[發(fā)明專利]一種TEM樣品以及制備TEM樣品的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911001966.6
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN110554063B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒錠
• 申請（專利權(quán)）人: 長江存儲科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04;G01N1/28;G01N23/20008
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 楊華

本發(fā)明提供了一種TEM樣品以及制備TEM樣品的方法，包括：在待制備樣品上形成保護(hù)層；沿所述保護(hù)層的兩側(cè)向所述待制備樣品的中間部分減薄，并在其中一側(cè)減薄至預(yù)設(shè)條件時(shí)，逐步縮小加工區(qū)域，以通過在墩子和薄區(qū)之間保留階梯狀的過渡區(qū)域來形成厚度均勻的薄區(qū)。由于墩子與薄區(qū)相連，且墩子位于薄區(qū)的兩端，因此，通過保留階梯狀的過渡區(qū)域，可以逐步改變薄區(qū)邊緣受到墩子拉力的受力點(diǎn)的位置，從而通過改變受力點(diǎn)位置可以減小薄區(qū)遠(yuǎn)離墩子的中間區(qū)域與靠近墩子的邊緣區(qū)域的拉力差異，進(jìn)而可以提高大范圍薄區(qū)的均勻性，使得制備的TEM樣品滿足TEM自動拍圖量測的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種TEM樣品以及制備TEM樣品的方法。

背景技術(shù)

目前，透射電子顯微鏡(TEM)是檢測組成半導(dǎo)體器件的薄膜的形貌、尺寸和特征等的重要工具。將TEM樣品放入TEM觀測室后，高能電子束穿透TEM樣品，發(fā)生散射、吸收、干涉及衍射等現(xiàn)象，在成像平面形成襯度，從而形成TEM樣品的圖像，后續(xù)再對該TEM樣品的圖像進(jìn)行觀察、測量以及分析，即可獲得該TEM樣品中薄膜的形貌和尺寸等。

現(xiàn)有技術(shù)中，聚焦離子束(FIB)機(jī)臺可以在整片晶片的局部區(qū)域完成TEM樣品的制備。對于三維存儲器(3D NAND)而言，在采用FIB機(jī)臺制備TEM樣品薄區(qū)時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)TEM自動拍圖、自動量測和量測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，需要將TEM樣品薄區(qū)的厚度制備得更薄，范圍制備得更大，均勻性制備得更高。但是，由于傳統(tǒng)的制樣方式難以控制大范圍的薄區(qū)的均勻性，因此，導(dǎo)致傳統(tǒng)的制樣方式無法滿足TEM自動拍圖量測的要求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種TEM樣品以及制備TEM樣品的方法，以提高制備的大范圍的TEM樣品薄區(qū)的均勻性，使得TEM樣品滿足TEM自動拍圖量測的要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種制備TEM樣品的方法，包括：

在待制備樣品上形成保護(hù)層；

沿所述保護(hù)層的兩側(cè)向所述待制備樣品的中間部分減薄，并在其中一側(cè)減薄至預(yù)設(shè)條件時(shí)，逐步縮小加工區(qū)域，以通過在墩子和薄區(qū)之間保留階梯狀的過渡區(qū)域來形成厚度均勻的薄區(qū)；

其中，所述墩子位于所述薄區(qū)的兩端，所述過渡區(qū)域的階梯狀部分位于所述薄區(qū)的減薄一側(cè)。

可選地，所述預(yù)設(shè)條件包括：所述保護(hù)層的中間區(qū)域出現(xiàn)凹陷。

可選地，判斷所述保護(hù)層的中間區(qū)域是否出現(xiàn)凹陷包括：

判斷所述薄區(qū)的厚度是否達(dá)到預(yù)設(shè)厚度；

若是，逐步縮小加工區(qū)域。

可選地，當(dāng)所述待制備樣品為三維存儲器時(shí)，所述預(yù)設(shè)厚度的范圍為150nm～250nm。

一種TEM樣品，應(yīng)用如上任一項(xiàng)所述的方法制備而成，包括：

薄區(qū)和墩子，所述墩子位于所述薄區(qū)的兩端，所述薄區(qū)與所述墩子之間具有階梯狀的過渡區(qū)域；

其中，所述過渡區(qū)域的階梯狀部分位于所述薄區(qū)的減薄一側(cè)，并且，在減薄方向上，所述階梯狀部分的寬度逐步增大。

一種制備TEM樣品的方法，包括：

在待制備樣品上形成保護(hù)層；

沿所述保護(hù)層的兩側(cè)向所述待制備樣品的中間部分減薄，并在每一側(cè)減薄至預(yù)設(shè)條件時(shí)，逐步縮小加工區(qū)域，以通過在墩子和薄區(qū)之間保留階梯狀的過渡區(qū)域來形成厚度均勻的薄區(qū)；

其中，所述墩子位于所述薄區(qū)的兩端，所述過渡區(qū)域的階梯狀部分位于所述薄區(qū)的減薄兩側(cè)。

可選地，所述預(yù)設(shè)條件包括：所述保護(hù)層的中間區(qū)域出現(xiàn)凹陷。