承載和固定tem樣品的金屬網(wǎng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)，所述金屬網(wǎng)的底部為向下彎曲的弧形，所述金屬網(wǎng)的頂部設(shè)有若干凹槽；每個所述凹槽的側(cè)壁均設(shè)置有若干呈階梯狀分布的臺階，且所述臺階沿所述凹槽的側(cè)壁向凹槽內(nèi)逐漸延伸直至所述凹槽的底部。本發(fā)明將TEM樣品制備工藝中用于固定和承載樣品的金屬網(wǎng)中固定樣品的部分設(shè)置成階梯狀的臺階結(jié)構(gòu)，使得可以一次性地放置多個樣品以進行TEM觀測；另外樣品可以粘放于臺階的上表面上，相對于粘放于側(cè)表面上而言，降低了脫落的可能性；另外，本發(fā)明的階梯狀臺階結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可以使得當(dāng)粘放的樣品發(fā)生掉落時，減少樣品遺失的幾率。
【專利說明】承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制備工藝中的輔助器具，尤其涉及一種承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，半導(dǎo)體器件的尺寸正在逐步成比例縮小，其關(guān)鍵尺寸變得越來越小，逐漸從90nm到45nm再到28nm，對于關(guān)鍵尺寸越來越小的半導(dǎo)體器件，通常采用FIB (聚焦等離子束)和Omniprobe (納米操作器)來制備TEM (透射電鏡)樣品，因為用Omniprobe配合FIB來進行制樣可以達(dá)到非常好的效果，即樣品可以被制得很薄，基本可以滿足TEM觀測關(guān)鍵尺寸的形貌分析。
[0003]中國專利(CN 101644642A)和美國專利(N0.6420722)中均記載了在FIB內(nèi)進行原位取樣的方法，該原位取樣技術(shù)是一系列FIB研磨和樣品移動步驟，用于產(chǎn)生具體與位置相關(guān)的樣本，用于在TEM或其他分析儀器中進行隨后的觀察。在原位取樣過程中，包含感興趣區(qū)域的材料樣品(通常是楔形的)首先通過FIB中的離子束研磨過程從塊樣品如半導(dǎo)體晶片或模具中完全分離出來。然后用內(nèi)部納米操縱器與離子束輔助化學(xué)氣相沉積工藝結(jié)合進行取樣樣品的去除，該CVD工藝可用FIB工具獲得。合適的納操縱器系統(tǒng)是OmnipiObeInc.,制造的。然后將TEM樣品架定位在FIB的視場中，且用納米操縱器使取樣樣品降到樣品架的邊緣。然后用FIB真空室內(nèi)的CVD金屬沉積量將樣品固定到TEM樣品架上。一旦樣品連接到該TEM樣品架上，探針針尖就通過離子研磨與樣品分離。然后可以使用傳統(tǒng)的FIB研磨步驟對樣品進行研磨，以準(zhǔn)備出一個薄的區(qū)域，用于進行TEM檢驗或其他分析。
[0004]由于，對樣品進行TEM觀測需要對樣品進行相應(yīng)的承托和固定，通常會將樣品固定于Grid (銅網(wǎng))上。具體的方法是，找到銅網(wǎng)101溝槽側(cè)壁上最突出的部位鍍Pt (鉬)，以粘附樣品102，如圖1所示。但是，目前使用的銅網(wǎng)通常會由于其邊緣表面的粗糙程度不理想，所以比較難將樣品粘在銅網(wǎng)上，從而導(dǎo)致無法進一步制備TEM樣品。
[0005]另外，可能由于在鍍鉬的量不夠，還會出現(xiàn)樣品被固定在銅網(wǎng)上后，其粘附時間不長，在工藝過程中掉落的情況。這樣就會造成樣品的遺失，進而使得工藝不能正常地完成，造成時間上浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)。
[0007]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
[0008]一種承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)，其中，所述金屬網(wǎng)的底部為向下彎曲的弧形，所述金屬網(wǎng)的頂部設(shè)有若干凹槽；
[0009]每個所述凹槽的側(cè)壁均設(shè)置有若干呈階梯狀分布的臺階，且所述臺階沿所述凹槽的側(cè)壁向凹槽內(nèi)逐漸延伸直至所述凹槽的底部。
[0010]所述的承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)，其中，每個所述臺階的上表面和側(cè)表面均為平面。
[0011]所述的承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)，其中，每個所述臺階的上表面和側(cè)表面所呈的角度為直角。
[0012]所述的承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)，其中，每個所述臺階的上表面為水平設(shè)置，每個所述臺階的側(cè)表面為豎直設(shè)置。
