[發明專利]預處理TEM樣品以及對樣品進行TEM測試的方法有效

申請號：	200710094500.6	申請日：	2007-12-13
公開（公告）號：	CN101458180A	公開（公告）日：	2009-06-17
發明（設計）人：	張啟華;周晶;蘇婕;于會生	申請（專利權）人：	中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
主分類號：	G01N1/28	分類號：	G01N1/28;G01N13/10;G01B21/00;H01L21/00;H01L21/66
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地址：	201203***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	預處理 tem 樣品以及進行測試方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，特別涉及一種預處理TEM樣品的方法以及對樣品進行TEM測試的方法。

背景技術

在半導體制造業中，有各種各樣的檢測設備，其中TEM(TransmissionElectron?Microscope，透射電子顯微鏡)是用于檢測組成器件的薄膜的形貌、尺寸及特性的一個重要工具。它的工作原理是將需檢測的樣片以切割、研磨、離子減薄等方式減薄到大約0.2μm，然后放入TEM觀測室，以高壓加速的電子束照射樣片，將樣片形貌放大、投影到屏幕上，照相，然后進行分析。TEM的一個突出優點是具有較高的分辨率，可觀測極薄薄膜的形貌及尺寸。

樣品制備是TEM分析技術中非常重要的一環，要將樣片減薄到0.2μm左右，許多情況下需要用到FIB(Focus?Ion?Beam，聚焦離子束)進行切割。但是在FIB切割過程中，經高壓加速的離子束轟擊樣片，會對樣片造成損傷。其中，對樣片平行于離子束的面的損傷會影響用這種方法制備出來的TEM樣片的質量，從而影響到最后分析結果的準確性。本申請人在申請號為20031012296.1的專利申請文件提出一種可觀測離子束造成的表面損傷的TEM樣片及其制備方法，可簡便、直觀的觀測FIB制備TEM樣片過程中，離子束對平行于離子束的表面所造成的損傷。

目前，解決FIB切割對TEM樣品損傷的常用的方法是采用FIB的方法在樣品表面鍍一層金屬Pt的保護膜，所述保護膜的厚度為0.5μm左右。通常，鍍Pt保護膜需要10分鐘左右時間，因為FIB的使用成本很高，每小時大約RMB3000，也就是說鍍膜的花費大約為RMB?500元。而且，采用FIB的方法鍍Pt會受到機臺的狀態和樣品材料的影響，可能還會花費更多的時間，比如機臺金屬Pt材料源(source)將要耗盡的時候，采用FIB的方法鍍Pt會沒法鍍上或者需要花費更長的時間。

因此，需要提供一種新的TEM預處理的方法，降低預處理SEM樣品的成本，取代在樣品表面采用FIB形成金屬Pt保護膜的方法。

發明內容

有鑒于此，本發明解決的技術問題是提供一種預處理TEM樣品的方法，避免采用FIB方法對TEM樣品進行切割時對樣品的損傷，解決現有技術預處理TEM樣品的方法成本過高的缺陷。

本發明還提供一種對樣品進行TEM測試的方法，避免對樣品進行TEM測量時對樣品造成損傷。

一種預處理TEM樣品的方法，在樣品表面形成與樣品表面結合緊密、且不與樣品表面的物質發生反應的有機物膜層。

所述的有機物膜層為聚乙烯醇縮甲醛膜或者M-bond膜。

所述有機物膜層的厚度為0.1μm～1μm，較好的，所述有機物膜層的厚度為0.4μm～0.7μm。

所述有機物膜層的形成方法為：

將樣品放置在容器中，并在所述容器中加入水溶液；

將所述有機物加入易揮發的有機溶劑中，形成含有所述有機物的溶液，將所述有機物溶液滴加在水溶液表面，等待所述有機溶劑揮發后，在水溶液表面形成所述有機物的膜層；

將所述樣品從容器中轉移出，使所述的有機物膜層轉移到樣品表面；

烘干所述樣品以及樣品表面的有機物膜層。