使用血浆FIB-SEM从66 nm SDRAM样品中制备TEM样品

动态随机记忆(DRAM)是大多数电子设备中使用的基本单元之一,包括智能手机,笔记本电脑,个人计算机等。晶体管和电容器是此类设备的重要元素。

FET晶体管会生成对电源电容器单元的访问(基于门触点信号),从而存储了位信息。电容器上的费用逐渐排出,因此必须定期刷新信息。由于这个事实,此内存称为动态。

半导体设备的稀薄TEM样品的纤维准备是每天在半导体制造植物中执行的物理故障分析工艺的重要一步。必须将薄片稀释到电子透明度上,厚度与要分析的设备的临界尺寸兼容;因此,可以在TEM中清楚地解决诸如晶体管之类的纳米大小结构。

此外,制备的薄片上的无定形横向损伤是TEM成像的基本要求。低kV抛光是最大程度地减少无定形层的有效方法。但是,不良离子植入是另一个可能干扰或限制TEM分析的纤维诱导的伪影。

XE等离子体源FIB

XE等离子体源FIB是高质量样品制备的替代方法,与更传统的GA ION源Fib相比,它提供了关键优势。此类好处包括比GA源纤维引起的较小的离子植入和30 KEV的诱导无定形损伤。此外,XE是一种惰性气体,可防止与GA Fib相比,可以防止金属化合物的形成 - 当分析必须维持由于FIB铣削而局部不受影响的样品的物理特性时,这种特性尤其重要。

Tescan S9000X

Tescan S9000X是配备IFIB+™XE等离子体FIB列和下一代Triglav™的等离子FIB-SEM系统,Tescan UHR SEM列技术。IFIB+™XE等离子体FIB柱是绝对多功能的样品制备工具,因为它允许大量的离子束电流范围。一方面,高电流允许高溅射速率快速去除大批量的散装材料。另一方面,可以使用低电流来制备精致的稀薄TEM样品。精确的压电驱动的梁孔径更换器提供了IFIB+™在不同电流下的最佳性能,用于在FIB预设之间快速切换和半自动化点优化向导,用户可以轻松地选择最佳的光束点,以优化FIB铣削的最佳光束点特定应用程序的条件。

这些功能可以通过标准提出技术(如前所述)使用Tescan S9000 X制备优质TEM标本,该标本对Xe离子的性质添加了添加的好处;大离子质量会导致离子植入较少(与30 keV时的GA相比),而XE的惰性性质则阻止了形成的金属化合物的形成,该金属化合物在局部修改了样品的物理性质。

虽然在低离子束能量<5 keV的低离子束能量下进行铣削,但可以将薄片变薄,以达到几十纳米的电子透明度和厚度,同时保持在薄片壁上的无定形横向损伤。这证明使用XE等离子体FIB准备高质量的TEM标本肯定是可行的。Tescan S9000 X开发与各种原位分析兼容,这对于工作流优化和预防样品污染是一个好处。

编制的薄片的EDS映射可实现样品中各种材料的识别和位置。欧洲杯足球竞彩EDS作为计量工具是一种技术,可实现薄片厚度的测量,从而确定制备的样品是否足够薄来进行HR-TEM分析。因此,如果需要进一步变薄,则不必将薄片转移回FIB-SEM。这简化了故障分析中的工作流程,并避免了在转移过程中的样本污染和潜在的样品损害。原位低kV STEM成像在稳健的TEM分析之前以相当高的能量分析提供了来自传输电子的初步信息。为此,Tescan S9000 X可以配备EDS检测器和专有HADF STEM检测器。

结论

在本文中,提出了使用基于66 nm技术的SDRAM存储器芯片的标准提出技术制备TEM样品。如图1所示,将样品在低kV中稀释至80 nm的最终厚度。随后,暴露了一层门触点。图2中的原位茎图像显示了5 nm厚的层。

从SDRAM样品制备的最终薄片的概述stem-BF图像,并抛光到80 nm的最终厚度。

图1。从SDRAM样品制备的最终薄片的概述stem-BF图像,并抛光到80 nm的最终厚度。

STEM-BF图像中有5 nm厚的层分布良好。

图2。STEM-BF图像中有5 nm厚的层分布良好。

然后使用EDS映射来找出芯片中结构的元素组成和位置(图3)。除了半导体设备中存在的常见材料(例如硅欧洲杯足球竞彩,钨和氧化物)外,还可以很好地识别出薄钛的特征。根据EDS光谱测量薄片的厚度,显示估计厚度为80 nm(图4)。

EDS图显示了芯片中不同元素的位置和组成。

图3。EDS图显示了芯片中不同元素的位置和组成。

EDS光谱估计了薄片厚度为80 nm。

图4。EDS光谱估计了薄片厚度为80 nm。

Tescan USA Inc.

Tescan由特斯拉的一组经理和工程师创立,其电子显微镜历史记录从1950年代开始,如今,Tescan是全球著名的聚焦离子束工作站的供应商,扫描电子显微镜和光学显微镜。Tescan的创新解决方案和与客户的合作性质在纳米和微技术领域赢得了领先地位。该公司很荣幸能与一系列科学领域的著名机构一起参加主要的研究项目。Tescan就价值,质量和可靠性为客户提供了领先产品。Tescan USA Inc.是Tescan Orsay Holdings的北美部门,该公司由捷克公司Tescan合并成立,Tescan的合并是SEMS和专注的离子Beam Workstations的全球领先供应商,法国公司Orsay Physics,是定制定制的世界领导者聚焦离子束和电子束技术。

此信息已从Tescan提供的材料中采购,审查和调整。欧洲杯足球竞彩

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    Tescan USA Inc. 2020。使用血浆FIB-SEM从66 nm SDRAM样品中制备TEM样品。Azom,2021年6月28日,https://www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=17161。

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