用于透射电子显微镜俯视观察的芯片样品制备方法技术

技术编号:15760703 阅读:64 留言:0更新日期:2017-07-05 15:27
本发明专利技术提供一种用于透射电子显微镜俯视观察的芯片样品制备方法,包括:提供待测样品,在待测样品的顶面沉积第一保护层,使第一保护层覆盖以与待分析目标相垂直对应的待测样品的顶面部分为中心扩展的矩形区域;在第一保护层的四个顶角以及四条边缘的中心位置沉积呈正方形的第二保护层;沉积第三保护层,以完全覆盖第二保护层和第一保护层;去除位于第一保护层所覆盖的部分之外的待测样品,使待测样品的两个相平行的侧面的下部呈倒三角形;将待测样品的下部呈倒三角形的两个侧面之一附着于支撑台上;通过精磨去除第三保护层、第二保护层和第一保护层。根据本发明专利技术,可以将制备样品的时间控制在1小时之内,不会损伤待测样品中出现失效的部分。

Method for preparing chip sample for transmission electron microscope observation

The present invention provides a method for transmission electron microscopy from chip sample preparation method, observation including: providing sample, on top of the deposition of the first protective layer of the sample, the first protective layer is covered with the analysis of the target to be measured perpendicular to the corresponding top face samples of rectangle area as the center of expansion a second protective layer; the square in the center of the first four corners sedimentary protection layer and four edges; depositing third protective layer to completely cover the second protective layer and a first protective layer; removing in the sample covered outside the first protective layer of the lower part of the two parallel side of the sample to measure the inverted triangle; the lower part of the sample will be one of the two sides of an inverted triangle attached to the support table; through the grinding removal third protective layer, the protective layer and the second First protection layer. According to the present invention, the time of preparing the sample can be controlled within 1 hours without damaging the part in the sample to be tested.

【技术实现步骤摘要】
用于透射电子显微镜俯视观察的芯片样品制备方法
本专利技术涉及半导体制造工艺,具体而言涉及一种通过聚焦电子束制备用于透射电子显微镜俯视观察的芯片样品的方法。
技术介绍
在对制备的芯片进行失效分析时,通过透射电子显微镜观察芯片样品通常采用两种方式,即观察芯片样品的侧视剖面或者从芯片样品的正面进行俯视观察。用于透射电子显微镜观察的芯片样品的制备工作通过聚焦电子束来完成,在制备用于透射电子显微镜俯视观察的芯片样品时,很难控制精度且需耗费很长时间,因此,通常选择观察芯片样品的侧视剖面来找出芯片失效的根源,然而,在某些情况下,这种观察方法存在问题,例如,制备样品的侧视剖面的过程中采用的研磨过程可能会露出存在缺陷的部位,暴露出来的出现缺陷的部位会被后续使用透射电子显微镜观察所需的旋涂材料所填充,造成反馈信号的减弱,进而影响观察的结果。因此,需要提出一种方法,以解决上述问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供一种用于透射电子显微镜俯视观察的芯片样品制备方法,包括:a)提供待测样品,在所述待测样品的顶面沉积第一保护层,使所述第一保护层覆盖以所述待测样品的顶面部分为中心扩展的矩形区域,所述顶面部分与待分析目标相垂直对应;b)在所述第一保护层的四个顶角以及四条边缘的中心位置沉积呈正方形的第二保护层;c)沉积第三保护层,以完全覆盖所述第二保护层和所述第一保护层;d)去除位于所述第一保护层所覆盖的部分之外的待测样品,使所述待测样品的两个相平行的侧面的下部呈倒三角形;e)将所述待测样品的下部呈倒三角形的两个侧面之一附着于支撑台上;f)通过精磨去除所述第三保护层、所述第二保护层和所述第一保护层。在一个示例中,实施所述步骤a)-步骤c)中的沉积时,将所述待测样品的顶面相对于操作台的表面倾斜52度放置。在一个示例中,所述第二保护层的材料和所述第一保护层的材料不同。在一个示例中,所述倒三角形的顶边距离与所述待分析目标的下部之间的垂直距离Dt大于500nm。在一个示例中,所述步骤d)包括:分别沿所述第三保护层的两个长边和一个短边向下切割所述待测样品到底;沿所述第三保护层的一个长边向下找到与位于所述待分析目标下方距离为所述Dt的部位处于同一水平线上的位置向内切割所述待测样品的同时转动所述待测样品,以使所述切割方向向下与所述同一水平线呈38度,直至切割所述待测样品到沿所述待分析目标的正下方延伸的位置;再次转动所述待测样品,以使所述切割方向向上与所述同一水平线呈38度,直至切割所述待测样品到底;沿所述第三保护层的另一个短边向下切割所述待测样品的距离大于(L/2)/sin38°与所述Dt之和,所述L代表所述第三保护层的短边的长度。在一个示例中,实施所述步骤e)之前,还包括如下步骤:将所述待测样品下部的呈坡形的两个侧面的一面附着于一支撑基底上;以与所述第三保护层的短边所在的侧面相垂直的方向为轴向,将所述支撑基底顺时针旋转52度,使所述第三保护层的长边所在的侧面与操作台的表面平行。在一个示例中,所述待测样品和所述支撑基底之间的附着依靠所述待测样品与所述支撑基底之间的静电吸引实现。在一个示例中,实施所述精磨的次序如下:精磨所述第三保护层直至露出所述第二保护层;精磨剩余的所述第三保护层和露出的所述第二保护层;精磨露出的所述第一保护层。在一个示例中,实施所述步骤f)之后,露出的所述待测样品的顶面与所述待分析目标的垂直距离大于20nm。根据本专利技术,可以将制备样品的时间控制在1小时之内,不会损伤所述待测样品中出现失效的部分。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述,用来解释本专利技术的原理。附图中:图1A-图1G为根据本专利技术示例性实施例的方法依次实施的步骤所分别获得的芯片样品的示意图;图2为根据本专利技术示例性实施例的方法依次实施的步骤的流程图。具体实施方式在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本专利技术发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是,本专利技术能够以不同形式实施,而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地,提供这些实施例将使公开彻底和完全,并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中,为了清楚,层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白,当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本专利技术教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本专利技术的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。通过聚焦电子束制备用于透射电子显微镜俯视观察的芯片样品通常包括以下步骤:(1)使用聚焦电子束在芯片样品的失效部位的附近打上标记,需要耗费大约20分钟;(2)将芯片样品的侧面粘合在支撑台上并等待芯片样品冷却下来,需要耗费大约30分钟;(3)研磨芯片样品的侧面直至距离目标区域的边缘还有大约1-2微米,需要耗费大约6小时;(4)通过溶胶的方式将芯片样品与支撑台分离并等待芯片样品冷却下来,需要耗费大约20分钟;(5)通过聚焦电子束进一步处理研磨后的芯片样品,如果发现研磨后的芯片样品的侧面距离目标区域的边缘超过2微米,需要重复实施步骤(2)-(4),直至研磨后的芯片样品的侧面距离目标区域的边缘不超过2微米。因此,步骤(3)非常重要,需要精确控制研磨的精度,本文档来自技高网...
用于透射电子显微镜俯视观察的芯片样品制备方法

