TEM样品及其制备方法与流程

文档序号:36268515发布日期:2023-12-06 17:11阅读:73来源:国知局
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本发明涉及半导体集成电路制造,特别涉及一种tem样品及其制备方法。


背景技术:

1、透射电子显微镜(transmission electron microscope,简称tem),是利用高能电子束穿透tem样品发生散射、吸收、干涉及衍射等现象,在成像平面形成衬度,从而得到tem样品的图像。通过对tem样品的图像进行观察、测量以及分析,可以获得tem样品的尺寸、形貌等特征。而利用聚焦离子束(focused ion beam,fib)制备tem样品是半导体集成电路领域最为主要的手段。

2、随着半导体集成电路的工艺节点持续微缩,使用tem进行观测的需求也越来越多。在一些先进制程中,尤其是到finfet(鳍式场效应管)的技术节点,一些易氧化、易扩散和迁移率高的材料被引入,如铜(cu)、钴(co)等材料,但利用常规fib制备tem样品的方法会使这类材料直接暴露在空气中,出现氧化、扩散的现象,导致样品边缘模糊而难以观测,使得制样成功率下降,因此对于fib制样难度及后期样品保存方式要求极高,甚至还会污染机台,从而使得研发进度迟缓。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种tem样品及其制备方法,以解决tem样品中的材料易氧化易扩散的问题。

2、为解决上述技术问题,本发明的第一方面,提供一种tem样品制备方法,包括以下步骤:

3、提供一待处理样品,对所述待处理样品的至少一面进行减薄直至暴露出所需图形;以及

4、在所述待处理样品的至少一面上形成保护层,所述保护层至少部分地覆盖所述所需图形。

5、优选地,所述待处理样品具有相对的第一面和第二面,提供所述待处理样品的步骤包括:

6、提供含有所述待处理样品的初始样品,在所述初始样品上形成第一凹槽,以暴露出所述第一面;

7、在所述初始样品上形成第二凹槽,以暴露出所述第二面,其中,所述待处理样品至少部分地连接于所述初始样品上。

8、优选地,对所述第一面进行减薄和形成所述保护层的步骤包括:

9、使用聚焦离子束对所述第一面进行减薄,直至所述第一面上暴露出所需的图形,并在所述第一面上形成所述保护层。

10、优选地,对所述第二面进行减薄和形成所述保护层的步骤包括:

11、使用聚焦离子束对所述第二面进行减薄,直至所述第二面上暴露出所需的图形,并在所述第二面上形成所述保护层。

12、优选地,所述保护层为碳层。

13、优选地,所述碳层的厚度为0.1nm~0.2nm。

14、优选地,形成所述保护层的步骤包括:

15、使用聚焦离子束进行沉积工艺,对所述待处理样品的至少一面进行沉积以形成所述碳层,其中,所述沉积工艺中选取含碳材料作为沉积材料。

16、优选地,所述沉积工艺中的聚焦离子束的电流为40pa,和/或,所述沉积工艺的时间为20秒~30秒。

17、优选地,在所述第二面进行减薄和形成所述保护层后,还使用聚焦离子束对所述第一面进行清扫。

18、本发明的第二方面,提供了一种tem样品,其采用如上第一方面所述的tem样品制备方法制备而成。

19、在本发明提供的tem样品及其制备方法中,通过在tem样品制备的过程中,在对待处理样品的至少一面进行减薄以暴露出所需图形后,在露出所需图形的一面上形成保护层,隔绝待处理样品中含有的易氧化易扩散材料,避免易氧化易扩散材料与空气直接接触,避免待处理样品表面出现氧化和扩散现象,从而提高tem样品制备的成功率,有助于得到良好的观测图像。



技术特征:

1.一种tem样品制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的tem样品制备方法,其特征在于,所述待处理样品具有相对的第一面和第二面,提供所述待处理样品的步骤包括:

3.如权利要求2所述的tem样品制备方法,其特征在于,对所述第一面进行减薄和形成所述保护层的步骤包括:

4.如权利要求2所述的tem样品制备方法,其特征在于,对所述第二面进行减薄和形成所述保护层的步骤包括:

5.如权利要求1-4任一项所述的tem样品制备方法,其特征在于,所述保护层为碳层。

6.如权利要求5所述的tem样品制备方法,其特征在于,所述碳层的厚度为0.1nm~0.2nm。

7.如权利要求5所述的tem样品制备方法,其特征在于,形成所述保护层的步骤包括:

8.如权利要求7所述的tem样品制备方法,其特征在于,所述沉积工艺中的聚焦离子束的电流为40pa,和/或,所述沉积工艺的时间为20秒~30秒。

9.如权利要求4所述的tem样品制备方法,其特征在于,在所述第二面进行减薄和形成所述保护层后,还使用聚焦离子束对所述第一面进行清扫。

10.一种tem样品,其特征在于,其采用如权利要求1-9任一项所述的tem样品制备方法制备而成。


技术总结
本发明公开了一种TEM样品及其制备方法,属于半导体集成电路制造技术领域,该TEM样品制备方法包括以下步骤:提供一待处理样品;对所述待处理样品的至少一面进行减薄直至暴露出所需图形;在所述至少一面上形成保护层,所述保护层至少部分地覆盖所述所需图形。通过在TEM样品制备的过程中,在待处理样品暴露出所需图形的一面上形成保护层,避免处理样品表面出现氧化和扩散现象,从而提高TEM样品制备的成功率,有助于得到良好的观测图像。

技术研发人员:陈柳,史燕萍,高金德
受保护的技术使用者:上海华力微电子有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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