本實用新型涉及半導體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種TEM樣品承載裝置。

背景技術(shù)：

隨著半導體器件的特征尺寸逐漸減小，14nm工藝節(jié)點需要更高質(zhì)量的TEM(透射式電子顯微鏡)/STEM(掃描透射式電子顯微鏡)圖像來檢查程序文件，所以，需要提高TEM/STEM圖像的質(zhì)量，選擇合適的樣品承載裝置是FIB(聚焦離子射束)/TEM樣品制備的必要條件之一。

目前，根據(jù)不同的樣品制備技術(shù)有兩種結(jié)構(gòu)的樣品承載裝置，其一是利用具有碳膜的TEM銅網(wǎng)，如圖1所示，所述TEM銅網(wǎng)1’包括銅環(huán)11’、金屬網(wǎng)格12’以及附在所述金屬網(wǎng)格12’上的碳膜13’，樣品通過靜電吸附力粘在玻璃棒上，然后放置在金屬網(wǎng)格12’的碳膜13’上，該方式有可能會導致樣品從晶片到TEM銅網(wǎng)1’的轉(zhuǎn)移過程中或者是在從TEM銅網(wǎng)1’移動到TEM室的過程中樣品的丟失；該方式還有一個缺點是：在TEM分析中，碳膜13’會影響樣品對透射電子的通過，作為圖像的背底存在，嚴重影響TEM的圖片質(zhì)量，特別是在需要高分辨的場合，在進行成份分析的時候也會影響分析結(jié)果。第二種方式是將樣品通過金屬沉積(鎢或鉑)粘附在銅柵格2’上，如圖2所示，但是，第二種方式容易導致在裝載銅柵格2’到TEM樣品桿的時候銅柵格2’從TEM樣品桿3’(圖3所示)前面的孔31’中掉落下去，因為銅柵格2’多為半圓形結(jié)構(gòu)，其尺寸會略小于TEM樣品桿(holder)3’前面孔31’內(nèi)墊圈32’的尺寸，以致樣品掉落受損。通常來說，對于28nm樣品的裝載過程需要2個小時，而對于14nm的樣品由于尺寸更小則需要更多的時間，所以說，丟失并重新裝載一個樣品意味著要花費更多的時間和成本。

綜上所述，設計一種用于14nm工藝及以下且能夠避免樣品裝載過程中丟失和損壞以及獲得更好TEM圖像質(zhì)量的TEM樣品承載裝置實屬必要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種TEM樣品承載裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中低特征尺寸樣品裝載過程中樣品容易丟失和損壞以及獲得的TEM圖像質(zhì)量差的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種TEM樣品承載裝置，至少包括：柵格結(jié)構(gòu)，所述柵格結(jié)構(gòu)包括基底及位于所述基底一側(cè)向外延伸的至少一個附連元件，所述附連元件適于附連樣品；樣品載網(wǎng)，所述樣品載網(wǎng)為金屬網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，所述樣品載網(wǎng)對稱設于所述基底的兩端并與所述附連元件位于同一側(cè)，且所述樣品載網(wǎng)與所述基底的外輪廓構(gòu)成一大于半圓的結(jié)構(gòu)；碳膜，所述碳膜覆蓋于所述樣品載網(wǎng)上。

于本實用新型的一實施方式中，多個所述附連元件沿所述基底的邊緣間隔分布。

于本實用新型的一實施方式中，所述基底、所述附連元件以及所述樣品載網(wǎng)為一體成型結(jié)構(gòu)。

于本實用新型的一實施方式中，還包括辨識每個附連元件的辨識標記，所述辨識標記位于所述基底上并與所述附連元件一一對應。

于本實用新型的一實施方式中，所述樣品載網(wǎng)的網(wǎng)格為方格。

于本實用新型的一實施方式中，所述碳膜的厚度范圍為15nm-25nm。

于本實用新型的一實施方式中，所述樣品載網(wǎng)為銅網(wǎng)、鎳網(wǎng)或者鉬網(wǎng)。

于本實用新型的一實施方式中，所述基底和所述附連元件均為銅、鎳或鉬制成。

如上所述，本實用新型的TEM樣品承載裝置結(jié)合了現(xiàn)有技術(shù)中兩種樣品承載裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)點且避免了各自的缺點，具有以下有益效果：

1、很容易將柵格結(jié)構(gòu)裝載到TEM樣品桿上，節(jié)約裝載時間；

2、避免樣品在裝載過程中丟失；

3、防止承載裝置從TEM樣品桿的孔中掉落而損傷樣品；

4、實現(xiàn)高分辨率TEM/STEM的圖片；

5、TEM樣品承載裝置可以重復利用，節(jié)約成本。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中具有碳膜的TEM銅網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中銅柵格結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中TEM樣品桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實用新型的TEM樣品承載裝置的示意圖。

元件標號說明

1’ TEM銅網(wǎng)

11’ 銅環(huán)

12’ 金屬網(wǎng)格

13’ 碳膜

2’ 銅柵格

3’ TEM樣品桿

31’ 孔

32’ 墊圈

1 柵格結(jié)構(gòu)

