一種掃描電鏡樣品的保存方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種掃描電鏡樣品的保存方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 集成電路（IntegratedCircuit, 1C)按照摩爾定律的演進(jìn)，集成度不斷提高，特征 尺寸不斷減小。在不斷微縮的器件結(jié)構(gòu)中，引起器件失效的缺陷也越來(lái)越小。雖然通過(guò)缺 陷檢測(cè)系統(tǒng)可W捕捉到大部分制造過(guò)程中產(chǎn)生的各種缺陷，但無(wú)法告訴生產(chǎn)者產(chǎn)生該些缺 陷的原因。掃描電子顯微鏡（ScanningElectronMicroscope,SEM)是最常使用的失效分 析設(shè)備，利用沈M可W對(duì)樣品截面或表面進(jìn)行細(xì)微的觀察。沈M放大倍數(shù)可W從上千倍到數(shù) 十萬(wàn)倍，分辨率達(dá)到3nm，因而可W滿足現(xiàn)階段乃至未來(lái)數(shù)十年集成電路微觀結(jié)構(gòu)觀察的需 求。
[0003] 現(xiàn)在集成電路的制造工廠（f油）對(duì)晶圓的某一截面進(jìn)行觀察的時(shí)候，借助失效分 析實(shí)驗(yàn)室的沈M設(shè)備，在一些先進(jìn)的化b，在線沈M也配置了聚焦離子束（FocusedIon Bean,FIB)的功能（即具有FIB功能的在線沈M)，可W用FIB在線切開(kāi)wafer的待觀察部 位，并不破壞wafer的完整性，同時(shí)進(jìn)行截面的SEM觀察。
[0004] 請(qǐng)參閱圖2-圖4,在失效分析過(guò)程中，經(jīng)常需要將樣品去層次至金屬銅露出后（如 圖2、3所示），再放置在SEM里進(jìn)行分析。分析完后，有可能進(jìn)一步去層次，也有可能將樣品 放置一段時(shí)間再分析。但是如果樣品的銅金屬層已經(jīng)露出，非常容易在空氣內(nèi)氧化（如圖 4所示）。為解決該問(wèn)題通常是將樣品放入氮?dú)夤窕蛘婵展駜?nèi)保存，但該解決方式需要購(gòu)買(mǎi) 專(zhuān)業(yè)的設(shè)備，成本較高，并且由于放入氮?dú)夤窕蛘婵展駜?nèi)無(wú)法完全與空氣隔離，有時(shí)會(huì)發(fā)生 銅氧化的問(wèn)題。另外，所有類(lèi)型的沈M樣品在保存過(guò)程中，SEM樣品表面也可能由于一些意 外的接觸，如綴子觸碰造成SEM樣品表面損傷。
[0005] 綜上所述，在失效分析過(guò)程中，提供一種防止沈M樣品表面受損或氧化的掃描電 鏡樣品的保存方法成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的是提供一種掃描電鏡樣品的保存方法，防止沈M樣品表面受損或氧 化，降低成本，提高失效分析的成功率。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種掃描電鏡樣品的保存方法，包括W下步 驟：
[0008] 步驟S1、提供樣品，并將樣品放入SEM設(shè)備中進(jìn)行失效分析；
[0009] 步驟S2、在分析后的樣品表面涂覆用于隔絕空氣的保護(hù)層；
[0010] 步驟S3、將樣品放置在大氣環(huán)境中進(jìn)行保存；
[0011] 步驟S4、去除樣品表面的保護(hù)層；
[0012] 步驟S5、將樣品放入SEM設(shè)備中進(jìn)行失效分析。
[0013] 優(yōu)選的，所述步驟S1中，所述樣品的表面具有金屬層。
[0014] 優(yōu)選的，所述金屬層的材質(zhì)為銅。
[0015] 優(yōu)選的，所述步驟S2中，所述保護(hù)層為熱烙膠層。
[0016] 優(yōu)選的，所述熱烙膠層的厚度為200~-10000A:
[0017] 優(yōu)選的，所述步驟S4中，采用丙酬去除樣品表面的熱烙膠層。
[0018] 優(yōu)選的，所述步驟S4中，采用濕法刻蝕工藝去除樣品表面的保護(hù)層。
[0019] 優(yōu)選的，所述步驟S1中，所述樣品的內(nèi)部具有多層金屬層。
[0020] 本發(fā)明提供了一種掃描電鏡樣品的保存方法，首先提供樣品，并將樣品放入SEM 設(shè)備中進(jìn)行失效分析，接著在分析后的樣品表面涂覆用于隔絕空氣的保護(hù)層，然后將樣品 放置在大氣環(huán)境中進(jìn)行保存，當(dāng)需要對(duì)樣品再次進(jìn)行失效分析時(shí)，去除樣品表面的保護(hù)層， 最后將樣品放入SEM設(shè)備中進(jìn)行失效分析。本發(fā)明提供了一種可靠易行，成本較低的掃描 電鏡樣品的保存方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)在失效分析過(guò)程中，SEM樣品表面容易受損或氧化的 問(wèn)題，本領(lǐng)域技術(shù)人員采用該方法可提高失效分析的成功率，并降低失效分析的成本。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1為本發(fā)明中掃描電鏡樣品的保存方法的流程框圖；
