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一種透射電鏡樣品及其制備方法與流程

文檔序號:42131686發(fā)布日期:2025-06-10 17:26閱讀:14來源:國知局

本發(fā)明涉及半導體,具體地,涉及一種透射電鏡樣品及其制備方法。


背景技術(shù):

1、tsv硅通孔技術(shù)即是穿過硅基板(wafer或芯片)的垂直電互連,是通過在芯片和芯片之間、晶圓和晶圓之間制作垂直導通。tsv技術(shù)通過銅、鎢、多晶硅等導電物質(zhì)的填充,實現(xiàn)硅通孔(如圖1所示)的垂直電氣互聯(lián),實現(xiàn)芯片之間互連的技術(shù)。這項技術(shù)是目前最新的垂直電互聯(lián)技術(shù),是實現(xiàn)3d先進封裝的關(guān)鍵技術(shù)之一。

2、在tsv技術(shù)中,如圖2所示,由于tsv深度達到60μm及以上,若要同時觀察樣品的頂部(top)、中部(middle)和底部(bottom)結(jié)構(gòu)時,使用普通透射電鏡樣品的制備方式需分三次執(zhí)行fib(聚焦離子束)加工。具體地,切割透射電鏡樣品的頂部,進入fib機臺加工;在切完頂部透射電鏡樣品后拿出來用研磨機研磨到靠近中部時,再進入fib機臺加工;然后切完中部透射電鏡樣品后拿出來用研磨機研磨到靠近底部時,再進入fib機臺加工,總共需研磨兩次,進出機臺三次。

3、目前的現(xiàn)有技術(shù)中,不能同時觀察樣品不同部位的結(jié)構(gòu),造成制備透射電鏡樣品時間攏長,且無法有效利用機臺時間,減緩fib機臺加工速度。


技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種透射電鏡樣品及其制備方法,該方法可以縮短透射電鏡樣品制備時間,以及提高fib機臺效率。

2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第一方面提供一種制備透射電鏡樣品的方法,該方法包括:

3、s1、從晶片上切割出包含tsv結(jié)構(gòu)的樣品,將所述樣品粘黏至u型叉上;

4、s2、將粘黏有所述樣品的所述u型叉固定在t型支架上;

5、s3、將所述樣品和所述t型支架調(diào)整至水平狀態(tài);

6、s4、調(diào)整所述t型支架一端的高度使所述t型支架與水平面形成傾斜角;

7、s5、將形成有所述傾斜角的t型支架上的所述樣品進行研磨,以形成具有斜邊結(jié)構(gòu)的樣品;

8、s6、將研磨后具有所述斜邊結(jié)構(gòu)的所述樣品進行fib加工,以形成所述透射電鏡樣品。

9、可選地,所述包含tsv結(jié)構(gòu)的樣品的厚度為120~150nm;所述tsv結(jié)構(gòu)的深度為60~80μm。

10、可選地,將所述樣品粘黏至所述u型叉上的步驟包括:在所述u型叉的前端放置一塊玻璃,在所述玻璃上涂覆熱熔膠形成粘黏層,在所述粘黏層上粘黏所述樣品。

11、可選地,所述t型支架設(shè)置有調(diào)整腳,將粘黏有所述樣品的所述u型叉的前端沾水,放置一片玻璃至所述t型支架上,通過觀察所述玻璃上的水痕去旋轉(zhuǎn)所述調(diào)整腳,將所述樣品和所述t型支架調(diào)整至水平狀態(tài)。

12、可選地,所述t型支架的長度為3~5cm,所述t型支架一端的高度為1~2cm,所述傾斜角為11.53°~41.82°。

13、可選地,所述研磨的步驟包括:使用水砂紙研磨所述樣品至露出tsv結(jié)構(gòu)的中部,然后使用鉆石砂紙研磨至露出tsv結(jié)構(gòu)的底部,以形成所述具有斜邊結(jié)構(gòu)的樣品,使得所述樣品的tsv結(jié)構(gòu)的頂部,中部和底部同時呈現(xiàn)出來。

