CN103646839A

CN103646839A - 承载和固定tem样品的金属网

Info

Publication number: CN103646839A
Application number: CN201310554617.3A
Authority: CN
Inventors: 史燕萍
Original assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Current assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority date: 2013-11-08
Filing date: 2013-11-08
Publication date: 2014-03-19

Abstract

本发明涉及一种承载和固定TEM样品的金属网，所述金属网的底部为向下弯曲的弧形，所述金属网的顶部设有若干凹槽；每个所述凹槽的侧壁均设置有若干呈阶梯状分布的台阶，且所述台阶沿所述凹槽的侧壁向凹槽内逐渐延伸直至所述凹槽的底部。本发明将TEM样品制备工艺中用于固定和承载样品的金属网中固定样品的部分设置成阶梯状的台阶结构，使得可以一次性地放置多个样品以进行TEM观测；另外样品可以粘放于台阶的上表面上，相对于粘放于侧表面上而言，降低了脱落的可能性；另外，本发明的阶梯状台阶结构的设计，可以使得当粘放的样品发生掉落时，减少样品遗失的几率。

Description

承载和固定TEM样品的金属网

技术领域

本发明涉及一种半导体制备工艺中的辅助器具，尤其涉及一种承载和固定TEM样品的金属网。

背景技术

随着半导体工艺的发展，半导体器件的尺寸正在逐步成比例缩小，其关键尺寸变得越来越小，逐渐从90nm到45nm再到28nm，对于关键尺寸越来越小的半导体器件，通常采用FIB（聚焦等离子束）和Omniprobe（纳米操作器）来制备TEM（透射电镜）样品，因为用Omniprobe配合FIB来进行制样可以达到非常好的效果，即样品可以被制得很薄，基本可以满足TEM观测关键尺寸的形貌分析。

中国专利（CN 101644642A）和美国专利（NO.6420722）中均记载了在FIB内进行原位取样的方法，该原位取样技术是一系列FIB研磨和样品移动步骤，用于产生具体与位置相关的样本，用于在TEM或其他分析仪器中进行随后的观察。在原位取样过程中，包含感兴趣区域的材料样品（通常是楔形的）首先通过FIB中的离子束研磨过程从块样品如半导体晶片或模具中完全分离出来。然后用内部纳米操纵器与离子束辅助化学气相沉积工艺结合进行取样样品的去除，该CVD工艺可用FIB工具获得。合适的纳操纵器***是Omniprobe Inc.,制造的。然后将TEM样品架定位在FIB的视场中，且用纳米操纵器使取样样品降到样品架的边缘。然后用FIB真空室内的CVD金属沉积量将样品固定到TEM样品架上。一旦样品连接到该TEM样品架上，探针针尖就通过离子研磨与样品分离。然后可以使用传统的FIB研磨步骤对样品进行研磨，以准备出一个薄的区域，用于进行TEM检验或其他分析。

由于，对样品进行TEM观测需要对样品进行相应的承托和固定，通常会将样品固定于Grid（铜网）上。具体的方法是，找到铜网101沟槽侧壁上最突出的部位镀Pt（铂），以粘附样品102，如图1所示。但是，目前使用的铜网通常会由于其边缘表面的粗糙程度不理想，所以比较难将样品粘在铜网上，从而导致无法进一步制备TEM样品。

另外，可能由于在镀铂的量不够，还会出现样品被固定在铜网上后，其粘附时间不长，在工艺过程中掉落的情况。这样就会造成样品的遗失，进而使得工艺不能正常地完成，造成时间上浪费。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种承载和固定TEM样品的金属网。

本发明解决技术问题所采用的技术方案为：

一种承载和固定TEM样品的金属网，其中，所述金属网的底部为向下弯曲的弧形，所述金属网的顶部设有若干凹槽；

每个所述凹槽的侧壁均设置有若干呈阶梯状分布的台阶，且所述台阶沿所述凹槽的侧壁向凹槽内逐渐延伸直至所述凹槽的底部。

所述的承载和固定TEM样品的金属网，其中，每个所述台阶的上表面和侧表面均为平面。

所述的承载和固定TEM样品的金属网，其中，每个所述台阶的上表面和侧表面所呈的角度为直角。

所述的承载和固定TEM样品的金属网，其中，每个所述台阶的上表面为水平设置，每个所述台阶的侧表面为竖直设置。

所述的承载和固定TEM样品的金属网，其中，每个所述台阶的高度大于所述TEM样品的长度、宽度和高度。

所述的承载和固定TEM样品的金属网，其中，每个所述台阶的长度大于所述TEM样品的长度、宽度和高度。

所述的承载和固定TEM样品的金属网，其中，所述金属网的材质为铜。

所述的承载和固定TEM样品的金属网，其中，所述金属网的中部设置有矩形的镂空。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明将TEM样品制备工艺中用于固定和承载样品的金属网中固定样品的部分设置成阶梯状的台阶结构，使得可以一次性地放置多个样品以进行TEM观测；另外样品可以粘放于台阶的上表面（即水平面）上，相对于粘放于侧表面上而言，降低了脱落的可能性；另外，本发明的阶梯状台阶结构的设计，可以使得当粘放的样品发生掉落时，减少样品遗失的几率。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1是在现有的铜环上粘放TEM样品的结构示意图；

