[实用新型]TEM样品承载装置以及TEM样品放置系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种TEM样品承载装置以及TEM样品放置系统。

背景技术

目前，TEM（Transmissionelectronmicroscope，透镜电子显微镜）越来越多的用于观察半导体器件形貌，从而对半导体器件进行失效分析。TEM的工作原理是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上，电子与样品中的原子碰撞而改变方向，从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关，因此可以形成明暗不同的影像；后续再对影像拍照后得到的图像进行观察、测量以及分析。如上所述，在进行TEM分析中，样品在一定程度上决定了TEM分析结构的准确度，一般的，所述TEM样品需要被减薄到0.1μm以下。目前，一般认为采用FIB技术进行TEM样品的制备是最精确的制样的方法。

此外，样品在进行TEM分析时所显示的样品影像方向也影响着分析的精准度。因为，TEM的成像特点决定了其照片的图像方向与TEM样品的放置方向相一致，即如果TEM样品在放置于TEM下观测时是斜放的（TEM样品方向与样品杆水平轴线成一定角度），那么得到的TEM样品照片的图像方向也是“斜”的。而无法像扫面电镜（SEM）那样可以得到任意方向样品的照片，由于SEM可以在观测时任意改变电子扫描的方向，进而SEM所拍着的照片的图像方向不存在“斜”的问题。因此，要得到“正”的TEM样品图像，与TEM样品承载装置及TEM样品放置的过程有密不可分的关系。

现有技术普遍采用的TEM样品承载装置来放置TEM样品。如图1所示，所述TEM样品承载装置包括金属网2，所述金属网2上覆盖有碳膜6，待测样品1粘附在碳膜6上，以此将载有样品1的金属网2直接置于样品杯中进行TEM检测。

具体的，采用上述TEM样品承载装置放置FIB制备的TEM样品的过程为：首先在采集系统内，利用针头与样品的静电吸附将样品从晶片上吸起，然后移至图1所示的金属网2上，利用碳膜6与样品1的粘附力将样品1放置于金属网2上，最后用镊子夹住金属网2的边缘，将其放入样品杯中。

但是，在TEM分析中，所述碳膜6会影响样品1对透射电子的通过，作为图像的背底存在，严重影响TEM的图片质量，特别是在需要高分辨的场合。在进行成份分析的时候也会影响分析结果。

目前有两种方式可以解决所述碳膜6在TEM分析中作为图像的背底影响分析结果的问题：一种方法是采用手工磨的方式做样品，这样就不需要碳膜做支撑，但是这样的方式无法精确定位，只适用于光硅片或者光刻图案比较大的样品，适用范围比较小；另一种方法是在FIB机台中增加探针，在FIB机台中利用探针吸取样品贴在金属网2的金属网格上，再将粘有样品的金属网从FIB机台中取出，去进行TEM分析，但是这样的方式中，占用FIB机台的时间太久，并且探针及其相关配件价格昂贵，极大的增加了生产成本。

此外，在上述放置样品的过程中，无法得到水平方向的TEM样品图像，增加了对样品的分析误差。针对上述问题，目前通常采用的方法是在TEM的CCD（图像传感器）上加装一个旋转装置，从而可以旋转图像得到水平的照片。但是这种方法的缺点是费用高，并且每次拍完后都要进行图像背底噪声去除的工作，耗费了大量的人力物力，从而增加了生产成本。

综上，亟需提供一种新的TEM样品承载装置，以解决碳膜在TEM分析中作为图像的背底会影响分析结果及无法得到水平方向的TEM样品图像增加样品的分析误差的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中碳膜在TEM分析中作为图像的背底影响分析结果的问题。

本实用新型的目的另一目的在于解决无法得到水平方向的TEM样品图像增加了样品的分析误差的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种TEM样品承载装置，所述TEM样品承载装置包括：金属网、金属网架及碳膜；所述金属网套接于所述金属网架上，并且包括多个金属网格；所述碳膜覆盖于所述金属网上；其中，所述碳膜对应每一金属网格的位置均设置有至少一样品孔。

可选的，在所述的TEM样品承载装置中，所述样品孔是直径为7μm～10μm的圆孔。

可选的，在所述的TEM样品承载装置中，所述样品孔周围平行金属网格四边方向依次设置有一参考孔；其中，所述参考孔设置于距离样品孔边缘5μm～10μm处。

可选的，在所述的TEM样品承载装置中，所述参考孔是长为5μm～7μm，宽为1μm～2μm的长方形孔。

可选的，在所述的TEM样品承载装置中，所述金属网架表面设置有一预定方向的水平标记线。