穿透式电子显微镜试片的制备方法
穿透式电子显微镜试片的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种试片的制备方法，且特别是涉及一种穿透式电子显微镜(transmiss1n electron microscope, TEM)试片的制备方法。
【背景技术】
[0002]在半导体制作工艺中，当制作工艺材料与缺陷材料具有由不同元素组成的相同结晶结构时，在穿透式电子显微镜观察中有时难以区分其界面，而无法明显地判断缺陷的存在位置。
[0003]因此，目前发展出一种在制备穿透式电子显微镜试片的过程中，加入化学处理的技术，可使不同材料在进行蚀刻之后呈现的试片厚度不同而易于穿透式电子显微镜中分辨出缺陷的存在位置。
[0004]常见的穿透式电子显微镜试片的制备方法主要可归类为以下两种方式。使用研磨布的研磨方式是将试片直接研磨至供穿透式电子显微镜进行观察的厚度，再对此试片进行化学处理。然而，由于经研磨后的试片厚度甚薄，所以必须通过控制化学处理的温度来控制蚀刻率，以避免试片损坏。此外，使用研磨布的研磨方式无法提供定点微区缺陷分析。
[0005]另一种电子显微镜试片的制备方法是利用聚焦离子束制备定点微区分析的穿透式电子显微镜试片之后，再对此试片进行化学处理。同样地，由于经聚焦离子束处理后的试片的观察区的厚度甚薄，所以必须通过控制化学处理的温度来控制蚀刻率，以避免试片损坏。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种穿透式电子显微镜试片的制备方法，其可在室温下对穿透式电子显微镜试片进行化学处理，且不会对穿透式电子显微镜试片造成损坏。
[0007]为达上述目的，本发明提出一种穿透式电子显微镜试片的制备方法，包括下列步骤。对观察对象进行第一薄化处理，而在观察对象的预定观察区中形成具有耐化学处理的厚度的穿透式电子显微镜试片。在室温下对穿透式电子显微镜试片进行化学处理。对经化学处理的穿透式电子显微镜试片进行第二薄化处理，使穿透式电子显微镜试片具有供穿透式电子显微镜进行观察的厚度。从观察对象中取出穿透式电子显微镜试片。
[0008]依照本发明的一实施例所述，在上述的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，第一薄化处理例如是使用聚焦离子束来进行。
[0009]依照本发明的一实施例所述，在上述的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，第一薄化处理可为单道制作工艺薄化处理或多道制作工艺薄化处理。
[0010]依照本发明的一实施例所述，在上述的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，多道制作工艺薄化处理包括先对观察对象进行粗薄化处理，再对观察对象进行细薄化处理。[0011 ] 依照本发明的一实施例所述，在上述的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，化学处理例如是掺杂溶液浸溃处理(dopant-solut1n dip)或氧化物蚀刻溶液浸溃处理(oxide-etching solut1n dip)。
[0012]依照本发明的一实施例所述，在上述的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，第二薄化处理包括使用聚焦离子束来进行。
[0013]依照本发明的一实施例所述，在上述的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，在进行化学处理之后，还包括对穿透式电子显微镜试片进行泡水清洗处理。
[0014]依照本发明的一实施例所述，在上述的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，在进行泡水清洗处理之后，还包括对穿透式电子显微镜试片进行加热烘干处理。
