穿透式电子显微镜试片的制作方法技术

一种穿透式电子显微镜试片的制作方法，该方法是当在一待检测片上完成第一试片制作、而使待检测片的顶表面产生一凹陷处后，在凹陷处的侧壁上形成一填补层，并且利用此填补层在邻近凹陷处的待检测片上进行第二试片的制作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种试片的制作方法，特别是涉及一种。
技术介绍
在VLSI元件的损坏分析中，使用截面分析已被视为一种有效的技术。其中扫描式电子显微镜(SEM)为一种观察截面的工具，但是对于高密度元件的分辨率较差，因此在半导体制作过程中逐渐进入VLSI的阶段，SEM逐渐被穿透式电子显微镜(Transmission Electron Micro-scope，TEM)所取代。为解决产量和元件可靠度问题，使得利用TEM来进行损害分析将越来越广泛。随着TEM的应用，使电子穿透所需试片厚度的制备将成为一个重要的课题，而试片最大厚度需维持在0.1μm以下，才能提供TEM电子穿透所需的透明度，因此发展出一种使用双粒子束聚焦式离子束(Dual Beam FIB)的技术来制作试片的方法。而且，在此双粒子束聚焦式离子束的技术中，可以一边利用电子束来观察试片，一边用离子束来进行薄化，直到所要观察的平面为止。值得注意的是，要利用TEM进行观察时，试片的厚度需小于0.1μm以下，这样才不会因产生影像重叠而影响试片的观察。此外，利用离子束进行薄化时，试片中央的位置会比两侧薄，所以为了避免试片中央部分因过薄而产生断裂，试片的尺寸有其限制，一般来说是9μm×12μm。然而，如想观察一长度较长的区域中的不同位置时，上述的限制将使得这样的观察变得无法进行。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的就是提供一种，以解决因不能利用穿透式电子显微镜来观察长型区域中的不同位置的问题。本专利技术提出一种，该方法是当在一待检测片上完成第一试片制作、而使此待检测片的顶表面产生一凹陷处后，在此凹陷处的侧壁上形成一填补层，并且利用该填补层，在邻近此凹陷处的待检测片上进行第二试片的制作。本专利技术提出一种，该方法是先提供一待检测片。然后，在待检测片上标记出预定形成第一试片的第一区域。接着，移除第一区域两侧的待检测片的部分结构，以形成二第一凹槽，且在此二第一凹槽的交界处形成第一条状结构。之后，在第一条状结构的侧壁上，进行第一U型切割，而在此侧壁上形成贯穿第一凹槽的第一U型沟槽，第一U型沟槽的两端相距第一条状结构的顶表面一第一距离。继之，移除部分的第一条状结构，以缩小第一条状结构的宽度。然后，移除位于第一U型沟槽的两端处的上方的第一条状结构，以取出一片状物作为第一试片。接着，形成填补层，覆盖此二凹槽的部分侧壁或者覆盖住保留下来的第一条状结构的部分顶表面，其中填补层与待检测片的顶表面相连。之后，在待检测片上标记出预定形成第二试片的第二区域，其中第二区域邻近第一区域。以后，移除第二区域两侧的待检测片的部分结构以及部分的填补层，以形成二第二凹槽，在此二第二凹槽的交界处形成第二条状结构，所形成的第二条状结构包含有部分的填补层。然后，在第二条状结构的侧壁上，进行第二U型切割，而在此侧壁上形成贯穿第二凹槽的第二U型沟槽，第二U型沟槽的两端相距第二条状结构的顶表面一第二距离。接着，移除部分的第二条状结构，以缩小第二条状结构的宽度。之后，移除位于第二U型沟槽的两端处的上方的第二条状结构，以取出一片状物作为第二试片。依照本专利技术的优选实施例所述的，上述的填补层的材料包括一导体材料，例如是铂、钨。依照本专利技术的优选实施例所述的，上述的填补层的形成方法例如是进行一溅镀步骤，而此溅镀步骤所使用的能量E(微安培)不大于所溅镀的面积(平方微米)乘以5-6倍所得的数值。依照本专利技术的优选实施例所述的，上述的第一区域与第二区域彼此相连。依照本专利技术的优选实施例所述的，上述的第一区域与第二区域彼此不相连。本专利技术在第一试片形成后，形成一填补层，此填补层的形成可供在制作第二试片时使用。因此，利用本专利技术的方法可以在邻近第一试片的区域制作另一试片，从而可以观察较长的区域范围。