电子显微镜定点试片的制法
专利汇可以提供电子显微镜定点试片的制法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 揭露一种 电子 显微镜 定点试片的制法；首先提供一试片 研磨 机，包含有一试片固定装置；提供一待测晶片 片段 ，其具有一第一研磨端、一第二研磨端以及一待测定点位于该第一研磨端以及该第二研磨端之间；将该待测晶片片段黏于该试片固定装置上；利用该试片研磨机研磨该第一研磨端，产生一第一研磨断面，其中该第一研磨断面与该待测定点的距离为一第一预定距离；将该待测晶片片段由该试片固定装置取下；提供一载片面对面与该第一研磨断面固定连接；将该载片以及该待测晶片片段固定于一 垫片 上，形成一堆叠片；将该堆叠片黏于该试片固定装置上；以及利用该试片研磨机研磨该第二研磨端，产生一第二研磨断面，其中该第二研磨断面与该待测定点的距离为一第二预定距离。，下面是电子显微镜定点试片的制法专利的具体信息内容。
1.一种穿透式电子显微镜定点试片的制法，包含有：提供一试片研磨机，包含有一试片固定装置；提供一待测晶片片段，其具有一第一研磨端、一第二研磨端以及一待测定点位于该第一研磨端以及该第二研磨端之间；将该待测晶片片段黏于该试片固定装置上；利用该试片研磨机研磨该第一研磨端，产生一第一研磨断面，其中该第一研磨断面与该待测定点的距离为一第一预定距离；将该待测晶片片段由该试片固定装置取下；提供一载片面对面与该第一研磨断面固定连接；将该载片以及该待测晶片片段固定于一垫片上，形成一堆叠片；将该堆叠片黏于该试片固定装置上；利用该试片研磨机研磨该第二研磨端，产生一第二研磨断面，其中该第二研磨断面与该待测定点的距离为一第二预定距离；将一金属环固定于该第二研磨断面上；以及将固定有该金属环的该待测晶片片段从该堆叠片中分离出来。
2.如权利要求1所述的制法，其特征是：该待测晶片片段被裁成长宽各1公分的大小。
3.如权利要求1所述的制法，其特征是：该试片研磨机为Sagitta公司的Next-1型试片研磨机。
4.如权利要求1所述的制法，其特征是：该第一预定距离为5至10微米。
5.如权利要求1所述的制法，其特征是：该第二预定距离为5至10微米。
6.如权利要求1所述的制法，其特征是：将该待测晶片片段黏于该试片固定装置上的方法利用热融胶。
7.如权利要求1所述的制法，其特征是：该载片面对面与该第一研磨断面固定连接的方法利用热融胶。
8.如权利要求1所述的制法，其特征是：该载片为一废弃晶圆片段。
9.如权利要求1所述的制法，其特征是：该垫片为一废弃晶圆片段。
10.如权利要求1所述的制法，其特征是：该金属环为一铜环。
11.如权利要求1所述的制法，其特征是：将该金属环固定于该第二研磨断面上的方法利用AB胶。
12.如权利要求1所述的制法，其特征是：将固定有该金属环的该待测晶片片段从该堆叠片中分离出来的方法利用加热或浸泡丙酮的方式。
电子显微镜定点试片的制法
技术领域
背景技术
穿透式电子显微镜的仪器系统主要可分为四部份：1.电子枪-有钨丝、LaB6、场发射式三种(与扫描式电子显微镜相似)；2.电磁透镜系统-包括聚光镜(condenser lens)、物镜(objective lens)、中间镜(intermediate lens)以及投影镜(projective lens)；3.试片室-试片基座(sample holder)可分两类：侧面置入(side entry)和上方置入(top entry)；4.影像侦测及记录系统-ZnS/CdS涂布的萤光幕或照相底片。
穿透式电子显微镜的观察方式一般分为平面式和横截面式两种。所谓平面式观察即是电子束垂直于晶片表面作正向观察，通常用来研究元件的布局、材料的特征或作尺寸的测量；横截面式则是对晶片的垂直结构作侧向观察，多用于测量各层材料的厚度、研究材料堆叠架构的方式以及观察界面结构(interface structure)。试片制备的方法与研究目的和观察方式有关。为了例行的观察用，通常晶片减薄的方式有两种，平面试片采用化学溶液蚀刻法，横截面试片采用离子研磨机(ion miller)蚀薄，但是若为了精确的定点观察用，平面式试片也可利用离子研磨机蚀薄，横截面式试片则可用聚焦式离子束显微镜(Focus Ion Beam，FIB)作局部区域的蚀薄。