[0015]依照本发明的一实施例所述，在上述的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，从观察对象中取出穿透式电子显微镜试片的方法例如是进行单道切割制作工艺或多道切割制作工艺。
[0016]依照本发明的一实施例所述，在上述的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，多道切割制作工艺包括下列步骤。在进行化学处理之后，对该观察对象的该预定观察进行U型切割，此时穿透式电子显微镜试片尚未从观察对象切下，而在穿透式电子显微镜试片与观察对象之间形成连接部。在进行第二薄化处理之后，切断连接部，而将穿透式电子显微镜试片从观察对象取出。
[0017]基于上述，在本发明所提出的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，由于对观察对象进行第一薄化处理后的穿透式电子显微镜试片具有耐化学处理的厚度，所以具有较佳的试片强度。因此，即使在室温下对穿透式电子显微镜试片进行化学处理，也不会对穿透式电子显微镜试片造成损坏。此外，由于本发明所提出的穿透式电子显微镜试片的制备方法是在预定观察区中形成穿透式电子显微镜试片，因此可用于定点微区缺陷分析。
[0018]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。
【附图说明】
[0019]图1为本发明的一实施例的穿透式电子显微镜试片的制备流程图；
[0020]图2A至图2C分别为进行图1中的步骤S102、步骤S104与步骤S150的薄化处理之后的观察对象及穿透式电子显微镜试片的上视图；
[0021]图3为进行图1中的步骤S110的化学处理时的示意图，且图3是沿着图2B中的1-1’剖面线进行绘制；
[0022]图4A与图4B分别为进行图1中的步骤S140与步骤S160的切割处理时的示意图，且图4A与图4B分别是沿着图2B与图2C中的11-11’剖面线进行绘制。
[0023]符号说明
[0024]100:观察对象
[0025]102:预定观察区
[0026]104:穿透式电子显微镜试片
[0027]106:凹槽
[0028]108:连接部
[0029]200:试管
[0030]202:化学药剂
[0031]S100、S102、S104、S110、S120、S130、S140、S150、S160:步骤标号
[0032]T1、T2、T3:厚度
【具体实施方式】
[0033]图1所绘示为本发明的一实施例的穿透式电子显微镜试片的制备流程图。图2Α至图2C分别为进行图1中的步骤S102、步骤S104与步骤S150的薄化处理之后的观察对象及穿透式电子显微镜试片的上视图。图3为进行图1中的步骤S110的化学处理时的示意图，且图3是沿着图2Β中的1-1’剖面线进行绘制。图4Α与图4Β分别为进行图1中的步骤S140与步骤S160的切割处理时的示意图，且图4Α与图4Β分别是沿着图2Β与图2C中的11-11’剖面线进行绘制。
[0034]请同时参照图1、图2Α与图2Β，首先，进行步骤S100，对观察对象100进行第一薄化处理,而在观察对象100的预定观察区102中形成具有耐化学处理的厚度Τ2的穿透式电子显微镜试片104。同时，可在穿透式电子显微镜试片104两侧形成凹槽106。观察对象100例如是半导体芯片。预定观察区102例如是金属氧化物半导体晶体管(metal oxidesemiconductor (M0S) transistor)元件区。第一薄化处理例如是使用聚焦离子束来进行。耐化学处理的厚度T2例如是0.35微米至0.5微米，但本发明并不以此为限。在本实施例中，耐化学处理的厚度T2是以0.35微米为例进行说明。
[0035]在步骤S100中，第一薄化处理是以多道制作工艺薄化处理为例进行说明。多道制作工艺薄化处理包括以下步骤。首先，进行步骤S102,对观察对象100进行粗(coarse)薄化处理(请参照图2A)。粗薄化处理例如是以大于300pA的聚焦离子束来进行。此时，穿透式电子显微镜试片104的厚度T1例如是0.5微米至1.0微米，但本发明并不以此为限。在本实施例中，厚度T1是以0.5微米为例进行说明。
