CN102426119A - 一种小尺寸晶圆样品结构截面观察的样品制备方法 - Google Patents
一种小尺寸晶圆样品结构截面观察的样品制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102426119A CN102426119A CN2011102450095A CN201110245009A CN102426119A CN 102426119 A CN102426119 A CN 102426119A CN 2011102450095 A CN2011102450095 A CN 2011102450095A CN 201110245009 A CN201110245009 A CN 201110245009A CN 102426119 A CN102426119 A CN 102426119A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sample
- target area
- section
- needs
- cross
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明提供了一种小尺寸晶圆样品结构截面观察的样品制备方法,包括以下步骤:A、将需要分析的小尺寸晶圆样品通过手工裂片和手工研磨推进的方法,制备出一个接近需要观察的目标区的截面样品;B、使用聚焦离子束分析仪沿已经制备出接近目标区的截面样品进行定点抛光,直至抛光到需观察结构目标区的中心位置;C、将抛光好的截面样品从聚焦离子束分析仪中取出,放入扫描电子显微镜中观察,找到需要分析的目标区,拍出目标区截面的扫描电子显微镜照片,测量Y方向高度,完成小尺寸晶圆样品结构截面分析工作。本发明在没有定点切割机的条件下,使用聚焦离子束分析仪和扫描电子显微镜进行小尺寸晶圆样品结构截面Y方向高度的精确测量。
Description
技术领域
本发明涉及一种晶圆的失效分析方法,特别是涉及一种需要进行失效分析的晶圆样品的制备方法。
背景技术
在晶圆级失效分析(Wafer Level FA)的物理结构分析中,截面分析(Cross Section)是一种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,如定点切割机(SEAL)、聚焦离子束分析仪(FIB)等;截面观察设备,如光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等。
对于一些大尺寸(分析结构尺寸大于10um)甚至一些重复结构的晶圆样品来说,截面样品制备的难度不大,可以使用手工裂片的方法直接进行截面样品制备。而对于一些小尺寸结构的样品(分析结构尺寸小于10um),已超过手工裂片精度的极限,即使再熟练的分析人员也无法进行手工截面裂片。所以必须借助于一定的截面加工工具,如定点切割机、聚焦离子束分析仪。而其中的聚焦离子束分析仪因其微区加工精度高,且能在离子束截面加工的同时,能使用附带的电子束进行截面观察,被业界广泛使用。
但是聚焦离子束分析仪同样也有着截面分析方面的缺陷:即由于电子束和离子束之间存在着52°的夹角,如图1所示,所说电子束激发的二次电子像实际上并不是完全垂直于截面,而是存在一定的夹角角度,使得其在截面Y方向上的高度尺寸实际上是被压缩了,存在所谓的“截面Y方向高度损失”的问题。
当然聚焦离子束分析仪的制造商也发现了这一问题,所以相应地进行了功能改进,针对“截面Y方向高度损失”的问题添加了“Y方向高度补偿修正功能”,即输入电子束与截面的夹角角度后,同时自动进行三角函数换算,将Y方向的高度补偿到完全垂直时对应的高度(比补偿前适当增加一定高度)。但是,针对这种做法有人做过实验,比对使用聚焦离子束分析仪切割截面样品的Y方向高度和同样结构进行手工裂片后的纯粹的截面扫描电子显微镜观察后的Y方向高度,发现聚焦离子束分析仪得出的Y方向高度补偿修正功能实际上还是存在一定的误差,如图2和图3所示,得到聚焦离子束分析仪的测量误差如表一。
表一测量误差分析表
序号 | 扫描电子显微镜 | 聚焦离子束分析仪 | 误差 |
1 | 250.5 | 250 | 0.002% |
2 | 191 | 190 | 0.50% |
3 | 1005 | 960 | 4.48% |
由表一可以得知,X方向几乎无误差,即夹角对X方向数据无影响,而Y方向的误差,即使使用过“Y方向高度补偿修正”还是存在高达4.48%的误差。
当然使用定点切割机进行样品制备,可以在制备好截面样品后直接在扫描电子显微镜中进行垂直截面的观察,所以可以解决“截面Y方向高度损失”的问题,但是对于一些Design House或者第三方实验室来说,不具备该类机台,所以无法获得小尺寸的晶圆样品截面Y方向精确的高度数据,影响晶圆样品的后续分析工作。因此,如何在没有定点切割机的情况下,使用聚焦离子束分析仪进行小尺寸晶圆样品截面分析成为该技术领域亟待解决的问题。
发明内容
为解决现有技术中,在没有定点切割机的情况下使用聚焦离子束分析仪无法获得小尺寸晶圆样品截面的Y方向高度值的问题,本发明提供以下技术方案:
一种小尺寸晶圆样品结构截面观察的样品制备方法,包括以下步骤:
A、将需要分析的小尺寸晶圆样品通过手工裂片和手工研磨推进的方法,制备出一个接近需要观察的目标区的截面样品;
B、使用聚焦离子束分析仪沿已经制备出接近目标区的截面样品进行定点抛光,直至抛光到需观察结构目标区的中心位置;
C、将抛光好的截面样品从聚焦离子束分析仪中取出,放入扫描电子显微镜中观察,找到需要分析的目标区,拍出目标区截面的扫描电子显微镜照片,测量Y方向高度,完成小尺寸晶圆样品结构截面分析工作。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤A中接近需要观察的目标区的距离为8~12um。
本发明有如下优点:通过该种适合于小尺寸晶圆样品结构截面观察的样品制备方法,实际上是手工粗制样,加上聚焦离子束分析仪细加工,及最后扫描电子显微镜垂直截面的拍照测量,从根本上解决了扫描电子显微镜中由于离子束和电子束夹角的问题造成的“截面Y方向高度损失”的问题,可以在没有定点切割机的条件下,使用聚焦离子束分析仪和扫描电子显微镜进行小尺寸晶圆样品结构截面Y方向高度的精确测量。
附图说明
图1聚焦离子束分析仪中离子束与电子束关系图;
图2扫描电子显微镜测量样品参数照片;
图3聚焦离子束分析仪测量样品参数照片;
图4本发明方法获得的扫描电子显微镜照片。
具体实施方式
下面对该工艺实施例作详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。
本实施例针对某种晶圆样品PCM区中某个“MTM”结构中对Via、α-Si、Metal的层叠结构的截面进行分析,得到如图4所示扫描电子显微镜的拍摄照片,测得Y方向精确的高度值。
具体测试步骤如下:
A、将该小尺寸晶圆样品通过手工裂片和手工研磨推进的方法,制备出一个接近需要观察的目标区的截面样品,距离控制为10um,以方便后续的聚焦离子束分析仪加工,减少聚焦离子束分析仪的加工时间和加工成本;
B、使用聚焦离子束分析仪沿已经制备出接近目标区的截面样品进行定点抛光,直至抛光到需观察结构目标区的中心位置;
C、将抛光好的截面样品从聚焦离子束分析仪中取出,放入扫描电子显微镜中观察,找到需要分析的目标区,拍出目标区截面的扫描电子显微镜照片,测量Y方向高度,得到Y方向高度为1.54um,完成小尺寸晶圆样品结构截面分析工作。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式之一,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内,可不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (2)
1.一种小尺寸晶圆样品结构截面观察的样品制备方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
A、将需要分析的小尺寸晶圆样品通过手工裂片和手工研磨推进的方法,制备出一个接近需要观察的目标区的截面样品;
B、使用聚焦离子束分析仪沿已经制备出接近目标区的截面样品进行定点抛光,直至抛光到需观察结构目标区的中心位置;
C、将抛光好的截面样品从聚焦离子束分析仪中取出,放入扫描电子显微镜中观察,找到需要分析的目标区,拍出目标区截面的扫描电子显微镜照片,测量Y方向高度,完成小尺寸晶圆样品结构截面分析工作。
2.根据权利要求1所述的一种小尺寸晶圆样品结构截面观察的样品制备方法,其特征在于:所述步骤A中接近需要观察的目标区的距离为8~12um。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011102450095A CN102426119A (zh) | 2011-08-25 | 2011-08-25 | 一种小尺寸晶圆样品结构截面观察的样品制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011102450095A CN102426119A (zh) | 2011-08-25 | 2011-08-25 | 一种小尺寸晶圆样品结构截面观察的样品制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102426119A true CN102426119A (zh) | 2012-04-25 |
Family
ID=45960124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2011102450095A Pending CN102426119A (zh) | 2011-08-25 | 2011-08-25 | 一种小尺寸晶圆样品结构截面观察的样品制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102426119A (zh) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103499476A (zh) * | 2013-09-30 | 2014-01-08 | 上海华力微电子有限公司 | 一种在芯片失效分析过程中去除层次的方法 |
CN103543056A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-01-29 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种制备透视电镜样品过程中的失效比特定位方法 |
CN103645078A (zh) * | 2013-12-05 | 2014-03-19 | 广东工业大学 | 一种单晶半导体基片的截面快速制作及亚表面微裂纹检测方法 |
CN103900868A (zh) * | 2014-02-21 | 2014-07-02 | 上海华力微电子有限公司 | 一种平面透射电镜样品的制备方法 |
CN104034568A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-09-10 | 北京工业大学 | 用于检测超薄硅晶圆亚表面损伤深度的试样制备方法 |
CN104280261A (zh) * | 2013-07-08 | 2015-01-14 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 截面样品的制备方法 |
CN105990177A (zh) * | 2015-02-25 | 2016-10-05 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 缺陷定位方法 |
CN106124548A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-11-16 | 中山德华芯片技术有限公司 | 一种复合结构SiC衬底的隐切实验测试方法 |
CN104344981B (zh) * | 2013-08-05 | 2017-05-03 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Tem样品的制备方法 |
CN109883365A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-06-14 | 深圳赛意法微电子有限公司 | 晶粒层厚度测量方法及晶粒层异常的判断方法 |
CN113984468A (zh) * | 2021-10-23 | 2022-01-28 | 深圳市美信咨询有限公司 | 一种疏松金属烧结层截面观察方法及离子研磨设备 |
CN114354664A (zh) * | 2022-01-10 | 2022-04-15 | 长江存储科技有限责任公司 | 使用fib制备截面样品的方法和截面样品的观察方法 |
CN115274489A (zh) * | 2022-09-29 | 2022-11-01 | 合肥晶合集成电路股份有限公司 | 一种芯片的失效分析方法及*** |
CN117476490A (zh) * | 2023-10-31 | 2024-01-30 | 胜科纳米(苏州)股份有限公司 | 一种封装芯片的三维截面样品及其制备方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5847821A (en) * | 1997-07-10 | 1998-12-08 | Advanced Micro Devices, Inc. | Use of fiducial marks for improved blank wafer defect review |
