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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114113154A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202010896075.8(22)申请日2020.08.31(71)申请人上海华力集成电路制造有限公司地址201315上海市浦东新区中国(上海)自由贸易试验区康桥东路298号1幢1060室(72)发明人陈强邱燕蓉高金德(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211代理人郭四华(51)Int.Cl.G01N23/02(2006.01)G01N23/20008(2018.01)G01N1/28(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图6页(54)发明名称TEM样品的制备方法(57)摘要本发明公开了一种TEM样品的制备方法,包括步骤:步骤一、提供具有孔洞的薄膜样品;步骤二、使用FIB对薄膜样品的目标区域进行TEM样品的第一次前后面切割,切割后TEM样品具有第一厚度且孔洞在TEM样品的前面或后面暴露;步骤三、采用ALD沉积工艺形成第一材料层将所述TEM样品中孔洞填满;步骤四、使用FIB对应薄膜样品的目标区域进行TEM样品的第二次前后面切割,切割后TEM样品具有目标厚度。本发明能减少或消除和薄膜样品中的孔洞相关的离子束拉痕,从而能提高TEM样品的质量和制样成功率,还具有操作简单和成本低的优点。CN114113154ACN114113154A权利要求书1/2页1.一种TEM样品的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、提供具有孔洞的薄膜样品,在所述薄膜样品中选定用于形成TEM样品的目标区域;步骤二、使用FIB对所述薄膜样品的目标区域进行所述TEM样品的第一次前后面切割,所述第一前后面切割后所述TEM样品的前后面之间具有第一厚度,所述孔洞在所述TEM样品的前面或后面暴露,所述第一厚度要求保证后续步骤三中ALD沉积工艺能将所述孔洞填满;步骤三、采用ALD沉积工艺形成第一材料层将所述TEM样品中孔洞填满;步骤四、使用FIB对应所述薄膜样品的目标区域进行所述TEM样品的第二次前后面切割,所述第二前后面切割后所述TEM样品的前后面之间具有第二厚度,所述第二厚度小于所述第一厚度且所述第二厚度为目标厚度。2.如权利要求1所述的TEM样品的制备方法,其特征在于:所述薄膜样品包括半导体衬底、形成于半导体衬底正面的具有图形结构的半导体器件层和保护层,所述薄膜样品具有长方体结构,所述薄膜样品的底部表面为所述半导体衬底的底部表面,所述薄膜样品的顶部表面为所述保护层的顶部表面,所述薄膜样品包括由长和高组成的两个相对的第一侧面和第二侧面以及由宽和高组成的两个相对的第三侧面和第四侧面。3.如权利要求2所述的TEM样品的制备方法,其特征在于:所述TEM样品的正面和反面和所述薄膜样品的第一侧面和第二侧面平行。4.如权利要求2所述的TEM样品的制备方法,其特征在于:步骤二中,所述第一次前后面切割是从所述半导体衬底的顶部表面向底部表面的方向切割。5.如权利要求2所述的TEM样品的制备方法,其特征在于:步骤二中,所述第一次前后面切割是从所述半导体衬底的底部表面向顶部表面的方向切割。6.如权利要求2所述的TEM样品的制备方法,其特征在于:步骤四中,所述第二次前后面切割是从所述半导体衬底的顶部表面向底部表面的方向切割。7.如权利要求2所述的TEM样品的制备方法,其特征在于:步骤四中,所述第二次前后面切割是从所述半导体衬底的底部表面向顶部表面的方向切割。8.如权利要求1所述的TEM样品的制备方法,其特征在于:所述第一厚度为100nm~200nm。9.如权利要求8所述的TEM样品的制备方法,其特征在于:所述第二厚度为10nm~80nm。10.如权利要求2所述的TEM样品的制备方法,其特征在于:所述半导体衬底包括硅衬底。11.如权利要求1所述的TEM样品的制备方法,其特征在于:步骤二中,在所述第一次前后面切割过程中会在所述TEM样品的正面或反面形成和所述孔洞相关的第一离子束拉痕,所述第一离子束拉痕位于对应的所述孔洞的底部。12.如权利要求11所述的TEM样品的制备方法,其特征在于:步骤四中,所述第一材料层使所述TEM样品的正面或反面在所述第二次前后面切割过程中不再形成离子束拉痕且在所述第二次前后面切割完成后所述第一离子束拉痕减少或消失。13.如权利要求1所述的TEM样品的制备方法,其特征在于:所述第一材料层的材料包括氧化铪,氧化铝。14.如权利要求2所述的TEM样品的制备方法,其特征在于:步骤一中所述薄膜样品的宽2CN114113154A权利要求书2/2页度作为厚度,所述薄膜样品的厚度为500nm以上。15.如权利要求14所述的TEM样品的制备方法,其特征在于:所述薄膜样品通过对所述半导体衬底组成的晶圆进行切割和减薄工