[0022] 圖2至圖6為本發(fā)明掃描電鏡樣品的保存方法一個(gè)實(shí)施例中所形成沈M樣品的剖 面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，W下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一 步說(shuō)明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也 涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。其次，本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行了詳細(xì)的表述，在詳述本發(fā)明實(shí) 例時(shí)，為了便于說(shuō)明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應(yīng)W此作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0024] 上述及其它技術(shù)特征和有益效果，將結(jié)合實(shí)施例及附圖1至圖6對(duì)本發(fā)明的掃描 電鏡樣品的保存方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1為本發(fā)明中掃描電鏡樣品的保存方法的流程框 圖；圖2至圖6為本發(fā)明掃描電鏡樣品的保存方法一個(gè)實(shí)施例中所形成SEM樣品的剖面結(jié) 構(gòu)示意圖。
[0025] 請(qǐng)參閱圖1，圖1為本發(fā)明中掃描電鏡樣品的保存方法的流程框圖；在本實(shí)施例 中，本發(fā)明提供一種掃描電鏡樣品的保存方法，包括W下步驟：
[0026] 步驟S1、提供樣品，并將樣品放入SEM設(shè)備中進(jìn)行失效分析。
[0027] 具體的，本實(shí)施例中，所述樣品為已被去層次，同時(shí)暴露出金屬層，較佳的，金屬層 的材質(zhì)優(yōu)選為銅，所述樣品的內(nèi)部同時(shí)可具有多層金屬層，內(nèi)部金屬層的材質(zhì)與樣品表面 的金屬銅的材質(zhì)相同。
[0028] 步驟S2、在分析后的樣品表面涂覆用于隔絕空氣的保護(hù)層。（如圖5所示）
[0029] 為防止樣品表面的金屬層被氧化，在金屬層的表面涂覆保護(hù)層W隔絕空氣，同時(shí) 可防止外界觸碰損傷樣品表面，具體的，保護(hù)層優(yōu)選為熱烙膠層，熱烙膠層的厚度優(yōu)選為 200~10000A.同理，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可選擇其他具有隔絕空氣作用和防磨損作用的保 護(hù)層。
[0030] 步驟S3、將樣品放置在大氣環(huán)境中進(jìn)行保存。
[0031] 由于樣品表面具有保護(hù)層，則無(wú)需將樣品放置在氮?dú)夤窕蛘婵展裰?，直接放置?大氣環(huán)境中即可。
[0032] 步驟S4、去除樣品表面的保護(hù)層。（如圖6所示）
[0033] 當(dāng)需要對(duì)樣品再次進(jìn)行失效分析時(shí)，先出去樣品表面的保護(hù)層，可采用干法刻蝕 或濕法刻蝕工藝去除樣品表面的保護(hù)層。當(dāng)保護(hù)層為熱烙膠層時(shí)，可采用丙酬去除樣品表 面的熱烙膠層。
[0034] 步驟S5、將樣品放入SEM設(shè)備中進(jìn)行失效分析。
[0035] 當(dāng)樣品表面的保護(hù)層去除后，可將樣品放入SEM設(shè)備中進(jìn)行失效分析，此時(shí)樣品 表面的金屬層沒(méi)有受到氧化或外界觸碰的影響。
[0036] 綜上所述，本發(fā)明提供了一種掃描電鏡樣品的保存方法，首先提供樣品，并將樣品 放入SEM設(shè)備中進(jìn)行失效分析，接著在分析后的樣品表面涂覆用于隔絕空氣的保護(hù)層，然 后將樣品放置在大氣環(huán)境中進(jìn)行保存，當(dāng)需要對(duì)樣品再次進(jìn)行失效分析時(shí)，去除樣品表面 的保護(hù)層，最后將樣品放入SEM設(shè)備中進(jìn)行失效分析。本發(fā)明提供了一種可靠易行，成本較 低的掃描電鏡樣品的保存方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)在失效分析過(guò)程中，SEM樣品表面容易受損 或氧化的問(wèn)題，本領(lǐng)域技術(shù)人員采用該方法可提高失效分析的成功率，并降低失效分析的 成本。