[0036]接着，进行步骤S104，对观察对象100进行细(fine)薄化处理(请参照图2B)。细薄化处理可将在粗薄化处理中被高能聚焦离子束损坏的部分削去。细薄化处理例如是以小于ΙΟΟρΑ的聚焦离子束来进行。此时，虽然穿透式电子显微镜试片104的厚度T2小于厚度T1，但是厚度T2仍保持足以耐化学处理的厚度，可使得穿透式电子显微 镜试片104能够具有足够的试片强度来防止化学处理所造成损坏。如上所述，本实施例中的耐化学处理的厚度T2是以0.35微米为例进行说明。
[0037]在此实施例中，虽然第一薄化处理是以多道制作工艺薄化处理为例进行说明，但本发明并不以此为限。在其他实施例中，第一薄化处理也可采用单道制作工艺薄化处理直接在预定观察区102中形成具有耐化学处理的厚度T2的穿透式电子显微镜试片104。
[0038]然后，请同时参照图1与图3，进行步骤S110，在室温下对穿透式电子显微镜试片104进行化学处理。化学处理例如是掺质(掺杂)溶液浸溃处理或氧化物蚀刻溶液浸溃处理，但本发明并不以此为限。所属技术领域具有通常知识者可依据所要观察分析的元件材料，选择所需的化学药剂来对穿透式电子显微镜试片104进行化学处理。举例来说，可使用试管200将化学药剂202滴加到凹槽106中，使化学药剂202与穿透式电子显微镜试片104接触，而进行化学处理。
[0039]接下来，请继续参照图1，可选择性地进行步骤S120，对穿透式电子显微镜试片104进行泡水清洗处理，以移除穿透式电子显微镜试片104上的化学药剂。
[0040]之后，可选择性地进行步骤S130，对穿透式电子显微镜试片104进行加热烘干处理，以去除水溃。
[0041]再者，请同时参照图1及图4A，进行步骤S140，对观察对象100的预定观察区102进行U型切割，此时穿透式电子显微镜试片104尚未从观察对象100切下，而在穿透式电子显微镜试片104与观察对象100之间形成连接部108。U型切割例如是使用聚焦离子束来进行。当采用聚焦离子束来进行U型切割时，聚焦离子束的电流例如是800?1200pA。
[0042]继之，请同时参照图1及图2C，进行步骤S150，对经化学处理的穿透式电子显微镜试片104进行第二薄化处理，使穿透式电子显微镜试片104具有供穿透式电子显微镜进行观察的厚度T3。此外，第二薄化处理也可同时去除进行化学处理时所残留的生成物，以防止所要分析的区域被残留的生成物所遮蔽。第二薄化处理例如是使用聚焦离子束来进行。第二薄化处理例如是以小于ΙΟΟρΑ的聚焦离子束来进行。供穿透式电子显微镜进行观察的厚度T3例如是0.1微米至0.2微米，但本发明并不以此为限。在本实施例中，供穿透式电子显微镜进行观察的厚度T3是以0.15微米为例进行说明。
[0043]随后，请同时参照图1、图4A与图4B，进行步骤S160，从观察对象100中取出穿透式电子显微镜试片104。取出穿透式电子显微镜试片104的方法例如是切断连接部108，而将穿透式电子显微镜试片104从观察对象100取出。切断连接部108的方法例如是使用聚焦离子束来进行。当采用聚焦离子束切断连接部108时，聚焦离子束的电流范围例如是小于ΙΟΟρΑ。此外，当采用聚焦离子制备穿透式电子显微镜试片104时，可采用外部取样法(exsitu lift-out method)或内部取样法(in situ lift-out method)取出穿透式电子显微镜试片104。
[0044]此实施例是采用多道切割制作工艺取出穿透式电子显微镜试片104，因此可通过步骤S150的第二薄化处理将由步骤S140的U型切割所产生的污染物从穿透式电子显微镜试片上104除去。此外，由于在步骤S140中已先对穿透式电子显微镜试片104进行U型切害I]，因此在进行步骤S160来将穿透式电子显微镜试片104从观察对象100取出时，可大幅地降低由步骤S160的切割制作工艺所产生的污染物的数量。