习知的穿透式电子显微镜分析有其限制，缺点包括：1.试片的大小必须在3mm以下；2.基于电子束有限的穿透力，通常最理想的观察厚度在500-1000埃之间；3.囿于试片制备的难度颇高，可观察的区域通常在100mm以内；4.在某些情况下，试片制备非常困难，成功率相对降低，例如：晶粒边缘封闭结构的研究(chip sealing)、单一晶胞故障(single bit failure)的横截面分析或单一接触窗(contact hole)的横截面分析等。
此外，利用习知的试片研磨机制作试片时，例如Sagitta公司的Next-1型定点研磨机，往往需要由研磨机厂商所特制的治具，这种治具每研磨一试片就会消耗而无法回收使用，因此需自行开模另外订作，一般不由原研磨机厂商提供。如此一来，造成试片制作成本的增加。而且，使用上述治具制备试片时，由于步骤繁复，而需要消耗较多的分析时间。
发明内容
依据本发明的目的，本发明的较佳实施例揭露一种电子显微镜(TEM)定点试片的制法。首先提供一试片研磨机，包含有一试片固定装置(holder)；提供一待测晶片片段(segment)，其具有一第一研磨端、一第二研磨端以及一待测定点位于该第一研磨端以及该第二研磨端之间；将该待测晶片片段黏于该试片固定装置上；利用该试片研磨机研磨该第一研磨端，产生一第一研磨断面，其中该第一研磨断面与该待测定点的距离为一第一预定距离；将该待测晶片片段由该试片固定装置取下；提供一载片面对面与该第一研磨断面固定连接；将该载片以及该待测晶片片段固定于一垫片上，形成一堆叠片；将该堆叠片黏于该试片固定装置上；以及利用该试片研磨机研磨该第二研磨端，产生一第二研磨断面，其中该第二研磨断面与该待测定点的距离为一第二预定距离；将一金属环固定于该第二研磨断面上；以及将固定有该金属环的该待测晶片片段从该堆叠片中分离出来。
本发明的主要优点在于能够于避免习知技艺的特殊治具的使用，同时节省试片制作成本以及步骤。
为了让本发明的上述以及其它目的、特征与优点能更明确易懂，下文特举一较佳实施例，配合所附图示，作详细说明。
附图说明
图示的符号说明10试片 11研磨断面12研磨断面 15载片16垫片 20铜环
30基座具体实施方式请参阅图1至图6，图1至图6为本发明制备一电子显微镜定点试片的方法侧视示意图。此处所指的电子显微镜可以是扫瞄式电子显微镜(TEM)或是穿透式电子显微镜(SEM)，而定点试片特别适用于横截面式的电子显微镜观察方式。以下本发明较佳实施例中所述的步骤大部份在一SagittaNext-1型机台中进行制备。Sagitta Next-1型机台包含有一研磨垫以及至少一试片固定座(holder)，用来黏着固定一待研磨或研磨中的试片半成品。由于Sagitta Next-1型机台为业界进行IC故障分析时常用的试片制作机台，因此其细部构造及操作原理在此不另赘述。类似关于Sagitta Next-1型机台的操作原理可以参考美国专利第5,741,171号，题目为″PrecisionPolishing System″。
首先，如图1所示，将一由晶片切割下的待测晶片片段预先裁成长宽各约1公分左右的大小的试片10，其中，在图1中十字中心所代表的即为所欲研磨到达的待测定点位置。接着，利用热融胶将试片10黏贴于SagittaNext-1型研磨机的一试片固定座(specimen holder)上。在将试片固定之后，随即利用Sagitta Next-1型研磨机的研磨垫进行第一次研磨，将试片的一端研磨至距离中心定点约5至10微米处。亦即，使图2中的研磨断面11与中心定点的距离为5至10微米。接着，再利用加热的方式，将热融胶熔解后取下原先固定于固定座上的试片10，结果如同图2中所示。一般加热的温度介于40℃至60℃之间。在习知试片制作技艺中，此完成一端研磨的试片半成品会被黏贴至一特殊设计的治具上，接着再连同治具一起被研磨至所要的厚度，此特殊治具如同图7所示。如前所述，此治具属于耗材，由于必须另外开模订作，因此使得制作试片的成本增加。
