Способ подготовки поперечных сечений образцов для электронной микроскопии Советский патент 1985 года по МПК G01N1/36 

1

Изобретение относится к технике подготовки образцов для просвечившощей электронной микроскопии и может быть использовано в микроэлектронике для исследования границ раздела пленка-подложка, структуры слоев и границ раздела многослойных систем, ионно-имплантированных слоев, приповерхностных о-бластей подложек.

Цепь-изобрвтения - повышение точности анализа.

На фиг. 1 схематически представлена последовательность операций по подготовке поперечного сечения образцов для исследования в просвечивающем электронном микроскопе; на фиг,.2 - электронно-микроскопическое изображение.поперечного сечения границы раздела Al-Si.

При подготовке поперечного сечения образцов для исследования в пролвечр : ающем электронном микроскопе предлагаемым способом из исследуемой структуры пленка-подложка перпендиKv-лярно пленке вырезают образец (фиг.1а), приклеивают поперечным сечением (с помощью клея БФ-6, эпоксидной смолы) на предметную сеточку электронного микроскопа ,с отверстием в середине (фиг.16) и покрывают защитным слоем (лаком, клеем, парафином), не взаимодействующим с травителем в котором утоняется образец (фиг,1в). В защитном слое проделывают окно (фиг.1г) и помещают образец в травитель. По мере утонения образца защитньш слой, нависая над краями утоняемой области, препятствует ее травлению (фиг.1д,). Удаляя . защитный слой у исследуемой области (фиг.1е, получают равномерно утонениый участок, содержащий приповерхностную область образца. Защитный слой растворяют (фиг.1ж).

Предлагаемый способ используют для исследования границы раздела . Ai-Si. На подложку Кремния путем термического испарения в вакууме наносят пленку алюминия толщиной 500 А. Из структуры подложка-пленка вырезают образцы размером 2,5 мм х f-Q,5 мм -300 мкм (300 мкм - размер

823222

поперечного сечения) и с помощью эпоксидной смолы приклеивают их к предметным сеточкам электронного микроскопа. Затем образцы на сеточках заливают парафином. В парафине проделывают окно над исследуемой областью. Утонение производят путем травления в растворе плавиковой и азотной кислот в соотношении 1:5.

О По мере травления образца парафин )зблизи поверхности с пленкой алюминия удаляют пинцетом.с тонкими кончиками. Толщину образца контролируют визуально, используя„сильную

15 подсветку снизу, поскольку кремний при толпщне 1 мкм прозрачен для видимого света. При появлении мест, достаточно тонких для прохождения пучка электронов, травление прекра20 щшот и промьшают образец в дистиллированной воде. Затем парафин растворяют в четыреххлористом углероде и образец промывают в ацетоне. Структуру границы раздела AL-Si исследуют в просвечивающем электронном

микроскопе ЭВМ-100 А. Микрофотография полученной границы раздела приведена на фиг. 2.

Исследование границ раздела плен30 ка-подложка и многослойных систем валяная задача при производстве интегральных мик:росхем. В процессе технологических термообработок происходит твердофазное взаимодействие

между элементами и на границах раздела формируются переходные слои, структура и состав которых определяют электрофизические свойства контактов металл - полупроводник,

Предлагаемый способ в отличие от прототипа позволяет наблюдать структуру границ раздела, пленок и пр1шоверхностной области подложек, а также их состав, получал электроHorpaiMi-ibi соответствующих участков. Исследование взаимодействия на границах р-гадала позволит получать элементы микросхем с заданными параметрами, повысить надежность базовых элементов микросхрм-омических контактов и диодов с барьером Шоттки.

Пленка А6

Граница раздела А б-Si

Подложка St

Фиг. 2

0,1мкм

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЧЕНИЙ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ, включающий вырезание образца из подлежащей анализу пластины, закрепление на подложке, покры-/ тие защитным слоем, утонение образца химическим травлением, промьшку и растворение защитного слоя, о т дичающий с.я тем, что, с це/ лью повьшения точности анализа, за,крепление образца производят в поперечном сечении с помощью нанесенного клея, утонение - в зоне соединения образец-подложка, после чего удаляют i защитный слой из утоняемой области. JS СЛ ое го Од tc ts8 Ж К Фиг.1