[發明專利]一種用于精確定位制備鰭式場效應晶體管針尖樣品的制備方法

有效

• 申請號: 202010058945.4
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111208319B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 黃亞敏;董業民;陳曉杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G01Q30/20
• 分類號: G01Q30/20
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

1.一種用于精確定位制備鰭式場效應晶體管針尖樣品的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供一待檢測的鰭式場效應晶體管芯片，所述鰭式場效應晶體管芯片的尺寸小于22nm；

對所述鰭式場效應晶體管芯片進行預處理，得到具有減薄表面和側邊設有兩個相鄰的切割面的減薄芯片樣品及所述兩個相鄰切割面的表面電路布局圖；

根據所述兩個相鄰切割面的表面電路布局圖，得到所述減薄表面和所述兩個相鄰切割面上Fin溝道位置和與其對應的柵極位置；

根據所述減薄表面和所述兩個相鄰切割面上Fin溝道位置和與其對應的柵極位置，對所述Fin溝道位置和所述柵極位置在所述芯片樣品的減薄表面和兩個相鄰切割面上進行定位標記，得到第一定位標記；

對所述減薄表面沉積切割保護層，得到具有沉積保護層的芯片樣品與所述Fin溝道位置和所述柵極位置對應在所述沉積保護層表面的位置，具體包括：對所述減薄表面沉積聚焦離子束切割保護層，得到具有所述兩個相鄰切割面上未被覆蓋的第一定位標記的芯片樣品；根據所述兩個相鄰切割面上未被覆蓋的第一定位標記，得到所述Fin溝道位置和所述柵極位置對應在所述沉積保護層表面的位置；

根據所述Fin溝道位置和所述柵極位置對應在所述沉積保護層表面的位置，對所述沉積保護層的芯片樣品在所述沉積保護層表面進行定位標記，得到第二定位標記；

根據所述第二定位標記，對所述沉積保護層的芯片樣品進行切割處理，得到頂部具有沉積保護層和所述第二定位標記的針尖樣品；

去除所述頂部的切割保護層和第二定位標記，得到鰭式場效應晶體管針尖樣品。

2.根據權利要求1所述的一種用于精確定位制備鰭式場效應晶體管針尖樣品的制備方法，其特征在于，所述對所述鰭式場效應晶體管芯片進行預處理，得到具有減薄表面和側邊設有兩個相鄰的切割面的減薄芯片樣品及所述兩個相鄰切割面的表面電路布局圖包括：

對所述鰭式場效應晶體管芯片進行減薄，減薄至接觸層，得到減薄芯片樣品和減薄表面位置；

根據所述減薄芯片樣品得到所述減薄芯片樣品上減薄表面的電路布局圖；

對所述減薄芯片樣品同時進行聚焦離子束切割，得到具有兩個相鄰切割面的芯片樣品；

對所述兩個相鄰切割面進行觀測，得到所述兩個相鄰切割面的表面電路布局圖。

3.根據權利要求2所述的一種用于精確定位制備鰭式場效應晶體管針尖樣品的制備方法，其特征在于，所述根據所述第二定位標記，對所述沉積切割保護層的芯片樣品進行切割處理，得到頂部具有沉積保護層和所述第二定位標記的針尖樣品包括：

對所述沉積保護層的芯片樣品進行聚焦離子束粗切割，得到粗減薄薄片；

對所述粗減薄薄片進行粗環切，所述粗環切的環切中心為第二定位標記，得到方柱形芯片樣品；

對所述方柱形芯片樣品進行精環切，所述精環切的環切中心為第二定位標記，得到錐形芯片樣品；

對所述錐形芯片樣品進行閉環切，所述閉環切的環切中心為第二定位標記，得到頂部具有保護層和第二定位標記的針尖樣品。

4.根據權利要求3所述的一種用于精確定位制備鰭式場效應晶體管針尖樣品的制備方法，其特征在于，所述對所述沉積保護層的芯片樣品進行聚焦離子束粗切割，得到粗減薄薄片之后還包括：

將所述粗減薄薄片原位提取并垂直粘結至三維原子探針樣品臺。

5.根據權利要求1所述的一種用于精確定位制備鰭式場效應晶體管針尖樣品的制備方法，其特征在于，所述定位標記的方法為聚焦離子束原位點沉積，所述點沉積的沉積材料為鉑或鎢。

6.根據權利要求4所述的一種用于精確定位制備鰭式場效應晶體管針尖樣品的制備方法，其特征在于，所述將所述粗減薄薄片原位提取并垂直粘結至三維原子探針樣品臺，具體采用面沉積方法進行粘結，沉積材料為鉑。

7.根據權利要求3所述的一種用于精確定位制備鰭式場效應晶體管針尖樣品的制備方法，其特征在于，所述粗環切的環切條件為：采用聚焦離子束切割，內方環邊長為2um，外方環邊長為5um，離子束工作電壓為30kV。