性，故可使後續利用電子顯微鏡的物性分析更精確。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10~80:樣品
100~800:基板
100A~800A:上表面
100B~800B:下表面
110~810:微結構
150~850:導電原子層沉積保護膜
370、470、770、870:導電膠保護膜
250’、650’:減薄的導電原子層沉積保護膜
470’、870’:減薄的導電膠保護膜
1000~8000:物性分析試片
圖1A~1B所繪示的是根據本發明實施例一所揭示的方法以製備一物性分析試片1000的剖面製程。
圖2A~2C所繪示的是根據本發明實施例二所揭示的方法以製備一物性分析試片2000的剖面製程。
圖3A~3C所繪示的是根據本發明實施例三所揭示的方法以製備一物性分析試片3000的剖面製程。
圖4A~4D所繪示的是根據本發明實施例四所揭示的方法以製備一物性分析試片4000的剖面製程。
圖5A~5B所繪示的是根據本發明實施例五所揭示的方法以製備一物性分析試片5000的剖面製程。
圖6A~6C所繪示的是根據本發明實施例六所揭示的方法以製備一物性分析試片6000的剖面製程。
圖7A~7C所繪示的是根據本發明實施例七所揭示的方法以製備一物性分析試片7000的剖面製程。
圖8A~8D所繪示的是根據本發明實施例八所揭示的方法以製備一物性分析試片8000的剖面製程。
10:樣品
100:基板
100A:上表面
100B:下表面
110:微結構
150:導電原子層沉積保護膜
1000:物性分析試片

Claims (35)

  1. 一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，其步驟包括：提供一樣品，該樣品具有相對的上表面與下表面，且該上表面包括複數微結構；以及利用原子層沉積法形成一導電原子層沉積保護膜，順應性(conformally)地覆蓋該樣品的該上表面及位在該上表面的該等微結構，製備出一物性分析試片，其中該導電原子層沉積保護膜之材料為金、銀、鉑、銅、鋁、鈦、鉭或鎢。
  2. 如請求項1所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，更包括一步驟，使該物性分析試片表面的該導電原子層沉積保護膜被施以一減薄處理。
  3. 如請求項2所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該減薄處理步驟是利用一聚焦離子束系統進行。
  4. 一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，其步驟包括：提供一樣品，該樣品具有相對的上表面與下表面，且該上表面包括複數微結構；利用原子層沉積法形成一導電原子層沉積保護膜，順應性(conformally)地覆蓋該樣品的該上表面以及位在該上表面的該等微結構，其中該導電原子層沉積保護膜之材料為金屬；以及 形成一導電膠保護膜，順應性(conformally)地覆蓋該導電原子層沉積保護膜，製備出一物性分析試片。
  5. 如請求項4所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該金屬為金、銀、鉑、銅、鋁、鈦、鉭或鎢。
  6. 如請求項4所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，其中該導電膠保護膜之材料為複合型導電膠、本質型導電膠或離子型導電膠。
  7. 如請求項6所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，其中該複合型導電膠包含一基料以及複數導電物質。
  8. 如請求項7所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該基料為選自合成樹脂、合成橡膠和無機鹽所構成族群其中之一或其組合。
  9. 如請求項8所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該合成樹脂為環氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸酯類樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、有機矽樹脂或熱塑性烯烴類樹脂。
  10. 如請求項8所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該合成橡膠為聚異丁烯橡膠、矽橡膠、丁基橡膠或天然橡膠。
  11. 如請求項8所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該無機鹽為矽酸鹽或磷酸鹽。
  12. 如請求項7所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該等導電物質為選自金屬粉末、石墨粉末、石墨烯粉末、碳化矽粉末、 碳化鎳粉末、表面具金屬鍍膜的粉末及奈米碳管所構成族群之其中之一或其組合。
  13. 如請求項6所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該本質型導電膠包含一導電高分子。
  14. 如請求項13所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該導電高分子為聚二氧乙基噻吩聚苯乙烯磺酸(PEDOT)或聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)：聚(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT：PSS)。
  15. 如請求項6所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該離子型導電膠為包含1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽的離子液體。
  16. 如請求項4至15中任一項所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，更包括一步驟，使該物性分析試片表面的該導電膠保護膜被施以一減薄處理。
  17. 如請求項16所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該減薄處理步驟是利用一聚焦離子束系統進行。
