Tem样品支架的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及TEM样品制备领域，具体涉及一种新型的去除样品表面聚合物的TEM样品支架。
【背景技术】
[0002]在半导体制造业中，有各种各样的检测设备，其中EM是用于检测组成器件的薄膜的形貌、尺寸及特性的一个重要工具。常用的EM包括TEM(Transmiss1n ElectronMicroscope 透射电子显微镜)和 STEM (Scanning Transmiss1n Electron Microscope 扫描透射电子显微镜)。TEM的工作原理是将需检测的样片以切割、研磨、离子减薄等方式减薄，然后放入TEM观测室，以高压加速的电子束照射样片，将样片形貌放大、投影到屏幕上，照相，然后进行分析，TEM的一个突出优点是具有较高的分辨率，可观测极薄薄膜的形貌及尺寸。
[0003]当肖U，在TEM样品制备中还存在如下冋题:
[0004]1.当TEM样品存放较长时间之后，会在样品表面沉积碳污染，由此导致TEM/STEM的图片质量不佳。这是由于来自于空气中的聚合物吸附在样品表面，在会聚电子束的照射下会分解成碳、一氧化碳、二氧化碳等可挥发气体，这些可挥发气体会被抽走，只有碳会沉积在TEM样品表面，只有彻底清除吸附在样品表面的聚合物才能避免在STEM分析时的碳污染。
[0005]2.我们可以采取RIE(Reactive 1n Etching，反应离子刻蚀)工艺来一定的recipe去除样品表面的聚合物，RIE中的氧等离子体由于具备较强的氧化性，能够氧化聚合物并且反应分解生成气体来达到清理的目的。但是目前却没有合适的支架或者是夹具来固定TEM样品。当RIE工具抽真空时，没有任何承载物的TEM样品由于质量太轻很容易被真空抽走。
[0006]参照图1所示，为当前普遍采用方法来去除TEM样品表面的聚合物:首先用镊子轻轻的取环网支撑台2 ;之后用夹子I小心地夹住环网支撑台2的边缘，使用普通夹子I固定环网支撑台2以使得样品3上下表面在RIE的氧等离子体4气氛中去除聚合物。但是因为环网支撑台的边缘宽度W很窄(仅为0.3mm)，这意味着一旦夹子I碰到TEM样品3，就需要重新制备样品，这样就会浪费样品制备时间及机台使用效率。
【实用新型内容】
[0007]根据现有技术的不足，本实用新型提供了一种TEM样品支架，在将TEM样品放置到本实用新型提供的支架上进行清洁时，能够很好的避免对样品造成损伤。本实用新型采用的技术方案如下:
[0008]一种样品支架，其中，包括:
[0009]基座，所述基座中设置有至少一个贯穿正反两面的孔洞；
[0010]圆环，所述圆环呈筒状并设置在所述孔洞内，且该圆环的一端还设置有向内径中心延伸的载物台；
[0011]托台，固定放置在所述载物台上，用于放置样品。
[0012]上述的样品支架，其中，所述孔洞内壁设置有内螺纹，所述圆环外壁设置有外螺纹。
[0013]上述的样品支架，其中，所述托台为金属网或者金属环。
[0014]上述的样品支架，其中，所述圆环的高度大于所述基座的厚度。
[0015]上述的样品支架，其中，所述孔洞的直径为2?4_。
[0016]上述的样品支架，其中，所述载物台为在所述圆环内径向中心延伸的环状平台，所述环状平台的宽度为3_。
[0017]上述的样品支架，其中，所述基座为金属材质。
[0018]上述的样品支架，其中，所述基座为钼、不锈钢或者铝合金。
[0019]上述的样品支架，其中，所述样品为TEM样品。
[0020]上述的样品支架，其中，所述托台为金属网或金属环。
【附图说明】
[0021]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
[0022]图1为现有技术中简单利用夹具夹持金属网对TEM样品进行清洁的示意图；
[0023]图2为本实用新型中开有若干孔洞的基座示意图；
[0024]图3为圆环示意图；
[0025]图4和图5为托台的两种示范例图；
[0026]图6为对样品进行清洁的示意图；
[0027]图7和图8为样品在未用RIE处理和采用本实用新型所提供的支架并进行RIE处理后的表面成分不意图。
【具体实施方式】
[0028]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0029]为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本实用新型的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。
[0030]本实用新型提供了一种TEM样品支架，其主要包括基座、圆环和托台。
