TEM样本制备方法及TEM样本技术

本发明专利技术公开了一种TEM样本制备方法及TEM样本，该方法通过获取待检测的晶圆；在所述晶圆表面设置保护层，所述保护层包括第一预设厚度的有机树脂层；利用FIB机台离子束切割出包括所述保护层的晶圆部分，获得目标TEM样本。在本发明专利技术中，通过在晶圆的表面上设置一层保护层，利用FIB机台离子束切割时可以对晶圆表面结构进行保护，从而避免出现TEM样本表层结构变形，对TEM样本的检测结果造成影响。对TEM样本的检测结果造成影响。对TEM样本的检测结果造成影响。

【技术实现步骤摘要】
TEM样本制备方法及TEM样本


[0001]本专利技术涉及半导体制备
，尤其涉及一种TEM样本制备方法及TEM样本。

技术介绍

[0002]随着半导体微加工技术的发展，需要各种高精度检测设备对半导体器件的缺陷进行检验，其中，透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope，TEM)正越来越多地用于观察半导体器件的形貌缺陷，进而对其进行失效分析。TEM的工作方式是先将要检测的样本以切割、机械研磨、离子减薄等方法减薄至100nm左右，然后放入TEM的样本室内，以高压电子束照射样本，并收集透射电子信号，经图像放大后投影至荧光屏进行拍摄分析。由此可知，样本的制备是TEM分析的重要环节。
[0003]聚焦离子束(Focused Ion Beam，FIB)机台可以完成微区TEM样本的制备，其过程是将经过预处理的样本水平放置于样本台上，对样本进行切割、刻蚀之后，利用液态金属离子源(Ga
‑
镓离子)形成的聚焦离子束轰击目标区域进行减薄，最终制备出TEM样本。
[0004]对于制备具有高深宽比结构的半导体材料TEM样本，如果要分析的区域接近TEM样本的表面，在样本切割过程中，FIB机台输出的高能离子束的强辐照作用会对样本表面产生热损伤，特别是表面保留光刻胶的TEM样本，热损伤严重时会使样本表层结构变形，出现光刻胶软化的情况，进而影响到TEM样本的检测结果。
[0005]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
专利
技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种TEM样本制备方法及TEM样本，旨在解决现有技术中对样本表面结构造成热损伤的技术问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种TEM样本制备方法，所述TEM样本制备方法包括：
[0008]获取待检测的晶圆；
[0009]在所述晶圆表面设置保护层，所述保护层包括第一预设厚度的有机树脂层；
[0010]利用FIB机台离子束切割出包括所述保护层的晶圆部分，获得目标TEM样本。
[0011]可选地，所述在所述晶圆表面设置保护层的步骤包括：
[0012]使用光学显微镜在所述晶圆上进行定位；
[0013]根据定位结果选取目标区域；
[0014]在所述目标区域的表面设置保护层。
[0015]可选地，所述在所述目标区域的表面设置保护层的步骤包括：
[0016]在所述目标区域的表面设置金属层；
[0017]在所述金属层表面涂覆第一预设厚度的环氧酚树脂层形成保护层。
[0018]可选地，所述在所述目标区域的表面设置金属层的步骤包括：
[0019]使用离子溅射仪在所述目标区域的表面蒸镀一层第二预设厚度的金属铂形成金属层。
[0020]可选地，所述在所述晶圆表面设置保护层的步骤之前，还包括：
[0021]获取FIB机台的当前工作参数；
[0022]根据所述当前工作参数确定所述有机树脂层的第一预设厚度。
[0023]可选地，所述利用FIB机台离子束切割出包括所述保护层的晶圆部分，获得目标TEM样本的步骤包括：
[0024]根据所述保护层中环氧酚树脂层的第一预设厚度确定所述FIB机台的目标工作参数；
[0025]基于所述目标工作参数控制机台离子束切割出包括所述保护层的晶圆部分，获得目标TEM样本。
[0026]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供了一种TEM样本，所述TEM样本包括：
[0027]晶圆；
[0028]所述晶圆表面设有保护层，所述保护层包括第一预设厚度的有机树脂层。
[0029]可选地，所述保护层处于所述晶圆上的目标区域内。
[0030]可选地，所述保护层包括：第一预设厚度的有机树脂层以及第二预设厚度的金属层；
[0031]所述金属层设置在所述目标区域内；
[0032]所述有机树脂层设置在所述金属层上。
[0033]可选地，所述金属层材料为金属铂；
[0034]所述有机树脂层的材料为环氧酚树脂
[0035]本专利技术中公开了一种TEM样本制备方法及TEM样本，该方法通过获取待检测的晶圆；在所述晶圆表面设置保护层，所述保护层包括第一预设厚度的有机树脂层；利用FIB机台离子束切割出包括所述保护层的晶圆部分，获得目标TEM样本。在本专利技术中，通过在晶圆的表面上设置一层保护层，利用FIB机台离子束切割时可以对晶圆表面结构进行保护，从而避免出现TEM样本表层结构变形，对TEM样本的检测结果造成影响。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0037]图1是本专利技术提出的TEM样本制备方法第一实施例的流程示意图；
[0038]图2为本专利技术提出的TEM样本第一种结构的俯视图；
[0039]图3为本专利技术提出的TEM样本第一种结构的主视图；
[0040]图4为本专利技术提出的TEM样本制备方法第二实施例的流程示意图；
[0041]图5为本专利技术提出的TEM样本中晶圆的结构示意图；
[0042]图6为本专利技术提出的TEM样本第二种结构的俯视图；
[0043]图7为本专利技术提出的TEM样本第二种结构的主视图；
[0044]图8为本专利技术提出的TEM样本在TEM内的观测图；
[0045]图9为本专利技术提出的TEM样本制备方法第三实施例的第一流程示意图；
[0046]图10为本专利技术提出的TEM样本制备方法第三实施例的第二流程示意图。
[0047]附图标号说明
[0048]标号名称标号名称10晶圆20保护层21有机树脂层22金属层
[0049]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0050]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0051]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0052]需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0053]另外，在本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TEM样本制备方法，其特征在于，所述TEM样本制备方法包括：获取待检测的晶圆；在所述晶圆表面设置保护层，所述保护层包括第一预设厚度的有机树脂层；利用FIB机台离子束切割出包括所述保护层的晶圆部分，获得目标TEM样本。2.如权利要求1所述的TEM样本制备方法，其特征在于，所述在所述晶圆表面设置保护层的步骤包括：使用光学显微镜在所述晶圆上进行定位；根据定位结果选取目标区域；在所述目标区域的表面设置保护层。3.如权利要求2所述的TEM样本制备方法，其特征在于，所述在所述目标区域的表面设置保护层的步骤包括：在所述目标区域的表面设置金属层；在所述金属层表面涂覆第一预设厚度的环氧酚树脂层形成保护层。4.如权利要求3所述的TEM样本制备方法，其特征在于，所述在所述目标区域的表面设置金属层的步骤包括：使用离子溅射仪在所述目标区域表面蒸镀一层第二预设厚度的金属铂形成金属层。5.如权利要求1所述的TEM样本制备方法，其特征在于，所述在所述晶圆表面设置保护层的步骤之前，还包括：获取F...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宇豪，汤斌，王佳龙，崔晨，
申请(专利权)人：江苏卓胜微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：