  18. 一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，其步驟包括：提供一樣品，該樣品具有相對的上表面與下表面，且該上表面包括複數微結構；以及利用原子層沉積法於溫度大於或等於40℃條件下沉積形成一導電原子層沉積保護膜，順應性(conformally)地覆蓋該樣品的該上表面及位在該上表面的該等微結構，製備出一物性分析試片，其中，該導電原子層沉積保護膜之材料為電導率
    Figure 110104857-A0305-02-0024-1
    102S/m的導電金屬氧化物。
  19. 如請求項18所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該電導率
    Figure 110104857-A0305-02-0025-2
    102S/m的導電金屬氧化物為銦錫氧化物(ITO)、銦鎵鋯氧化物(IGZO)、氧化錫(SnO2)、氧化銦(In2O3)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎵(Ga2O3)或摻雜鋁的氧化鋅(Al doped ZnO：AZO)。
  20. 如請求項18或19所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，更包括一步驟，使該物性分析試片表面的該導電原子層沉積保護膜被施以一減薄處理。
  21. 如請求項20所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該減薄處理步驟是利用一聚焦離子束系統進行。
  22. 一種利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，其步驟包括：提供一樣品，該樣品具有相對的上表面與下表面，且該上表面包括複數微結構；利用原子層沉積法於溫度大於或等於40℃條件下沉積形成一導電原子層沉積保護膜，順應性(conformally)地覆蓋該樣品的該上表面以及位在該上表面的該等微結構，其中，該導電原子層沉積保護膜之材料為電導率
    Figure 110104857-A0305-02-0025-3
    102S/m的導電金屬氧化物；以及形成一導電膠保護膜，順應性(conformally)地覆蓋該導電原子層沉積保護膜，製備出一物性分析試片。
  23. 如請求項22所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該電導率
    Figure 110104857-A0305-02-0025-4
    102S/m的導電金屬氧化物為銦錫氧化物(ITO)、銦鎵鋯氧 化物(IGZO)、氧化錫(SnO2)、氧化銦(In2O3)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎵(Ga2O3)或摻雜鋁的氧化鋅(Al doped ZnO：AZO)。
  24. 如請求項22所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，其中該導電膠保護膜之材料為複合型導電膠、本質型導電膠或離子型導電膠。
  25. 如請求項24所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，其中該複合型導電膠包含一基料以及複數導電物質。
  26. 如請求項25所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該基料為選自合成樹脂、合成橡膠和無機鹽所構成族群其中之一或其組合。
  27. 如請求項26所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該合成樹脂為環氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸酯類樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、有機矽樹脂或熱塑性烯烴類樹脂。
  28. 如請求項26所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該合成橡膠為聚異丁烯橡膠、矽橡膠、丁基橡膠或天然橡膠。
  29. 如請求項26所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該無機鹽為矽酸鹽或磷酸鹽。
  30. 如請求項25所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該等導電物質為選自金屬粉末、石墨粉末、石墨烯粉末、碳化矽粉末、碳化鎳粉末、表面具金屬鍍膜的粉末及奈米碳管所構成族群之其中之一或其組合。
  31. 如請求項24所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該本質型導電膠包含一導電高分子。
  32. 如請求項31所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該導電高分子為聚二氧乙基噻吩聚苯乙烯磺酸(PEDOT)或聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)：聚(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT：PSS)。
  33. 如請求項24所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該離子型導電膠為包含1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽的離子液體。
  34. 如請求項23至33中任一項所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，更包括一步驟，使該物性分析試片表面的該導電膠保護膜被施以一減薄處理。
  35. 如請求項34所述的利用導電原子層沉積保護膜製備物性分析試片的方法，該減薄處理步驟是利用一聚焦離子束系統進行。
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