【技术保护点】
一种用于透射电子显微镜俯视观察的芯片样品制备方法,其特征在于,包括:a)提供待测样品,在所述待测样品的顶面沉积第一保护层,使所述第一保护层覆盖以所述待测样品的顶面部分为中心扩展的矩形区域,所述顶面部分与待分析目标相垂直对应;b)在所述第一保护层的四个顶角以及四条边缘的中心位置沉积呈正方形的第二保护层;c)沉积第三保护层,以完全覆盖所述第二保护层和所述第一保护层;d)去除位于所述第一保护层所覆盖的部分之外的待测样品,使所述待测样品的两个相平行的侧面的下部呈倒三角形;e)将所述待测样品的下部呈倒三角形的两个侧面之一附着于支撑台上;f)通过精磨去除所述第三保护层、所述第二保护层和所述第一保护层。

【技术特征摘要】
1.一种用于透射电子显微镜俯视观察的芯片样品制备方法,其特征在于,包括:a)提供待测样品,在所述待测样品的顶面沉积第一保护层,使所述第一保护层覆盖以所述待测样品的顶面部分为中心扩展的矩形区域,所述顶面部分与待分析目标相垂直对应;b)在所述第一保护层的四个顶角以及四条边缘的中心位置沉积呈正方形的第二保护层;c)沉积第三保护层,以完全覆盖所述第二保护层和所述第一保护层;d)去除位于所述第一保护层所覆盖的部分之外的待测样品,使所述待测样品的两个相平行的侧面的下部呈倒三角形;e)将所述待测样品的下部呈倒三角形的两个侧面之一附着于支撑台上;f)通过精磨去除所述第三保护层、所述第二保护层和所述第一保护层。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,实施所述步骤a)-步骤c)中的沉积时,将所述待测样品的顶面相对于操作台的表面倾斜52度放置。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二保护层的材料和所述第一保护层的材料不同。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述倒三角形的顶边距离与所述待分析目标的下部之间的垂直距离Dt大于500nm。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤d)包括:分别沿所述第三保护层的两个长边和一个短边向下切割所述待测样品到底;沿所述第三保护层的一个长边向下找到与位于所述待分析目标下方距离为所...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵耀斌
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司中芯国际集成电路制造北京有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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