JP2004530886A (ja) * | 2001-06-08 | 2004-10-07 | モトローラ・インコーポレイテッド | 工具の劣化を測定するための装置及び方法 |
US7005657B1 (en) * | 2005-02-04 | 2006-02-28 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Wafer-scanning ion implanter having fast beam deflection apparatus for beam glitch recovery |
WO2008049133A2 (en) * | 2006-10-20 | 2008-04-24 | Fei Company | Method for creating s/tem sample and sample structure |
US20090166535A1 (en) * | 2007-12-26 | 2009-07-02 | Dongbu Hitek Co., Ltd. | Transmission electron microscopy analysis method using focused ion beam and transmission electron microscopy sample structure |
TW200931552A (en) * | 2008-01-11 | 2009-07-16 | Horng Terng Automation Co Ltd | Optical detection method of cleaving wafer |
CN101620039A (zh) * | 2008-07-01 | 2010-01-06 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 精密切割机台样品定位模板 |
CN101964316A (zh) * | 2009-07-24 | 2011-02-02 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 晶圆测试方法 |
-
2011
- 2011-08-25 CN CN2011102450095A patent/CN102426119A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5847821A (en) * | 1997-07-10 | 1998-12-08 | Advanced Micro Devices, Inc. | Use of fiducial marks for improved blank wafer defect review |
JP2004530886A (ja) * | 2001-06-08 | 2004-10-07 | モトローラ・インコーポレイテッド | 工具の劣化を測定するための装置及び方法 |
US7005657B1 (en) * | 2005-02-04 | 2006-02-28 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Wafer-scanning ion implanter having fast beam deflection apparatus for beam glitch recovery |
WO2008049133A2 (en) * | 2006-10-20 | 2008-04-24 | Fei Company | Method for creating s/tem sample and sample structure |
US20090166535A1 (en) * | 2007-12-26 | 2009-07-02 | Dongbu Hitek Co., Ltd. | Transmission electron microscopy analysis method using focused ion beam and transmission electron microscopy sample structure |
TW200931552A (en) * | 2008-01-11 | 2009-07-16 | Horng Terng Automation Co Ltd | Optical detection method of cleaving wafer |
CN101620039A (zh) * | 2008-07-01 | 2010-01-06 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 精密切割机台样品定位模板 |
CN101964316A (zh) * | 2009-07-24 | 2011-02-02 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 晶圆测试方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
《集成电路应用》 20030731 阎兆旺 半导体工业中的"结构诊断"--缺陷表征和实效分析工具 , * |
阎兆旺: "半导体工业中的"结构诊断"——缺陷表征和实效分析工具", 《集成电路应用》 * |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104280261A (zh) * | 2013-07-08 | 2015-01-14 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 截面样品的制备方法 |
CN104344981B (zh) * | 2013-08-05 | 2017-05-03 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Tem样品的制备方法 |
CN103499476B (zh) * | 2013-09-30 | 2015-12-02 | 上海华力微电子有限公司 | 一种在芯片失效分析过程中去除层次的方法 |
CN103499476A (zh) * | 2013-09-30 | 2014-01-08 | 上海华力微电子有限公司 | 一种在芯片失效分析过程中去除层次的方法 |
CN103543056A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-01-29 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种制备透视电镜样品过程中的失效比特定位方法 |
CN103543056B (zh) * | 2013-10-30 | 2015-10-07 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种制备透视电镜样品过程中的失效比特定位方法 |