14、可選地,所述斜邊與水平面的夾角為11.53°~41.82°。

15、可選地,研磨后所述樣品的tsv結(jié)構(gòu)的中部的深度為30~40μm,tsv結(jié)構(gòu)的底部的深度為2~5μm。

16、可選地,所述fib加工的步驟包括:在具有所述斜邊結(jié)構(gòu)的所述樣品的表面做標記,在所述標記的區(qū)域沉積鉑金保護層,在所述鉑金保護層的前后兩側(cè)形成凹槽,所述凹槽的深度能暴露出所述tsv結(jié)構(gòu)的側(cè)壁,采用離子束將所述凹槽內(nèi)的樣品減薄到理想厚度,切斷所述凹槽內(nèi)樣品的底部和兩個側(cè)壁,以形成所述透射電鏡樣品。

17、本發(fā)明第二方面提供一種透射電鏡樣品,采用本發(fā)明第一方面提供的方法制備得到。

18、可選地,所述透射電鏡樣品包含tsv結(jié)構(gòu);所述透射電鏡樣品的厚度為70~90nm。

19、可選地,所述透射電鏡樣品具有斜邊結(jié)構(gòu)。

20、通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明通過將形成有傾斜角的t型支架上的樣品進行研磨,形成具有斜邊結(jié)構(gòu)的樣品,使得樣品的tsv結(jié)構(gòu)的頂部,中部和底部可以同時呈現(xiàn)出來;然后將研磨后具有斜邊結(jié)構(gòu)的樣品進行fib加工,形成透射電鏡樣品,可以同時觀察到樣品頂部,中部和底部的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的方法將t型支架運用在tsv上,可增加fib執(zhí)行上的速度與便利性,使得研磨次數(shù)和進出fib機臺的次數(shù)減少,進而可以縮短透射電鏡樣品制備時間,以及提高fib機臺效率,同時使透射電鏡樣品的產(chǎn)出速率提高。

21、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。



技術(shù)特征:

1.一種制備透射電鏡樣品的方法,其特征在于,該方法包括:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述tsv結(jié)構(gòu)的深度為60~80μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,將所述樣品粘黏至所述u型叉上的步驟包括:

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述t型支架設(shè)置有調(diào)整腳,將粘黏有所述樣品的所述u型叉的前端沾水,放置一片玻璃至所述t型支架上,通過觀察所述玻璃上的水痕去旋轉(zhuǎn)所述調(diào)整腳,將所述樣品和所述t型支架調(diào)整至水平狀態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述t型支架的長度為3~5cm,所述t型支架一端的高度為1~2cm,所述傾斜角為11.53°~41.82°。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述研磨的步驟包括:使用水砂紙研磨所述樣品至露出tsv結(jié)構(gòu)的中部,然后使用鉆石砂紙研磨至露出tsv結(jié)構(gòu)的底部,以形成所述具有斜邊結(jié)構(gòu)的樣品,使得所述樣品的tsv結(jié)構(gòu)的頂部,中部和底部同時呈現(xiàn)出來。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其中,所述斜邊與水平面的夾角為11.53°~41.82°。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其中,研磨后所述樣品的tsv結(jié)構(gòu)的中部的深度為30~40μm,tsv結(jié)構(gòu)的底部的深度為2~5μm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述fib加工的步驟包括:在具有所述斜邊結(jié)構(gòu)的所述樣品的表面做標記,在所述標記的區(qū)域沉積鉑金保護層,在所述鉑金保護層的前后兩側(cè)形成凹槽,采用離子束將所述凹槽內(nèi)的樣品減薄到理想厚度,切斷所述凹槽內(nèi)樣品的底部和兩個側(cè)壁,以形成所述透射電鏡樣品。

10.一種透射電鏡樣品,其特征在于,采用權(quán)利要求1~9中任意一項所述的方法制備得到。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種制備透射電鏡樣品的方法,該方法包括:S1、從晶片上切割出包含TSV結(jié)構(gòu)的樣品,將所述樣品粘黏至U型叉上;S2、將粘黏有所述樣品的所述U型叉固定在T型支架上;S3、將所述樣品和所述T型支架調(diào)整至水平狀態(tài);S4、調(diào)整所述T型支架一端的高度使所述T型支架與水平面形成傾斜角;S5、將形成有所述傾斜角的T型支架上的所述樣品進行研磨,以形成具有斜邊結(jié)構(gòu)的樣品;S6、將研磨后具有所述斜邊結(jié)構(gòu)的所述樣品進行FIB加工,以形成所述透射電鏡樣品。本發(fā)明的方法可以縮短透射電鏡樣品制備時間,以及提高FIB機臺效率。

技術(shù)研發(fā)人員:蔡詠淵
受保護的技術(shù)使用者:成都紫光半導體科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/6/9
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