一種失效分析中分析晶格缺陷的tem樣品制備新方法
【專利摘要】本發明公開了一種失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法。該方法使用手動研磨代替聚焦離子束來制備TEM樣品，使樣品中的晶格缺陷在極小或極淺的情況下均能被發現，而且不受晶格缺陷的方向的影響。極大地促進了晶格缺陷的發現與觀測，準確率高，對TEM樣品的制備的研究具有重要意義。
【專利說明】
一種失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法
技術領域
[0001]本發明涉及晶格缺陷分析領域，特別是一種失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法。
【背景技術】
[0002]由于晶圓工藝越來越先進，在娃襯體上產生的晶格缺陷(dislocat1n)將越來越小。目前用聚焦離子束制備透射電子顯微鏡(TEM)樣品的方法是較為普遍的方法，但已經越來越難發現晶格缺陷。使用聚焦離子束制備樣品時，在晶格缺陷(dislocat1n)比較大的時候是可以適用的，但是當晶格缺陷(dislocat1n)比較小，特別是達到90納米以下，又對晶格缺陷的方向不清楚的時候，再加上聚焦離子束中的鎵離子損傷，使用聚焦離子束(FIB)制備透射電子顯微鏡(TEM)樣品來觀測晶格缺陷(dislocat1n)將變得非常困難。
[0003]中國專利CN201410003657.3公開了一種基于三維TEM樣品進行缺陷分析的方法。采用聚焦離子束來制備三維TEM樣品，來觀測晶體缺陷，該技術方案操作方法簡單，三維TEM樣品制備效率高，對TEM樣品進行失效分析效果好，準確率高。但是，當晶格缺陷較小時，晶格缺陷的觀測效果會受影響。
【發明內容】
[0004]本發明涉及一種失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法，該方法使的樣品中的晶格缺陷在極小或極淺的情況下均能被發現，而且不受晶格缺陷的方向的影響。極大地促進了晶格缺陷的發現與觀測，準確率高，對TEM樣品的制備的研究具有重要意義。
[0005]為實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
[0006]—種失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007]1、將樣品研磨到接觸孔，在聚焦離子束中找到需要觀測的點，在其附近分別做一個橫向和縱向的記號；
[0008]2、然后浸泡到氫氟酸中，待硅襯體露出來后，將樣品表面用粘結材料粘在載玻片上；
[0009]3、用手動研磨機進行背面減薄至TEM薄度，然后將金屬環粘在樣品上，用美工刀沿金屬環外側將其割裂，放入丙酮泡到將樣品和載玻片分離；
[0010]4、將制備好的樣品放入TEM進行物理失效分析。
[0011]優選的，所述步驟2中粘結材料為一種粘結性強，高溫下可熔化，降溫后固化并且可以溶解于有機溶劑的粘結材料。
[0012]優選的，所述粘結材料為石蠟。
[0013]優選的，所述步驟3中的金屬環為銅環。
[0014]優選的，所述步驟3中的TEM薄度為5-200nm。
[0015]優選的，所述方法適用于投射電子顯微鏡(TEM)樣品的分析。
[0016]本發明具有以下有益效果:
[0017]本發明使用手動研磨代替聚焦離子束(FIB)來制備TEM樣品，所制備出的樣品的TEM影像為硅襯體的俯視圖，而使用FIB制備的樣品TEM影像為硅襯體的橫截面圖。從而使得晶格缺陷更容易被觀測出，有效的解決了FIB制備TEM樣品因為工藝、晶格缺陷的大小和深淺以及方向的不確定性而導致的不能準確觀測的問題。
【附圖說明】
[0018]圖1:在聚焦離子束(FIB)中找到需要觀測的點，在其附近分別做一個橫向和縱向的記號的示意圖。
[0019]圖2:用手動研磨機(PoI i sh)進行背面減薄至TEM薄度后的樣品示意圖。
[0020]圖3:載玻片、樣品以及銅環的位置示意圖。
[0021]圖4:在TEM中呈現小倍率的影像。
[0022]圖5:使用本方法制備樣品觀測晶格缺陷的結果圖。
[0023]圖6:使用FIB制備的TEM樣品觀測圖。
【具體實施方式】
[0024]為了更好的理解本發明，下面通過實施例對本發明進一步說明，實施例只用于解釋本發明，不會對本發明構成任何的限定。
[0025]實施例1
[0026]將樣品研磨到接觸孔(contact)，在聚焦離子束(FIB)中找到需要觀測的點，在其附近分別做一個橫向和縱向的記號。然后浸泡到氫氟酸(HF)中。等硅襯體露出來后，將樣品表面用石蠟粘在載玻片上。用手動研磨機(polish)進行背面減薄至5-200nm，然后將銅環粘在樣品上，用美工刀沿銅環外側將其割裂，放入丙酮泡到將樣品和載玻片分離，將制備好的樣品放入透射電子顯微鏡(TEM)進行物理失效分析，觀測結果如附圖5所示。
【主權項】
1.一種失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將樣品研磨到接觸孔，在聚焦離子束中找到需要觀測的點，在其附近分別做一個橫向和縱向的記號； (2)然后浸泡到氫氟酸中，待硅襯體露出來后，將樣品表面用粘結材料粘在載玻片上； (3)用手動研磨機進行背面減薄至TEM薄度，然后將金屬環粘在樣品上，用美工刀沿金屬環外側將其割裂，放入丙酮泡到將樣品和載玻片分離； (4)將制備好的樣品放入TEM進行物理失效分析。2.根據權利要求1所述的失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法，其特征在于，所述步驟2中粘結材料為一種粘結性強，高溫下可熔化，降溫后固化并且可以溶解于有機溶劑的粘結材料。3.根據權利要求1或2所述的失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法，其特征在于，所述粘結材料為石蠟。4.根據權利要求1所述的失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法，其特征在于，所述步驟3中的金屬環為銅環。5.根據權利要求1所述的失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法，所述步驟3中的TEM薄度為5-200nm。6.根據權利要求1所述的失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法，所述方法適用于TEM樣品的分析。
【文檔編號】G01N1/28GK106018018SQ201610316827
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月13日
【發明人】王炯翀, 王亮, 何永強, 劉焱, 蘇耿賢, 陳越
【申請人】蘇州博飛克分析技術服務有限公司