[发明专利]采用FIB制备测试样品的方法以及测试样品

说明书

本发明涉及一种采用FIB制备测试样品的方法及一种测试样品，所述方法包括：提供具有一目标层的预处理样品，所述目标层具有相对的第一表面和第二表面；将所述预处理样品固定于样品台；沿朝向所述目标层第一表面和/或第二表面的方向，采用离子束对所述预处理样品进行第一减薄，将所述预处理样品厚度减薄至预设厚度；形成贯穿所述预处理样品的若干通孔；继续对形成有所述通孔的预处理样品进行第二减薄，直至将所述目标层减薄至目标厚度。上述方法可以避免目标层在减薄过程中产生形变。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种采用FIB制备测试样品的方法。

背景技术

利用聚焦离子束(FIB)因其样品制备精度高、速度快已经成为特殊样品制备、精细结构加工的重要方法，被广泛用于制备TEM(投射电子显微镜)、SEM(扫描电子显微镜)以及EBSD(电子背散射衍射电子显微镜)测试样品。

芯片工艺在调整过程中，常常会需要研究各膜层的生长条件、微观结构、膜间结合力等性能，为结构样的制备提供数据参考和支持。

通过FIB制备样品时，有些待测试膜层由于沉积工艺、材料特性等会在被减薄后由于内应力而发生形变，无法准确进行准确的测量。

例如，需要对目标材料层进行EBSD测试时，通过FIB制备的目标材料层的样品，会产生形变，严重影响晶面的布拉格衍射以及菊池花样的产生，进而影响测试结果的准确性。进一步的，对于EBSD测试，需要样品的有效面积较大，例如大于9um²，而采用现有的FIB制备技术，样品的有效面积越大，越容易发生形变，因此很难获得满足要求的EBSD测试样品。

因此，如何在采用FIB制备样品时，如何避免样品发生形变，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种采用FIB制备测试样品的测试方法及测试样品，可以避免目标层在减薄过程中发生形变。

本发明提供一种采用FIB制备测试样品的方法包括：提供具有一目标层的预处理样品，所述目标层具有相对的第一表面和第二表面；将所述预处理样品固定于样品台；沿朝向所述目标层第一表面和/或第二表面的方向，采用离子束对所述预处理样品进行第一减薄，将所述预处理样品厚度减薄至预设厚度；形成贯穿所述预处理样品的若干通孔；继续对形成有所述通孔的预处理样品进行第二减薄，直至将所述目标层减薄至目标厚度。

可选的，将所述预处理样品固定于样品台的方法包括：仅将所述目标层的一侧边缘与所述样品台之间固定。

可选的，所述通孔直径为100nm～200nm，均匀分布于所述预处理样品内。

可选的，所述第二减薄的离子束加速电压小于所述第一减薄的离子束加速电压。

可选的，所述预设厚度为200nm～300nm。

可选的，所述目标厚度为30nm～50nm。

可选的，所述第二减薄后的所述目标层内的非晶层厚度小于5nm。

可选的，所述目标层为物理气相沉积层。

可选的，所述第一减薄和所述第二减薄的过程中，对所述预处理样品的两侧依次进行交替循环减薄。

本发明的技术方案还提供采用上述方法形成的测试样品，包括：目标层，所述目标层内具有通孔，所述通孔贯穿所述目标层。

可选的，所述通孔直径为100nm～200nm，均匀分布于所述目标层内。

可选的，所述目标层的厚度为30nm～50nm。

可选的，所述目标层内的非晶层厚度小于5nm。

可选的，所述目标层为物理气相沉积层。