11 基底

12 附連元件

13 辨識標記

2 樣品載網(wǎng)

3 碳膜

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。

請參閱圖4。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。

請參閱圖4，本實用新型提供一種TEM樣品承載裝置，至少包括：柵格結(jié)構(gòu)1，所述柵格結(jié)構(gòu)1包括基底11及位于所述基底11一側(cè)向外延伸的至少一個附連元件12，所述附連元件12適于附連樣品(圖中未示出)；樣品載網(wǎng)2，所述樣品載網(wǎng)2為金屬網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，所述樣品載網(wǎng)2對稱設于所述基底11的兩端并與所述附連元件12位于同一側(cè)，且所述樣品載網(wǎng)2與所述基底11的外輪廓構(gòu)成一大于半圓的結(jié)構(gòu)；碳膜3，所述碳膜3覆蓋于所述樣品載網(wǎng)2上。

由于所述樣品載網(wǎng)2與所述基底11的外輪廓(也即TEM樣品承載裝置的外輪廓)構(gòu)成一大于半圓的結(jié)構(gòu)，相對于現(xiàn)有技術(shù)中的銅柵格的外輪廓尺寸(約半個圓)更大。需要注意的是，圖4中所示TEM樣品承載裝置的外輪廓優(yōu)選為3/4個圓的大小，當然也可以是半圓至一個整圓之間的任一值，且所述TEM樣品承載裝置的尺寸與TEM樣品桿孔中墊圈的尺寸一致，防止所述TEM樣品承載裝置在裝載過程中從TEM樣品桿孔中掉落而損傷樣品。

需要注意的是，本實用新型TEM樣品承載裝置中的樣品載網(wǎng)2的作用不僅僅用于增大TEM樣品承載裝置的整體大小，也可以根據(jù)需要附著樣品用于TEM的觀察。

所述附連元件12適于附連樣品，包括對于聚焦離子束進行導向以沉積材料從而將樣品附連到所述附連元件12上，在某些示例中，將樣品附連到操縱器上包括通過束誘導沉積、濺射沉積、粘合劑、或靜電吸引來將樣品附連到操縱器上。

作為示例，多個所述附連元件12沿所述基底11的邊緣間隔分布，可用于附連多個樣品。

作為示例，所述基底11、所述附連元件12以及所述樣品載網(wǎng)2為一體成型結(jié)構(gòu)。

作為示例，還包括辨識每個附連元件12的辨識標記13，所述辨識標記13位于所述基底11上并與所述附連元件12一一對應。更多的附連元件12可以附連更多的樣品，并且最小化柵格加載和卸載循環(huán)可能會節(jié)省時間。但是為了輔助機器視覺識別這些樣品特征就需要對每一個附連元件12進行標記，這些辨識標記13可以是經(jīng)簡化的字母或其它幾何形狀符號。

作為示例，所述樣品載網(wǎng)2的網(wǎng)格為方格。方格的尺寸可以根據(jù)實際需要來設計，于一示例中，所述方格的尺寸為100μm×100μm。

作為示例，在柵格結(jié)構(gòu)1制造過程中沖壓、蝕刻或激光切割所述柵格結(jié)構(gòu)1。

作為示例，所述碳膜3的厚度范圍為15nm-25nm。非晶碳膜3可以協(xié)調(diào)出色的Ronchigram(倫奇圖)以便獲取高分辨率TEM/STEM圖像，以滿足14nm及以下節(jié)點技術(shù)，同時，薄膜3也可以承載樣品用于TEM的觀察。

作為示例，所述樣品載網(wǎng)2為銅網(wǎng)、鎳網(wǎng)或者鉬網(wǎng)。

作為示例，所述基底11和所述附連元件12均為銅、鎳或鉬制成。以降低對樣品的成分分析的干擾。

由于銅的價格成本較低，作為示例，所述TEM樣品承載裝置優(yōu)選銅材料。

綜上所述，本實用新型的TEM樣品承載裝置，至少包括柵格結(jié)構(gòu)1、樣品載網(wǎng)2以及碳膜3；所述柵格結(jié)構(gòu)1包括基底11及位于所述基底11一側(cè)向外延伸的至少一個附連元件12，所述附連元件12適于附連樣品；所述樣品載網(wǎng)2為金屬網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，所述樣品載網(wǎng)2對稱設于所述基底11的兩端并與所述附連元件12位于同一側(cè)，且所述樣品載網(wǎng)2與所述基底11的外輪廓構(gòu)成一大于半圓的結(jié)構(gòu)；所述碳膜3覆蓋于所述樣品載網(wǎng)2上。本實用新型的TEM樣品承載裝置結(jié)合了現(xiàn)有技術(shù)中兩種樣品承載裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)點且避免了各自的缺點，使得柵格結(jié)構(gòu)很容易裝載到TEM樣品桿上，節(jié)約裝載時間；避免樣品在裝載過程中丟失；防止承載裝置從TEM樣品桿的孔中掉落而損傷樣品；實現(xiàn)高分辨率TEM/STEM的圖片；TEM樣品承載裝置可以重復利用，節(jié)約成本。

上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。