薄膜粘附强度的检测方法、待检测样品及检测装置制造方法及图纸

本公开实施例公开了一种薄膜粘附强度的检测方法、待检测样品及检测装置。所述薄膜粘附强度的检测方法包括：提供待检测结构；其中，待检测结构包括第一薄膜和第二薄膜，第二薄膜覆盖第一薄膜；去除部分第二薄膜，直至显露第一薄膜，并基于残留在第一薄膜表面的第二薄膜形成凸起，以形成待检测样品；将检测装置的探针底部置于去除部分第二薄膜后所显露的第一薄膜表面，并沿平行于第一薄膜所在平面的方向向凸起移动探针，直至凸起与第一薄膜分离；在移动探针的同时，检测探针的载荷；根据凸起与第一薄膜分离时检测的探针的载荷，确定第一薄膜与第二薄膜之间的粘附强度。膜与第二薄膜之间的粘附强度。膜与第二薄膜之间的粘附强度。

【技术实现步骤摘要】
薄膜粘附强度的检测方法、待检测样品及检测装置


[0001]本公开涉及半导体
，尤其涉及一种薄膜粘附强度的检测方法、待检测样品及检测装置。

技术介绍

[0002]在存储器芯片研发制造过程中，需要通过化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)、物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)等方法在晶圆表面生长沉积不同厚度以及不同材料的薄膜。不同薄膜间粘附强度(adhesion strength)，是衡量所形成的薄膜质量的一个重要指标，并且对存储器芯片结构稳定性和可靠性起着至关重要的作用。因此，如何提高对于薄膜之间粘附强度的检测准确性成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本公开实施例提供一种薄膜粘附强度的检测方法、待检测样品及检测装置。
[0004]根据本公开实施例的第一方面，提供了一种薄膜粘附强度的检测方法，所述方法包括：
[0005]提供待检测结构；其中，所述待检测结构包括第一薄膜和第二薄膜，所述第二薄膜覆盖所述第一薄膜；
[0006]去除部分所述第二薄膜，直至显露所述第一薄膜，并基于残留在所述第一薄膜表面的所述第二薄膜形成凸起，以形成待检测样品；
[0007]将检测装置的探针底部置于去除部分所述第二薄膜后所显露的所述第一薄膜表面，并沿平行于所述第一薄膜所在平面的方向向所述凸起移动所述探针，直至所述凸起与所述第一薄膜分离；
[0008]在移动所述探针的同时，检测所述探针的载荷；<br/>[0009]根据所述凸起与所述第一薄膜分离时检测的所述探针的载荷，确定所述第一薄膜与所述第二薄膜之间的粘附强度。
[0010]在一些实施例中，所述方法还包括：在移动所述探针的同时，记录与检测的所述载荷对应的所述探针的位移，获得所述探针的载荷与位移之间的关系曲线；
[0011]所述根据所述凸起与所述第一薄膜分离时检测的所述探针的载荷，确定所述第一薄膜与所述第二薄膜之间的粘附强度，包括：
[0012]确定所述关系曲线中载荷的峰值；其中，所述峰值为所述凸起与所述第一薄膜分离时，检测的所述探针的载荷的取值；根据所述峰值、以及所述载荷与粘附强度之间的预设关系，确定所述第一薄膜与所述第二薄膜之间的粘附强度。
[0013]在一些实施例中，所述第二薄膜包括第一区域、围绕所述第一区域设置的第二区域，和围绕所述第二区域设置的第三区域；
[0014]所述去除部分所述第二薄膜，直至显露所述第一薄膜，并基于残留在所述第一薄
膜表面的所述第二薄膜形成凸起，包括：
[0015]去除所述第二区域中的所述第二薄膜，以显露所述第二区域覆盖的所述第一薄膜，并基于所述第一区域中的所述第二薄膜形成所述凸起。
[0016]在一些实施例中，所述去除部分所述第二薄膜，直至显露所述第一薄膜，并基于残留在所述第一薄膜表面的所述第二薄膜形成凸起，包括：
[0017]利用聚焦离子束技术去除部分所述第二薄膜，以形成所述凸起。
[0018]在一些实施例中，所述去除部分所述第二薄膜，直至显露所述第一薄膜，并基于残留在所述第一薄膜表面的所述第二薄膜形成凸起，包括：
[0019]沿垂直于所述第一薄膜所在平面的方向去除部分所述第二薄膜，以形成所述凸起；其中，所述凸起的至少一个侧面垂直于所述第一薄膜所在的平面。
[0020]在一些实施例中，所述方法还包括：
[0021]在所述凸起与所述第一薄膜分离之后，且在所述凸起与所述第二薄膜的第三区域接触之前，停止移动所述探针。
[0022]在一些实施例中，所述方法还包括：
[0023]在移动所述探针的过程中，使得所述待检测样品发生分离，获得第一部分和第二部分；其中，所述第一部分的体积大于所述第二部分的体积，所述第一部分包括显露的所述第一薄膜；
[0024]分别对所述第一部分表面所述探针移动的区域和所述第二部分进行元素分析，获得分析结果；
