CN109676443A - 样品的断面研磨方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种样品的断面研磨方法，包括步骤：步骤一、提供由第一半导体衬底形成的晶圆，将晶圆的第一半导体衬底的背面贴在蓝膜上；步骤二、进行取样，取样为在蓝膜上沿切割道进行切割从截取出一个样品块，样品块中包括了多个供失效分析的样品；步骤三、通过胶水将样品块的第一半导体衬底的正面粘贴在盖玻片上，之后进行第一次水平校准和第一次固定，在第一次固定过程中将蓝膜撕去；步骤四、通过胶水将样品块的第一半导体衬底的背面粘贴在第二半导体衬底的正面上，之后进行第二次水平校准和第二次固定；步骤五、以固定有盖玻片和第二半导体衬底的样品块作为一个整体进行断面研磨。本发明能简化样品断面研磨的难度，实现对微型样品断面研磨。

Description

样品的断面研磨方法
技术领域
本发明涉及一种半导体集成电路制造方法，特别是涉及一种样品的断面研磨方法。
背景技术
在半导体失效分析领域，由于硅片在生产、测试、产品分析过程中，需要分析的结构过小或材质不同，手工裂片和定点切割达不到分析要求，只能通过断面研磨进行样品制备才能得到具体的分析结果。
目前由于半导体失效分析领域的分析样品集成度越高尺寸越小，在研磨的过程中小样品在固定、粘贴、研磨的过程中的难度巨大，且无法对微型样品的水平进行矫正，很难得到预期效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种样品的断面研磨方法，能简化样品断面研磨的难度，实现对微型样品断面研磨。
为解决上述技术问题，本发明提供的样品的断面研磨方法包括如下步骤：
步骤一、提供由第一半导体衬底形成的晶圆，在所述晶圆上形成有芯片，所述晶圆上具有多个需要进行断面研磨的样品，各所述样品用于进行失效分析；将所述晶圆的所述第一半导体衬底的背面贴在蓝膜上。
步骤二、进行取样，所述取样为在所述蓝膜上沿切割道进行切割从截取出一个样品块，所述样品块由所述第一半导体衬底和所述蓝膜叠加而成，所述样品块中包括了多个供失效分析的样品。
步骤三、通过胶水将所述样品块的所述第一半导体衬底的正面粘贴在盖玻片上，所述盖玻片的俯视面的尺寸大于所述样品块的俯视面的尺寸；之后进行第一次水平校准和第一次固定，在所述第一次固定过程中将所述蓝膜撕去。
步骤四、通过胶水将所述样品块的所述第一半导体衬底的背面粘贴在第二半导体衬底的正面上，所述第二半导体衬底的俯视面的尺寸大于所述样品块的俯视面的尺寸；之后进行第二次水平校准和第二次固定。
步骤五、以固定有所述盖玻片和所述第二半导体衬底的所述样品块作为一个整体进行断面研磨。
进一步的改进是，所述第一半导体衬底为硅衬底，所述第二半导体衬底为硅衬底。
进一步的改进是，所述样品块的俯视面尺寸为各所述样品的俯视面尺寸的数倍。
进一步的改进是，各所述样品的俯视面形状为矩形。
进一步的改进是，各所述样品的俯视面的矩形的长和宽分别为数十微米至数百微米。
进一步的改进是，所述样品块的俯视面的形状为矩形。
进一步的改进是，所述样品块的俯视面的矩形的长和宽分别为数毫米至数十毫米。
进一步的改进是，所述盖玻片的俯视面的形状为矩形。
所述盖玻片的俯视面的矩形的长比所述样品块的俯视面的矩形的长大数毫米，所述盖玻片的俯视面的矩形的宽比所述样品块的俯视面的矩形的宽大数毫米。
进一步的改进是，所述第二半导体衬底的俯视面的形状为矩形。
所述第二半导体衬底的俯视面的矩形的长比所述样品块的俯视面的矩形的长大数毫米，所述第二半导体衬底的俯视面的矩形的宽比所述样品块的俯视面的矩形的宽大数毫米。
进一步的改进是，所述第二半导体衬底的厚度为0.73mm。
进一步的改进是，所述样品块的俯视面为正方形。
进一步的改进是，步骤三中，采用加热进行所述第一次固定；步骤四中，采用加热进行所述第二次固定。
进一步的改进是，所述第一次固定的加热温度为180℃；在加热5分钟之后以及胶水未完全硬化之前撕去所述蓝膜。
进一步的改进是，步骤五中进行所述断面研磨之前将所述第二半导体衬底的背面固定在研磨座上。
进一步的改进是，步骤五的断面研磨工艺完成之后，采用光学显微镜或扫描电镜对各所述样品的断面进行观察并通过观察实现失效分析。
