透射电镜试样及其制备方法、待测结构的失效分析方法技术

本发明专利技术提供一种透射电镜试样的制备方法，包括以下步骤：在待测结构中确定测试目标区域；基于测试目标区域提取测试块，所述测试块包括与所述目标区域对应的目标区部分和与目标区部分第一侧边连接的支撑区部分，且所述支撑区部分具有高于所述目标区部分的凸出部；将目标区部分沿与第一侧边平行的方向的中部在厚度方向减薄，作为试样观测区，所述目标区部分形成第一端部和第二端部；对所述支撑区部分沿与所述第一侧边平行的方向的中部在厚度方向减薄至所述凸出部中以形成中间连接部，支撑区部分形成第一端部和第二端部，所述中间连接部与所述支撑区部分的第一端部、第二端部及所述目标区部分的第二端部共同构成所述透射电镜试样的支撑框。镜试样的支撑框。镜试样的支撑框。

【技术实现步骤摘要】
透射电镜试样及其制备方法、待测结构的失效分析方法


[0001]本专利技术主要涉及半导体测试领域，尤其涉及一种透射电镜试样及其制备方法、待测结构的失效分析方法。

技术介绍

[0002]在半导体器件测试的透射电子显微镜(TEM，Transmission Electron Microscope)样品制备中，如何使制备形成的样品保持利于观测的形态，是需要解决的问题。例如，制样过程中会造成拉痕，影响结果分析；并且，样品薄时易变形，不能满足制备薄透射电镜样品(也可称为TEM样品)的需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种透射电镜试样及其制备方法、待测结构的失效分析方法，实现透射电镜试样的有效制备，利于对产品的检测分析。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种透射电镜试样的制备方法，包括以下步骤：在待测结构中确定测试目标区域；基于所述测试目标区域提取测试块，所述测试块包括与所述目标区域对应的目标区部分和与目标区部分第一侧边连接的支撑区部分，且所述支撑区部分具有高于所述目标区部分的凸出部；将所述目标区部分沿与所述第一侧边平行的方向的中部在厚度方向减薄，作为试样观测区，所述目标区部分形成第一端部和第二端部；对所述支撑区部分沿与所述第一侧边平行的方向的中部在厚度方向减薄至所述凸出部中以形成中间连接部，支撑区部分形成第一端部和第二端部，所述中间连接部与所述支撑区部分的第一端部、第二端部及所述目标区部分的第二端部共同构成所述透射电镜试样的支撑框。
[0005]在本专利技术的一实施例中，所述连接部与所述试样观测区不接触。
[0006]在本专利技术的一实施例中，保留所述支撑区部分的第一端部和第二端部及所述目标区部分的第一端部和第二端部而不减薄。
[0007]在本专利技术的一实施例中，对所述支撑区部分的第二端部进行减薄，减薄后的厚度大于所述试样观测区厚度。
[0008]在本专利技术的一实施例中，将将所述目标区部分沿与所述第一侧平行的方向的中部在厚度方向减薄，作为所述试样观测区之前还包括：将所述测试块与所述第一侧边相邻的第一端面粘附至载台，所述载台处于竖直平面内与竖直方向呈第一角度的倾斜状态；将所述载台翻转至处于水平平面内。
[0009]在本专利技术的一实施例中，所述第一角度为锐角。
[0010]在本专利技术的一实施例中，将所述测试块与所述第一侧边相邻的第一端面粘附至载台之前还包括，将所述载台侧方修整为平面。
[0011]在本专利技术的一实施例中，在对所述支撑区部分沿与所述第一侧平行的方向的中部在厚度方向减薄至所述凸出部中以形成中间连接部之前还包括，在所述目标区部分的上表
面沉积保护层。
[0012]本专利技术还提供一种待测结构的失效分析方法，其特征在于，所述方法包括：通过前述任一项所述的制备方法对所述待测结构进行处理，以制备透射电镜试样；对所述透射电镜试样进行失效分析。
[0013]本专利技术还提供一种透射电镜试样，包括：目标区部分，具有位于中部的试样观测区和位于所述试样观测区两端的目标区第一端部和第二端部，其中所述试样观测区的厚度小于所述第一端部和第二端部的厚度；支撑区部分，具有位于中部的中间连接部和位于所述连接部两端的支撑区第一端部和第二端部，其中所述支撑区第一端部和第二端部分别与所述目标区第一端部和第二端部一一对应连接，且所述支撑区第一端部和第二端部具有高于所述目标第一端部和第二端部的凸出部，所述中间连接部连接于所述目标区第一端部和第二端部的凸出部之间。