图2是本发明实施例中金属网的结构示意图；

图3是本发明实施例中金属网中沟槽结构的放大结构示意图；

图4是本发明实施例中在金属网上粘放样品进行平面样品制备的结构示意图；

图5是本发明实施例中在金属网上粘放样品进行断面样品制备的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种承载和固定TEM样品的金属网，应用于TEM样品的制备工艺中，尤其适用于采用Omniprobe纳操纵***进行的TEM样品制备工艺中。可用于技术节点为大于等于130nm、90nm、65/55nm、45/40nm、32nm/28nm或小于等于22nm等的工艺中；可用于Logic、Memory、RF、HV、Analog/Power、MEMS、CIS、Flash、eFlash、Package等技术平台中。

本发明的主要思想是通过将现有的TEM样品制备工艺中所使用的铜网的结构进行改进，将其用于粘附样品的表面结构变为阶梯状，使得样品可以被粘附于阶梯状的台阶表面，从而完成对样品的固定。

下面结合具体实施例和附图对本发明的承载和固定TEM样品的金属网进行详细说明。

图2是本发明实施例中承载和固定TEM样品金属网的结构示意图；如图2所示，金属网整体呈半圆形，其中金属网的下部为半圆形中的弧形，在金属网的上部设置有若干沟槽201（图中为2个），这些沟槽的边缘用于粘附TEM样品，以对样品进行后续进一步的制备。

图3是对图1中的沟槽结构的放大后结构示意图；如图3所示，为了便于阶梯状表面的分布，沟槽侧壁呈弧形，在这些弧形的沟槽侧壁的表面从上至下分布有若干个呈阶梯状的台阶，其中，每个台阶的上表面301为水平面，侧表面302为竖直的表面，该侧表面302和上表面301的夹角呈90°。在该若干台阶中，每级台阶的高度（即在台阶的竖直方向上延伸的距离）可设定为相同也可设定为不同，同样，每级台阶的深度（即在台阶水平方向上延伸的距离）也可设定为相同的或不同的。虽然上述的高度和深度可设置为相同的也可设置为不同的，但是必须保证当样品粘附时，可以将样品需要被粘附的一个面完全粘附于台阶的表面（上表面或侧表面），也就是说，样品粘附于台阶的表面时不能出现样品的被粘附的表面中有部分区域未与台阶的表面粘附的情况，因为这样可能引起样品的固定不完全，而增加样品脱落的风险，所以针对样品的尺寸不同，本发明的金属网中的沟槽边缘上台阶的深度和高度可以进行适当调整。

当样品被粘附在本发明的金属网上时，可根据样品需要被减薄的断面不同分为几种放置方式，图4中绘示了制备平面样品时的样品粘放位置，图中的两个样品均呈楔形，为了便于区分，将其分别定义为第一样品401和第二样品402，该第一样品401和第二样品402均粘附于本发明金属网台阶的上表面，对第一样品401和第二样品402进行这样的粘附，以便于对第一样品和第二样品的平面（411、421）进行制备。图5中绘示了制备断面样品时的样品粘放位置，图中的样品均呈楔形，分别为第三样品503和第四样品504，其中第三样品503粘附于本发明金属网台阶的上表面，第四样品504粘附于本发明金属网台阶的侧表面，以便于对第三样品531和第四样品541的断面进行制备。

通过图4和图5可以看出，采用本发明的金属网对样品进行粘附时，由于样品粘附处为台阶状的结构，所以即使样品在粘附时没有完全粘附于台阶的表面，脱落后会掉落到下一级或者下几级台阶上，并不会导致脱落后的样品滑落至其他地方。另外，通过该阶梯状的台阶结构，能够同时在不同的台阶上放置样品，从而使得可以满足同时粘放不同TEM观测要求的样品且相互不受影响的要求。

对于上述的本发明的金属网可以采用由不同的金属制成，但优选可采用铜。

综上所述，本发明承载和固定TEM样品的金属网通过在将沟槽侧壁设置成阶梯状的台阶结构，以使得在粘放样品时能够同时放置多个样品，并且当样品粘放不牢固发生脱落时，会顺势掉落到下级台阶上，从而降低了样品遗失的可能性。对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims

1.一种承载和固定TEM样品的金属网，其特征在于，所述金属网的底部为向下弯曲的弧形，所述金属网的顶部设有若干凹槽；

2.如权利要求1所述的承载和固定TEM样品的金属网，其特征在于，每个所述台阶的上表面和侧表面均为平面。

3.如权利要求1所述的承载和固定TEM样品的金属网，其特征在于，每个所述台阶的上表面和侧表面所呈的角度为直角。

4.如权利要求3所述的承载和固定TEM样品的金属网，其特征在于，每个所述台阶的上表面为水平设置，每个所述台阶的侧表面为竖直设置。

5.如权利要求1所述的承载和固定TEM样品的金属网，其特征在于，每个所述台阶的高度大于所述TEM样品的长度、宽度和高度。

6.如权利要求1所述的承载和固定TEM样品的金属网，其特征在于，每个所述台阶的长度大于所述TEM样品的长度、宽度和高度。

7.如权利要求1所述的承载和固定TEM样品的金属网，其特征在于，所述金属网的材质为铜。

8.如权利要求1所述的承载和固定TEM样品的金属网，其特征在于，所述金属网的中部设置有矩形的镂空。