本发明在进行取样之前在晶圆的第一半导体衬底的背面贴蓝膜，通过在蓝膜上沿切割道进行切割的得到包含多个样品的样品块，样品块具有大于各样品的大尺寸结构；之后，再进行样品块的第一半导体衬底的正面粘贴盖玻片，并通过加热能实现在样品块的第一半导体衬底的正面固定盖玻片；同时在加热固定盖玻片的过程中撕去蓝膜，这样又能在样品块的第一半导体衬底的正面固定第二半导体衬底，这最后能以固定有盖玻片和第二半导体衬底的样品块作为一个整体进行断面研磨，由于样品块的整体结构的面积和厚度都得到大大增加，故能简化样品断面研磨的难度，能实现对微型样品如俯视面尺寸为数十至数百微米的样品的断面研磨。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明实施例样品的断面研磨方法的流程图；
图2A-图2D是本发明实施例方法的各步骤中的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，是本发明实施例样品的断面研磨方法的流程图；如图2A至图2D所示，是本发明实施例方法的各步骤中的结构示意图，本发明实施例样品的断面研磨方法包括如下步骤：
步骤一、如图2A所示，提供由第一半导体衬底1形成的晶圆，在所述晶圆上形成有芯片，所述晶圆上具有多个需要进行断面研磨的样品，各所述样品用于进行失效分析；将所述晶圆的所述第一半导体衬底1的背面贴在蓝膜2上。
本发明实施例方法中，所述第一半导体衬底1为硅衬底，
步骤二、如图2A所示，进行取样，所述取样为在所述蓝膜2上沿切割道进行切割从截取出一个样品块3，所述样品块3由所述第一半导体衬底1和所述蓝膜2叠加而成，所述样品块3中包括了多个供失效分析的样品。
所述样品块3的俯视面尺寸为各所述样品的俯视面尺寸的数倍。
各所述样品的俯视面形状为矩形，通常为正方形。各所述样品的俯视面的矩形的长和宽分别为数十微米至数百微米。
所述样品块3的俯视面的形状为矩形。所述样品块3的俯视面的矩形的长和宽分别为数毫米至数十毫米。图2A中，所述样品块3的俯视面为正方形。
步骤三、如图2B所示，通过胶水将所述样品块3的所述第一半导体衬底1的正面粘贴在盖玻片4上，所述盖玻片4的俯视面的尺寸大于所述样品块3的俯视面的尺寸；之后进行第一次水平校准和第一次固定，在所述第一次固定过程中将所述蓝膜2撕去。
所述盖玻片4的俯视面的形状为矩形。
所述盖玻片4的俯视面的矩形的长比所述样品块3的俯视面的矩形的长大数毫米，所述盖玻片4的俯视面的矩形的宽比所述样品块3的俯视面的矩形的宽大数毫米。
本发明实施例方法中，采用加热进行所述第一次固定。
所述第一次固定的加热温度为180℃；在加热5分钟之后以及胶水未完全硬化之前撕去所述蓝膜2。
步骤四、如图2C所示，通过胶水将所述样品块3的所述第一半导体衬底1的背面粘贴在第二半导体衬底5的正面上，所述第二半导体衬底5的俯视面的尺寸大于所述样品块3的俯视面的尺寸；之后进行第二次水平校准和第二次固定。
所述第二半导体衬底5为硅衬底。
所述第二半导体衬底5的俯视面的形状为矩形。
所述第二半导体衬底5的俯视面的矩形的长比所述样品块3的俯视面的矩形的长大数毫米，所述第二半导体衬底5的俯视面的矩形的宽比所述样品块3的俯视面的矩形的宽大数毫米。
所述第二半导体衬底5的厚度为0.73mm。
本发明实施例方法中，采用加热进行所述第二次固定。
步骤五、以固定有所述盖玻片4和所述第二半导体衬底5的所述样品块3作为一个整体进行断面研磨。
较佳选择为，进行所述断面研磨之前将所述第二半导体衬底5的背面固定在研磨座6上。
在步骤五的断面研磨工艺完成之后，采用光学显微镜或扫描电镜对各所述样品的断面进行观察并通过观察实现失效分析。
下面以如下具体的参数来说明本发明实施例方法：
所述样品的俯视面为170微米*170微米的正方形，厚度为170微米。
所述样品块3的俯视面为10毫米*10毫米的正方形。
所述盖玻片4的俯视面为12毫米*12毫米的正方形。
所述第二半导体衬底5的俯视面为12毫米*12毫米的正方形。
