半导体芯片I的正面11粘贴一基板2，以方便在步骤S15中研磨时支撑所述半导体芯片1，所述基板2的大小可以需要进行选择，例如，所述基板2可以为lcm*lcm的方板。较佳的，所述基板2为导电基板,例如空白晶圆等,可以提高所述分析样品的导电性。所述半导体芯片I和所述导电基板2通过导电胶11粘贴。
[0065]然后，进行步骤S15，对所述半导体芯片I的背面12进行研磨，直至露出所述开孔125。较佳的，所述步骤S15分为以下两个子步骤:
[0066]子步骤S151，如图9所示，对所述半导体芯片I的背面12进行粗磨，利用粗糙度较大的研磨介质进行研磨，直至所述半导体芯片I的背面12表面与所述开孔125的距离H3为50nm?100nm时,停止粗磨；
[0067]子步骤S152，如图10所示，对所述半导体芯片I的背面12进行细磨，利用粗糙度较小的研磨介质(例如砖石膏)进行研磨，例如直至露出所述开孔125，得到分析样品3。由于所述开孔125的深度大于等于所述P阱111的深度，所以，当露出所述开孔125时，所述P阱111刚好露出或还未露出，不易损伤所述P阱111，从而提高测试的准确性。而采用先粗磨、后细磨的方法，既可以提高研磨效率，又可以避免损伤所述P阱111。
[0068]所述分析样品3被研磨过的表面作为测试时的分析表面，由于该表面被研磨过，所以所述分析样品3的分析表面平整，有利于提高测试的准确性。并且，所述半导体芯片I的背面12的比较干净，没有过多的干扰结构(例如所述栅极121、连接塞122、互连结构等)，使得所述分析样品3的分析区域31 (位于所述分析样品3被研磨过的表面上，且位于所述开孔125的中间)较大，从而提高分析的准确性。
[0069]另外，本发明还提供一种二次离子质谱分析方法，具体包括:
[0070]首先，进行步骤S21，提供所述分析样品3 ；
[0071]然后，进行步骤S22，根据所述开孔125确定所述P阱111的位置，在本实施例中，在所述分析样品3被研磨过的一面上找到所述开孔125，被定位的所述P阱111位于所述开孔125的中间；
[0072]最后，进行步骤S23，从所述分析样品3被研磨过的一面，对所述一个待测结构进行二次离子质谱分析。具体的，用初级离子41入射所述分析样品3的分析区域31，溅射产生二次离子42，探测所述二次离子42的信息，并进行分析。
[0073]本发明的较佳实施例如上所述，但是本发明并不限于上述公开范围，例如:
[0074]所述开孔的个数并不限于I个，所述开孔的形状也不限于环形，在本发明的另一实施例中，所述开孔的个数还可以为4个，如图13所示，所述开孔225为条形，四个所述开孔225围绕在所述一个待测结构111的四周，从而定位出所述一个待测结构111的位置。当然，所述开孔的个数还可以为2个、3个或更多；另外，所述开孔的形状还可以为圆形孔，若干圆形孔排列于所述一个待测结构的至少两个侧面，例如，若干圆形孔排列于所述一个待测结构的两个相邻的侧面，或若干圆形孔排列于所述一个待测结构的两个相对的侧面，或者，若干圆形孔排列于所述一个待测结构的四周，等等；只要所述开孔位于所述一个待测结构的至少两个侧面，均可以定位出所述一个待测结构111的位置，亦在本发明的思想范围之内；
[0075]另外，所述待测结构并不限于为P型阱，还可以为其它规则排列的结构，根据本发明的上述表述，本领域的普通技术人员可以将上述方法应用于离子扩散的分析领域，此为本领域的技术人员可以理解的，在此不作赘述。
