一种扫描电镜样品的保存方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及半导体制造技术领域，尤其设及一种扫描电镜样品的保存方法。
【背景技术】
[0002] 集成电路（IntegratedCircuit, 1C)按照摩尔定律的演进，集成度不断提高，特征 尺寸不断减小。在不断微缩的器件结构中，引起器件失效的缺陷也越来越小。虽然通过缺 陷检测系统可W捕捉到大部分制造过程中产生的各种缺陷，但无法告诉生产者产生该些缺 陷的原因。扫描电子显微镜（ScanningElectronMicroscope,SEM)是最常使用的失效分 析设备，利用沈M可W对样品截面或表面进行细微的观察。沈M放大倍数可W从上千倍到数 十万倍，分辨率达到3nm，因而可W满足现阶段乃至未来数十年集成电路微观结构观察的需 求。
[0003] 现在集成电路的制造工厂（f油）对晶圆的某一截面进行观察的时候，借助失效分 析实验室的沈M设备，在一些先进的化b，在线沈M也配置了聚焦离子束（FocusedIon Bean,FIB)的功能（即具有FIB功能的在线沈M)，可W用FIB在线切开wafer的待观察部 位，并不破坏wafer的完整性，同时进行截面的SEM观察。
[0004] 请参阅图2-图4,在失效分析过程中，经常需要将样品去层次至金属铜露出后（如 图2、3所示），再放置在SEM里进行分析。分析完后，有可能进一步去层次，也有可能将样品 放置一段时间再分析。但是如果样品的铜金属层已经露出，非常容易在空气内氧化（如图 4所示）。为解决该问题通常是将样品放入氮气柜或真空柜内保存，但该解决方式需要购买 专业的设备，成本较高，并且由于放入氮气柜或真空柜内无法完全与空气隔离，有时会发生 铜氧化的问题。另外，所有类型的沈M样品在保存过程中，SEM样品表面也可能由于一些意 外的接触，如綴子触碰造成SEM样品表面损伤。
[0005] 综上所述，在失效分析过程中，提供一种防止沈M样品表面受损或氧化的扫描电 镜样品的保存方法成为本领域技术人员亟待解决的问题。
【发明内容】
[0006] 本发明目的是提供一种扫描电镜样品的保存方法，防止沈M样品表面受损或氧 化，降低成本，提高失效分析的成功率。
[0007] 为了实现上述目的，本发明提供了一种扫描电镜样品的保存方法，包括W下步 骤：
[0008] 步骤S1、提供样品，并将样品放入SEM设备中进行失效分析；
[0009] 步骤S2、在分析后的样品表面涂覆用于隔绝空气的保护层；
[0010] 步骤S3、将样品放置在大气环境中进行保存；
[0011] 步骤S4、去除样品表面的保护层；
[0012] 步骤S5、将样品放入SEM设备中进行失效分析。
[0013] 优选的，所述步骤S1中，所述样品的表面具有金属层。
[0014] 优选的，所述金属层的材质为铜。
[0015] 优选的，所述步骤S2中，所述保护层为热烙胶层。
[0016] 优选的，所述热烙胶层的厚度为200~-10000A:
[0017] 优选的，所述步骤S4中，采用丙酬去除样品表面的热烙胶层。
[0018] 优选的，所述步骤S4中，采用湿法刻蚀工艺去除样品表面的保护层。
[0019] 优选的，所述步骤S1中，所述样品的内部具有多层金属层。
[0020] 本发明提供了一种扫描电镜样品的保存方法，首先提供样品，并将样品放入SEM 设备中进行失效分析，接着在分析后的样品表面涂覆用于隔绝空气的保护层，然后将样品 放置在大气环境中进行保存，当需要对样品再次进行失效分析时，去除样品表面的保护层， 最后将样品放入SEM设备中进行失效分析。本发明提供了一种可靠易行，成本较低的扫描 电镜样品的保存方法，解决了现有技术在失效分析过程中，SEM样品表面容易受损或氧化的 问题，本领域技术人员采用该方法可提高失效分析的成功率，并降低失效分析的成本。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明中扫描电镜样品的保存方法的流程框图；
[0022] 图2至图6为本发明扫描电镜样品的保存方法一个实施例中所形成沈M样品的剖 面结构示意图。
【具体实施方式】
[0023] 为使本发明的内容更加清楚易懂，W下结合说明书附图，对本发明的内容作进一 步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也 涵盖在本发明的保护范围内。其次，本发明利用示意图进行了详细的表述，在详述本发明实 例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应W此作为对本发明的限定。
[0024] 上述及其它技术特征和有益效果，将结合实施例及附图1至图6对本发明的扫描 电镜样品的保存方法进行详细说明。图1为本发明中扫描电镜样品的保存方法的流程框 图；图2至图6为本发明扫描电镜样品的保存方法一个实施例中所形成SEM样品的剖面结 构示意图。
[0025] 请参阅图1，图1为本发明中扫描电镜样品的保存方法的流程框图；在本实施例 中，本发明提供一种扫描电镜样品的保存方法，包括W下步骤：
