[发明专利]预处理TEM样品以及对样品进行TEM测试的方法有效

申请号：	200710094500.6	申请日：	2007-12-13
公开（公告）号：	CN101458180A	公开（公告）日：	2009-06-17
发明（设计）人：	张启华;周晶;苏婕;于会生	申请（专利权）人：	中芯国际集成电路制造（上海）有限公司
主分类号：	G01N1/28	分类号：	G01N1/28;G01N13/10;G01B21/00;H01L21/00;H01L21/66
代理公司：	北京集佳知识产权代理有限公司	代理人：	李丽
地址：	201203***	国省代码：	上海;31
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摘要：
搜索关键词：	预处理 tem 样品以及进行测试方法
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种预处理TEM样品的方法以及对样品进行TEM测试的方法。

背景技术

在半导体制造业中，有各种各样的检测设备，其中TEM(TransmissionElectron Microscope，透射电子显微镜)是用于检测组成器件的薄膜的形貌、尺寸及特性的一个重要工具。它的工作原理是将需检测的样片以切割、研磨、离子减薄等方式减薄到大约0.2μm，然后放入TEM观测室，以高压加速的电子束照射样片，将样片形貌放大、投影到屏幕上，照相，然后进行分析。TEM的一个突出优点是具有较高的分辨率，可观测极薄薄膜的形貌及尺寸。

样品制备是TEM分析技术中非常重要的一环，要将样片减薄到0.2μm左右，许多情况下需要用到FIB(Focus Ion Beam，聚焦离子束)进行切割。但是在FIB切割过程中，经高压加速的离子束轰击样片，会对样片造成损伤。其中，对样片平行于离子束的面的损伤会影响用这种方法制备出来的TEM样片的质量，从而影响到最后分析结果的准确性。本申请人在申请号为20031012296.1的专利申请文件提出一种可观测离子束造成的表面损伤的TEM样片及其制备方法，可简便、直观的观测FIB制备TEM样片过程中，离子束对平行于离子束的表面所造成的损伤。

目前，解决FIB切割对TEM样品损伤的常用的方法是采用FIB的方法在样品表面镀一层金属Pt的保护膜，所述保护膜的厚度为0.5μm左右。通常，镀Pt保护膜需要10分钟左右时间，因为FIB的使用成本很高，每小时大约RMB3000，也就是说镀膜的花费大约为RMB 500元。而且，采用FIB的方法镀Pt会受到机台的状态和样品材料的影响，可能还会花费更多的时间，比如机台金属Pt材料源(source)将要耗尽的时候，采用FIB的方法镀Pt会没法镀上或者需要花费更长的时间。

因此，需要提供一种新的TEM预处理的方法，降低预处理SEM样品的成本，取代在样品表面采用FIB形成金属Pt保护膜的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明解决的技术问题是提供一种预处理TEM样品的方法，避免采用FIB方法对TEM样品进行切割时对样品的损伤，解决现有技术预处理TEM样品的方法成本过高的缺陷。

本发明还提供一种对样品进行TEM测试的方法，避免对样品进行TEM测量时对样品造成损伤。

一种预处理TEM样品的方法，在样品表面形成与样品表面结合紧密、且不与样品表面的物质发生反应的有机物膜层。

所述的有机物膜层为聚乙烯醇缩甲醛膜或者M-bond膜。

所述有机物膜层的厚度为0.1μm～1μm，较好的，所述有机物膜层的厚度为0.4μm～0.7μm。

所述有机物膜层的形成方法为：

将样品放置在容器中，并在所述容器中加入水溶液；

将所述有机物加入易挥发的有机溶剂中，形成含有所述有机物的溶液，将所述有机物溶液滴加在水溶液表面，等待所述有机溶剂挥发后，在水溶液表面形成所述有机物的膜层；

将所述样品从容器中转移出，使所述的有机物膜层转移到样品表面；

烘干所述样品以及样品表面的有机物膜层。