TEM样品的制备方法技术

本发明专利技术揭示了一种TEM样品的制备方法，包括：提供一半导体芯片，所述半导体芯片包括一待测结构；进行第一次切割，露出所述待测结构的一面；在所述待测结构的一面上制备一电子束透明层；进行第二次切割，露出所述待测结构的另一面，所述待测结构的另一面与一面相对，形成所述TEM样品。采用本发明专利技术提供的TEM样品的制备方法制备的TEM样品中，可以避免干扰结构对所述待测结构的影响，提高检测的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体测试分析
，特别是涉及一种TEM样品的制备方法。
技术介绍
半导体制造是一个工艺极其复杂的过程，在整个半导体制造过程中，需要对所制造产品进行各种检测，以确定所制造产品是否符合设计要求，进而保证半导体产品的质量。EM(ElectronMicroscope，电子显微镜)是检测、分析半导体器件以及薄膜材料的常用工具，其可以用来检测样品的形貌、尺寸、特性等所需要的信息。常用的EM包括TEM(TransmissionElectronMicroscope，透射电子显微镜，简称透射电镜)和SEM(ScanningElectronMicroscope，扫描电子显微镜，简称扫描电镜)。利用TEM或者SEM进行样品检测之前，需要进行样品的制备，所制备样品的好坏会直接影响到检测结果。因此样品的制备是TEM或者SEM的检测、分析过程的至关重要的环节。对于TEM而言，所制备的TEM样品一般在100nm～200nm的厚度进行观察检测。在现有技术中，当器件的特征尺寸比较大(例如工艺节点为90nm以上)时，待测结构的尺寸比较大，此时制得的TEM样品如图1所示。在图1中，TEM样品1的厚度T1为100nm～200nm，TEM样品1中具有待测结构11以及支撑层12(一般为介质层或保护层)，电子束20从TEM样品1的一侧照射TEM样品1。此时，TEM的荧光屏出现如图2所示的图形，在图2中，荧光屏30上显示r>出待测结构11的投射图案11’。然而，随着半导体工艺的发展，器件的特征尺寸越来越小，待测结构的尺寸也随之减小，特别当工艺节点发展为65nm以下时，所制备的TEM样品中可能会出现干扰结构。如图3所示，采用现有的制备方法的到的TEM样品2中，会同时存在待测结构11和干扰结构13，当电子束20进行照射时，TEM的荧光屏出现如图4所示的图形。在图4中，荧光屏30上显示出待测结构11的投射图案11’和干扰结构13的投射图案13’，投射图案11’和投射图案13’会出现重叠，形成重叠图案14，从而无法获得完整的待测结构11的投射图案11’，影响对待测结构11的分析。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种TEM样品的制备方法，能制备出不含有干扰结构的TEM样品，从而避免干扰结构对所述待测结构的影响，提高检测的准确性。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种TEM样品的制备方法，包括：提供一半导体芯片，所述半导体芯片包括一待测结构；进行第一次切割，露出所述待测结构的一面；在所述待测结构的一面上制备一电子束透明层；进行第二次切割，露出所述待测结构的另一面，所述待测结构的另一面与一面相对，形成所述TEM样品。可选的，所述第一次切割和第二次切割均采用聚焦离子束进行切割。可选的，所述第一次切割的步骤包括：采用聚焦离子束进行第一次粗切，在所述半导体芯片上形成第一挖槽；采用聚焦离子束进行第一次细切，使所述第一挖槽露出所述待测结构的一面。可选的，在所述待测结构的一面上制备一电子束透明层的步骤包括：在所述第一挖槽内填充电子束透明材料；采用聚焦离子束对所述电子束透明材料进行减薄切割，使得所述电子束透明材料在所述待测结构的一面形成具有第一预定厚度的所述电子束透明层。可选的，所述第二次切割的步骤包括：采用聚焦离子束进行第二次粗切，在所述半导体芯片上形成第二挖槽；采用聚焦离子束进行第二次细切，使所述第二挖槽露出所述待测结构的另一面，所述待测结构具有第二预定厚度。可选的，在提供一半导体芯片的步骤和进行第一次切割的步骤之间，还包括：在所述第一次切割的切割面上形成第一保护层，所述第一保护层用于在进行所述第一次切割时保护所述待测结构。可选的，所述第一保护层的材料为金属铂。可选的，在所述待测结构的一面上制备一电子束透明层的步骤和进行第二次切割的步骤之间，还包括：在所述第二次切割的切割面上形成第二保护层，所述第二保护层用于在进行所述第二次切割时保护所述待测结构和电子束透明层。可选的，所述第二保护层的材料为金属铂。可选的，所述电子束透明层的材料为氧化硅或树脂。可选的，所述TEM样品的厚度为100nm～200nm。与现有技术相比，本专利技术提供的TEM样品的制备方法具有以下优点：在本专利技术提供的TEM样品的制备方法中，进行第一次切割，露出所述待测结构的一面，以清除所述待测结构的一面处的干扰结构；在所述待测结构的一面上制备一电子束透明层，所述电子束透明层可以保证之中的TEM样品具有特定厚度，所述电子束透明层相对TEM的电子束透明，不会影响所述待测结构的投射图案；进行第二次切割，露出所述待测结构的另一面，所述待测结构的另一面与一面相对，以清除所述待测结构的另一面处的干扰结构，从而使得所形成的所述TEM样品中，不含有干扰结构，当利用电子束对所述TEM样品进行照射时，TEM的荧光屏只出现所述待测结构的投射图案，提高检测的准确性。附图说明图1为现有技术中电子束穿透大尺寸待测结构时TEM样品的剖面图；图2为现有技术中电子束穿透大尺寸待测结构时荧光屏的示意图；图3为现有技术中电子束穿透小尺寸待测结构时TEM样品的剖面图；图4为现有技术中电子束穿透小尺寸待测结构时荧光屏的示意图；图5为本专利技术一实施例中TEM样品的制备方法的流程图；图6为本专利技术一实施例中半导体芯片的示意图；图7A-图7C为图6的半导体芯片采用现有技术的制备方法得到的TEM样品的示意图；图8-图15为本专利技术一实施例的TEM样品的制备方法的在制备过程中样品的示意图；图16为采用本专利技术一实施例的TEM样品的制备方法得到的TEM样品的示意图；图17为电子束穿透图16的TEM样品时荧光屏的示意图。具体实施方式下面将结合示意图对本专利技术的TEM样品的制备方法进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种TEM样品的制备方法，包括：提供一半导体芯片，所述半导体芯片包括一待测结构；进行第一次切割，露出所述待测结构的一面；在所述待测结构的一面上制备一电子束透明层；进行第二次切割，露出所述待测结构的另一面，所述待测结构的另一面与一面相对，形成所述TEM样品。

