通孔样品的制备方法及检查通孔结构的方法与流程

本发明涉及半导体，特别涉及一种通孔样品的制备方法及检查通孔结构的方法。

背景技术：

1、在半导体技术中，通孔结构可用于实现上下导电件之间的电性互连，因此通孔结构的参数特征即会对其电性传输性能造成一定的影响。例如，通孔结构的宽度需要满足要求，以使该通孔结构能够与上下导电件之间具备较大的接触面积；又例如，为了保证电性传导性能符合预期，则通常希望导电件在覆盖通孔结构的端部的同时，还进一步横向延伸出通孔结构的端部，以确保通孔结构和导电件之间的充分接触。

2、目前，为了更直观的检查通孔结构，则可利用切片的方式获取切过通孔圆心的通孔样品(例如，tem样品或者fib样品)，从而可根据该通孔样品而得知该通孔结构其通孔的尺寸、通孔结构与上下导电件之间的连接状态等。现有技术中，在制备通孔结构的样品时，通常是对样品进行逐次切割，并基于肉眼识别的方式来判断切割后的通孔截面的宽度，直至得到通孔截面的最大宽度位置时停止切割，通孔结构的最大宽度位置即对应于切过通孔结构的圆心的截面位置。

3、然而，采用上述方法制备样品时，由于是根据肉眼识别的方式来判断通孔结构的圆心位置，存在较大的误差，常常会导致对圆心的定位不精准，并且需要对样品执行不定次数的切割过程，增加样品的制备难度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种通孔样品的制备方法，以解决现有的制备方法中对通孔圆心的定位不精准的问题，并可降低样品的制备难度。

2、为此，本发明提供了一种通孔样品的制备方法，包括：提供一样品，所述样品内形成有通孔结构；对所述样品执行第一切割过程，以得到样品的第一纵向截面，并获得第一纵向截面内通孔结构的第一横向宽度；对所述样品执行第二切割过程，以得到样品的第二纵向截面，并获得第二纵向截面内通孔结构的第二横向宽度；根据第一横向宽度、第二横向宽度与通孔半径的关系式，得到所述第二切割过程的切割终点与通孔圆心之间的横向距离，以定位出所述通孔结构的圆心位置；以及，根据定位出的圆心位置对所述样品执行第三切割过程，以得到具有切过通孔圆心的第三纵向截面的通孔样品。

3、可选的，利用切割设备对所述样品进行切割，所述切割设备的切割件以步进方式执行切割过程；在执行所述第一切割过程中，切割件由所述样品的一个边缘起始向内移动并进行切割；在执行所述第二切割过程中，切割件由第一切割过程的切割终点至第二切割过程的切割终点推进并切割。

4、可选的，所述第二切割过程中由第一切割过程的切割终点至第二切割过程的切割终点的推进距离小于通孔半径的1/2。

5、可选的，所述第一切割过程的切割终点至所述第二切割过程的切割终点之间具有第一横向距离，所述第二切割过程的切割终点至通孔圆心之间具有第二横向距离，根据所述第二横向距离相对于所述第一横向距离的倍数，控制切割设备执行所述第三切割过程的切割参数。

6、可选的，所述第一横向距离等于切割设备的一个步进距离，根据所述第二横向距离相对于所述第一横向距离的倍数，控制切割设备的切割件以相应倍数的步进距离由所述第二切割过程的切割终点至通孔圆心移动并切割。

7、可选的，在所述通孔结构的同一高度位置上，量取所述第一横向宽度和所述第二横向宽度。

8、可选的，根据第一横向宽度、第二横向宽度与通孔半径的关系式，还用于计算出通孔结构的通孔半径；以及，在执行所述第三切割过程以得到第三纵向截面后，还量测出所述通孔结构的通孔半径，以利用计算出的通孔半径和量测出的通孔半径相互验证。

9、可选的，所述样品内还形成有导电层，所述通孔结构的顶部和/或底部形成有所述导电层。

10、本发明还提供了一种检查通孔结构的方法，包括：根据如上任一项所述的方法获取通孔样品，所述通孔样品具有切过通孔圆心的第三纵向截面；以及，根据所述第三纵向截面对通孔结构进行检查。

11、可选的，对所述通孔结构进行检查包括：根据所述第三纵向截面量测所述通孔结构的半径。

12、可选的，所述通孔样品中还形成有导电层，所述通孔结构的顶部和/或底部形成有所述导电层；以及，对所述通孔结构进行检查包括：根据所述第三纵向截面，判断所述通孔结构与所述导电层的连接状态。

13、本发明还提供了一种通孔半径的获取方法，包括：提供一样品，所述样品内形成有通孔结构；对所述样品执行第一切割过程，以得到样品的第一纵向截面，并获得所述第一纵向截面内通孔结构的第一横向宽度；对所述样品执行第二切割过程，以得到样品的第二纵向截面，并获得所述第二纵向截面内通孔结构的第二横向宽度；以及，根据第一横向宽度、第二横向宽度与通孔半径的关系式，计算出所述通孔结构的通孔半径。

