透射电镜样品的制备方法.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CN106442072A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201611191297.X(22)申请日2016.12.21(71)申请人武汉新芯集成电路制造有限公司地址430205湖北省武汉市东湖开发区高新四路18号(72)发明人高慧敏张顺勇汤光敏卢勤(74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)31237代理人屈蘅李时云(51)Int.Cl.G01N1/28(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称透射电镜样品的制备方法(57)摘要本发明提供了一种透射电镜样品的制备方法，首先在芯片的正面粘贴一金属环；然后剥离所述芯片的背面至所需观测的结构层；最后切除所述金属环外围的芯片，保留了所述金属环连同所述金属环内的芯片，形成最终的透射电镜样品。此时整个金属环的内部均为薄区，进一步的，所述样品的面积已达mm2级别，实现了大面积透射电镜观测的效果，透射电镜能够对该样品进行大面积观测以寻找失效结构。CN106442072ACN106442072A权利要求书1/1页1.一种透射电镜样品的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在芯片的正面粘贴一金属环；剥离所述芯片的背面至所需观测的结构层；切除所述金属环外围的芯片，保留所述金属环连同所述金属环内的芯片，形成透射电镜样品。2.如权利要求1所述的透射电镜样品的制备方法，其特征在于，在芯片的正面粘贴一金属环之前，所述透射电镜样品的制备方法还包括：对所述芯片的正面进行研磨，直至所述所需观测的结构层。3.如权利要求1所述的透射电镜样品的制备方法，其特征在于，剥离所述芯片的背面至所需观测的结构层包括：将所述芯片的正面粘贴在一载体的顶部，在所述载体的底部粘上支撑物；去除所述芯片背面的硅衬底；逐层剥离所述芯片的背面至所需观测的结构层。4.如权利要求3所述的透射电镜样品的制备方法，其特征在于，去除所述芯片背面的硅衬底包括：对所述芯片背面的硅衬底进行研磨，去除部分厚度的硅衬底；通过化学蚀刻去除所述芯片背面剩余的硅衬底。5.如权利要求1所述的透射电镜样品的制备方法，其特征在于，在切除所述金属环外围的芯片前，所述透射电镜样品的制备方法还包括：将剥离后的芯片放入有机溶剂浸泡干净。6.如权利要求1所述的透射电镜样品的制备方法，其特征在于，所述所需观测的结构层是所述芯片中失效地址电路单元所在的结构层。7.如权利要求1所述的透射电镜样品的制备方法，其特征在于，通过热凝胶在所述芯片的正面粘贴所述金属环。8.如权利要求7所述的透射电镜样品的制备方法，其特征在于，所述金属环包围所述芯片上的失效地址电路单元。9.如权利要求8所述的透射电镜样品的制备方法，其特征在于，所述金属环的材料为铜或钼。10.如权利要求9所述的透射电镜样品的制备方法，其特征在于，所述金属环为椭圆环。11.如权利要求10述的透射电镜样品的制备方法，其特征在于，所述椭圆环长轴的长度最大为3mm。12.如权利要求3所述的透射电镜样品的制备方法，其特征在于，通过热熔胶将所述芯片的正面粘贴在所述载体的顶部。13.如权利要求3所述的透射电镜样品的制备方法，其特征在于，所述载体为玻璃片。14.如权利要求3所述的透射电镜样品的制备方法，其特征在于，所述支撑物为铁块。15.如权利要求4所述的透射电镜样品的制备方法，其特征在于，通过球磷酸进行化学蚀刻去除所述芯片背面剩余的硅衬底。16.如权利要求15所述的透射电镜样品的制备方法，其特征在于，在60℃～100℃的温度下进行所述化学蚀刻。17.如权利要求5所述的透射电镜样品的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为丙酮。2CN106442072A说明书1/3页透射电镜样品的制备方法技术领域[0001]本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种透射电镜样品的制备方法。背景技术[0002]透射电子显微镜(TransmissionElectronMicroscopy，缩写TEM，简称透射电镜)由于具有超高的分辨率和极强的分析功能，已经成为先进工艺半导体行业中进行材料结构分析、半导体失效分析的非常重要的工具和手段。其中，在透射电镜进行分析过程中最为重要的莫过于透射电镜样品的制备。[0003]在半导体失效分析过程中，首先需要将芯片失效地址制备成厚度约0.1um，面积约30um2～200um2的样品，再通过透射电镜观测样品是否有结构上的异常。现有透射电镜观测样品制备的面积范围，经常是针对某个或者某几十个器件的物理地址结构(um2级别)，但如果需要利用透射电镜进行大面积观测(mm2级别)以寻找失效结构，目前尚未有可行的方法来制备出这样的样品。[0004]因此需要发明一种新颖的透射电镜样品的制备方法，用于制备大面积平面透射电镜样品，增加