[發(fā)明專(zhuān)利]TEM放大率校準(zhǔn)方法及用于校準(zhǔn)的樣品的形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410425713.2
• 申請(qǐng)日: 2014-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105445293B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡博修;林益世
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國(guó)際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N23/04
• 分類(lèi)號(hào): G01N23/04;G01B15/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 萬(wàn)鐵占;駱蘇華

一種TEM放大率校準(zhǔn)方法及用于放大率校準(zhǔn)的樣品的形成方法，其中校準(zhǔn)方法包括：樣品包括：襯底、位于襯底上的至少三層石墨烯層，石墨烯層厚度方向?yàn)榈谝环较颍幌聦拥氖釉诘诙较蚓哂猩斐錾蠈邮油獾耐钩霾糠郑攲邮雍退型钩霾糠衷诘诙较虻膶挾葁₀相等；利用待校準(zhǔn)TEM測(cè)量樣品上兩點(diǎn)之間的測(cè)試寬度w₁，兩點(diǎn)所在直線平行于第二方向，w₁/w₀的值m為大于1的整數(shù)；找到兩點(diǎn)沿第一方向?qū)?yīng)的最上方兩邊界，利用待校準(zhǔn)TEM測(cè)量?jī)蛇吔缰g的測(cè)試高度h₁；計(jì)算得到待校準(zhǔn)放大率f₁和測(cè)試放大率f₂的比值為：f₁/f₂＝(m*h₀)/h₁。本發(fā)明的樣品能夠長(zhǎng)期使用，具有較長(zhǎng)使用壽命，降低了成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于TEM技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種TEM放大率校準(zhǔn)方法及用于放大率校準(zhǔn)的樣品的形成方法

背景技術(shù)

透射電子顯微鏡(Transmission electron microscope，TEM)，簡(jiǎn)稱(chēng)透射電鏡，是把經(jīng)加速和聚集的電子束投射到非常薄的樣品上，電子與樣品中的原子碰撞而改變方向，從而產(chǎn)生立體角散射以得到放大圖形，通過(guò)對(duì)該放大圖形進(jìn)行分析得到樣品的形貌、缺陷、尺寸等數(shù)據(jù)。

在使用TEM測(cè)試樣品尺寸過(guò)程中，TEM放大率精確與否將直接影響到樣品尺寸是否精確，因此TEM放大率校準(zhǔn)是TEM使用過(guò)程的必要步驟。

現(xiàn)有的一種TEM放大率校準(zhǔn)方法是硅晶格常數(shù)標(biāo)定法，晶格常數(shù)(或稱(chēng)晶胞邊長(zhǎng))。使用高分辨率透鏡電鏡(High Resolution Transmission Electron Microscopy，HRTEM)，在待校準(zhǔn)放大率下，測(cè)試得到硅原子晶胞邊長(zhǎng)，計(jì)算得到待校準(zhǔn)放大率與測(cè)試放大率的比值，等于硅原子晶格常數(shù)與測(cè)試得到的晶胞邊長(zhǎng)的比值，進(jìn)而得到待校準(zhǔn)放大率與測(cè)試放大率之間的誤差。根據(jù)該誤差值對(duì)待校準(zhǔn)放大率進(jìn)行校正，確保后續(xù)在經(jīng)校正的待校準(zhǔn)放大率下測(cè)得的數(shù)據(jù)是精確的。但是，由于硅晶格常數(shù)非常小，接近，因此硅晶格常數(shù)標(biāo)定法只適用于HRTEM放大率校準(zhǔn)，而普通的低分辨率透鏡電鏡分辨率太低，無(wú)法識(shí)別硅原子晶胞，也就無(wú)法測(cè)得硅原子晶胞邊長(zhǎng)。

現(xiàn)有另一種TEM放大率校準(zhǔn)方法為標(biāo)準(zhǔn)厚度疊層校準(zhǔn)法。該方法使用的樣品包括：襯底；位于襯底上具有標(biāo)準(zhǔn)厚度的硅層；位于硅層上的氧化硅層，該氧化硅層用來(lái)防止硅層被氧化。在待準(zhǔn)放大率下，使用待校準(zhǔn)TEM測(cè)得該硅層的厚度，計(jì)算得到待校準(zhǔn)放大率與測(cè)試放大率的比值，等于標(biāo)準(zhǔn)厚度與測(cè)得的硅層厚度的比值，根據(jù)該比值計(jì)算得到待校準(zhǔn)放大率相對(duì)測(cè)試放大率的誤差。該方法不受TEM分辨率的限制，但是樣品長(zhǎng)期放置，在襯底與硅層、硅層和氧化硅層之間存在原子擴(kuò)散，這樣硅層和襯底、硅層和氧化硅層之間的界限變得模糊，TEM測(cè)量硅層厚度時(shí)很難在硅層和襯底之間、硅層和氧化硅之間分辨并找到精確的測(cè)試基點(diǎn)，測(cè)量得到的硅層厚度值不精確，最終得到的放大率誤差值也不精確。雖然可以通過(guò)更換樣品來(lái)避免上述情形，但這會(huì)增加成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問(wèn)題是：在現(xiàn)有技術(shù)的TEM放大率校準(zhǔn)方法中，硅晶格常數(shù)標(biāo)定法受TEM分辨率的限制，僅適用于高分辨率透鏡電鏡。與之相比，標(biāo)準(zhǔn)厚度疊層校準(zhǔn)方法雖不受TEM分辨率的限制，但樣品長(zhǎng)期放置后，利用該樣品測(cè)試得到放大率誤差值不精確，樣品使用壽命低，且經(jīng)常更換會(huì)增加測(cè)試成本。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種TEM放大率校準(zhǔn)方法，所述TEM具有至少一待校準(zhǔn)放大率，該校準(zhǔn)方法包括：

提供樣品，所述樣品包括：襯底、位于所述襯底上的至少三層疊置的石墨烯層，所述石墨烯層厚度方向?yàn)榈谝环较颍?/p>