CN113406359B 用于背面平面视图薄片制备的方法和系统 （Fei公司）

US2010197142A1,2010.平面视图薄片的背面由从工件中提取的样品制覆盖末级器件层的所述衬底层的至少一部分以述感兴趣区域，直到所述ROI内的所述末级器件23.根据权利要求2所述的方法，其中所述样品图像是扫于扫描所述ROI的所述电子束的束电流高于用于获取所所述电子束的束能量高于用于获取所述样品图5.根据权利要求2所述的方法，其中用于扫描所6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中基暴露在所述ROI中包括基于所述样品图像确定所述经蚀刻的ROI7.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，暴露在所述ROI中包括确定暴露在所述ROI中的所述器件层的面积和所述ROI的面积之间的8.根据权利要求1所述的方法，其中利用所述电子9.根据权利要求1或8所述的方法，其中使所述利用电子束交替扫描与所述样品表面相关的感兴趣区域ROI，并使气体流向经扫描的3响应于所述器件层未暴露在所述ROI中而衬底层相邻的末级器件层，并且所述控制器进一步被配置为在所述ROI中的所述末级器件20.根据权利要求17至19中任一项所述的系统，其中所述控制器进一步被配置为在利4[0002]透射电子显微镜(TEM)要求试样足够薄，使得通过试样透射的电子可用来形成图[0003]Franco等人在US2018/0350558A1中公开了一种制备平面于解决上文或本公开的任何部分中指出的任何缺点的5[0016]以下描述涉及用于制备在透射电子显微镜(TEM)中成像的平面视图薄片的背面的[0017]可基于从工件制备的平面视图薄片的高分辨率TEM图像来检查工件的特定器件料以获得在感兴趣区域(ROI)内从背面和正面两者暴露的具有特定器件层的平面视图薄[0019]为了形成具有平坦且大的ROI的平面视图薄片，暴露的末级器件层必须是平坦的[0020]图5中示出了一种用于制备平面视图薄片的背面的方法。样品背面可利用聚焦离的自发蚀刻的持续时间可为恒定的且为预定的。扫描-蚀刻迭代去除了覆盖样品背面上的6(如衬底层和间隔层)可在扫描-蚀刻迭代期间选择性地去除，同时保留衬底层附近的器件电极115、静电光学系统117和静电偏转板120。由离子源114生成的离子束118在照射工件室126可在泵送控制器130的控制下利用涡轮分子和机械泵送系统168抽空。真空系统在下测二次离子的带电粒子倍增器140——或者例如作为用于检测用于成像的二次电子发射的7[0028]电子柱141连同电源和控制单元145也与双电子束系统110一起提供。通过在阴极射电子检测器162检测。由SE检测器140或反向散射电子检测器162产生的模拟信号被信号统控制器119还可包含计算机可读存储器121，并且可根据存储在存储器121中的数据或计此配置的存储介质——根据本说明书中描述的方法和附图——使得计算机以特定和预定8换后的数据可表示物理和有形物体，包括在显示器上产生物理和有形物体的特定视觉描述计算机系统或类似的电子器件操纵表示为计算机系统内的物理量的数据并将其变换为[0036]离子束和电子束在本文中被描述为用于对工件进行成像或处理的带电粒子束的[0037]图2示出了使用图1的双束系统制备平面视图薄片的方法200。平面视图薄片是为[0040]图3B示出了用于从工件310上切割样品330的一种方法。工件310首先由两个相交3C的末级器件层333)。薄片背面制备还可包括在具有或没有蚀刻辅助气体的情况下使用括使用FIB从正面减少或去除预定数目的器件层。蚀刻辅助气体可任选地与FIB一起提供。9[0046]以这种方式，平面视图薄片中的器件层平行于薄片的背面表面和薄片的正面表[0047]图5示出了用于处理提起样品的背面以形成平面视图薄片的背面的方法500。首发蚀刻进行整体减薄。整体减薄过程可去除样品背面的大部分楔形衬底层(如图3C的衬底子束与样品表面的角度小于45度。样品背面可在具有或没有蚀刻辅助气体的情况下使用的二次电子形成。在另一个示例中，图像可在离子束扫描穿过样品的背面表面之后拍摄。一个示例中，XeF2的量和/或用于使XeF2流动的持续时间可基于待去除衬底的第二厚度确2以进一步蚀刻样品背面。[0054]当末级器件层的器件或器件结构未被衬底层或间隔层覆盖时，ROI内的末级器件的面积可基于最近获取的样品背面的图像来估计。所述图像可为利用如低于1nA的束电流至518以从样品背面进一步对一个或多个器件层进行减层。如果末级器件层未暴露在ROI[0057]在514，自发蚀刻经扫描的ROI。经扫描的ROI利用XeF2自发蚀刻达预定的持续时的裸露样品表面之间的角度大于45度。蚀刻辅助气体可为硝基乙酸甲酯(MNA)或类MNA气[0061]图6示出了在多次扫描-蚀刻迭代(图5的步骤510-514)之后具有暴露在ROI601中的3D-NAND结构的末级器件层的样品背面的SEM图像。可在大面积的ROI中以高对比度看到[0062]图7示出了基于二次电子和在减层过程期间从样品背面收集的级电流生成的曲线级电流曲线702是在ROI上方的FIB的每次扫描期间感[0063]灰度曲线701和级电流曲线702两者从4秒的时间点的第一峰值开始减小，然后从[0064]在自发蚀刻样品之前利用电子束扫描ROI的技术效果是降低了器件层的至少一部的第二示例任选地包括第一示例，并且还包括，其中样品图像是扫描电子显微镜(SEM)图并且用于扫描ROI的电子束的束能量高于用于获取样品图像的束能量。所述方法的第四示确定经蚀刻的ROI不平坦。所述方法的第六示例任选地包括第一至第五示例中的一个或多件层的面积和ROI的面积之间的比率不大于阈值比率。所述方法的第七示例任选地包括第底层的一部分以获得样品表面；以及利用电子束交替扫描与样品表面相关的感兴趣区域自发蚀刻。在所述方法的第一示例中，所述方法还包括当暴露在ROI中的器件层的面积和被配置为在暴露出ROI中的末级器件层之后，在存在蚀刻辅助气体的情况下利用聚焦离子