用于制备透射电子显微镜的样品的方法.pdf

(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CN113820340A(43)申请公布日2021.12.21(21)申请号202110659873.3G01N23/22(2018.01)(22)申请日2021.06.15(30)优先权数据20179637.22020.06.12EP(71)申请人IMEC非营利协会地址比利时勒芬(72)发明人E·范科耶N·博斯曼P·卡罗兰(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100代理人钱盛赟陈斌(51)Int.Cl.G01N23/2202(2018.01)G01N1/28(2006.01)G01N23/04(2018.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称用于制备透射电子显微镜的样品的方法(57)摘要提供了一种衬底，该衬底在其表面上包括由给定形貌限定的图案化区域。该衬底将被加工以获得该衬底的切片形式的TEM样品。根据本发明的方法，通过在该衬底的与该图案化区域隔开的局部目标区域上沉积对比材料层来在该形貌上沉积对比材料的共形层。该材料是通过电子束诱导沉积(EBID)来沉积的。沉积参数，沉积在目标区域中的层的厚度以及所述目标区域到该图案化区域的距离，使得对比材料的共形层被形成在该图案化区域的形貌上。在此之后是保护层的沉积，这不破坏图案化区域中的形貌，因为该形貌受共形层保护。TEM样品以本领域内已知的方式，例如通过FIB，来制备。共形对比层提供与保护层的良好对比度，由此允许高质量的TEM分析。CN113820340ACN113820340A权利要求书1/1页1.一种用于制备透射电子显微镜TEM的样品的方法，包括以下步骤：提供衬底(1、2)，所述衬底在其表面上包括图案化区域(8)，所述图案化区域(8)包括限定形貌的图案特征(3)，在所述图案化区域(8)上沉积保护层(10)，通过移除所述衬底的薄切片(4)的任一侧的材料来以所述切片的形式产生所述样品，所述切片与至少数个所述特征(3)横向定向，以便通过TEM来可视化所述特征，特征在于，所述方法进一步包括：在沉积所述保护层(10)的步骤之前的，通过在与所述图案化区域(8)隔开的至少一个目标区域(6)中局部沉积对比材料层(5)来在所述形貌上产生对比层(7)的步骤，其中所述局部沉积由只对所述至少一个目标区域(6)施加的电子束诱导沉积来执行，以使得所述对比材料的一部分也被沉积在所述目标区域(6)周围，由此在所述图案化区域(8)中的所述特征中的至少某一些特征上形成所述对比材料的共形层(7)。2.如权利要求1所述的方法，其中所述图案化区域的所述特征(3)由聚合物形成，并且其中所述对比材料是重金属，例如Pt。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述特征是由给定宽度、高度和间距限定的平行线(3)，所述图案化区域(8)是此类线的阵列，并且所述至少一个目标区域(6)位于所述阵列的一侧，在横向于所述线(3)的方向上与所述阵列间隔开。4.如权利要求1所述的方法，其中所述对比材料被沉积在单个目标区域(6)中，并且其中所述共形层(7)的厚度因变于距所述目标区域(6)的距离而减小。5.如权利要求1所述的方法，其中所述对比材料被沉积在两个或更多个目标区域(6a、6b)中，并且所述共形层通过以下操作来至少部分地形成：添加作为将在所述两个或更多个目标区域(6a、6b)中沉积所述对比材料的结果而形成的共形层(7a、7b)。6.使用电子束诱导沉积来将对比材料层沉积在包括限定形貌的图案特征(3)的图案化区域(8)上，这通过将所述对比材料层(5)局部沉积在与所述图案化区域(8)隔开的至少一个目标区域(6)中，使得所述对比材料的一部分也被沉积在所述目标区域(6)周围，由此在所述图案化区域(8)中的至少一些特征上形成所述对比材料的共形层(7)。2CN113820340A说明书1/4页用于制备透射电子显微镜的样品的方法技术领域[0001]本发明涉及透射电子显微镜(TEM)的领域，尤其涉及用于制备TEM样品以可视化如在半导体加工中产生的纳米级结构的方法。背景技术[0002]透射电子显微镜广泛用于半导体行业，用于观察晶体管和存储器结构的最精细细节，直至原子级。困难的步骤之一是透射电子显微镜样品制备。这是在聚焦离子束铣削(FIB)工具中完成的，由此从所研究的样品中取出数十纳米数量级的薄片。样品切片需要足够薄以显示电子透明度。为了保护结构本身不在制备薄片时被铣削，需要掩模和保护层。该保护层可通过各种方法来涂敷：旋涂、物理气相沉积、化学气相沉积、蒸发或这些方法中的顺序应用的两种或多种方法的组合。然而，具有聚合物顶面的样品(例如包括图案化的聚合物光刻胶层)容易被上述任何方法破坏，或者这些样品未展现出与保护层的足够对比度以至于无法在透射电子显微镜观察期间被区分。