专利名称：测量tem样品厚度的装置的制作方法
技术领域：
测量TEM样品厚度的装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种半导体物理失效分析设备，具体涉及一种测量TEM样品厚度的装置。
背景技术：
[0002]透射电子显微镜(Transmission electron microscope, TEM),是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品(TEM样品)上，电子与样品中的原子碰撞而改变方向，从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关，因此可以形成明暗不同的影像。[0003]在半导体飞速发展的今天，半导体器件的结构越来越�。а返姆治鲆约肮ひ占庸す讨械募嗫卦嚼丛揭览涤赥EM的结果。TEM样品的厚度对于TEM图像质量的好坏起着至关重要的作用，也直接决定着TEM结果的好坏，这就需要对TEM样品的厚度进行精确控制。[0004]因此，在用Polish (抛光)的方法制备TEM样品时，对样品的厚度有很高的要求， 样品的薄厚和均匀性直接影响最终的TEM图片的质量。现有的测量硅(Si)基样品厚度的方法有以下两种[0005]I、目测通过观察研磨后的样品对可见光的透光度，根据经验粗略判断样品的厚度是否达到要求；但是这种方法不能做到准确把握样品是否已经达到实际需要的厚度；[0006]2、使用 SEM( Scanning Electron Microscope,扫描电子显微镜)或 FIB (Focus Ion Beam，聚焦离子束)精确测量样品的厚度；这种方法的测量准确性很高，但最大的缺点是成本非常高并且费时费事。实用新型内容[0007]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种测量TEM样品厚度的装置，它可以对 TEM样品 的厚度进行精确的控制。[0008]为解决上述技术问题，本实用新型测量 Μ样品厚度的装置的技术解决方案为[0009]包括样品台，样品台置于暗箱内；暗箱的上方设置有激光器，暗箱的下方设置有光电感应器；光电感应器与积分放大电路电连接，积分放大电路与A/D转换电路电连接，A/D 转换电路电连接计算机。[0010]所述样品台包括玻璃片，玻璃片通过夹具与夹具台固定连接；夹具台活动设置于调节台上。[0011]所述夹具台的底部设置有滑轨，调节台的台面设置有与滑轨相配合的滑槽；夹具台通过其滑轨与滑槽的配合实现与调节台的活动连接。[0012]所述调节台的一侧设置有调节螺丝。[0013]所述玻璃片的顶面设置有多个凹槽，凹槽用于TEM样品的定位。[0014]本实用新型可以达到的技术效果是[0015]本实用新型通过光电感应器探测透过样品的激光强度的变化，并且将不同强度的光信号转换为不同电压的电信号，根据样品厚度变化与电压变化的线性对应关系来半定量地测量不同衬底样品的厚度，从而提供一个相对精准的TEM样品厚度的测量结果。[0016]本实用新型能够解决在polish制作TEM样品过程中不能准确测量样品的厚度和均匀性而导致TEM图像质量不佳的问题。[0017]本实用新型能够测量TEM样品的实际厚度和均匀性，并通过测量的结果对TEM样品做针对性的调整研磨，从而精确控制TEM样品的最终厚度和均匀性符合实际的需要，以确保TEM图像的质量。
[0018]
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明[0019]图I是本实用新型测量TEM样品厚度的装置的示意图；[0020]图2是本实用新型的样品台的示意图；[0021]图3是本实用新型的夹具台和玻璃片的连接示意图；[0022]图4是图3的俯视图；[0023]图5是本实用新型的调节台的示意图。[0024]图中附图标记说明[0025]I为样品台，2为激光器，[0026]3为光电感应器，4为积分放大电路，·[0027]5为A/D转换电路，6为计算机，[0028]7为暗箱，[0029]11为玻璃片，111为凹槽，[0030]12为夹具台，13为调节台，[0031]21为滑轨，22为夹具，[0032]31为滑槽，32为调节螺丝。