[0045]在此实施例中，虽然是以采用多道切割制作工艺取出穿透式电子显微镜试片104为例进行说明，但本发明并不以此为限。在其他实施例中，也可采用单道切割制作工艺取出穿透式电子显微镜试片104。亦即，在单道切割制作工艺所产生的污染物的数量在可容许的范围内的情况下，可不进行步骤S140的U型切割，而在进行步骤S150的第二薄化处理之后，直接在步骤S160中将穿透式电子显微镜试片104从观察对象100切下。
[0046]基于上述实施例可知，在上述实施例的穿透式电子显微镜试片104的制备方法中，由于对观察对象100进行第一薄化处理后的穿透式电子显微镜试片104具有耐化学处理的厚度T2，所以具有较佳的试片强度。因此，即使在室温下对穿透式电子显微镜试片104进行化学处理，也不会对穿透式电子显微镜试片104造成损坏。此外，由于上述实施例的穿透式电子显微镜试片104的制备方法是在预定观察区102中形成穿透式电子显微镜试片104，因此可用于定点微区缺陷分析。
[0047]综上所述，上述实施例至少具有下列特点。上述实施例的穿透式电子显微镜试片的制备方法可在室温下对穿透式电子显微镜试片进行化学处理，且不会对穿透式电子显微镜试片造成损坏。此外，上述实施例的穿透式电子显微镜试片的制备方法可用于定点微区缺陷分析。
[0048]虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。
【主权项】
1.一种穿透式电子显微镜试片的制备方法，包括: 对一观察对象进行一第一薄化处理，而在该观察对象的一预定观察区中形成具有一耐化学处理的厚度的一穿透式电子显微镜试片； 在室温下对该穿透式电子显微镜试片进行一化学处理； 对经该化学处理的该穿透式电子显微镜试片进行一第二薄化处理，使该穿透式电子显微镜试片具有一供穿透式电子显微镜进行观察的厚度；以及 从该观察对象中取出该穿透式电子显微镜试片。2.如权利要求1所述的穿透式电子显微镜试片的制备方法，其中该第一薄化处理包括使用聚焦离子束来进行。3.如权利要求1所述的穿透式电子显微镜试片的制备方法，其中该第一薄化处理包括一单道制作工艺薄化处理或一多道制作工艺薄化处理。4.如权利要求3所述的穿透式电子显微镜试片的制备方法，其中该多道制作工艺薄化处理包括先对该观察对象进行粗薄化处理，再对该观察对象进行细薄化处理。5.如权利要求1所述的穿透式电子显微镜试片的制备方法，其中该化学处理包括掺杂溶液浸溃处理或氧化物蚀刻溶液浸溃处理。6.如权利要求1所述的穿透式电子显微镜试片的制备方法，其中该第二薄化处理包括使用聚焦离子束来进行。7.如权利要求1所述的穿透式电子显微镜试片的制备方法，其中在进行该化学处理之后，还包括对该穿透式电子显微镜试片进行一泡水清洗处理。8.如权利要求7所述的穿透式电子显微镜试片的制备方法，其中在进行该泡水清洗处理之后，还包括对该穿透式电子显微镜试片进行一加热烘干处理。9.如权利要求1所述的穿透式电子显微镜试片的制备方法，其中从该观察对象中取出该穿透式电子显微镜试片的方法包括进行一单道切割制作工艺或一多道切割制作工艺。10.如权利要求9所述的穿透式电子显微镜试片的制备方法，其中该多道切割制作工艺包括: 在进行该化学处理之后，对该观察对象的该预定观察区进行U型切割，此时该穿透式电子显微镜试片尚未从该观察对象切下，而在该穿透式电子显微镜试片与该观察对象之间形成一连接部；以及 在进行该第二薄化处理之后，切断该连接部，而将该穿透式电子显微镜试片从该观察对象取出。
【专利摘要】本发明公开一种穿透式电子显微镜试片的制备方法，包括下列步骤。对观察对象进行第一薄化处理，而在观察对象的预定观察区中形成具有耐化学处理的厚度的穿透式电子显微镜试片。在室温下对穿透式电子显微镜试片进行化学处理。对经化学处理的穿透式电子显微镜试片进行第二薄化处理，使穿透式电子显微镜试片具有供穿透式电子显微镜进行观察的厚度。从观察对象中取出穿透式电子显微镜试片。
【IPC分类】G01N1/28, G01N1/44
【公开号】CN105486553
【申请号】CN201410477540
【发明人】李文旭, 田宜加
