Tem 樣品載網(wǎng)支持膜及其制備方法、tem 樣品分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種TEM樣品載網(wǎng)支持膜及其制備方法、TEM樣品分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，TEM (Transmiss1n electron microscope,透鏡電子顯微鏡)越來越多的用于通過觀察半導(dǎo)體器件形貌和對半導(dǎo)體器件進(jìn)行失效分析。TEM的主要工作原理是把經(jīng)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(chǎn)生立體角散射。散射角的大小與樣品的密度、厚度相關(guān)，因此可以形成明暗不同的影像，后續(xù)再對圖像進(jìn)行觀察、測量以及分析。在進(jìn)行TEM分析中，樣品在一定程度上決定了 TEM分析結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確度，一般的，所述TEM樣品需要被減薄到0.1 μπι以下。目前，一般認(rèn)為采用FIB技術(shù)進(jìn)行TEM樣品的制備是最精確的制樣的方法。如公開號為CN101470087的中國專利申請文件中就公開了一種使用聚焦離子束的透射電鏡分析方法及透射電鏡樣本結(jié)構(gòu)。
[0003]如圖1所示為傳統(tǒng)的技術(shù)中，用于在TEM分析中承載TEM樣品的TEM樣品載網(wǎng)支持膜800的結(jié)構(gòu)示意圖。所述TEM樣品載網(wǎng)支持膜800其包括支撐環(huán)10、位于支撐環(huán)10內(nèi)部的鏤空區(qū)域(未標(biāo)示)和覆蓋在所述鏤空區(qū)域上的碳膜50。其中，所述鏤空區(qū)域中具有多個(gè)鏤空部40。在通常的實(shí)施方式中，所述支撐環(huán)10為銅、鎳、金或鑰等金屬制，所述鏤空區(qū)域?yàn)榻饘倬W(wǎng)，所述鏤空部40為一個(gè)個(gè)由金屬絲或者細(xì)金屬條構(gòu)成的100 μ mX 100 μ m的方格。在所述支撐環(huán)10上，還設(shè)置有一個(gè)固定孔20，所述固定孔20使所述TEM樣品載網(wǎng)支持膜800能夠被固定在TEM的樣品桿(未圖不)上，便于所述TEM樣品載網(wǎng)支持膜800被樣品桿放入TEM中。
[0004]圖2所示為以一個(gè)鏤空部40為例示意TEM樣品30放置在圖1所示的TEM樣品載網(wǎng)支持膜800上的示意圖。其中，所述TEM樣品30的長X寬X厚一般約為15 μ mX3 μ mX0.1 μ m。放置在一個(gè)鏤空部40上覆蓋的碳膜50上，所述碳膜50起到支撐并粘附住所述TEM樣品30的作用。并且在進(jìn)行TEM分析的時(shí)候，所述碳膜50能夠增加所述TEM樣品載網(wǎng)支持膜800的導(dǎo)電性，避免TEM樣品30在被電子束照射時(shí)發(fā)生樣品放電的現(xiàn)象。
[0005]但是，在TEM分析中，所述碳膜50會(huì)影響TEM樣品30對透射電子的通過，作為圖像的背底存在，嚴(yán)重影響TEM的圖片質(zhì)量特別是在需要高分辨的場合。在進(jìn)行成分分析時(shí)候也會(huì)影響分析結(jié)果。
[0006]目前有兩種方式可以解決所述碳膜50在TEM分析中作為圖像的背底影響分析結(jié)果的問題:
[0007]—種方式為采用手工磨的方式做樣品，這樣就不需要碳膜50做支撐，但是這樣的方式無法精確定位，只適用于光硅片或者光刻圖案比較大的樣品，適用范圍比較小。
[0008]另一種方式為在FIB中增加Ominiprobe探針,在FIB機(jī)臺(tái)中利用Ominprobe探針吸取樣品貼在Grid (柵格)上，再將粘有樣品的Grid從FIB機(jī)臺(tái)中取出，去進(jìn)行TEM分析。但是這樣的方式中，占用FIB機(jī)臺(tái)的時(shí)間太久,并且Ominiprobe探針及其相關(guān)配件價(jià)格昂貴,總的來說,極大的增加生產(chǎn)成本。
[0009]綜上，現(xiàn)需要一種適用較小的TEM樣品，且操作簡單快捷、成本較小的方法來解決所述碳膜50在TEM分析中作為圖像的背底會(huì)影響分析結(jié)果的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種TEM樣品載網(wǎng)支持膜及其制備方法，以及TEM分析方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中碳膜在TEM分析中作為圖像的背底會(huì)影響分析結(jié)果的問題的問題。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種TEM樣品載網(wǎng)支持膜，所述TEM樣品載網(wǎng)支持膜至少包括:
