[發明專利]透射電鏡截面樣品的制作方法

在審

• 申請號: 202210107000.6
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114441267A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 錢迎;沈仁慧;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;G01N23/20008;G01N23/02
• 代理公司: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 鐘玉敏

1.一種透射電鏡截面樣品的制作方法，其特征在于，至少包括如下：

步驟S1，提供一平面樣品，并將所述平面樣品放置在FIB樣品臺上，所述平面樣品包括樣品柵格、焊接在所述樣品柵格上的半導體襯底以及形成于所述半導體襯底正面的且具有圖形結構的半導體器件層；

步驟S2，在所述平面樣品的所述半導體器件層的表面上沉積第一過渡保護層，并將承載有所述平面樣品的樣品臺傾轉至共聚焦狀態，以使匯聚在所述平面樣品上的離子束和電子束的夾角為52°；

步驟S3，在所述第一過渡保護層的表面上進行離子束標記，并在所述離子束標記的表面上沉積第二過渡保護層；

步驟S4，從所述FIB樣品臺上取出所述平面樣品，且將所述平面樣品翻轉180°，以使所述平面樣品的底部表面朝上，并在翻轉后的平面樣品的底部表面上形成第三過渡保護層；

步驟S5，對底部表面朝上的所述平面樣品進行刻蝕，并將刻蝕后得到的樣品作為所述透射電鏡截面樣品。

2.如權利要求1所述的透射電鏡截面樣品的制作方法，其特征在于，在所述步驟S4之后且在所述步驟S5之前，所述制作方法還包括：

步驟S4.1，將所述翻轉后的平面樣品焊接在預設的提取針上，并刻蝕所述翻轉后的平面樣品，以使翻轉后的平面樣品與所述樣品柵格分離；

步驟S4.2，將分離后的所述樣品柵格翻轉90°，并將所述步驟S4.1中分離出的所述翻轉后的平面樣品再次焊接在翻轉后的樣品柵格，以得到重新焊接在翻轉后的樣品柵格上的平面樣品。

3.如權利要求2所述的透射電鏡截面樣品的制作方法，其特征在于，在所述步驟S4.2之后，所述制作方法還包括：

步驟S4.3，將所述步驟S4.2中重新焊接在翻轉后的樣品柵格上的平面樣品重新放置在FIB樣品臺上，并將承載有該平面樣品的樣品臺傾轉至共聚焦狀態，以使匯聚在所述平面樣品上的離子束和電子束的夾角為52°；

步驟S4.4，在所述步驟S4.3中的所述重新焊接在翻轉后的樣品柵格上的平面樣品的表面上形成第四過渡保護層。

4.如權利要求3所述的透射電鏡截面樣品的制作方法，其特征在于，所述步驟S1中的所述平面樣品上確定有一目標制樣區域，而所述步驟S3中形成的所述離子束標記位于所述目標制樣區域中；

在所述步驟S4.4中形成所述第四過渡保護層之后，所述制作方法還包括：去除步驟S4.4中的平面樣品上的非目標制樣區域。

5.如權利要求4所述的透射電鏡截面樣品的制作方法，其特征在于，在去除了所述步驟S4.4中的平面樣品上的非目標制樣區域之后，所述制作方法還包括：

將承載保留有所述目標制樣區域的平面樣品的樣品臺傾轉，以使匯聚在所述平面樣品上的離子束和電子束的夾角為53°。

6.如權利要求5所述的透射電鏡截面樣品的制作方法，其特征在于，所述步驟S5中對底部表面朝上的所述平面樣品進行刻蝕，并將刻蝕后得到的樣品作為所述透射電鏡截面樣品的步驟，包括：

在所述樣品臺傾轉至53°的情況下，對平面樣品的目標制樣區域的底部表面進行刻蝕，直至到目標位置時，停止刻蝕，將刻蝕后得到的樣品作為所述透射電鏡截面樣品。

7.如權利要求6所述的透射電鏡截面樣品的制作方法，其特征在于，在對所述平面樣品的目標制樣區域的底部表面進行刻蝕，直至到目標位置且停止刻蝕之后，還可以對所述平面樣品的目標制樣區域的側面進行減薄處理。

8.如權利要求7所述的透射電鏡截面樣品的制作方法，其特征在于，在對所述平面樣品的目標制樣區域的形成有所述半導體器件層的正面進行減薄處理之前，所述制作方法還包括將承載有具有目標制樣區域的平面樣品的樣品臺翻轉180°。

9.如權利要求3所述的透射電鏡截面樣品的制作方法，其特征在于，所述第一過渡保護層、第二過渡保護層、第三過渡保護層以及第四過渡保護層的材料包括碳或鉑中的至少一種。

10.如權利要求1所述的透射電鏡截面樣品的制作方法，其特征在于，所述透射電鏡截面樣品的厚度為30nm以下。