[0037] W上所述僅是發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的描述，應(yīng)當(dāng)指出，由于文字表達(dá)的有限性，而 在客觀上存在無(wú)限的具體結(jié)構(gòu)，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原 理的前提下，還可W做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，該些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。任 何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種掃描電鏡樣品的保存方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟S1、提供樣品，并將樣品放入SEM設(shè)備中進(jìn)行失效分析； 步驟S2、在分析后的樣品表面涂覆用于隔絕空氣的保護(hù)層； 步驟S3、將樣品放置在大氣環(huán)境中進(jìn)行保存； 步驟S4、去除樣品表面的保護(hù)層； 步驟S5、將樣品放入SEM設(shè)備中進(jìn)行失效分析。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描電鏡樣品的保存方法，其特征在于，所述步驟Sl中，所述 樣品的表面具有金屬層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的掃描電鏡樣品的保存方法，其特征在于，所述金屬層的材質(zhì) 為銅。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描電鏡樣品的保存方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述 保護(hù)層為熱熔膠層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的掃描電鏡樣品的保存方法，其特征在于，所述熱熔膠層的厚 度為200~10000人。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的掃描電鏡樣品的保存方法，其特征在于，所述步驟S4中，采用 丙酮去除樣品表面的熱熔膠層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描電鏡樣品的保存方法，其特征在于，所述步驟S4中，采用 濕法刻蝕工藝去除樣品表面的保護(hù)層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1~7任一所述的掃描電鏡樣品的保存方法，其特征在于，所述步驟 Sl中，所述樣品的內(nèi)部具有多層金屬層。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明提供了一種掃描電鏡樣品的保存方法，首先提供樣品，并將樣品放入SEM設(shè)備中進(jìn)行失效分析，接著在分析后的樣品表面涂覆用于隔絕空氣的保護(hù)層，然后將樣品放置在大氣環(huán)境中進(jìn)行保存，當(dāng)需要對(duì)樣品再次進(jìn)行失效分析時(shí)，去除樣品表面的保護(hù)層，最后將樣品放入SEM設(shè)備中進(jìn)行失效分析。本發(fā)明提供了一種可靠易行，成本較低的掃描電鏡樣品的保存方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)在失效分析過(guò)程中，SEM樣品表面容易受損或氧化的問(wèn)題，本領(lǐng)域技術(shù)人員采用該方法可提高失效分析的成功率，并降低失效分析的成本。
【IPC分類(lèi)】H01L21-02, H01L21-66
【公開(kāi)號(hào)】CN104766811
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510144597
【發(fā)明人】陳強(qiáng)
【申請(qǐng)人】上海華力微電子有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年3月30日