用等离子体FIB-SEM制备66 nm SDRAM样品的TEM样品

动态随机存取存储器(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、个人电脑等。晶体管和电容器是这类器件的重要组成部分。

FET晶体管产生接入（基于栅极接触信号）到电容器单元，从而存储比特信息。电容器上的电荷逐渐排出，因此必须定期刷新信息。由于此事实，此内存称为动态。

来自半导体器件的薄TEM样本的FIB制备是半导体制造工厂中每天执行的物理故障分析工作流程的重要步骤。薄片需要将厚度变薄至电子透明度，厚度与待分析的装置的临界尺寸兼容;因此，可以在TEM中清楚地解析如晶体管这样的纳米大小结构。

此外，在制备的薄片上保持最小的非晶态横向损伤是TEM成像的基本要求。低千伏抛光是减少非晶层的有效方法;然而，不良的离子注入是另一种光纤诱发的伪影，可以干扰或限制TEM分析。

XE等离子源FIB

XE等离子体源FIB是高质量的样品制备的替代方案，其与更多传统的GA离子源FIB相比提供了关键优势。这种益处包括较少的离子注入，并且在30keV的诱导的无定形损伤比由Ga源极纤维诱导的较低。此外，Xe是一种惰性气体，其防止与Ga FiB相反形成金属化合物 - 当迫使分析时尤其重要的性质，以保持由于FIB铣削而局部不受影响的样品的物理性质。

TESCAN S9000X

Tescan S9000x是一种配备IFIB +™XE等离子FIB柱的等离子FIB-SEM系统，下一代TRIGLAV™，TESCAN UHR SEM专栏技术。IFIB +™XE等离子体FIB柱是绝对通用的样品制备工具，因为它允许广泛的离子束电流。一方面，高电流允许高溅射速率，以便快速去除大容量散装材料。另一方面，可以使用低电流来制备精细薄的TEM样品。在不同电流下的IFIB +™的最佳性能由精确的压电驱动的光束孔径更换器提供，用于在FIB预设和半自动点优化向导之间进行快速切换，用户可以轻松地选择优化FIB铣削的最佳光束斑点特定应用的条件。

这些功能使得使用Tescan S9000x的标准剥离技术可以制备良好质量的TEM标本 - 如先前讨论的 - 关于XE离子的性质的增加的益处;大的离子质量导致较少的离子注入（与Ga以30kev相比），而Xe的惰性性质可防止形成局部改变样品的物理性质的金属化合物。

当在<5 keV的低离子束能量下进行铣削时，可以使片层变薄，以获得数十纳米的电子透明度和厚度，同时保持片层壁上最小的非晶态横向损伤。这说明利用Xe等离子体FIB制备高质量TEM样品是完全可行的。TESCAN S9000X可与各种现场分析兼容，这有利于优化工作流程和防止样品污染。

制备的片层的EDS映射可以识别和定位样品中的不同材料。亚博网站下载EDS作为一种计量工具，可以测量片层的厚度，从而确定制备的样品是否足够薄，可以进行HR-TEM分析。因此，在需要进一步细化的情况下，薄片不需要转移回FIB-SEM。这简化了失效分析的工作流程，并避免了样品污染和转移过程中潜在的样品损坏。在相当高的能量下，原位低千伏STEM成像提供了透射电子的初步信息。为了实现这一目标，TESCAN S9000X可以配备EDS检测器和专有的HADF STEM检测器。

结论

在本文中，提出了使用来自SDRAM存储器芯片的标准剥离技术的制备基于66nm技术的标准剥离技术。如图1所示，将样品在低kV下稀释至80nm的最终厚度。随后，暴露一层栅极触点。图2中的原位茎图像显示了5 nm厚的层。

图1所示。由SDRAM样品制备的最终薄片的STEM-BF图像，并抛光到最终厚度80 nm。

图2。STEM-BF图像，5 nm厚层分辨率良好。

然后利用EDS作图，找出芯片结构的元素组成和位置(图3)。除了半导体器件中常见的材料，如硅、钨、氧化物，也很好地识别了薄钛的特征。亚博网站下载通过EDS能谱测量了片层的厚度，估计厚度为80 nm(图4)。

图3。电子能谱图显示了芯片中不同元素的位置和组成。

图4。通过EDS能谱分析，估计了薄膜厚度为80 nm。

TESCAN USA Inc .)

1991年由一群经营者和工程师从特斯拉创立，其电子显微镜历史从1950年代开始，今天Tescan是一个全球知名的聚焦离子束工作站，扫描电子显微镜和光学显微镜供应商。Tescan的创新解决方案和与客户的合作性质赢得了纳米和微技术的领先地位。该公司很自豪地参加各种科学领域的突出机构的首要研究项目。Tescan在价值，质量和可靠性方面为其客户提供领先的产品。Tescan USA Inc.是Tescan Orsay Holdings的北美武器，由捷克公司Tescan，SEC和专注离子束工作站的领先供应商，以及法国公司orsay物理，是定制的法国公司的跨国公司聚焦离子束和电子束技术。

这些信息的来源、审查和改编来自TESCAN提供的材料。亚博网站下载

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