[0031]参照图2所示，其示出了本实用新型在一种可选的实施例中的基座示意图，在该基座10中设置有至少一个贯穿正反两面的孔洞11。可选的，该基座10选用金属材质所制成，例如可以选用钼、不锈钢或者铝合金的板材来切割形成图2所示的基座10。在一可选的实施例中，该基座10的厚度不能太厚，这会影响到样品的清洁效果，其厚度T介于2_?4mm之间，3mm为最佳。其中需要指出的是，图2示出了在基座10中设置有3个孔洞11，而在其他一些实施例中，可以在基板中仅仅设置I个孔洞11，亦或设置更多的孔洞，这对本实用新型并不会造成相关的限制；而同时，在基座10中设置多个孔洞11时，排列方式可以具备各种形式，例如呈现M行*N列的分布形式(M、N均为正整数)，例如呈环状分布设于基座10中，亦可呈现不规则的设置在基座10中。同时，在本实用新型中，还可对基座10中的部分孔洞划定成多个区域，将其中一区域作为一类TEM样品的承载区域，而其他区域则作为另一类TEM样品的承载区域，进而方便技术人员区分，提高效率。可选的，各孔洞11内壁设置有内螺纹12。
[0032]参照图3所示，示出了活动式圆环20的示意图，该圆环20的外径与孔洞11的直径相同或略微小于孔洞11的直径，且在圆环20的外壁上设置有孔洞11内壁的内螺纹相匹配的外螺纹(图中未示出)，进而通过旋转圆环20的方式，将圆环20固定设置在孔洞11之中。可选但非限制，圆环20的高度大于基座10的厚度，这有利于圆环20的安装和拆卸，同时便于放置样品和取出。
[0033]进一步的，继续参阅图3所示，在圆环20的一端还设置有向内径延伸的载物台21，载物台21用于放置托台，而托台来放置TEM样品。其中，圆环20的内侧设置有内螺纹，其可用来固定托台。在一些可选的实施例中，托台为金属材质，例如金属网或者金属环。图4和图5为两种托台的示范例图，图4展示的为托台为金属网30，图5展示的托台为金属环40。进一步可选的，可选用铜网或者铜环来作为上述的托台。
[0034]在本实用新型一可选的实施例中，载物台21为在圆环20内径向中心延伸的环状平台，环状平台的宽度W与托台的边缘宽度相同，也即载物台21的宽度也为3mm。
[0035]下面请参照图6所示，对本实用新型进行进一步的阐述。
[0036]首先将托台(例如金属网30)放置在直径为3mm的孔洞内，孔洞底部宽度为0.3mm的载物台可以支撑金属网30，然后使用圆柱形的螺丝起子拧紧具有内外螺纹的圆环20，以使得铜网或铜环固定在其中。之后将TEMS样品放置在金属网30之上，之后将支架置于RIE反应腔室内，利用O2等离子气体对TEM样品进行清洁，以去除样品表面的聚合物。
[0037]区别于传统技术，由于本实用新型不需要使用夹具来夹持放置有TEM样品的金属网，避免了夹具碰到样品导致样品报废的问题，同时可以一次性对多个TEM样品同时进行清洁，提高了生产效率。参阅图7和图8所示，其示出了样品在未用RIE处理和采用本实用新型所提供的支架并进行RIE处理后的表面成分示意图，如图可见，在进行RIE处理后，样品表面的聚合物(如C成分)基本被完全去除，实现了技术人员所预期实现的技术效果。
[0038]综上所述，由于本实用新型采用了如上技术方案，拧式的新型TEM样品支架可以很好地固定铜环/铜网，而不会碰到TEM样品，避免二次制备样品造成的浪费；同时新型TEM支架的正反面完全暴露在氧等离子体气氛中，由于氧等离子体具有很强的氧化能力，使得聚合物氧化为气体从而达到清洁样品的目的。本实用新型结构简单，能大大提高TEM样品在RIE机台中清理样品的使用频率，进而有利于提升生产效率。
[0039]以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种样品支架，其特征在于，包括: 基座，所述基座中设置有至少一个贯穿正反两面的孔洞； 圆环，所述圆环呈筒状并设置在所述孔洞内，且该圆环的一端还设置有向内径中心延伸的载物台； 托台，固定放置在所述载物台上，用于放置样品。
2.如权利要求1所述的样品支架，其特征在于，所述孔洞内壁设置有内螺纹，所述圆环外壁设置有外螺纹。
3.如权利要求1所述的样品支架，其特征在于，所述托台为金属网或者金属环。
4.如权利要求1所述的样品支架，其特征在于，所述圆环的高度大于所述基座的厚度。
5.如权利要求1所述的样品支架，其特征在于，所述孔洞的直径为2?4mm。
6.如权利要求1所述的样品支架，其特征在于，所述载物台为在所述圆环内径向中心延伸的环状平台，所述环状平台的宽度为3_。
7.如权利要求1所述的样品支架，其特征在于，所述基座为金属材质。
8.如权利要求7所述的样品支架，其特征在于，所述基座材质为钼、不锈钢或者铝合金。
9.如权利要求1所述的样品支架，其特征在于，所述样品为TEM样品。
【专利摘要】本实用新型涉及TEM样品制备领域，具体涉及一种新型的去除样品表面聚合物的TEM样品支架，包括：基座，所述基座中设置有至少一个贯穿正反两面的孔洞；圆环，所述圆环呈筒状并设置在所述孔洞内，且该圆环的一端还设置有向内径中心延伸的载物台；托台，固定放置在所述载物台上，用于放置样品。本实用新型结构简单，能大大提高TEM样品在RIE机台中清理样品的使用频率，进而有利于提升生产效率。
【IPC分类】B25H1-00, G01N1-34, B08B13-00
【公开号】CN204470252
【申请号】CN201520019588
【发明人】陈卉
【申请人】武汉新芯集成电路制造有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年1月12日