專利名稱：使用fib技術制備sem或tem樣品保護層的方法
技術領域：
本發明涉及半導體制造技術領域，特別涉及一種使用FIB技術制備SEM或TEM樣品保護層的方法。
背景技術：
聚焦離子束(Focused 1n Beam，以下簡稱FIB)系統是利用電透鏡將離子束聚焦成非常小尺寸的顯微切割儀器。透射電鏡(Transmission electron microscope,以下簡稱TEM)，是把經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，從而產生立體角散射。掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope,以下簡稱SEM)是一種主要應用于材料表面形貌觀察成像的材料表征技術設備。SEM系統或TEM雖然是高真空狀態，但仍然有一些氣態的有機雜質在電子束的作用下會以固態的形式沉積在掃描區域內，造成污染，大大影響SEM或TEM的分析，特別影響高分辨分析的質量，因此，上述由電子束引起的有機物污染對一般的材料分析過程都是不利的。
在使用FIB進行樣品制備時，如果要分析的樣品比較接近樣品的表面，通常在切割前使用設備自身的氣體輔助系統沉積一層或多層金屬保護層(通常為鎢或鉬)，這樣可以避免在切割時離子束對樣品表面造成損傷，但是離子束輔助沉積的方式本身無論選擇沉積何種材質對樣品表面都有一定的損傷，而選擇電子束輔助沉積金屬保護層的方式可以避免對樣品表面造成損傷。
圖1為傳統的金屬材質表面覆蓋金屬保護層的俯視結構示意圖。參照圖1，需要分析的目標11為樣品10表面的金屬材質，在目標11上覆蓋保護層12，保護層12為金屬保護層，目標11以及目標11上的保護層12均為金屬材質，由于材質比較接近而會造成成像時界面不夠清楚。發明內容
本發明的目的在于提供一種使用FIB技術制備SEM或TEM樣品保護層的方法，以解決樣品表面以及樣品表面的保護層由于材質比較接近而造成成像時界面不夠清楚的問題。
為解決上述技術問題，本發明提供一種使用FIB技術制備SEM或TEM樣品保護層的方法，用于目標表面為金屬材質的樣品，該方法包括:使用電子束選擇性掃描目標區域；SEM或TEM中的氣態有機雜質在所述電子束的作用下在所述目標區域上沉積有機材質層；在所述有機材質層上沉積金屬保護層。
進一步地，在所述目標區域上沉積有機材質層的電子束的加速電壓為2000v-5000vo
進一步地,所述目標表面的金屬材質為NiSi或CoSi,在所述有機材質層上沉積鉬材料形成金屬保護層。
進一步地，在所述有機材質層上沉積鎢材料形成金屬保護層。
進一步地，在所述有機材質層上沉積鉬材料形成金屬保護層。
本發明提供的使用FIB技術制備SEM或TEM樣品保護層的方法，在利用FIB技術常規制樣前，先利用電子束在目標區域上沉積有機材質層，使目標區域的表面為金屬材質的樣品，由于沉積的有機材質和目標區域表面的金屬材質具有很強的對比度，大大提高了需要精確定位的SEM或TEM樣品的金屬材質表面的界面清晰度，提高了 SEM或TEM的分析質量。本發明提供的使用FIB技術制備SEM或TEM樣品保護層的方法中，利用電子束在目標區域上沉積有機材質層，使用簡單方便，也不需要使用別的設備，不會增加額外的制樣時間。
圖1為傳統的金屬材質表面覆蓋金屬保護層的樣品俯視結構示意圖2是本發明實施例提供的一種使用FIB技術制備SEM或TEM樣品保護層的方法的步驟流程示意圖3為本發明實施例提供的電子束選擇性掃描目標區域后的樣品俯視結構示意圖4為本發明實施例提供的在有機材質層上沉積金屬保護層的樣品俯視結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本發明提出的使用FIB技術制備SEM或TEM樣品保護層的方法作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本發明的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