【申请人】力晶科技股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月18日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种试片的制备方法，且特别是涉及一种穿透式电子显微镜(transmiss1n electron microscope, TEM)试片的制备方法。
【背景技术】
[0002]在半导体制作工艺中，当制作工艺材料与缺陷材料具有由不同元素组成的相同结晶结构时，在穿透式电子显微镜观察中有时难以区分其界面，而无法明显地判断缺陷的存在位置。
[0003]因此，目前发展出一种在制备穿透式电子显微镜试片的过程中，加入化学处理的技术，可使不同材料在进行蚀刻之后呈现的试片厚度不同而易于穿透式电子显微镜中分辨出缺陷的存在位置。
[0004]常见的穿透式电子显微镜试片的制备方法主要可归类为以下两种方式。使用研磨布的研磨方式是将试片直接研磨至供穿透式电子显微镜进行观察的厚度，再对此试片进行化学处理。然而，由于经研磨后的试片厚度甚薄，所以必须通过控制化学处理的温度来控制蚀刻率，以避免试片损坏。此外，使用研磨布的研磨方式无法提供定点微区缺陷分析。
[0005]另一种电子显微镜试片的制备方法是利用聚焦离子束制备定点微区分析的穿透式电子显微镜试片之后，再对此试片进行化学处理。同样地，由于经聚焦离子束处理后的试片的观察区的厚度甚薄，所以必须通过控制化学处理的温度来控制蚀刻率，以避免试片损坏。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种穿透式电子显微镜试片的制备方法，其可在室温下对穿透式电子显微镜试片进行化学处理，且不会对穿透式电子显微镜试片造成损坏。
[0007]为达上述目的，本发明提出一种穿透式电子显微镜试片的制备方法，包括下列步骤。对观察对象进行第一薄化处理，而在观察对象的预定观察区中形成具有耐化学处理的厚度的穿透式电子显微镜试片。在室温下对穿透式电子显微镜试片进行化学处理。对经化学处理的穿透式电子显微镜试片进行第二薄化处理，使穿透式电子显微镜试片具有供穿透式电子显微镜进行观察的厚度。从观察对象中取出穿透式电子显微镜试片。
[0008]依照本发明的一实施例所述，在上述的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，第一薄化处理例如是使用聚焦离子束来进行。
[0009]依照本发明的一实施例所述，在上述的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，第一薄化处理可为单道制作工艺薄化处理或多道制作工艺薄化处理。
[0010]依照本发明的一实施例所述，在上述的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，多道制作工艺薄化处理包括先对观察对象进行粗薄化处理，再对观察对象进行细薄化处理。[0011 ] 依照本发明的一实施例所述，在上述的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，化学处理例如是掺杂溶液浸溃处理(dopant-solut1n dip)或氧化物蚀刻溶液浸溃处理(oxide-etching solut1n dip)。
[0012]依照本发明的一实施例所述，在上述的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，第二薄化处理包括使用聚焦离子束来进行。
[0013]依照本发明的一实施例所述，在上述的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，在进行化学处理之后，还包括对穿透式电子显微镜试片进行泡水清洗处理。
[0014]依照本发明的一实施例所述，在上述的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，在进行泡水清洗处理之后，还包括对穿透式电子显微镜试片进行加热烘干处理。
