[發明專利]一種透射電鏡平面樣品的制備方法

在審

• 申請號: 202110725969.5
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113295500A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 邵笑;高金德
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/32;G01Q30/20
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 周耀君

本發明提供了一種透射電鏡平面樣品的制備方法，應用于半導體領域。在本發明實施例中，提供一樣品芯片，在所述樣品芯片上確定目標截面，所述目標截面為所述透射電鏡平面樣品平行于第一平面的截面；從所述樣品芯片中，提取包括所述目標截面的待制作樣品；對所述待制作樣品的側面，在所述目標截面沿所述芯片厚度方向的兩側，分別進行離子束標記；對所述待制作樣品的正面和背面進行刻蝕，直至暴露出所述目標截面兩側的離子束標記時，停止刻蝕，將刻蝕后得到的樣品作為所述透射電鏡平面樣品。本發明在對具有特殊結構的樣品進行制備時，可準確獲取刻蝕停止位置，從而提高樣品制備質量，進而便于精確地對樣品失效位置進行定位。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種透射電鏡平面樣品的制備方法。

背景技術

聚焦離子束在半導體芯片制造行業的失效分析領域常用來制備透射電鏡樣品、標記以及進行線路修補。隨著半導體制程的縮小和復雜化，芯片中許多結構也越來越精細，通過常規方法已難以精確定位失效位置。因此需要使用聚焦離子束將失效區域整體提取出，并進行離子減薄制備透射電鏡平面樣品，再利用透射電鏡對所制備的平面樣品進行觀察，通過透射電鏡的超高分辨率即可精確定位到失效位置。

一般情況下，在透射電鏡平面樣品制備過程中，可以通過正反面結構的變化來判斷刻蝕停止位置，從而將平面樣品厚度控制在100nm左右。但是對于一些具有高深寬比特征的特殊結構，其正反面結構變化無法判斷，使得樣品刻蝕停止位置有誤，嚴重影響透射電鏡拍攝質量，進而對失效位置的定位造成了很大干擾。

發明內容

本發明的目的在于提供一種透射電鏡平面樣品的制備方法，以在對具有特殊結構的樣品進行制備時，可準確獲取刻蝕停止位置，從而提高樣品制備質量，進而便于精確地對樣品失效位置進行定位。

為解決上述技術問題，本發明提供一種透射電鏡平面樣品的制備方法，包括：

S1：提供一樣品芯片，在所述樣品芯片上確定目標截面，所述目標截面為所述透射電鏡平面樣品平行于第一平面的截面，其中，第一平面為與所述樣品芯片厚度方向垂直的平面；

S2：從所述樣品芯片中，提取包括所述目標截面的待制作樣品；

S3：對所述待制作樣品的側面，在所述目標截面沿所述芯片厚度方向的兩側，分別進行離子束標記；

S4：對所述待制作樣品的正面和背面進行刻蝕，直至暴露出所述目標截面兩側的離子束標記時，停止刻蝕，將刻蝕后得到的樣品作為所述透射電鏡平面樣品。

可選的，在所述S2中提取所述待制作樣品前，還包括：在所述樣品芯片的正面表面沉積第一保護層。

可選的，所述S2中得到的待制作樣品的厚度為1um。

可選的，所述S2之后所述S3之前，所述方法還包括：S21，對所述待制作樣品的側面進行刻蝕，以清理所述待制作樣品的側面的表面附著的污染物，直至暴露所述目標截面所在位置的特征結構。

可選的，所述S3中對所述待制作樣品進行離子束標記的離子束加速電壓為30KV，離子束電流為1pA。

可選的，所述S3中，在所述目標截面沿所述芯片厚度方向的兩側得到的離子束標記分別與所述目標截面的距離相等。

可選的，所述S3之后所述S4之前，還包括：S31，在所述待制作樣品的側面沉積第二保護層，所述第二保護層用以在進行S4步驟時，對待制備得到的所述透射電鏡平面樣品和所述離子束標記進行保護。

可選的，所述S31中沉積第二保護層的離子束電流為26pA。

可選的，所述第一保護層和所述第二保護層的材料為碳。

可選的，所述透射電鏡平面樣品的厚度為100nm。