[发明专利]一种获取高清晰聚焦离子束加工截面图像的方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种失效分析的方法，特别涉及一种获取聚焦离子束加工截面样品图像的方法。

 

背景技术

在失效分析的分析工具中，聚焦离子束仪作为一种重要的纳米微科加工工具，广泛地应用于小尺寸结构分析、物理曲线点截面切割、透射电镜样品制备等领域。聚焦离子束是将液态金属Ga+离子源产生的离子束经过离子枪加速、聚焦后照射于样品表面，用强电流离子束对表面原子进行剥离，以完成微米、纳米级表面形貌加工。通常是以物理溅射的方式搭配化学气体反应，有选择性的剥除金属氧化硅层或者沉积金属层。

一般聚焦离子束又可以分为单束型和双束型，通常单束型指的是只有离子束的聚焦离子束。离子束主要应用于样品截面加工；而双束型指的是除了离子束之外，还有可以用来进行形貌观察的电子束，而且电子束与离子束存在52°夹角，可以实现离子束截面加工的同时，电子束观察的精细分析。

但是，下述两种情况下，获得的扫描电子显微镜的图像清晰度不够高，需要进行一定的提高：

1、单束聚焦离子束加工，无电子束成像机制，当然离子束加工后，可以倾斜一定角度后通过离子束观察之前离子束加工的截面，但清晰度比二次电子成像的清晰度低；

2、使用双束型聚焦离子束，由于截面是被离子束经过粗切、细抛加工而成，实际上截面所有的结构被抛平了，没有截面高度的区别，成像清晰度低，特别是各个结构的界面并不清晰。

因此，如何提高聚焦离子束截面样品图像的清晰度成为该技术领域亟待解决的问题。

 

发明内容

为解决现有技术方案中获得的聚焦离子束截面图像清晰度低的问题，本发明提供以下技术方案：

一种获取高清晰聚焦离子束加工截面图像的方法，该方法包括以下步骤：

A、将需要进行分析的样品置于聚焦离子束仪中进行截面切抛加工，得到样品截面；

B、将样品从聚焦离子束仪中取出，使用腐蚀液对样品进行截面腐蚀；

C、将样品截面进行冲洗和吹干；

D、将样品放入场发射电子显微镜中，找到截面后倾斜30°～45°，进行截面的二次电子像观察，获得高清晰的聚焦离子束截面样品图像。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤B中腐蚀液为BOE药液或者按照HF：H₂O=1：10的体积比配制的药液。

作为本发明的另一种优选方案，所述HF的浓度为49%。

作为本发明的再一种优选方案，所述步骤B中腐蚀液对样品进行腐蚀的时间为3～6秒。

本发明有如下优点：本发明方法能够有效、高质量地获得高清晰的聚焦离子束截面样品图像，为失效分析提供结构截面分界清楚的截面形貌信息。

 

附图说明

   图1 本发明方法获得的0.5um工艺Metal层与AL Via的截面结构图像；

   图2 本发明方法获得的LOCOS场隔离的鸟嘴轮廓图像。

        

具体实施方式

下面对该工艺实施例作详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。

一种获取高清晰聚焦离子束加工截面图像的方法，该方法包括以下步骤：

A、将需要进行分析的样品置于聚焦离子束仪中进行截面切抛加工，得到样品截面；

B、将样品从聚焦离子束仪中取出，使用腐蚀液对样品进行截面腐蚀，腐蚀液为按照HF：H₂O=1：10的体积比配制的药液，其中HF浓度为49%，腐蚀时间为5秒；

C、将样品截面进行冲洗和吹干；

D、将样品放入场发射电子显微镜中，找到截面后倾斜30°～45°，进行截面的二次电子像观察，获得高清晰的聚焦离子束截面样品图像。