[0015]依照本发明的一实施例所述，在上述的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，从观察对象中取出穿透式电子显微镜试片的方法例如是进行单道切割制作工艺或多道切割制作工艺。
[0016]依照本发明的一实施例所述，在上述的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，多道切割制作工艺包括下列步骤。在进行化学处理之后，对该观察对象的该预定观察进行U型切割，此时穿透式电子显微镜试片尚未从观察对象切下，而在穿透式电子显微镜试片与观察对象之间形成连接部。在进行第二薄化处理之后，切断连接部，而将穿透式电子显微镜试片从观察对象取出。
[0017]基于上述，在本发明所提出的穿透式电子显微镜试片的制备方法中，由于对观察对象进行第一薄化处理后的穿透式电子显微镜试片具有耐化学处理的厚度，所以具有较佳的试片强度。因此，即使在室温下对穿透式电子显微镜试片进行化学处理，也不会对穿透式电子显微镜试片造成损坏。此外，由于本发明所提出的穿透式电子显微镜试片的制备方法是在预定观察区中形成穿透式电子显微镜试片，因此可用于定点微区缺陷分析。
[0018]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。
【附图说明】
[0019]图1为本发明的一实施例的穿透式电子显微镜试片的制备流程图；
[0020]图2A至图2C分别为进行图1中的步骤S102、步骤S104与步骤S150的薄化处理之后的观察对象及穿透式电子显微镜试片的上视图；
[0021]图3为进行图1中的步骤S110的化学处理时的示意图，且图3是沿着图2B中的1-1’剖面线进行绘制；
[0022]图4A与图4B分别为进行图1中的步骤S140与步骤S160的切割处理时的示意图，且图4A与图4B分别是沿着图2B与图2C中的11-11’剖面线进行绘制。
[0023]符号说明
[0024]100:观察对象
[0025]102:预定观察区
[0026]104:穿透式电子显微镜试片
[0027]106:凹槽
[0028]108:连接部
[0029]200:试管
[0030]202:化学药剂
[0031]S100、S102、S104、S110、S120、S130、S140、S150、S160:步骤标号
[0032]T1、T2、T3:厚度
【具体实施方式】
[0033]图1所绘示为本发明的一实施例的穿透式电子显微镜试片的制备流程图。图2Α至图2C分别为进行图1中的步骤S102、步骤S104与步骤S150的薄化处理之后的观察对象及穿透式电子显微镜试片的上视图。图3为进行图1中的步骤S110的化学处理时的示意图，且图3是沿着图2Β中的1-1’剖面线进行绘制。图4Α与图4Β分别为进行图1中的步骤S140与步骤S160的切割处理时的示意图，且图4Α与图4Β分别是沿着图2Β与图2C中的11-11’剖面线进行绘制。
[0034]请同时参照图1、图2Α与图2Β，首先，进行步骤S100，对观察对象100进行第一薄化处理,而在观察对象100的预定观察区102中形成具有耐化学处理的厚度Τ2的穿透式电子显微镜试片104。同时，可在穿透式电子显微镜试片104两侧形成凹槽106。观察对象100例如是半导体芯片。预定观察区102例如是金属氧化物半导体晶体管(metal oxidesemiconductor (M0S) transistor)元件区。第一薄化处理例如是使用聚焦离子束来进行。耐化学处理的厚度T2例如是0.35微米至0.5微米，但本发明并不以此为限。在本实施例中，耐化学处理的厚度T2是以0.35微米为例进行说明。
[0035]在步骤S100中，第一薄化处理是以多道制作工艺薄化处理为例进行说明。多道制作工艺薄化处理包括以下步骤。首先，进行步骤S102,对观察对象100进行粗(coarse)薄化处理(请参照图2A)。粗薄化处理例如是以大于300pA的聚焦离子束来进行。此时，穿透式电子显微镜试片104的厚度T1例如是0.5微米至1.0微米，但本发明并不以此为限。在本实施例中，厚度T1是以0.5微米为例进行说明。