CN103645078A (zh) * | 2013-12-05 | 2014-03-19 | 广东工业大学 | 一种单晶半导体基片的截面快速制作及亚表面微裂纹检测方法 |
CN103645078B (zh) * | 2013-12-05 | 2016-01-20 | 广东工业大学 | 一种单晶半导体基片的截面快速制作及亚表面微裂纹检测方法 |
CN103900868A (zh) * | 2014-02-21 | 2014-07-02 | 上海华力微电子有限公司 | 一种平面透射电镜样品的制备方法 |
CN104034568A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-09-10 | 北京工业大学 | 用于检测超薄硅晶圆亚表面损伤深度的试样制备方法 |
CN105990177A (zh) * | 2015-02-25 | 2016-10-05 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 缺陷定位方法 |
CN106124548A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-11-16 | 中山德华芯片技术有限公司 | 一种复合结构SiC衬底的隐切实验测试方法 |
CN106124548B (zh) * | 2016-06-23 | 2019-01-11 | 中山德华芯片技术有限公司 | 一种复合结构SiC衬底的隐切实验测试方法 |
CN109883365A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-06-14 | 深圳赛意法微电子有限公司 | 晶粒层厚度测量方法及晶粒层异常的判断方法 |
CN109883365B (zh) * | 2019-01-11 | 2021-04-02 | 深圳赛意法微电子有限公司 | 晶粒层厚度测量方法及晶粒层异常的判断方法 |
CN113984468A (zh) * | 2021-10-23 | 2022-01-28 | 深圳市美信咨询有限公司 | 一种疏松金属烧结层截面观察方法及离子研磨设备 |
CN113984468B (zh) * | 2021-10-23 | 2024-03-15 | 深圳市美信检测技术股份有限公司 | 一种疏松金属烧结层截面观察方法及离子研磨设备 |
CN114354664A (zh) * | 2022-01-10 | 2022-04-15 | 长江存储科技有限责任公司 | 使用fib制备截面样品的方法和截面样品的观察方法 |
CN115274489A (zh) * | 2022-09-29 | 2022-11-01 | 合肥晶合集成电路股份有限公司 | 一种芯片的失效分析方法及*** |
CN115274489B (zh) * | 2022-09-29 | 2022-12-09 | 合肥晶合集成电路股份有限公司 | 一种芯片的失效分析方法及*** |
CN117476490A (zh) * | 2023-10-31 | 2024-01-30 | 胜科纳米(苏州)股份有限公司 | 一种封装芯片的三维截面样品及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102426119A (zh) | 一种小尺寸晶圆样品结构截面观察的样品制备方法 | |
Thomas et al. | Analytical transmission electron microscopy: an introduction for operators | |
Kappel et al. | Evaluation strategies for isotope ratio measurements of single particles by LA-MC-ICPMS | |
US9046344B2 (en) | Multiple image metrology | |
CN104777024A (zh) | 一种透射电镜样品的制备方法及定位方法 | |
CN111189864A (zh) | Epma-wdx的全岩矿物识别与平面成像方法及装置 | |
CN104267030B (zh) | 多线切割用导轮的磨损值检测方法 | |
US20130141803A1 (en) | Apparatus for collection of cathodoluminescence signals | |
CN102564326A (zh) | 一种极薄覆盖层厚度的测量方法 | |
CN103017692B (zh) | 复合式校准标样及校准方法 | |
CN103376217B (zh) | Tem样品的精确定位的制作方法 | |
CN105181676A (zh) | 一种辉光光谱仪测定镀锌板镀层深度和镀层质量的方法 | |
CN109060859B (zh) | 一种沉积岩Os初始值的分析方法 | |
CN105891030A (zh) | 一种基于里氏硬度直接推定既有钢结构钢材强度的方法 | |
CN110031281A (zh) | 一种确定钢材种类的方法 | |
Pereira et al. | Displacement measurement in sawn wood and wood panel beams using particle image velocimetry | |
US10126256B2 (en) | Method and arrangement for identifying crystalline phases, a corresponding computer program, and a corresponding computer-readable storage medium | |
CN110426408A (zh) | X射线荧光光谱仪检测生铁中砷、锡元素含量的方法 | |
CN109254022A (zh) | 一种测量晶粒尺寸的方法 | |
CN109856106A (zh) | 一种鉴定石榴子石种属的方法 | |
CN205620303U (zh) | 一种激光诱导击穿光谱检测固体试样的夹持装置 | |
CN109238928A (zh) | 一种矿物工艺粒度的测量方法 | |
CN104280261A (zh) | 截面样品的制备方法 | |
TW432565B (en) | Method of analyzing morphology of bulk defect and surface defect on semiconductor wafer | |
Lencová et al. | The development of EOD program for the design of electron optical devices |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120425 |