[发明专利]样品的表征方法

说明书

公开了一种样品的表征方法，包括：对样品进行电子能量损失谱分析，获得所述目标层的第一电子能量损失谱；根据第一电子能量损失谱的零损谱获得所述样品目标层的相对厚度；对样品进行X方向切片，获得样品的真实厚度；根据样品目标层的相对厚度和真实厚度计算平均自由程。本申请样品的表征方法，通过样品目标层的第一电子能量损失谱的零损谱以及样品的真实厚度，获得样品目标层的平均自由程，然后根据平均自由程获得样品目标层的其他表征参数。

技术领域

本申请涉及材料测试技术领域，特别涉及一种样品的表征方法。

背景技术

当高速运动的电子束穿过材料时，它们会发生碰撞，这可能会改变其运动方向。因此，这些碰撞之间的平均距离(mean free path)可作为它们相互作用概率的度量，该距离通常称为平均自由程λ，与材料的散射横截面和密度成反比，即λ∝1/ρnσ，其中ρn和σ代表介质的数量密度和该介质中粒子的横截面。因此，可以通过材料的平均自由程来反映材料密度的变化，并且对于用各种电子光谱学获得的结果进行定量分析至关重要。

在3D NAND大规模集成电路中，尤其是在阵列(array)区域，ONO stack(SiOx-SiOxNx-SiOxNy)等核心结构的成分和厚度的变化显著影响芯片的编程、储存和读取能力。因此对ONO stack结构中元素含量的准确表征至关重要。因此，获得材料的真实厚度有助于指导精确的定量分析，还可以获得材料真实的平均自由程对后续材料原子密度的表征具有重大意义。

发明内容

鉴于上述问题，本申请的目的在于提供一种样品的表征方法，通过样品目标层的第一电子能量损失谱的零损谱获得目标层的相对厚度，以及目标层的相对厚度和真实厚度，获得目标层的平均自由程，对材料原子密度的分析提供了另一个维度的信息。

根据本申请的一方面，提供一种样品的表征方法，所述样品包括目标层，所述样品表面为第一方向，其特征在于，所述样品的表征方法包括：经由所述样品表面对样品进行电子能量损失谱分析，获得所述目标层的第一电子能量损失谱；根据第一电子能量损失谱的零损谱获得所述样品目标层的相对厚度；对样品进行第二或第三方向切片，获得样品的真实厚度，所述第二方向、所述第三方向与所述第一方向两两垂直；根据样品目标层的相对厚度和真实厚度计算平均自由程。

可选地，所述第一电子能量损失谱的零损谱为：

P₀＝I_t/I₀，

其中，I₀是第一电子能量损失谱中零峰的强度，I_t是全谱的强度。

可选地，根据第一电子能量损失谱的零损谱获得所述样品目标层的相对厚度的步骤中，所述样品目标层的相对厚度为

t/λ＝ln(I_t/I₀)。

可选地，根据样品目标层的相对厚度和真实厚度计算平均自由程的步骤中，所述样品目标层的平均自由程为：

λ_目标＝真实厚度/相对厚度。

可选地，采用聚集离子束对样品进行对样品进行第二或第三方向切片。

可选地，所述样品还包括至少一个非目标层，所述目标层与所述非目标层的材质不同。

可选地，对样品进行电子能量损失谱分析的步骤中，还包括：获得所述非目标层的第二电子能量损失谱。

可选地，根据第一电子能量损失谱的零损谱获得所述样品目标层的相对厚度与对样品进行第二或第三方向切片，获得样品的真实厚度的步骤之间，还包括：根据第二电子能量损失谱的零损谱获得所述样品非目标层的相对厚度；查表获取所述非目标层的平均自由程；根据所述非目标层的相对厚度和平均自由程以及所述目标层的相对厚度获得所述目标层的相对平均自由程。