專利名稱：一種小尺寸晶圓樣品結(jié)構(gòu)截面觀察的樣品制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種晶圓的失效分析方法，特別是涉及一種需要進(jìn)行失效分析的晶圓樣品的制備方法。
背景技術(shù)：
在晶圓級(jí)失效分析(Wafer Level FA)的物理結(jié)構(gòu)分析中，截面分析(Cross Section)是一種常用和有效的物理分析方法。使用的失效分析工具主要有截面加工工具， 如定點(diǎn)切割機(jī)(SEAL)、聚焦離子束分析儀(FIB)等；截面觀察設(shè)備，如光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)等。對(duì)于一些大尺寸(分析結(jié)構(gòu)尺寸大于IOum)甚至一些重復(fù)結(jié)構(gòu)的晶圓樣品來(lái)說(shuō)， 截面樣品制備的難度不大，可以使用手工裂片的方法直接進(jìn)行截面樣品制備。而對(duì)于一些小尺寸結(jié)構(gòu)的樣品(分析結(jié)構(gòu)尺寸小于IOum)，已超過(guò)手工裂片精度的極限，即使再熟練的分析人員也無(wú)法進(jìn)行手工截面裂片。所以必須借助于一定的截面加工工具，如定點(diǎn)切割機(jī)、 聚焦離子束分析儀。而其中的聚焦離子束分析儀因其微區(qū)加工精度高，且能在離子束截面加工的同時(shí)，能使用附帶的電子束進(jìn)行截面觀察，被業(yè)界廣泛使用。但是聚焦離子束分析儀同樣也有著截面分析方面的缺陷即由于電子束和離子束之間存在著52°的夾角，如

圖1所示，所說(shuō)電子束激發(fā)的二次電子像實(shí)際上并不是完全垂直于截面，而是存在一定的夾角角度，使得其在截面Y方向上的高度尺寸實(shí)際上是被壓縮了，存在所謂的“截面Y方向高度損失”的問(wèn)題。當(dāng)然聚焦離子束分析儀的制造商也發(fā)現(xiàn)了這一問(wèn)題，所以相應(yīng)地進(jìn)行了功能改進(jìn)，針對(duì)“截面Y方向高度損失”的問(wèn)題添加了 “Y方向高度補(bǔ)償修正功能”，即輸入電子束與截面的夾角角度后，同時(shí)自動(dòng)進(jìn)行三角函數(shù)換算，將Y方向的高度補(bǔ)償?shù)酵耆怪睍r(shí)對(duì)應(yīng)的高度(比補(bǔ)償前適當(dāng)增加一定高度)。但是，針對(duì)這種做法有人做過(guò)實(shí)驗(yàn)，比對(duì)使用聚焦離子束分析儀切割截面樣品的Y方向高度和同樣結(jié)構(gòu)進(jìn)行手工裂片后的純粹的截面掃描電子顯微鏡觀察后的Y方向高度，發(fā)現(xiàn)聚焦離子束分析儀得出的Y方向高度補(bǔ)償修正功能實(shí)際上還是存在一定的誤差，如圖2和圖3所示，得到聚焦離子束分析儀的測(cè)量誤差如表
ο表一測(cè)量誤差分析表
權(quán)利要求
1.一種小尺寸晶圓樣品結(jié)構(gòu)截面觀察的樣品制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟A、將需要分析的小尺寸晶圓樣品通過(guò)手工裂片和手工研磨推進(jìn)的方法，制備出一個(gè)接近需要觀察的目標(biāo)區(qū)的截面樣品；B、使用聚焦離子束分析儀沿已經(jīng)制備出接近目標(biāo)區(qū)的截面樣品進(jìn)行定點(diǎn)拋光，直至拋光到需觀察結(jié)構(gòu)目標(biāo)區(qū)的中心位置；C、將拋光好的截面樣品從聚焦離子束分析儀中取出，放入掃描電子顯微鏡中觀察，找到需要分析的目標(biāo)區(qū)，拍出目標(biāo)區(qū)截面的掃描電子顯微鏡照片，測(cè)量Y方向高度，完成小尺寸晶圓樣品結(jié)構(gòu)截面分析工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小尺寸晶圓樣品結(jié)構(gòu)截面觀察的樣品制備方法，其特征在于所述步驟A中接近需要觀察的目標(biāo)區(qū)的距離為8 12um。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種小尺寸晶圓樣品結(jié)構(gòu)截面觀察的樣品制備方法，包括以下步驟A、將需要分析的小尺寸晶圓樣品通過(guò)手工裂片和手工研磨推進(jìn)的方法，制備出一個(gè)接近需要觀察的目標(biāo)區(qū)的截面樣品；B、使用聚焦離子束分析儀沿已經(jīng)制備出接近目標(biāo)區(qū)的截面樣品進(jìn)行定點(diǎn)拋光，直至拋光到需觀察結(jié)構(gòu)目標(biāo)區(qū)的中心位置；C、將拋光好的截面樣品從聚焦離子束分析儀中取出，放入掃描電子顯微鏡中觀察，找到需要分析的目標(biāo)區(qū)，拍出目標(biāo)區(qū)截面的掃描電子顯微鏡照片，測(cè)量Y方向高度，完成小尺寸晶圓樣品結(jié)構(gòu)截面分析工作。本發(fā)明在沒(méi)有定點(diǎn)切割機(jī)的條件下，使用聚焦離子束分析儀和掃描電子顯微鏡進(jìn)行小尺寸晶圓樣品結(jié)構(gòu)截面Y方向高度的精確測(cè)量。
文檔編號(hào)G01N23/22GK102426119SQ201110245009
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者張濤 申請(qǐng)人:上海華碧檢測(cè)技術(shù)有限公司