本發明的核心思想在于，本發明提供的使用FIB技術制備SEM或TEM樣品保護層的方法，在利用FIB技術常規制樣前，先利用電子束在目標區域上沉積有機材質層，使目標區域的表面為金屬材質的樣品，由于沉積的有機材質和目標區域表面的金屬材質具有很強的對比度，大大提高了需要精確定位的SEM或TEM樣品的金屬材質表面的界面清晰度，提高了 SEM或TEM的分析質量。本發明提供的使用FIB技術制備SEM或TEM樣品保護層的方法中，利用電子束在目標區域上沉積有機材質層，使用簡單方便，也不需要使用別的設備，不會增加額外的制樣時間。
圖2是本發明實施例提供的一種使用FIB技術制備SEM或TEM樣品保護層的方法的步驟流程示意圖。參照圖2，本發明實施例提供的一種使用FIB技術制備SEM或TEM樣品保護層的方法，用于目標表面為金屬材質的樣品，該方法包括:
S21、使用電子束選擇性掃描目標區域；
S22、SEM或TEM中的氣態有機雜質在所述電子束的作用下在所述目標區域上沉積有機材質層；
S23、在所述有機材質層上沉積金屬保護層。
圖3為本發明實施例提供的電子束選擇性掃描目標區域后的樣品俯視結構示意圖。參照圖3，在本實施例中，使用SEM系統，在使用電子束選擇性掃描目標區域的過程中，具體地，對樣品30中的目標31進行區域掃描，在掃描的過程中，SEM中的氣態有機雜質在所述目標區域上沉積有機材質層33，其間，電子束的加速電壓為2000v-5000v。在本實施例中，所述目標31表面的金屬材質為NiSi,在NiSi合金材料上利用電子束掃描時沉積有機材質層33，利用電子束污染效應，而無需額外增加設備進行沉積，方便簡單。
圖4為本發明實施例提供的在有機材質層上沉積金屬保護層的樣品俯視結構示意圖。參照圖4，在所述有機材質層33上沉積鉬材料形成金屬保護層32。這樣沉積的金屬保護層32，由于在其下面有一層有機材質層33，使得金屬保護層32與目標表面之間具有良好的界面清晰度，提高了 SEM的分析質量。本領域普通技術人員應該悉知，在所述有機材質層33上不僅可以沉積鉬材料形成金屬保護層32，還可以在所述有機材質層上沉積鎢材料形成金屬保護層。
上述描述僅是對本發明較佳實施例的描述，并非對本發明范圍的任何限定，本發明領域的普通技術人員根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬于權利要求書的保護范圍。
權利要求
1.一種使用FIB技術制備SEM或TEM樣品保護層的方法，用于目標表面為金屬材質的樣品，其特征在于，包括: 使用電子束選擇性掃描目標區域； SEM或TEM中的氣態有機雜質在所述電子束的作用下在所述目標區域上沉積有機材質層； 在所述有機材質層上沉積金屬保護層。
2.如權利要求1所述的使用FIB技術制備SEM或TEM樣品保護層的方法，其特征在于，在所述目標區域上沉積有機材質層的電子束的加速電壓為2000v-5000v。
3.如權利要求1所述的使用FIB技術制備SEM或TEM樣品保護層的方法，其特征在于，所述目標表面的金屬材質為NiSi或CoSi。
4.如權利要求3所述的使用FIB技術制備SEM或TEM樣品保護層的方法，其特征在于，在所述有機材質層上沉積鉬材料形成金屬保護層。
5.如權利要求1所述的使用FIB技術制備SEM或TEM樣品保護層的方法，其特征在于，在所述有機材質層上沉積鎢材料形成金屬保護層。
6.如權利要求1所述的使用FIB技術制備SEM或TEM樣品保護層的方法，其特征在于，在所述有機材質層上沉積鉬材料形成金屬保護層。
全文摘要
本發明提供了一種使用FIB技術制備SEM或TEM樣品保護層的方法，用于目標表面為金屬材質的樣品，該方法包括使用電子束選擇性掃描目標區域；SEM或TEM中的氣態有機雜質在電子束的作用下在所述目標區域上沉積有機材質層；在有機材質層上沉積金屬保護層。本發明提供的使用FIB技術制備SEM或TEM樣品保護層的方法，在利用FIB技術常規制樣前，先利用電子束在目標區域上沉積有機材質層，使目標區域的表面為金屬材質的樣品，由于沉積的有機材質和目標區域表面的金屬材質具有很強的對比度，大大提高了需要精確定位的SEM或TEM樣品的金屬材質表面的界面清晰度，提高了SEM或TEM的分析質量。
文檔編號G01N1/28GK103196728SQ20131012078
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月9日 優先權日2013年4月9日
發明者陳強 申請人:上海華力微電子有限公司