原子探针断层分析的样品及其制备方法、芯片.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115840062A(43)申请公布日2023.03.24(21)申请号202211176543.X(22)申请日2022.09.26(71)申请人长鑫存储技术有限公司地址230601安徽省合肥市经济技术开发区空港工业园兴业大道388号(72)发明人徐高峰王欣(74)专利代理机构北京律智知识产权代理有限公司11438专利代理师赵倩(51)Int.Cl.G01Q30/20(2010.01)H01L23/544(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图5页(54)发明名称原子探针断层分析的样品及其制备方法、芯片(57)摘要本公开实施例提供一种原子探针断层分析的样品及其制备方法、芯片。该制备方法包括：提供基底，基底具有阵列区和外围区；在阵列区执行第一半导体工艺，以形成第一半导体结构，在外围区同步执行第一半导体工艺中形成第一半导体结构的材料的工艺，在外围区形成堆叠的材料层；提取材料层并进行处理，保留待测材料层，形成样品。本公开实施例制备的样品，材料分布均匀，降低制备难度，简化工艺，提高了样品的完整性及表面的光洁度，提高了测试结果的准确度。CN115840062ACN115840062A权利要求书1/2页1.一种原子探针断层分析的样品的制备方法，其特征在于，包括：提供基底，所述基底具有阵列区和外围区；在所述阵列区执行第一半导体工艺，以形成第一半导体结构，在所述外围区同步执行所述第一半导体工艺中形成所述第一半导体结构的材料的工艺，在所述外围区形成堆叠的材料层；提取所述材料层并进行处理，保留待测材料层，形成样品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基底为半导体衬底，在所述阵列区执行第一半导体工艺之前，还包括：在所述外围区的所述半导体衬底上形成圆锥状的载柱。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述载柱的材料为半导体材料和导体材料中的至少一种。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述外围区形成堆叠的材料层，包括：在所述载柱的表面共形地形成所述待测材料层。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：在所述外围区形成保护层，所述保护层完全覆盖所述载柱上的所述待测材料层；在所述外围区形成堆叠的材料层，还包括：在所述保护层上继续同步执行所述第一半导体工艺中形成所述第一半导体结构的材料的工艺，在所述保护层上形成非测试材料层。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：去除所述非测试材料层，露出所述保护层；提取所述材料层并进行处理，保留待测材料层，形成样品，包括：切割所述外围区中的目标区域，获得所述目标区域的所述半导体衬底及位于所述半导体衬底上的所述载柱、所述待测材料层和所述保护层；去除所述保护层，露出锥形的所述待测材料层，形成所述样品。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述保护层的材料为光刻胶、氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提取所述材料层并进行处理，保留待测材料层，形成样品，包括：利用聚焦离子束在目标区域切割所述材料层，形成包含所述待测材料层的样品条；将所述样品条的部分切断并固定到原子探针的基座上，形成待环切样品；环切所述待环切样品，形成圆锥状的所述样品。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述样品条底部具有第一金属层。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在提取所述材料层并进行处理之前，还包括：在所述材料层的表面形成第二金属层。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二金属层的材质为钨、铂和镍中的至少一种。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述阵列区中形成所述第一半导体结构和在所述外围区中形成堆叠的所述材料层后，还包括：在所述阵列区和所述外围区中同步执行第二半导体工艺，以在所述阵列区的所述第一半导体结构上以及所述外围区的所述材料层上分别形成第二半导体结构。2CN115840062A权利要求书2/2页13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基底包括：半导体衬底，具有所述阵列区和所述外围区；第三半导体结构，位于所述半导体衬底的所述阵列区和所述外围区。14.一种原子探针断层分析的样品，其特征在于，所述样品由权利要求1至13中任一项所述的方法制备，所述样品包括：依序堆叠的待测材料层。15.根据权利要求14所述的样品，其特征在于，还包括：半导体衬底；圆锥状的载柱，位于所述半导体衬底上，所述待测材料层共形地位于所述载柱的表面。16.一种芯片，其特征在于，所述芯片具有工作区和预留样品区，其中，所述工作区中具有第一半导体结构，所述第一半导体结构由第一半导体工艺形成；所述预留样品区具有堆叠的材料层，堆叠的所述材料层由所述第一半导体工艺中形成所述第一半导体结构的材料的