一种去除原子力纳米探针针尖表面氧化层的方法
【专利摘要】本发明提供了一种去除原子力纳米探针针尖表面氧化层的方法，包括：第一步骤，将已氧化的AFP探针针尖朝上贴在FIB样品座上；第二步骤，将FIB样品座导入到FIB真空腔中，通过调整样品座角度让针尖正对离子束方向，随后执行E-beam与I-beam共焦，然后将样品座倾斜一个倾斜角度，保证I-beam与探针针尖基本垂直；第三步骤，用拉小窗口的方式打开I-beam，使得将离子束的扫描区域从全屏扫描更改为作为所设定的部分区域扫描的探针针尖部分，以对探针针尖进行连续扫描，并且在利用E-beam观测出探针针尖表面氧化层被去除之后，停止I-beam的扫描。
【专利说明】一种去除原子力纳米探针针尖表面氧化层的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造与测试领域，更具体地说，本发明涉及一种去除原子力纳米探针针尖表面氧化层的方法。
【背景技术】
[0002]在对半导体样品进行失效分析的时候，需要用AFP (原子力纳米探针)对样品进行测试，但由于AFP探针在空气中很容易被氧化，影响探针的导电性，致使测试的时候探针与样品不能形成良好接触，影响测试结果及探针的使用寿命。但是由于AFP探针非常精细，探针半径只有45纳米左右，无法用常规方法去除探针表面的氧化层，探针被氧化后只能更换；如图1所示，AFP探针的示意图，当其暴露在空气中其表面形成了一层氧化层10 (氧化层10完全覆盖AFP探针针尖20)，从而影响其导电性。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够改善AFP探针的导电性的方法。
[0004]为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种去除原子力纳米探针针尖表面氧化层的方法，其包括:
[0005]第一步骤，将已氧化的AFP探针针尖朝上贴在FIB样品座上；
[0006]第二步骤，将FIB样品座导入到FIB真空腔中，通过调整样品座角度让针尖正对离子束方向，随后执行E-beam与1-beam共焦,然后将样品座倾斜一个倾斜角度,保证I_beam与探针针尖基本垂直；
[0007]第三步骤，用拉小窗口的方式打开1-beam，使得将离子束的扫描区域从全屏扫描更改为作为所设定的部分区域扫描的探针针尖部分，以对探针针尖进行连续扫描，并且在利用E-beam观测出探针针尖表面氧化层被去除之后，停止1-beam的扫描。
[0008]优选地，在第一步骤中，首先将已氧化的AFP探针针尖固定在探针板上，随后将探针板通过导电胶平贴在FIB样品座上。
[0009]优选地，在第二步骤中，1-beam与探针针尖基本垂直以使得I_beam与探针针尖之间的角度介于85度至95度之间。
[0010]优选地,在第二步骤中，1-beam与探针针尖基本垂直以使得I_beam与探针针尖之间的角度介于87度至93度之间。
[0011]优选地,在第二步骤中，1-beam与探针针尖基本垂直以使得I_beam与探针针尖之间的角度为90度。
[0012]优选地，在第二步骤中，倾斜角度可以为O?90度。
[0013]优选地，1-beam离子束由聚焦离子束系统FIB发出。
[0014]优选地，1-beam离子束由反应离子刻蚀机RIE发出。
[0015]在用AFP对失效分析样品进行测试时，由于AFP探针在空气中表面很容易被氧化；本发明的目的是用离子束轰击AFP探针针尖去除AFP探针氧化层，从而改善AFP探针的导电性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中:
[0017]图1示意性地示出了 AFP探针示意图。
[0018]图2至图4示意性地示出了根据本发明优选实施例的去除原子力纳米探针针尖表面氧化层的方法。
[0019]需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
【具体实施方式】
[0020]为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
[0021]图2至图4示意性地示出了根据本发明优选实施例的去除原子力纳米探针针尖表面氧化层的方法。
[0022]如图2至图4所示，根据本发明优选实施例的去除原子力纳米探针针尖表面氧化层的方法包括:
[0023]第一步骤，将已氧化的AFP探针针尖20朝上贴在FIB (聚焦离子束系统)样品座40上；
[0024]例如，在第一步骤中，可以首先将已氧化的AFP探针针尖20固定在探针板30上，随后将探针板30通过导电胶50或其他导电材料平贴在FIB样品座40上，AFP探针针尖20和探针板30成一定角度，如图2的侧视图以及图3的截面图所示。
[0025]第二步骤，如图4所示，将FIB样品座40导入到FIB真空腔中，通过调整样品座角度可以让针尖正对离子束方向，随后执行E-beam (电子束)70与1-beam (离子束)60共焦，然后将样品座倾斜一个倾斜角度，保证1-beam与探针针尖基本垂直。
[0026]优选地，1-beam60与探针针尖基本垂直以使得1-beam60与探针针尖之间的角度介于85度至95度之间；进一步优选地，1-beam60与探针针尖基本垂直以使得I_beam60与探针针尖之间的角度介于87度至93度之间；更进一步优选地，1-beam60与探针针尖基本垂直以使得1-beam60与探针针尖之间的角度为90度。
[0027]其中，在第二步骤中，倾斜角度可以为O?90度，保证探针针尖与1-beam60基本垂直即可；例如，对于特定FIB真空腔，倾斜角度为22度。
[0028]第三步骤，用拉小窗口的方式打开1-beam60，使得将离子束的扫描区域从全屏扫描更改为所设定的部分区域扫描(即，探针针尖部分)，以对探针针尖进行连续扫描(即，利用离子束进行持续轰击)，并且在利用E-beam70观测出探针针尖表面氧化层被去除之后，停止I_beam60扫描。其中，I_beam60离子束可由各种离子束发生机台发出，如聚焦离子束系统FIB，反应离子刻蚀机RIE等。
[0029]使用根据本发明优选实施例的去除原子力纳米探针针尖表面氧化层的方法，可以有效地去除AFP探针针尖表面氧化层延长AFP探针的使用寿命，并可以保证失效分析样品测试的准确性。
[0030]此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
[0031]可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【权利要求】
1.一种去除原子力纳米探针针尖表面氧化层的方法，其特征在于包括: 第一步骤，将已氧化的AFP探针针尖朝上贴在FIB样品座上； 第二步骤，将FIB样品座导入到FIB真空腔中，通过调整样品座角度让针尖正对离子束方向，随后执行E-beam与I_beam共焦,然后将样品座倾斜一个倾斜角度,保证1-beam与探针针尖基本垂直； 第三步骤，用拉小窗口的方式打开1-beam，使得将离子束的扫描区域从全屏扫描更改为作为所设定的部分区域扫描的探针针尖部分，以对探针针尖进行连续扫描，并且在利用E-beam观测出探针针尖表面氧化层被去除之后，停止1-beam的扫描。
2.根据权利要求1所述的去除原子力纳米探针针尖表面氧化层的方法，其特征在于，在第一步骤中，首先将已氧化的AFP探针针尖固定在探针板上，随后将探针板通过导电胶平贴在FIB样品座上。
3.根据权利要求1或2所述的去除原子力纳米探针针尖表面氧化层的方法，其特征在于，在第二步骤中，1-beam与探针针尖基本垂直以使得1-beam与探针针尖之间的角度介于85度至95度之间。
4.根据权利要求1或2所述的去除原子力纳米探针针尖表面氧化层的方法，其特征在于，在第二步骤中，1-beam与探针针尖基本垂直以使得1-beam与探针针尖之间的角度介于87度至93度之间。
5.根据权利要求1或2所述的去除原子力纳米探针针尖表面氧化层的方法，其特征在于，在第二步骤中，1-beam与探针针尖基本垂直以使得1-beam与探针针尖之间的角度为90度。
6.根据权利要求1或2所述的去除原子力纳米探针针尖表面氧化层的方法，其特征在于，在第二步骤中，倾斜角度可以为O?90度。
7.根据权利要求1或2所述的去除原子力纳米探针针尖表面氧化层的方法，其特征在于，1-beam离子束由聚焦离子束系统FIB发出。
8.根据权利要求1或2所述的去除原子力纳米探针针尖表面氧化层的方法，其特征在于，1-beam尚子束由反应尚子刻蚀机RIE发出。
【文档编号】G01Q60/40GK103487603SQ201310432370
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】李剑, 陈强, 唐涌耀, 黄维 申请人:上海华力微电子有限公司