[0036]接着，进行步骤S104，对观察对象100进行细(fine)薄化处理(请参照图2B)。细薄化处理可将在粗薄化处理中被高能聚焦离子束损坏的部分削去。细薄化处理例如是以小于ΙΟΟρΑ的聚焦离子束来进行。此时，虽然穿透式电子显微镜试片104的厚度T2小于厚度T1，但是厚度T2仍保持足以耐化学处理的厚度，可使得穿透式电子显微 镜试片104能够具有足够的试片强度来防止化学处理所造成损坏。如上所述，本实施例中的耐化学处理的厚度T2是以0.35微米为例进行说明。
[0037]在此实施例中，虽然第一薄化处理是以多道制作工艺薄化处理为例进行说明，但本发明并不以此为限。在其他实施例中，第一薄化处理也可采用单道制作工艺薄化处理直接在预定观察区102中形成具有耐化学处理的厚度T2的穿透式电子显微镜试片104。
[0038]然后，请同时参照图1与图3，进行步骤S110，在室温下对穿透式电子显微镜试片104进行化学处理。化学处理例如是掺质(掺杂)溶液浸溃处理或氧化物蚀刻溶液浸溃处理，但本发明并不以此为限。所属技术领域具有通常知识者可依据所要观察分析的元件材料，选择所需的化学药剂来对穿透式电子显微镜试片104进行化学处理。举例来说，可使用试管200将化学药剂202滴加到凹槽106中，使化学药剂202与穿透式电子显微镜试片104接触，而进行化学处理。
[0039]接下来，请继续参照图1，可选择性地进行步骤S120，对穿透式电子显微镜试片104进行泡水清洗处理，以移除穿透式电子显微镜试片104上的化学药剂。
[0040]之后，可选择性地进行步骤S130，对穿透式电子显微镜试片104进行加热烘干处理，以去除水溃。
[0041]再者，请同时参照图1及图4A，进行步骤S140，对观察对象100的预定观察区102进行U型切割，此时穿透式电子显微镜试片104尚未从观察对象100切下，而在穿透式电子显微镜试片104与观察对象100之间形成连接部108。U型切割例如是使用聚焦离子束来进行。当采用聚焦离子束来进行U型切割时，聚焦离子束的电流例如是800?1200pA。
[0042]继之，请同时参照图1及图2C，进行步骤S150，对经化学处理的穿透式电子显微镜试片104进行第二薄化处理，使穿透式电子显微镜试片104具有供穿透式电子显微镜进行观察的厚度T3。此外，第二薄化处理也可同时去除进行化学处理时所残留的生成物，以防止所要分析的区域被残留的生成物所遮蔽。第二薄化处理例如是使用聚焦离子束来进行。第二薄化处理例如是以小于ΙΟΟρΑ的聚焦离子束来进行。供穿透式电子显微镜进行观察的厚度T3例如是0.1微米至0.2微米，但本发明并不以此为限。在本实施例中，供穿透式电子显微镜进行观察的厚度T3是以0.15微米为例进行说明。
[0043]随后，请同时参照图1、图4A与图4B，进行步骤S160，从观察对象100中取出穿透式电子显微镜试片104。取出穿透式电子显微镜试片104的方法例如是切断连接部108，而将穿透式电子显微镜试片104从观察对象100取出。切断连接部108的方法例如是使用聚焦离子束来进行。当采用聚焦离子束切断连接部108时，聚焦离子束的电流范围例如是小于ΙΟΟρΑ。此外，当采用聚焦离子制备穿透式电子显微镜试片104时，可采用外部取样法(exsitu lift-out method)或内部取样法(in situ lift-out method)取出穿透式电子显微镜试片104。
[0044]此实施例是采用多道切割制作工艺取出穿透式电子显微镜试片104，因此可通过步骤S150的第二薄化处理将由步骤S140的U型切割所产生的污染物从穿透式电子显微镜试片上104除去。此外，由于在步骤S140中已先对穿透式电子显微镜试片104进行U型切害I]，因此在进行步骤S160来将穿透式电子显微镜试片104从观察对象100取出时，可大幅地降低由步骤S160的切割制作工艺所产生的污染物的数量。
