一种TEM的半导体样品制备方法

摘要

本发明提供了一种透射电子显微镜的半导体样品制备方法，该方法包括：在晶片上形成包含目标结构的样品并用FIB将样品切至1微米左右厚度，在样品底部切出一条长度至少完全隔离目标结构和晶片的横向开口；然后在目标结构上方保留保护层FIB去除样品内位于目标结构上方的晶片上层的半导体器件；最后将样品的两面侧壁进行细抛，直到包含目标结构区域的样品厚度满足TEM样品的要求。本发明提出的TEM样品制备方法避免了由于目标结构与样品表面的距离引起的聚焦离子束能量损失和分布不均匀问题，从而造成的TEM样品厚度无法满足TEM要求及TEM样品的扭曲和破坏，并精确计算FIB轰击点，提高了位于wafer底层的半导体器件的TEM样品制备成功率。

主权项

一种透射电子显微镜的半导体样品制备方法，用于制备包括位于晶片底层的半导体器件目标结构的样品，将晶片放入聚焦离子束机台，用聚焦离子束在所述晶片上形成凹槽，所述目标结构位于两个凹槽之间，其特征在于，所述制备方法进一步包括:粗切所述两个凹槽中靠近样品的侧壁部分，得到包含目标结构的样品；在样品底部切出一条长度能够隔离所述目标结构和晶片的横向开口；用聚焦离子束去除样品内所述目标结构上方的晶片上层半导体器件，所述用聚焦离子束去除样品内位于目标结构上方的晶片上层半导体器件的过程为：将晶片水平放置于聚焦离子束机台的样品台上，调整所述样品台与水平方向的角度为b，利用公式y＝tan(a+b)x，计算得出y的值之后，控制聚焦离子束的轰击点与目标结构在样品高度方向上的距离大于等于y，用聚焦离子束轰击去除样品中晶片上层半导体器件；其中，x为粗切后的样品厚度，y为聚焦离子束轰击所述样品首先受到轰击的第一面和轰击结束的第二面之间的高度差，a是聚焦离子束与水平方向所成的角度；最后用聚焦离子束将一个所述凹槽中靠近样品的侧壁细切至观察到目标结构后，细抛另一个所述凹槽中靠近样品的侧壁，直到样品厚度满足透射电子显微镜样品要求。