14、可选的，根据第一横向宽度、第二横向宽度与通孔半径的关系式，还用于得到所述第二切割过程的切割终点与通孔圆心之间的横向距离，以定位出所述通孔结构的圆心位置；根据定位出的圆心位置对所述样品执行第三切割过程，以得到具有切过通孔圆心的第三纵向截面；以及，根据所述第三纵向截面量测出所述通孔结构的通孔半径，以利用量测出的通孔半径对计算出的通孔半径进行验证。

15、可选的，在所述通孔结构的同一高度位置上，量取所述第一横向宽度、所述第二横向宽度和所述通孔结构的通孔半径。

16、本发明提供的通孔样品的制备方法中，通过对样品执行第一切割过程和第二切割过程，以获得该两次切割时所对应的纵向截面，从而可得到通孔结构在各个纵向截面内的横向宽度尺寸，之后即可根据所获得横向宽度尺寸与通孔半径的关系式而定位出通孔结构的圆心位置，使得第三切割过程可基于定位出的圆心位置进行切割，精确的切割至通孔结构的圆心位置，进而制备出满足要求的通孔样品。本发明提供的制备方法，可以在较少切割次数下即能够得到切过圆心位置的通孔样品，例如在实际应用中可仅通过三次切割过程即能够得到切过圆心位置的通孔样品，降低了样品的制备难度，改善了通孔圆心定位不准确的问题，同时本发明提供的方法不限于特定类似的通孔结构，其适用范围更广。

技术特征：

1.一种通孔样品的制备方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的通孔样品的制备方法，其特征在于，利用切割设备对所述样品进行切割，所述切割设备的切割件以步进方式执行切割过程；在执行所述第一切割过程中，切割件由所述样品的一个边缘起始向内移动并进行切割；在执行所述第二切割过程中，切割件由第一切割过程的切割终点至第二切割过程的切割终点推进并切割。

3.如权利要求2所述的通孔样品的制备方法，其特征在于，所述第二切割过程中由第一切割过程的切割终点至第二切割过程的切割终点的推进距离小于通孔半径的1/2。

4.如权利要求1所述的通孔样品的制备方法，其特征在于，所述第一切割过程的切割终点至所述第二切割过程的切割终点之间具有第一横向距离，所述第二切割过程的切割终点至通孔圆心之间具有第二横向距离，根据所述第二横向距离相对于所述第一横向距离的倍数，控制切割设备执行所述第三切割过程的切割参数。

5.如权利要求4所述的通孔样品的制备方法，其特征在于，所述第一横向距离等于切割设备的一个步进距离，根据所述第二横向距离相对于所述第一横向距离的倍数，控制切割设备的切割件以相应倍数的步进距离由所述第二切割过程的切割终点至通孔圆心移动并切割。

6.如权利要求1所述的通孔样品的制备方法，其特征在于，在所述通孔结构的同一高度位置上，量取所述第一横向宽度和所述第二横向宽度。

7.如权利要求1所述的通孔样品的制备方法，其特征在于，根据第一横向宽度、第二横向宽度与通孔半径的关系式，还用于计算出通孔结构的通孔半径；

8.如权利要求1-7任一项所述的通孔样品的制备方法，其特征在于，所述样品内还形成有导电层，所述通孔结构的顶部和/或底部形成有所述导电层。

9.一种检查通孔结构的方法，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的检查通孔结构的方法，其特征在于，对所述通孔结构进行检查包括：根据所述第三纵向截面量测所述通孔结构的半径。

11.如权利要求9所述的检查通孔结构的方法，其特征在于，所述通孔样品中还形成有导电层，所述通孔结构的顶部和/或底部形成有所述导电层；以及，对所述通孔结构进行检查包括：根据所述第三纵向截面，判断所述通孔结构与所述导电层的连接状态。

12.一种通孔半径的获取方法，其特征在于，包括：

13.如权利要求12所述的通孔半径的获取方法，其特征在于，根据第一横向宽度、第二横向宽度与通孔半径的关系式，还用于得到所述第二切割过程的切割终点与通孔圆心之间的横向距离，以定位出所述通孔结构的圆心位置；

14.如权利要求13所述的通孔半径的获取方法，其特征在于，在所述通孔结构的同一高度位置上，量取所述第一横向宽度、所述第二横向宽度和所述通孔结构的通孔半径。

技术总结
本发明提供了一种通孔样品的制备方法及检查通孔结构的方法。在通孔样品的制备方法中，通过对样品执行第一切割过程和第二切割过程，以获得该两次切割时所对应的纵向截面，从而可得到各个纵向截面内通孔结构的横向宽度尺寸，之后即可根据所获得横向宽度尺寸与通孔半径的关系式而定位出通孔结构的圆心位置，使得第三切割过程可基于定位出的圆心位置进行切割，精确的切割至通孔结构的圆心位置。本发明提供的通孔样品的制备方法，可以在较少切割次数下得到切过圆心位置的通孔样品，降低了样品的制备难度，并且本发明提供的方法不限于特定类似的通孔结构，其适用范围更广。

技术研发人员：王杰
受保护的技术使用者：中芯先锋集成电路制造（绍兴）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15