CN105352768A - 一种tem样品的定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种TEM样品的定位方法，包括：步骤1：提供具有重复单元结构的产品，并确定该产品上的失效单元的位置；步骤2：在产品表面制作与所述失效单元对应的定位标记和警示标记；步骤3：在所述失效单元上方沉积第一金属保护层，所述第一金属保护层部分覆盖所述定位标记和警示标记；步骤4：在所述第一金属保护层上沉积第二金属保护层；步骤5：根据所述定位标记和警示标记切割产品制备TEM样品。本发明可以对具有重复单元结构的产品进行精确定位，实现TEM样品的制作。

Description

一种TEM样品的定位方法
技术领域
本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种TEM样品的定位方法。
背景技术
TEM(TransmissionElectronMicroscope，简称透射电镜)是一种非常重要的材料分析手段。特别是随着半导体集成电路工艺持续的开发，特征尺寸从微米级别逐渐发展到现在的纳米级别，TEM已经取代SEM(扫描电子显微镜)成为集成电路材料/结构分析的主要工具。
一般情况下，在具有特殊结构的产品上面制备TEM样品，后续在TEM样品上观察目标结构都是比较容易的。但是，对于某些具有大量重复的小尺寸单元结构的产品，如图1和图2所示，即使制样前能够通过电压衬度等方式定位到失效单元100，但在制样过程中或制样完成后却很难确认失效单元100的位置，从而造成制样效率低下，甚至可能分析到错误的重复单元上去，而影响分析结果。
发明内容
本发明提供一种TEM样品的定位方法，从而对重复单元结构进行准确定位。
为解决上述技术问题，本发明提供一种TEM样品的定位方法，包括：
步骤1：提供具有重复单元结构的产品，并确定该产品上的失效单元的位置；
步骤2：在产品表面制作与所述失效单元对应的定位标记和警示标记；
步骤3：在所述失效单元上方沉积第一金属保护层，所述第一金属保护层部分覆盖所述定位标记和警示标记；步骤4：在所述第一金属保护层上沉积第二金属保护层；
步骤5：根据所述定位标记和警示标记切割产品制备TEM样品。
作为优选，所述步骤2中，定位标记和警示标记均为线状。
作为优选，使用FIB制作所述定位标记和警示标记。
作为优选，所述步骤2包括：
步骤21：制作线状定位标记，所述线状定位标记与所述失效单元处于同一直线上，且所述线状定位标记的一端与所述失效单元距离多个重复单元；
步骤22：制作线状警示标记，所述线状警示标记与所述线状定位标记平行设置，且距离所述线状定位标记一个或多个重复单元。
作为优选，通过FIB电子束辅助沉积所述第一金属保护层，离子束辅助沉积第二金属保护层。
作为优选，所述第一、第二金属保护层均采用金属铂。
作为优选，所述步骤5包括：
步骤51：切割产品到警示标记后停下；
步骤52：继续切割产品到定位标记处，完成TEM样品的第一面切割；
步骤53：根据定位标记的位置，进行TEM样品第二面的切割。
作为优选，所述步骤51中的电流强度为3000～500pA，所述步骤52中的电流强度为300～100pA。
作为优选，所述具有重复单元结构的产品为SRAM(静态随机存储器)晶圆阵列、DRAM(动态随机存取存储器)晶圆阵列、FLASH(闪存)晶圆阵列或CT(contact，测试结构)阵列。
与现有技术相比，本发明针对具有重复单元结构的产品上的失效单元，在产品上制作与所述失效单元对应的定位标记和警示标记，以便后续切割产品进行TEM样品时，能够准确地获知失效单元的位置，进而实现精确定位。本发明的操作简单，可以在制样过程中或制样完成后快速确认失效单元的位置，提高了TEM样品的制样效率。
附图说明
图1为具有重复单元结构的产品上失效单元的俯视图；
图2为具有重复单元结构的产品上失效单元的剖面图；