[0013]所述的承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)，其中，每個所述臺階的高度大于所述TEM樣品的長度、寬度和高度。
[0014]所述的承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)，其中，每個所述臺階的長度大于所述TEM樣品的長度、寬度和高度。
[0015]所述的承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)，其中，所述金屬網(wǎng)的材質(zhì)為銅。
[0016]所述的承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)，其中，所述金屬網(wǎng)的中部設(shè)置有矩形的鏤空。
[0017]上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點或有益效果:
[0018]本發(fā)明將TEM樣品制備工藝中用于固定和承載樣品的金屬網(wǎng)中固定樣品的部分設(shè)置成階梯狀的臺階結(jié)構(gòu)，使得可以一次性地放置多個樣品以進行TEM觀測；另外樣品可以粘放于臺階的上表面(即水平面)上，相對于粘放于側(cè)表面上而言，降低了脫落的可能性；另外，本發(fā)明的階梯狀臺階結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可以使得當(dāng)粘放的樣品發(fā)生掉落時，減少樣品遺失的幾率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]參考所附附圖，以更加充分的描述本發(fā)明的實施例。然而，所附附圖僅用于說明和闡述，并不構(gòu)成對本發(fā)明范圍的限制。
[0020]圖1是在現(xiàn)有的銅環(huán)上粘放TEM樣品的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明實施例中金屬網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明實施例中金屬網(wǎng)中溝槽結(jié)構(gòu)的放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4是本發(fā)明實施例中在金屬網(wǎng)上粘放樣品進行平面樣品制備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5是本發(fā)明實施例中在金屬網(wǎng)上粘放樣品進行斷面樣品制備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]本發(fā)明提供一種承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)，應(yīng)用于TEM樣品的制備工藝中，尤其適用于采用OmnipiObe納操縱系統(tǒng)進行的TEM樣品制備工藝中。可用于技術(shù)節(jié)點為大于等于130nm、90nm、65/55nm、45/40nm、32nm/28nm或小于等于22nm等的工藝中；可用于Logic、Memory、RF、HV> Analog/Power、MEMS> CIS、Flash、eFlash、Package 等技術(shù)平臺中。
[0026]本發(fā)明的主要思想是通過將現(xiàn)有的TEM樣品制備工藝中所使用的銅網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進行改進，將其用于粘附樣品的表面結(jié)構(gòu)變?yōu)殡A梯狀，使得樣品可以被粘附于階梯狀的臺階表面，從而完成對樣品的固定。
[0027]下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明的承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)進行詳細(xì)說明。
[0028]圖2是本發(fā)明實施例中承載和固定TEM樣品金屬網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖2所示，金屬網(wǎng)整體呈半圓形，其中金屬網(wǎng)的下部為半圓形中的弧形，在金屬網(wǎng)的上部設(shè)置有若干溝槽201 (圖中為2個)，這些溝槽的邊緣用于粘附TEM樣品，以對樣品進行后續(xù)進一步的制備。