[0014]在本专利技术的一实施例中，所述目标区第一端部和第二端部的厚度不同。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：通过试样制备过程中形成的支撑框，实现制备形成的透射电镜试样在薄片形态时，仍能够保持形状不变形，利于试样的观测，从而便于半导体器件产品的检测与分析。
附图说明
[0016]附图是为提供对本申请进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本申请的实施例，并与本说明书一起起到解释本申请原理的作用。附图中：
[0017]图1是本申请一实施例的透射电镜试样的制备方法的流程图。
[0018]图2A和图2B是本申请一实施例的通过聚焦离子束系统观测到的透射电镜测试块的示意图。
[0019]图3是本申请一实施例的制备透射电镜试样的过程中测试块的结构示意图。
[0020]图4是本申请一实施例的制备透射电镜试样的过程中测试块的结构示意图。
[0021]图5是本申请一实施例的制备透射电镜试样的过程中测试块的结构示意图。
[0022]图6是本申请一实施例的制备透射电镜试样的过程中测试块的结构示意图。
[0023]图7是本申请一实施例的透射电镜试样的结构示意图。
[0024]图8是本申请一实施例的透射电镜试样的结构示意图。
[0025]图9是本申请一实施例的通过聚焦离子束系统观测到的测试块粘附至载台的示意图。
[0026]图10是本申请一实施例的通过聚焦离子束系统观测到的载台翻转至水平平面内的示意图。
[0027]图11是本申请一实施例的透射电镜试样的结构示意图。
[0028]图12A和图12B本申请一实施例的将载台的脚端部由竖直状态转换为倾斜状态的示意图。
[0029]图13是本申请一实施例的通过聚焦离子束系统观测到的透射电镜试样的示意图。
具体实施方式
[0030]为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使
用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
[0031]如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
[0032]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0033]在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透射电镜试样的制备方法，包括以下步骤：在待测结构中确定测试目标区域；基于所述测试目标区域提取测试块，所述测试块包括与所述目标区域对应的目标区部分和与目标区部分第一侧边连接的支撑区部分，且所述支撑区部分具有高于所述目标区部分的凸出部；将所述目标区部分沿与所述第一侧边平行的方向的中部在厚度方向减薄，作为试样观测区，所述目标区部分形成第一端部和第二端部；对所述支撑区部分沿与所述第一侧边平行的方向的中部在厚度方向减薄至所述凸出部中以形成中间连接部，支撑区部分形成第一端部和第二端部，所述中间连接部与所述支撑区部分的第一端部、第二端部及所述目标区部分的第二端部共同构成所述透射电镜试样的支撑框。2.根据权利要求1所述的透射电镜试样的制备方法，其特征在于，所述连接部与所述试样观测区不接触。3.根据权利要求1所述的透射电镜试样的制备方法，其特征在于，保留所述支撑区部分的第一端部和第二端部及所述目标区部分的第一端部和第二端部而不减薄。4.根据权利要求1所述的透射电镜试样的制备方法，其特征在于，对所述支撑区部分的第二端部进行减薄，减薄后的厚度大于所述试样观测区厚度。5.根据权利要求1所述的透射电镜试样的制备方法，其特征在于，将将所述目标区部分沿与所述第一侧平行的方向的中部在厚度方向减薄，作为所述试样观测区之前还包括：将所述测试块与所述第一侧边相邻的第一端面粘附至载台，所述载台处于竖直平面内与竖直方向呈第一角度的倾斜状态；将所述载台翻转至处于水平平面内。6.根据权利要求5所述的透射电镜试样的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡亚娟，郭伟，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：