TEM制造技术

本发明专利技术公开了一种

【技术实现步骤摘要】
TEM样品及其制备方法


[0001]本专利技术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
。

技术介绍

[0002]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
。
[0003]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

[0004]本专利技术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
。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的第一方面，提供一种
TEM
样品制备方法，包括以下步骤：
[0006]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
[0007]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
。
[0008]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：
[0009]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；
[0010]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
。
[0011]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：
[0012]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
。
[0013]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：
[0014]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
。
[0015]优选地，所述保护层为碳层
。
[0016]优选地，所述碳层的厚度为
0.1nm
～
0.2nm。
[0017]优选地，形成所述保护层的步骤包括：
[0018]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
。
[0019]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
。
[0020]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
。
[0021]本专利技术的第二方面，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
。
[0022]在本专利技术提供的
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
。
附图说明
[0023]图1是本专利技术一实施例提供的
TEM
样品制备方法的流程图；
[0024]图2是本专利技术一实施例中初始样品结构示意图；
[0025]图3是本专利技术一实施例中第一凹槽的剖面结构示意图；
[0026]图4是本专利技术一实施例中第二凹槽的剖面结构示意图；
[0027]图5是本专利技术一实施例中对待处理样品的第一面进行减薄后的剖面结构示意图；
[0028]图6是本专利技术一实施例中在第一面形成第一碳层后的剖面结构示意图；
[0029]图7是本专利技术一实施例中对待处理样品的第二面进行减薄后的剖面结构示意图；
[0030]图8是本专利技术一实施例中在第二面形成第二碳层后的剖面结构示意图；
[0031]图9是本专利技术一实施例中自初始样品切割下的待处理样品的剖面结构示意图
。
[0032]图中：
[0033]100
‑
初始样品；
101
‑
第一凹槽；
102
‑
第二凹槽；
200
‑
待处理样品；
201
‑
第一面；
202
‑
第二面；
203
‑
第一碳层；
204
‑
第二碳层
。
具体实施方式
[0034]以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的
TEM
样品及其制备方法作进一步详细说明
。
根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚
。
需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便
、
明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的
。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序
。
而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
TEM
样品制备方法，其特征在于，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；以及，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
。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：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；以及，在所述初始样品上形成第二凹槽，以暴露出所述第二面
。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：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
。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：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
。5.
如权利要求1‑4任一项所述的
TEM
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈柳，史燕萍，高金德，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：