具体实施方式
[0033]如图I所示，本实用新型测量TEM样品厚度的装置，包括样品台1，样品台I置于暗箱7内；暗箱7的上方设置有激光器2，暗箱7的下方设置有光电感应器3 ;激光器2用于提供一定波长的电磁振荡激光(波段范围在紫外至可见光谱区域160 SOOnm内)，激光具有良好的单色性、相干性、方向性和高光强；[0034]光电感应器3与积分放大电路4电连接，积分放大电路4与A/D转换电路5电连接，A/D转换电路5电连接计算机6。[0035]如图2所示，样品台I包括玻璃片11，玻璃片11通过夹具22与夹具台12固定连接；夹具台12活动设置于调节台13上，调节台13能够沿X轴和Y轴方向移动。[0036]如图3所示，夹具台12的底部设置有滑轨21 ;如图4所示，玻璃片11的顶面设置有四个凹槽111，凹槽111能够使TEM样品在样品台I上定位。[0037]如图5所示，调节台13的台面设置有与滑轨21相配合的滑槽31 ;夹具台12通过其滑轨21与滑槽31的配合实现与调节台13的活动连接，使夹具台12能够沿滑槽31的长度方向移动；调节台13的一侧设置有调节螺丝32，调节螺丝32能够调节夹具台12相对于调节台13的位置。[0038]本实用新型的工作原理如下[0039]将待测的TEM样品置于样品台I的凹槽111内，移动调节台13，使TEM样品在激光正对的位置，关上暗箱7 ;[0040]打开激光器2，激光器2发射的激光穿过具有一定厚度的TEM样品后强度减弱； TEM样品的厚度不同，激光强度减弱的程度也不同；[0041]光电感应器3接收强度减弱后的激光，并将光信号转换为电信号；不同强度的光信号对应不同电压的电信号，其电压与入射光的光强成正比；[0042]光电感应器3将电信号传递至积分放大电路4，测量积分放大电路4中积分电容器上的电压，便等于获得相应的谱线强度的信息；谱线强度与TEM样品的厚度成线性变化关系，也就是说TEM样品厚度与电压值变化也成线性关系(通过SEM或者FIB实测TEM样品的厚度，然后用本实用新型对同一样品进行实际测量，从而确定样品的厚度与电压的线性关系);积分放大电路4将电信号通过A/D转换电路5传递至计算机6，通过计算机6显示的谱线确定TEM样品的厚度；[0044]根据谱线对TEM样品做调整性研磨，以确保TEM样品的最终厚度和均匀性符合实际的需要。
权利要求1.一种测量TEM样品厚度的装置，其特征在于包括样品台，样品台置于暗箱内；暗箱的上方设置有激光器，暗箱的下方设置有光电感应器；光电感应器与积分放大电路电连接， 积分放大电路与A/D转换电路电连接，A/D转换电路电连接计算机。
2.根据权利要求I所述的测量TEM样品厚度的装置，其特征在于所述样品台包括玻璃片，玻璃片通过夹具与夹具台固定连接；夹具台活动设置于调节台上。
3.根据权利要求2所述的测量TEM样品厚度的装置，其特征在于所述夹具台的底部设置有滑轨，调节台的台面设置有与滑轨相配合的滑槽；夹具台通过其滑轨与滑槽的配合实现与调节台的活动连接。
4.根据权利要求2所述的测量TEM样品厚度的装置，其特征在于所述调节台的一侧设置有调节螺丝。
5 .根据权利要求2所述的测量TEM样品厚度的装置，其特征在于所述玻璃片的顶面设置有多个凹槽，凹槽用于TEM样品的定位。
专利摘要本实用新型公开了一种测量TEM样品厚度的装置，包括样品台，样品台置于暗箱内；暗箱的上方设置有激光器，暗箱的下方设置有光电感应器；光电感应器与积分放大电路电连接，积分放大电路与A/D转换电路电连接，A/D转换电路电连接计算机。本实用新型通过光电感应器探测透过样品的激光强度的变化，并且将不同强度的光信号转换为不同电压的电信号，根据样品厚度变化与电压变化的线性对应关系来半定量地测量不同衬底样品的厚度，从而提供一个相对精准的TEM样品厚度的测量结果。
文档编号G01B11/06GK202661046SQ20122024417
公开日2013年1月9日 申请日期2012年5月28日 优先权日2012年5月28日
发明者徐伟, 廖炳隆, 杨剑, 蔡妮妮 申请人:上海华虹Nec电子有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