[0076]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种样品制备方法，包括: 提供一形成有若干规则排列的待测结构的半导体芯片，所述半导体芯片包括正面、与所述正面相对的背面以及垂直于所述正面和背面的横截面； 对所述半导体芯片的正面进行剥离，剥离至所述待测结构所在膜层的上一层膜层，根据所述待测结构所在膜层的上一层膜层的结构，判断所述待测结构的位置分布； 对所述半导体芯片的横截面进行腐蚀处理，根据所述腐蚀处理的结果，判断所述待测结构的深度以及所述待测结构在所述横截面的宽度； 根据所述待测结构的位置分布、深度以及宽度，从所述半导体芯片的正面制备至少一开孔，所述开孔位于其中一个所述待测结构的至少两个侧面，所述开孔的深度大于等于所述待测结构的深度； 对所述半导体芯片的背面进行研磨，直至露出所述开孔，得到分析样品。2.如权利要求1所述的样品制备方法，其特征在于，在所述半导体芯片的正面制备至少一开孔的步骤和对所述半导体芯片的背面进行研磨的步骤之间，还包括: 在所述开孔内填充导电材料。3.如权利要求2所述的样品制备方法，其特征在于，所述导电材料为钼。4.如权利要求1-3中任意一项所述的样品制备方法，其特征在于，在对所述半导体芯片的正面进行剥离的步骤和对所述半导体芯片的横截面进行腐蚀处理的步骤之间，还包括: 采用聚焦离子束对所述半导体芯片的横截面进行预处理。5.如权利要求1-3中任意一项所述的样品制备方法，其特征在于，从所述半导体芯片的正面制备至少一开孔的步骤和对所述半导体芯片的背面进行研磨的步骤之间，还包括: 在所述半导体芯片的正面粘贴一基板。6.如权利要求5所述的样品制备方法，其特征在于，所述基板为导电基板，所述半导体芯片和所述导电基板通过导电胶粘贴。7.如权利要求1-3中任意一项所述的样品制备方法，其特征在于，对所述半导体芯片的背面进行研磨的步骤包括: 对所述半导体芯片的背面进行粗磨，直至所述半导体芯片的背面表面距所述开孔50nm ?lOOOnm ； 对所述半导体芯片的背面进行细磨，露出所述开孔。8.如权利要求1所述的样品制备方法，其特征在于，所述半导体芯片包括若干层叠的膜层，所述待测结构在其中一个所述膜层内排列。9.如权利要求1所述的样品制备方法，其特征在于，所述腐蚀处理的处理液包括氢氟酸、硝酸和乙酸中的一种或几种的组合，所述腐蚀处理的处理时间为10s?30s。10.如权利要求1所述的样品制备方法，其特征在于，从所述半导体芯片的正面制备一个所述开孔，所述开孔为环形，并包围所述一个待测结构。11.如权利要求1所述的样品制备方法，其特征在于，从所述半导体芯片的正面制备四个所述开孔，所述开孔为条形，四个所述开孔围绕在所述一个待测结构的四周。12.如权利要求1所述的样品制备方法，其特征在于，采用聚焦离子束在所述半导体芯片的正面制备至少一所述开孔。13.—种二次离子质谱分析方法，包括:提供采用如权利要求1-12中任意一种所述样品制备方法制备的所述分析样品；根据所述开孔确定所述一个待测结构的位置；从所述分析样品被研磨过的一面，对所述一个待测结构进行二次离子质谱分析。
【专利摘要】本发明揭示了一种样品制备方法，包括：提供一半导体芯片，包括若干规则排列的待测结构；对所述半导体芯片的正面进行剥离，并判断所述待测结构的位置分布；对所述半导体芯片的横截面进行腐蚀处理，并判断所述待测结构的深度以及所述待测结构在所述横截面的宽度；根据所述待测结构的位置分布、深度以及宽度，在所述半导体芯片的正面制备至少一开孔，所述开孔位于其中一个所述待测结构的至少两个侧面，所述开孔的深度大于等于所述待测结构的深度；对所述半导体芯片的背面进行研磨，直至露出所述开孔，得到分析样品。本发明还提供一种使用所述分析样品的二次离子质谱分析方法，所述分析样品的表面平整，分析区域大，有利于提高测试分析的准确性。
【IPC分类】G01N1/28, G01N1/32
【公开号】CN105334085
【申请号】CN201410395360
【发明人】史江北
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年8月12日