本发明涉及半导体制作领域，确切的说，涉及一种TEM样品的制备方法，包括以下步骤：S1、于所述衬底的上表面沉积第一涂层；S2、切割所述第一涂层至所述衬底的下表面；S3、制备第二涂层覆盖所述第一横截面的表面；S4、切割所述第一样品结构上剩余的第一涂层至剩余的衬底的下表面；S5、切割所述第二涂层至剩余衬底的下表面形成具有第二截面的TEM样品结构；S6、继续对所述TEM样品的目标横截面进行分析。本发明通过改进保护层的沉积方法和增加沉积保护层的次数，使TEM样品厚度达到最佳的分析厚度（40-60nm），在分析中能清楚分辨出扩散阻挡层和铜的分界面，提高了TEM样品的分析质量。