图3为本发明一具体实施方式中产品上形成线性警示标记后的俯视图；
图4为本发明一具体实施方式中产品上形成线性警示标记后失效单元的剖面图；
图5为本发明一具体实施方式中产品上沉积第一金属保护层后的俯视图；
图6为本发明一具体实施方式中产品上沉积第一金属保护层后失效单元的剖面图；
图7为本发明一具体实施方式中产品上沉积第二金属保护层后的俯视图；
图8为本发明一具体实施方式中产品上沉积第二金属保护层后失效单元的剖面图；
图9为本发明一具体实施方式中产品切割至线性警示标记后的俯视图；
图10为本发明一具体实施方式中产品上切割至线性定位标记后(完成第一面切割后)的俯视图；
图11为本发明一具体实施方式中对产品进行第二面切割的示意图；
图12为本发明一具体实施方式中一种TEM样品的定位方法的流程图。
图1至图2中：100-失效单元；
图3至图12中：10-失效单元、20-线状定位标记、30-线状警示标记、40-第一金属保护层、50-第二金属保护层；
200-产品、210-重复单元。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图3至图12所示，本发明提供一种TEM样品的定位方法，包括：
步骤1：提供具有重复单元结构的产品200，并确定该产品200上的失效单元10的位置。本实施例中，所述产品200上设置有若干重复单元210。
步骤2：如图3和图4所示，在产品200表面制作与所述失效单元10对应的定位标记和警示标记；所述定位标记为线状定位标记20，所述警示标记为线状警示标记30，所述线状定位标记20和线状警示标记30均使用FIB(聚焦离子束)制作。
所述步骤2具体包括下面两个步骤：
步骤21：利用FIB将产品200表面的原子进行剥离，完成线状定位标记20的制备。较佳的，所述线状定位标记20与所述失效单元10处于同一直线上，且所述线状定位标记20的一端与所述失效单元10距离多个重复单元210，便于后续制备TEM样品时，切割产品200；进一步的，所述线状定位标记20的深度大于重复单元210的深度，便于后续TEM样品的制备。
步骤22：制作线状警示标记30，同样利用FIB将产品200表面的原子进行剥离，完成线状警示标记30的制备。并且，所述线状警示标记30与所述线状定位标记20平行设置，且距离所述线状定位标记20一个或多个重复单元，所述线状警示标记30用于在后续切割时，精确TEM样品的切割位置。
如图3和图4所示，本实施例中，所述线状定位标记20与所述失效单元10沿横向成一条直线，且所述线状定位标记20的一端与所述失效单元10的距离为3个重复单元210。而所述线状警示标记30在垂向与所述线状定位标记20的距离为1个重复单元。
步骤3：接着，如图5和图6所示，在产品200上失效单元10所在的区域上方沉积第一金属保护层40，所述第一金属保护层40部分覆盖所述线状定位标记20和线状警示标记30，既可以在后续切割过程中保护TEM样品不受损坏，也可以通过所述线状定位标记20和线状警示标记30对待切割的部分进行精确定位。
步骤4：如图7和图8所示，接着，在所述第一金属保护层40上进一步沉积第二金属保护层50。
较佳的，本实施例通过FIB与化学气相沉积法结合的方式形成所述第一、第二金属保护层40、50，即采用FIB电子束辅助沉积所述第一金属保护层40，采用离子束辅助沉积第二金属保护层50。
作为优选，所述第一、第二金属保护层40、50均采用金属铂，具体地，所述第一金属保护层40采用E-Pt，第二金属保护层50采用I-Pt，所述第一、第二金属保护层40、50形成较厚的保护层，可以保证后续TEM样品的质量。
步骤5：根据所述线状定位标记20和线状警示标记30切割产品制备TEM样品。具体地，所述步骤5包括：
步骤51：采用大电流切割产品到线状警示标记30后停下，切割后的产品如图9所示；
步骤52：接着采用小电流切割产品到线状定位标记20处，完成TEM样品的第一面切割，切割后产品如图10所示；