[0045]在此实施例中，虽然是以采用多道切割制作工艺取出穿透式电子显微镜试片104为例进行说明，但本发明并不以此为限。在其他实施例中，也可采用单道切割制作工艺取出穿透式电子显微镜试片104。亦即，在单道切割制作工艺所产生的污染物的数量在可容许的范围内的情况下，可不进行步骤S140的U型切割，而在进行步骤S150的第二薄化处理之后，直接在步骤S160中将穿透式电子显微镜试片104从观察对象100切下。
[0046]基于上述实施例可知，在上述实施例的穿透式电子显微镜试片104的制备方法中，由于对观察对象100进行第一薄化处理后的穿透式电子显微镜试片104具有耐化学处理的厚度T2，所以具有较佳的试片强度。因此，即使在室温下对穿透式电子显微镜试片104进行化学处理，也不会对穿透式电子显微镜试片104造成损坏。此外，由于上述实施例的穿透式电子显微镜试片104的制备方法是在预定观察区102中形成穿透式电子显微镜试片104，因此可用于定点微区缺陷分析。
[0047]综上所述，上述实施例至少具有下列特点。上述实施例的穿透式电子显微镜试片的制备方法可在室温下对穿透式电子显微镜试片进行化学处理，且不会对穿透式电子显微镜试片造成损坏。此外，上述实施例的穿透式电子显微镜试片的制备方法可用于定点微区缺陷分析。
[0048]虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。
【主权项】
1.一种穿透式电子显微镜试片的制备方法，包括: 对一观察对象进行一第一薄化处理，而在该观察对象的一预定观察区中形成具有一耐化学处理的厚度的一穿透式电子显微镜试片； 在室温下对该穿透式电子显微镜试片进行一化学处理； 对经该化学处理的该穿透式电子显微镜试片进行一第二薄化处理，使该穿透式电子显微镜试片具有一供穿透式电子显微镜进行观察的厚度；以及 从该观察对象中取出该穿透式电子显微镜试片。2.如权利要求1所述的穿透式电子显微镜试片的制备方法，其中该第一薄化处理包括使用聚焦离子束来进行。3.如权利要求1所述的穿透式电子显微镜试片的制备方法，其中该第一薄化处理包括一单道制作工艺薄化处理或一多道制作工艺薄化处理。4.如权利要求3所述的穿透式电子显微镜试片的制备方法，其中该多道制作工艺薄化处理包括先对该观察对象进行粗薄化处理，再对该观察对象进行细薄化处理。5.如权利要求1所述的穿透式电子显微镜试片的制备方法，其中该化学处理包括掺杂溶液浸溃处理或氧化物蚀刻溶液浸溃处理。6.如权利要求1所述的穿透式电子显微镜试片的制备方法，其中该第二薄化处理包括使用聚焦离子束来进行。7.如权利要求1所述的穿透式电子显微镜试片的制备方法，其中在进行该化学处理之后，还包括对该穿透式电子显微镜试片进行一泡水清洗处理。8.如权利要求7所述的穿透式电子显微镜试片的制备方法，其中在进行该泡水清洗处理之后，还包括对该穿透式电子显微镜试片进行一加热烘干处理。9.如权利要求1所述的穿透式电子显微镜试片的制备方法，其中从该观察对象中取出该穿透式电子显微镜试片的方法包括进行一单道切割制作工艺或一多道切割制作工艺。10.如权利要求9所述的穿透式电子显微镜试片的制备方法，其中该多道切割制作工艺包括: 在进行该化学处理之后，对该观察对象的该预定观察区进行U型切割，此时该穿透式电子显微镜试片尚未从该观察对象切下，而在该穿透式电子显微镜试片与该观察对象之间形成一连接部；以及 在进行该第二薄化处理之后，切断该连接部，而将该穿透式电子显微镜试片从该观察对象取出。
【专利摘要】本发明公开一种穿透式电子显微镜试片的制备方法，包括下列步骤。对观察对象进行第一薄化处理，而在观察对象的预定观察区中形成具有耐化学处理的厚度的穿透式电子显微镜试片。在室温下对穿透式电子显微镜试片进行化学处理。对经化学处理的穿透式电子显微镜试片进行第二薄化处理，使穿透式电子显微镜试片具有供穿透式电子显微镜进行观察的厚度。从观察对象中取出穿透式电子显微镜试片。
【IPC分类】G01N1/28, G01N1/44
【公开号】CN105486553
【申请号】CN201410477540
【发明人】李文旭, 田宜加
【申请人】力晶科技股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月18日
最新回复(0)