【技术特征摘要】
1.一种TEM样品的制备方法，包括：
提供一半导体芯片，所述半导体芯片包括一待测结构；
进行第一次切割，露出所述待测结构的一面；
在所述待测结构的一面上制备一电子束透明层；
进行第二次切割，露出所述待测结构的另一面，所述待测结构的另一面
与一面相对，形成所述TEM样品。
2.如权利要求1所述的TEM样品的制备方法，其特征在于，所述第一次切
割和第二次切割均采用聚焦离子束进行切割。
3.如权利要求2所述的TEM样品的制备方法，其特征在于，所述第一次切
割的步骤包括：
采用聚焦离子束进行第一次粗切，在所述半导体芯片上形成第一挖槽；
采用聚焦离子束进行第一次细切，使所述第一挖槽露出所述待测结构的
一面。
4.如权利要求3所述的TEM样品的制备方法，其特征在于，在所述待测结
构的一面上制备一电子束透明层的步骤包括：
在所述第一挖槽内填充电子束透明材料；
采用聚焦离子束对所述电子束透明材料进行减薄切割，使得所述电子束
透明材料在所述待测结构的一面形成具有第一预定厚度的所述电子束透明层。
5.如权利要求2所述的TEM样品的制备方法，其特征在于，所述第二次切
割的步骤包括：
采用聚焦离子束进行第二次粗...

【专利技术属性】
技术研发人员：何明，王潇，郭炜，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31