[0026] 步骤S1、提供样品，并将样品放入SEM设备中进行失效分析。
[0027] 具体的，本实施例中，所述样品为已被去层次，同时暴露出金属层，较佳的，金属层 的材质优选为铜，所述样品的内部同时可具有多层金属层，内部金属层的材质与样品表面 的金属铜的材质相同。
[0028] 步骤S2、在分析后的样品表面涂覆用于隔绝空气的保护层。（如图5所示）
[0029] 为防止样品表面的金属层被氧化，在金属层的表面涂覆保护层W隔绝空气，同时 可防止外界触碰损伤样品表面，具体的，保护层优选为热烙胶层，热烙胶层的厚度优选为 200~10000A.同理，本领域技术人员也可选择其他具有隔绝空气作用和防磨损作用的保 护层。
[0030] 步骤S3、将样品放置在大气环境中进行保存。
[0031] 由于样品表面具有保护层，则无需将样品放置在氮气柜或真空柜中，直接放置在 大气环境中即可。
[0032] 步骤S4、去除样品表面的保护层。（如图6所示）
[0033] 当需要对样品再次进行失效分析时，先出去样品表面的保护层，可采用干法刻蚀 或湿法刻蚀工艺去除样品表面的保护层。当保护层为热烙胶层时，可采用丙酬去除样品表 面的热烙胶层。
[0034] 步骤S5、将样品放入SEM设备中进行失效分析。
[0035] 当样品表面的保护层去除后，可将样品放入SEM设备中进行失效分析，此时样品 表面的金属层没有受到氧化或外界触碰的影响。
[0036] 综上所述，本发明提供了一种扫描电镜样品的保存方法，首先提供样品，并将样品 放入SEM设备中进行失效分析，接着在分析后的样品表面涂覆用于隔绝空气的保护层，然 后将样品放置在大气环境中进行保存，当需要对样品再次进行失效分析时，去除样品表面 的保护层，最后将样品放入SEM设备中进行失效分析。本发明提供了一种可靠易行，成本较 低的扫描电镜样品的保存方法，解决了现有技术在失效分析过程中，SEM样品表面容易受损 或氧化的问题，本领域技术人员采用该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上所述仅是发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而 在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原 理的前提下，还可W做出若干改进和润饰，该些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。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。
【主权项】
1. 一种扫描电镜样品的保存方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1、提供样品，并将样品放入SEM设备中进行失效分析； 步骤S2、在分析后的样品表面涂覆用于隔绝空气的保护层； 步骤S3、将样品放置在大气环境中进行保存； 步骤S4、去除样品表面的保护层； 步骤S5、将样品放入SEM设备中进行失效分析。
2. 根据权利要求1所述的扫描电镜样品的保存方法，其特征在于，所述步骤Sl中，所述 样品的表面具有金属层。
3. 根据权利要求2所述的扫描电镜样品的保存方法，其特征在于，所述金属层的材质 为铜。
4. 根据权利要求1所述的扫描电镜样品的保存方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述 保护层为热熔胶层。
5. 根据权利要求4所述的扫描电镜样品的保存方法，其特征在于，所述热熔胶层的厚 度为200~10000人。
6. 根据权利要求4所述的扫描电镜样品的保存方法，其特征在于，所述步骤S4中，采用 丙酮去除样品表面的热熔胶层。
7. 根据权利要求1所述的扫描电镜样品的保存方法，其特征在于，所述步骤S4中，采用 湿法刻蚀工艺去除样品表面的保护层。
8. 根据权利要求1~7任一所述的扫描电镜样品的保存方法，其特征在于，所述步骤 Sl中，所述样品的内部具有多层金属层。
【专利摘要】本发明涉及半导体工艺技术领域，本发明提供了一种扫描电镜样品的保存方法，首先提供样品，并将样品放入SEM设备中进行失效分析，接着在分析后的样品表面涂覆用于隔绝空气的保护层，然后将样品放置在大气环境中进行保存，当需要对样品再次进行失效分析时，去除样品表面的保护层，最后将样品放入SEM设备中进行失效分析。本发明提供了一种可靠易行，成本较低的扫描电镜样品的保存方法，解决了现有技术在失效分析过程中，SEM样品表面容易受损或氧化的问题，本领域技术人员采用该方法可提高失效分析的成功率，并降低失效分析的成本。
【IPC分类】H01L21-02, H01L21-66
【公开号】CN104766811
【申请号】CN201510144597
【发明人】陈强
【申请人】上海华力微电子有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月30日