本发明于是舍弃原厂的特殊治具、治具固定座以及试片制法，而发展出另一套更简便可行的试片制备方法。如图3所示，本发明在将试片10由固定座上以加热方式取下之后，并不需要将试片10黏贴至特殊治具上，取而代之的是以一载片15利用热融胶，例如热蜡(hot wax)，与试片10的研磨断面11对向黏贴，接着再将黏贴好的试片10以及载片15同样利用热融胶黏贴至一垫片16上。在本发明的较佳实施例中，载片15以及垫片16可以为一硅材料薄片，例如使用弃置不用的晶圆(dummy wafer)。然而，载片15以及垫片16亦可以使用其它非金属材料，例如玻璃或其它研磨速率接近试片10的材料。
待热融胶凝固之后，接着将黏贴于垫片16上的载片15以热融胶黏于前述的试片固定座上(同第一次研磨时所使用的试片固定座)。在固定之后，随即利用Sagitta Next-1型研磨机的研磨垫进行第二次研磨，将试片10的另一端研磨至距离中心定点约5至10微米处，形成一研磨断面12。此时，试片10的厚度(亦即研磨断面11与研磨断面12之间的距离)约为10至20微米左右，此厚度可视需要而作不同的调整。接着，将研磨好的试片10连同载片15以及垫片16同时由试片固定座上取下，结果如同图4所示。
如图5所示，接着将一铜环20利用AB胶或快干胶(fast curing glue)黏贴于试片10的研磨断面12上。需注意的是，AB胶或快干胶涂抹的范围只能在研磨断面12，使铜环20只固定在试片10上。待AB胶或快干胶凝固之后，随即利用加热或浸泡丙酮的方式，将固定有铜环20的试片10从载片15以及垫片16上分离出来。最后再将铜环20以直立方式固定于一基座30上，即完成进行一聚焦式离子束(FIB)蚀薄之前的试片10制备动作。由于后续的聚焦式离子束蚀薄制程步骤与习知技艺相同，因此不再赘述。
本发明的电子显微镜定点试片制备方法大体上可以整理成以下六个步骤：步骤一：将从晶圆上切割下来的送测样本裁成长宽各约1公分的试片大小，再黏贴于Sagitta Next-1型研磨机的holder上；步骤二：将试片用Sagitta Next-1型研磨机研磨至距离定点位置5至10微米处，而后加热将试片从holder上取下；步骤三：将试片的研磨断面与一dummy wafer用热融胶面对面相接，再将试片黏贴于另一wafer垫片上；步骤四：将堆叠处理好的试片黏贴于Sagitta Next-1型研磨机的holder上，再将试片研磨至距离定点位置5至10微米处，而后加热将堆叠试片从holder上取下；步骤五：以AB胶将一铜环固定于试片上，并以加热方式或其它方式将试片与dummy wafer以及wafer垫片分离；以及步骤六：将固定于试片上的铜环竖起，以热融胶固定于一dummy wafer基座上，准备进行聚焦式离子束(FIB)蚀薄制程。
简言之，本发明的主要技术特征在于上述步骤三至步骤五与习知技艺大不相同。本发明利用一载片15以及一垫片16可以取代习知技艺的特殊治具，获得快速而节省试片制作成本的制法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种次生硫化铜矿充气浸润堆浸方法 | 2020-05-13 | 791 |
| 铀矿石强化堆浸方法 | 2020-05-12 | 868 |
| 堆浸方法 | 2020-05-11 | 863 |
| 一种红土镍矿堆浸方法 | 2020-05-12 | 978 |
| 堆浸方法的腐泥土中和 | 2020-05-12 | 314 |
| 铜的堆浸 | 2020-05-11 | 401 |
| 一种红土镍矿堆浸方法 | 2020-05-12 | 153 |
| 硫化矿的堆浸 | 2020-05-11 | 733 |
| 堆浸喷淋器 | 2020-05-12 | 457 |
| 堆浸雾化喷淋器 | 2020-05-13 | 650 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