本发明实施例在进行取样之前在晶圆的第一半导体衬底1的背面贴蓝膜2，通过在蓝膜2上沿切割道进行切割的得到包含多个样品的样品块3，样品块3具有大于各样品的大尺寸结构；之后，再进行样品块3的第一半导体衬底1的正面粘贴盖玻片4，并通过加热能实现在样品块3的第一半导体衬底1的正面固定盖玻片4；同时在加热固定盖玻片4的过程中撕去蓝膜2，这样又能在样品块3的第一半导体衬底1的正面固定第二半导体衬底5，这最后能以固定有盖玻片4和第二半导体衬底5的样品块3作为一个整体进行断面研磨，由于样品块3的整体结构的面积和厚度都得到大大增加，故能简化样品断面研磨的难度，能实现对微型样品如俯视面尺寸为数十至数百微米的样品的断面研磨。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种样品的断面研磨方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、提供由第一半导体衬底形成的晶圆，在所述晶圆上形成有芯片，所述晶圆上具有多个需要进行断面研磨的样品，各所述样品用于进行失效分析；将所述晶圆的所述第一半导体衬底的背面贴在蓝膜上；
步骤二、进行取样，所述取样为在所述蓝膜上沿切割道进行切割从截取出一个样品块，所述样品块由所述第一半导体衬底和所述蓝膜叠加而成，所述样品块中包括了多个供失效分析的样品；
步骤三、通过胶水将所述样品块的所述第一半导体衬底的正面粘贴在盖玻片上，所述盖玻片的俯视面的尺寸大于所述样品块的俯视面的尺寸；之后进行第一次水平校准和第一次固定，在所述第一次固定过程中将所述蓝膜撕去；
步骤四、通过胶水将所述样品块的所述第一半导体衬底的背面粘贴在第二半导体衬底的正面上，所述第二半导体衬底的俯视面的尺寸大于所述样品块的俯视面的尺寸；之后进行第二次水平校准和第二次固定；
步骤五、以固定有所述盖玻片和所述第二半导体衬底的所述样品块作为一个整体进行断面研磨。
2.如权利要求1所述的样品的断面研磨方法，其特征在于：所述第一半导体衬底为硅衬底，所述第二半导体衬底为硅衬底。
3.如权利要求1所述的样品的断面研磨方法，其特征在于：所述样品块的俯视面尺寸为各所述样品的俯视面尺寸的数倍。
4.如权利要求3所述的样品的断面研磨方法，其特征在于：各所述样品的俯视面形状为矩形。
5.如权利要求4所述的样品的断面研磨方法，其特征在于：各所述样品的俯视面的矩形的长和宽分别为数十微米至数百微米。
6.如权利要求5所述的样品的断面研磨方法，其特征在于：所述样品块的俯视面的形状为矩形。
7.如权利要求6所述的样品的断面研磨方法，其特征在于：所述样品块的俯视面的矩形的长和宽分别为数毫米至数十毫米。
8.如权利要求7所述的样品的断面研磨方法，其特征在于：所述盖玻片的俯视面的形状为矩形；
所述盖玻片的俯视面的矩形的长比所述样品块的俯视面的矩形的长大数毫米，所述盖玻片的俯视面的矩形的宽比所述样品块的俯视面的矩形的宽大数毫米。
9.如权利要求7所述的样品的断面研磨方法，其特征在于：所述第二半导体衬底的俯视面的形状为矩形；
所述第二半导体衬底的俯视面的矩形的长比所述样品块的俯视面的矩形的长大数毫米，所述第二半导体衬底的俯视面的矩形的宽比所述样品块的俯视面的矩形的宽大数毫米。
10.如权利要求9所述的样品的断面研磨方法，其特征在于：所述第二半导体衬底的厚度为0.73mm。
11.如权利要求7所述的样品的断面研磨方法，其特征在于：所述样品块的俯视面为正方形。
12.如权利要求1所述的样品的断面研磨方法，其特征在于：步骤三中，采用加热进行所述第一次固定；步骤四中，采用加热进行所述第二次固定。
13.如权利要求12所述的样品的断面研磨方法，其特征在于：所述第一次固定的加热温度为180℃；在加热5分钟之后以及胶水未完全硬化之前撕去所述蓝膜。
14.如权利要求1所述的样品的断面研磨方法，其特征在于：步骤五中进行所述断面研磨之前将所述第二半导体衬底的背面固定在研磨座上。
15.如权利要求1所述的样品的断面研磨方法，其特征在于：步骤五的断面研磨工艺完成之后，采用光学显微镜或扫描电镜对各所述样品的断面进行观察并通过观察实现失效分析。
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