[0029]圖3是對圖1中的溝槽結(jié)構(gòu)的放大后結(jié)構(gòu)示意圖；如圖3所示，為了便于階梯狀表面的分布，溝槽側(cè)壁呈弧形，在這些弧形的溝槽側(cè)壁的表面從上至下分布有若干個呈階梯狀的臺階，其中，每個臺階的上表面301為水平面，側(cè)表面302為豎直的表面，該側(cè)表面302和上表面301的夾角呈90°。在該若干臺階中，每級臺階的高度(即在臺階的豎直方向上延伸的距離)可設(shè)定為相同也可設(shè)定為不同，同樣，每級臺階的深度(即在臺階水平方向上延伸的距離)也可設(shè)定為相同的或不同的。雖然上述的高度和深度可設(shè)置為相同的也可設(shè)置為不同的，但是必須保證當(dāng)樣品粘附時，可以將樣品需要被粘附的一個面完全粘附于臺階的表面(上表面或側(cè)表面)，也就是說，樣品粘附于臺階的表面時不能出現(xiàn)樣品的被粘附的表面中有部分區(qū)域未與臺階的表面粘附的情況，因為這樣可能引起樣品的固定不完全，而增加樣品脫落的風(fēng)險，所以針對樣品的尺寸不同，本發(fā)明的金屬網(wǎng)中的溝槽邊緣上臺階的深度和高度可以進行適當(dāng)調(diào)整。
[0030]當(dāng)樣品被粘附在本發(fā)明的金屬網(wǎng)上時，可根據(jù)樣品需要被減薄的斷面不同分為幾種放置方式，圖4中繪示了制備平面樣品時的樣品粘放位置，圖中的兩個樣品均呈楔形，為了便于區(qū)分，將其分別定義為第一樣品401和第二樣品402，該第一樣品401和第二樣品402均粘附于本發(fā)明金屬網(wǎng)臺階的上表面，對第一樣品401和第二樣品402進行這樣的粘附，以便于對第一樣品和第二樣品的平面(411、421)進行制備。圖5中繪示了制備斷面樣品時的樣品粘放位置，圖中的樣品均呈楔形，分別為第三樣品503和第四樣品504，其中第三樣品503粘附于本發(fā)明金屬網(wǎng)臺階的上表面，第四樣品504粘附于本發(fā)明金屬網(wǎng)臺階的側(cè)表面，以便于對第三樣品531和第四樣品541的斷面進行制備。
[0031]通過圖4和圖5可以看出，采用本發(fā)明的金屬網(wǎng)對樣品進行粘附時，由于樣品粘附處為臺階狀的結(jié)構(gòu)，所以即使樣品在粘附時沒有完全粘附于臺階的表面，脫落后會掉落到下一級或者下幾級臺階上，并不會導(dǎo)致脫落后的樣品滑落至其他地方。另外，通過該階梯狀的臺階結(jié)構(gòu)，能夠同時在不同的臺階上放置樣品，從而使得可以滿足同時粘放不同TEM觀測要求的樣品且相互不受影響的要求。
[0032]對于上述的本發(fā)明的金屬網(wǎng)可以采用由不同的金屬制成，但優(yōu)選可采用銅。
[0033]綜上所述，本發(fā)明承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)通過在將溝槽側(cè)壁設(shè)置成階梯狀的臺階結(jié)構(gòu)，以使得在粘放樣品時能夠同時放置多個樣品，并且當(dāng)樣品粘放不牢固發(fā)生脫落時，會順勢掉落到下級臺階上，從而降低了樣品遺失的可能性。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)，其特征在于，所述金屬網(wǎng)的底部為向下彎曲的弧形，所述金屬網(wǎng)的頂部設(shè)有若干凹槽； 每個所述凹槽的側(cè)壁均設(shè)置有若干呈階梯狀分布的臺階，且所述臺階沿所述凹槽的側(cè)壁向凹槽內(nèi)逐漸延伸直至所述凹槽的底部。
2.如權(quán)利要求1所述的承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)，其特征在于，每個所述臺階的上表面和側(cè)表面均為平面。
3.如權(quán)利要求1所述的承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)，其特征在于，每個所述臺階的上表面和側(cè)表面所呈的角度為直角。
4.如權(quán)利要求3所述的承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)，其特征在于，每個所述臺階的上表面為水平設(shè)置，每個所述臺階的側(cè)表面為豎直設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1所述的承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)，其特征在于，每個所述臺階的高度大于所述TEM樣品的長度、寬度和高度。
6.如權(quán)利要求1所述的承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)，其特征在于，每個所述臺階的長度大于所述TEM樣品的長度、寬度和高度。
7.如權(quán)利要求1所述的承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)，其特征在于，所述金屬網(wǎng)的材質(zhì)為銅。
8.如權(quán)利要求1所述的承載和固定TEM樣品的金屬網(wǎng)，其特征在于，所述金屬網(wǎng)的中部設(shè)置有矩形的鏤空。
【文檔編號】H01J37/20GK103646839SQ201310554617
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】史燕萍 申請人:上海華力微電子有限公司