[0025]在所述分析结果指示所述第一部分表面所述探针移动的区域所包含的元素与所述第一薄膜的组成元素相同，且所述第二部分的组成元素与所述第二薄膜的组成元素相同时，确定所述探针使所述第一薄膜与所述凸起分离。
[0026]根据本公开实施例的第二方面，提供一种待检测样品，应用如本公开实施例第一方面任一项所述方法进行检测，所述待检测样品包括：
[0027]第一薄膜；
[0028]第二薄膜，位于所述第一薄膜表面，包括第一子块体和第二子块体；其中，所述第二子块体围绕所述第一子块体设置，且所述第一子块体与所述第二子块体之间存在空隙，所述第一薄膜的部分区域通过所述空隙显露。
[0029]在一些实施例中，沿垂直于所述第一薄膜所在平面的方向，所述第一子块体的至少一个表面为平面。
[0030]根据本公开实施例的第三方面，提供一种薄膜粘附强度检测装置，应用于对如本公开实施例第二方面所述待检测样品进行检测，所述检测装置包括：
[0031]承载台，用于固定所述待检测样品；
[0032]探针，所述探针的至少部分侧面为垂直于所述承载台的平面。
[0033]相较于直接对第一薄膜和完整的第二薄膜进行粘附强度检测，本公开实施例中，通过去除部分第二薄膜，并基于残留在第一薄膜表面的第二薄膜形成凸起，并利用探针推动凸起相对第一薄膜移动，以检测第二薄膜和第一薄膜之间的粘附强度，减小了第二薄膜自身抗剪切能力对薄膜粘附强度检测结果的影响。
附图说明
[0034]图1a为一种双悬臂梁拉伸法检测薄膜粘附强度的方法示意图；
[0035]图1b为一种纳米划痕法检测薄膜粘附强度的方法示意图；
[0036]图2为本公开实施例提供的薄膜粘附强度的检测方法的流程示意图；
[0037]图3a至3c为本公开实施例提供的薄膜粘附强度的检测方法的示意图；
[0038]图4为本公开实施例提供的待检测样品的俯视图；
[0039]图5为探针的载荷与位移随时间变化的关系曲线图；
[0040]图6为本公开实施例提供的薄膜粘附强度检测装置的结构示意图。
[0041]附图标记说明：
[0042]1‑
基底(下层薄膜)；2
‑
薄膜；
[0043]10
‑
承载台；
[0044]11
‑
第一薄膜；12
‑
第二薄膜；121
’‑
凸起(第一子块体)；121
‑
第一区域；122
‑
第二区域；123
‑
第三区域(第二子块体)；
[0045]3、13
‑
探针。
具体实施方式
[0046]下面将参照附图更详细地描述本公开实施例公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜粘附强度的检测方法，其特征在于，所述方法包括：提供待检测结构；其中，所述待检测结构包括第一薄膜和第二薄膜，所述第二薄膜覆盖所述第一薄膜；去除部分所述第二薄膜，直至显露所述第一薄膜，并基于残留在所述第一薄膜表面的所述第二薄膜形成凸起，以形成待检测样品；将检测装置的探针底部置于去除部分所述第二薄膜后所显露的所述第一薄膜表面，并沿平行于所述第一薄膜所在平面的方向向所述凸起移动所述探针，直至所述凸起与所述第一薄膜分离；在移动所述探针的同时，检测所述探针的载荷；根据所述凸起与所述第一薄膜分离时检测的所述探针的载荷，确定所述第一薄膜与所述第二薄膜之间的粘附强度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在移动所述探针的同时，记录与检测的所述载荷对应的所述探针的位移，获得所述探针的载荷与位移之间的关系曲线；所述根据所述凸起与所述第一薄膜分离时检测的所述探针的载荷，确定所述第一薄膜与所述第二薄膜之间的粘附强度，包括：确定所述关系曲线中载荷的峰值；其中，所述峰值为所述凸起与所述第一薄膜分离时，检测的所述探针的载荷的取值；根据所述峰值、以及所述载荷与粘附强度之间的预设关系，确定所述第一薄膜与所述第二薄膜之间的粘附强度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二薄膜包括第一区域、围绕所述第一区域设置的第二区域，和围绕所述第二区域设置的第三区域；所述去除部分所述第二薄膜，直至显露所述第一薄膜，并基于残留在所述第一薄膜表面的所述第二薄膜形成凸起，包括：去除所述第二区域中的所述第二薄膜，以显露所述第二区域覆盖的所述第一薄膜，并基于所述第一区域中的所述第二薄膜形成所述凸起。4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述去除部分所述第二薄膜，直至显露所述第一薄膜，并基于残留在所述第一薄膜表面的所述第二薄膜形成凸起，包括：利用聚焦离子束技术去除部分所述第二薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶少凯，王超，徐齐，姜有东，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：