步骤53：最后根据线状定位标记20端头的位置以及该线状定位标记20与失效单元10之间的间距，得出失效单元10的位置，完成TEM样品第二面的切割。
具体地，所述步骤51中的电流强度为3000～500pA，所述步骤52中的电流强度为300～100pA。即先用大电流快速切割产品200至警示标记30处，再使用小电流，切割速率慢，避免人员判断不当造成切过目标。
作为优选，所述具有重复单元结构的产品200可以为SRAM(静态随机存储器)晶圆阵列、DRAM(动态随机存取存储器)晶圆阵列、FLASH(闪存)晶圆阵列或CT(contact，测试结构)阵列。
综上所述，本发明的一种TEM样品的定位方法，包括：步骤1：提供具有重复单元结构的产品200，并确定该产品200上的失效单元10的位置；步骤2：在产品200表面制作与所述失效单元10对应的定位标记和警示标记；步骤3：在所述失效单元10上方沉积第一金属保护层40，所述第一金属保护层40部分覆盖所述定位标记和警示标记；步骤4：在所述第一金属保护层40上沉积第二金属保护层50；步骤5：根据所述定位标记和警示标记切割产品制备TEM样品。本发明针对具有重复单元结构的产品200上的失效单元10，在产品200上制作与所述失效单元10对应的定位标记和警示标记，以便后续切割产品200进行TEM样品时，能够准确地获知失效单元10的位置，进而实现精确定位。本发明的操作简单，可以在制样过程中或制样完成后快速确认失效单元10的位置，提高了TEM样品的制样效率。
显然，本领域的技术人员可以对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，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种TEM样品的定位方法，其特征在于，包括：
步骤1：提供具有重复单元结构的产品，并确定该产品上的失效单元的位置；
步骤2：在产品表面制作与所述失效单元对应的定位标记和警示标记；
步骤3：在所述失效单元上方沉积第一金属保护层，所述第一金属保护层部分覆盖所述定位标记和警示标记；
步骤4：在所述第一金属保护层上沉积第二金属保护层；
步骤5：根据所述定位标记和警示标记切割产品制备TEM样品。
2.如权利要求1所述的TEM样品的定位方法，其特征在于，所述步骤2中，定位标记和警示标记均为线状。
3.如权利要求1或2所述的TEM样品的定位方法，其特征在于，使用FIB制作所述定位标记和警示标记。
4.如权利要求2所述的TEM样品的定位方法，其特征在于，所述步骤2包括：
步骤21：制作线状定位标记，所述线状定位标记与所述失效单元处于同一直线上，且所述线状定位标记的一端与所述失效单元距离多个重复单元；
步骤22：制作线状警示标记，所述线状警示标记与所述线状定位标记平行设置，且距离所述线状定位标记一个或多个重复单元。
5.如权利要求1所述的TEM样品的定位方法，其特征在于，通过FIB电子束辅助沉积所述第一金属保护层，离子束辅助沉积第二金属保护层。
6.如权利要求1所述的TEM样品的定位方法，其特征在于，所述第一、第二金属保护层均采用金属铂。
7.如权利要求1所述的TEM样品的定位方法，其特征在于，所述步骤5包括：
步骤51：切割产品到警示标记后停下；
步骤52：继续切割产品到定位标记处，完成TEM样品的第一面切割；
步骤53：根据定位标记的位置，进行TEM样品第二面的切割。
8.如权利要求7所述的TEM样品的定位方法，其特征在于，所述步骤51中切割产品的电流强度为3000～500pA，所述步骤52中切割产品的电流强度为300～100pA。
9.如权利要求1所述的TEM样品的定位方法，其特征在于，所述具有重复单元结构的产品为SRAM晶圆阵列、DRAM晶圆阵列、FLASH晶圆阵列或CT阵列。
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