[0012]承載組件，所述承載組件中設(shè)置有鏤空區(qū)域，所述鏤空區(qū)域中包括多個(gè)鏤空部；
[0013]碳膜，覆蓋于所述鏤空區(qū)域上；
[0014]其中，至少一個(gè)所述鏤空部上覆蓋的碳膜中設(shè)置有一個(gè)樣品孔。
[0015]可選地，所述承載組件還包括支撐環(huán)，所述鏤空區(qū)域?yàn)槲挥谒鲋苇h(huán)環(huán)內(nèi)，且與所述支撐環(huán)相連的金屬網(wǎng)。
[0016]可選地，所述鏤空部為100 μ mX 100 μ m的方格。
[0017]可選地，所述樣品孔為直徑為7 μ m?10 μ m的圓孔。
[0018]可選地，多個(gè)所述鏤空部上覆蓋的碳膜中設(shè)置有所述樣品孔，每個(gè)鏤空部中的所述樣品孔的大小相同。
[0019]可選地，所述碳膜為厚度為25nm?30nm的純碳膜。
[0020]相應(yīng)的，本發(fā)明的技術(shù)方案中還提供了一種如上所述的TEM樣品載網(wǎng)支持膜的制備方法，至少包括:
[0021]提供所述承載組件，其中所述鏤空區(qū)域上覆蓋有完整的碳膜；
[0022]將所述承載組件放入聚焦離子束工藝機(jī)臺(tái)中；
[0023]利用聚焦離子束工藝在至少一個(gè)所述鏤空部上覆蓋的碳膜中打一個(gè)洞以形成所述樣品孔。
[0024]可選地，所述聚焦離子束工藝中，設(shè)置電壓為2Kv?5Κν，電流為0.12ηΑ?0.36ηΑ0
[0025]可選地，在所述聚焦離子束工藝中，設(shè)置聚焦離子束的轟擊區(qū)域?yàn)橹睆綖?μπι?10 μ m的圓形區(qū)域,且進(jìn)行所述聚焦離子束工藝的時(shí)間為30s?50s。
[0026]另外，本發(fā)明的技術(shù)方案中還提供了一種TEM樣品分析方法，至少包括:
[0027]利用如上所述的TEM樣品載網(wǎng)支持膜的制備方法制備TEM樣品載網(wǎng)支持膜；
[0028]從所述聚焦離子束工藝機(jī)臺(tái)中取出所述TEM樣品載網(wǎng)支持膜；
[0029]提供樣品，所述樣品包括位于樣品中間的分析目標(biāo)區(qū)域；
[0030]將所述樣品置于所述樣品孔邊緣的碳膜，其中所述分析目標(biāo)區(qū)域位于所述樣品孔上方。
[0031]如上所述，本發(fā)明的TEM樣品載網(wǎng)支持膜，具有以下有益效果:
[0032]所述TEM樣品載網(wǎng)支持膜的碳膜上設(shè)置有樣品孔，適于在進(jìn)行TEM分析時(shí)，將所述TEM樣品擱置在樣品孔上，避免碳膜對TEM分析的影響，并且使得當(dāng)TEM樣品接觸樣品孔邊緣的碳膜，會(huì)被很牢固的吸附在碳膜上，不至于從TEM樣品載網(wǎng)支持膜的孔洞處滑落，以便在TEM中觀察。
[0033]其中，在每個(gè)鏤空部中，只有一個(gè)樣品孔。避免當(dāng)所述鏤空部中樣品孔比較多時(shí)，所述樣品孔與樣品孔之間的碳膜面積比較小，從而導(dǎo)致當(dāng)所述TEM樣品擱置碳膜上時(shí)，與碳膜接觸的面積會(huì)比較小，受到的碳膜的吸附力會(huì)比較小，使得TEM樣品容易滑落。并且避免當(dāng)所述樣品孔較多的時(shí)候，余下的碳膜比較少，使得所述碳膜能承受的TEM樣品的重力也會(huì)比較小，容易發(fā)生坍陷。
[0034]如上所述，本發(fā)明的TEM樣品載網(wǎng)支持膜的制備方法，具有以下有益效果:
[0035]制備所采用的所述TEM樣品載網(wǎng)支持膜只需要占用很短的FIB時(shí)間，并且所述TEM樣品載網(wǎng)支持膜能夠同時(shí)承載幾十個(gè)TEM樣品并送入TEM進(jìn)行檢測分析。
[0036]如上所述，本發(fā)明的TEM樣品的分析方法，具有以下有益效果:
[0037]不僅可以去除碳膜對于TEM分析的影響，還具有占用FIB機(jī)臺(tái)的時(shí)間少，不需要增加新的配件的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0038]圖1為傳統(tǒng)的技術(shù)中的TEM樣品載網(wǎng)支持膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖2為傳統(tǒng)的技術(shù)中TEM樣品放置在圖1所示的TEM樣品載網(wǎng)支持膜上的示意圖。
[0040]圖3為本發(fā)明的實(shí)施例中提供的所述TEM樣品載網(wǎng)支持膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖4為本發(fā)明的實(shí)施例中提供的TEM樣品載網(wǎng)支持膜的制備方法的流程圖。
[0042]圖5為本發(fā)明的實(shí)施例中提供的TEM分析方法中TEM樣品放置在圖4所示的TEM樣品載網(wǎng)支持膜上的示意