为使本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易于理解，下面特举优选实施例并配合附图进行详细说明。附图说明图1A至图1I是依照本专利技术一优选实施例的一种制作穿透式电子显微镜试片的立体流程图；图2是图1C中的条状结构的剖面放大示意图；图3是图1G中的条状结构的剖面放大示意图。具体实施例方式图1A至图1I表示依照本专利技术一优选实施例的一种制作穿透式电子显微镜试片的立体流程图。首先，参照图1A，提供一待检测片100。该待检测片100例如是取自芯片上的一小部分。一般来说，在待检测片100上已形成有内存、金属氧化半导体晶体管等的元件。此外，待检测片100通常在缺陷检测上是被捡测出有缺陷存在，所以才需将特定区域制作成试片，以供进一步分析。然后，在待检测片100上标记出预定形成试片的区域102。其中，标记的方法是可以在待检测片100上作记号。以本实施例为例，例如是在待检测片100上标记出两个「X型」记号104而标示出区域102，且所要观察的部分是位于区域102中间。值得注意的是，由于要直接做出细而薄的试片在实施上并不容易，因此一般会先将要形成试片的区域粗略限定出来，这时所限定出来的区域会较大，然后再进行细部的修饰。这样在实施上也较为便利。接着，参照图1B，移除区域102两侧的待检测片100的部分结构，以形成二凹槽106，在此二凹槽106的交界处形成条状结构108。其中，凹槽106的形成方法例如是利用双粒子束聚焦式离子束来进行。而且，在双粒子束聚焦式离子束的技术中，可以一边用离子束将区域102两侧的待检测片100的部分结构移除，并且还可一边利用电子束来观察移除的情形。此外，为了避免在移除区域102两侧的待检测片100的部分结构时、损伤条状结构108的结构，因此在进行移除之前，一般会先在区域102上覆盖一层保护层(未图示)，而此保护层的材料例如是铂等合适的材料。然后，参照图1C，在条状结构108的侧壁上进行U型切割，而在此侧壁上形成贯穿凹槽106的U型沟槽110，U型沟槽110的两端相距条状结构108的顶表面一距离d1，这时条状结构108的剖面的放大示意图如图2所示。换言之，上述的U型切割是在条状结构108的距离顶表面下方d1的距离处进行，因此所形成的U型沟槽110不会贯穿条状结构108的顶表面，而将留下d1的距离作为试片的支撑。此外，在一优选实施例中，为了使后续所制作出来的试片能方便取出，U型沟槽110的两端相距条状结构108的顶表面的距离d1以等距为佳，以免在取出时伤及试片结构。此后参照图1D，移除部分的条状结构108，以缩小条状结构108的宽度。其中，移除部分的条状结构108的方法例如是利用双粒子束聚焦式离子束来进行。而且，与前一次的双粒子束聚焦式离子束比较，在此步骤中所使用的电流较小。这样可以将原本宽度较宽的条状结构108作较细微的修饰使其宽度变窄。而且，当条状结构108的宽度越来越窄时，即表示其越来越接近所要观察的平面，因此为了避免所要观察的平面遭受损伤，在此选用较小的电流进行是较恰当的。另外，在一优选实施例中，为了避免损伤所要观察的平面，还可以将缩小条状结构108的宽度的步骤分成多次进行。也就是说，将原本一次移除的步骤改为多次移除，使条状结构108的宽度逐渐缩小，以减少所要观察的平面遭受损伤的机会。此外，同样地，利用双粒子束聚焦式离子束的技术，可以一边用离子束将条状结构108的宽度变窄，并且还可以一边利用电子束来观察移除的情形，直到所要观察的平面为止。然后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种穿透式电子显微镜试片的制作方法，该方法是当在一待检测片上完成一第一试片制作、而使所述待检测片的顶表面产生一凹陷处后，在所述凹陷处的侧壁上形成一填补层，并且利用所述填补层，在邻近所述凹陷处的所述待检测片上进行一第二试片的制作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤正伟，曾秋娥，
申请(专利权)人：力晶半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]