CN112630048B - 强度测量方法和样品 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种强度测量方法和样品。其中,所述方法包括:通过提供待测半导体结构;选择所述待测半导体结构中的具有目标尺寸的部分区域作为待测试区域;去除待测试区域下方的部分结构,以使所述待测试区域悬空;对所述待测试区域施加载荷;确定所述待测试区域被破坏时,保存当前施加的载荷值;利用保存的载荷值,分析待测试区域的机械强度。

Description

强度测量方法和样品
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种强度测量方法和样品。
背景技术
在半导体芯片的制造、封装和使用过程中,诸多场景都会引入较大的剪切或者正应力,比如在前端制程中的化学机械平坦化(CMP,Chemical-Mechanical Polishing)、后端制程中的研磨、切割以及用户使用中的跌落冲击,这就要求半导体芯片整体和内部材料必须具备足够高的力学强度以抵抗结构失效。
随着半导体芯片,如三维NAND型存储器中存储层数和纵向厚度的不断增加,内部结构和应力分布变得越来越复杂,可能引入更多潜在的薄弱结构,这些薄弱结构在外力作用下容易产生应力集中现象,会成为早期裂纹的萌生源,进而引起宏观结构失效,因此,急待对半导体芯片中这些微观的薄弱结构的强度进行测量,以为半导体芯片的失效分析提供数据支撑。
发明内容
为解决相关技术问题,本发明实施例提供一种强度测量方法和样品。
本发明实施例的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供了一种强度测量方法,包括:
提供待测半导体结构;
选择所述待测半导体结构中的具有目标尺寸的部分区域作为待测试区域;
去除待测试区域下方的部分结构,以使所述待测试区域悬空;
对所述待测试区域施加载荷;
确定所述待测试区域被破坏时,保存当前施加的载荷值;
利用保存的载荷值,分析待测试区域的机械强度。
上述方案中,所述去除待测试区域下方的部分结构以使所述待测试区域悬空,包括:
在所述待测试区域的相对两侧分别形成第一沟槽和第二沟槽;
去除所述第一沟槽和第二沟槽之间的位于所述待测试区域下方的结构,使第一沟槽和第二沟槽相互连通,以使所述待测试区域悬空。
上述方案中,所述在所述待测试区域的相对两侧分别形成第一沟槽和第二沟槽,包括:
采用聚焦离子束(FIB,Focused Ion Beam),沿第一方向轰击所述待测试区域的两侧,以在所述待测试区域的相对两侧分别形成所述第一沟槽和第二沟槽;
所述去除所述第一沟槽和第二沟槽之间的位于所述待测试区域下方的结构,包括:
采用聚焦离子束,轰击所述待测试区域下方的待测半导体结构,以去除所述第一沟槽和第二沟槽之间的位于所述待测试区域下方的结构。
上述方案中,所述第一沟槽在所述半导体结构的一侧面形成有缺口;
所述轰击所述待测试区域下方的待测半导体结构,包括:
从所述缺口,沿第二方向轰击所述待测试区域下方的半导体结构,直至所述第一沟槽和第二沟槽相互连通;所述第二方向与所述第一方向垂直。
上述方案中,所述轰击所述待测试区域下方的待测半导体结构,包括:
分别从所述第一沟槽和所述第二沟槽中靠近所述待测试区域的侧面,以与所述侧面形成预设倾斜角度的方向轰击所述待测试区域下方的待测半导体结构,直至所述第一沟槽和第二沟槽相互连通。
上述方案中,所述对所述待测试区域施加变化的载荷,包括:
在所述待测试区域施加逐渐增大的载荷。
上述方案中,在所述待测试区域施加载荷之前,确定第一位置;
所述在所述待测试区域施加载荷包括:
在所述第一位置施加载荷;所述确定所述第一位置,包括:
利用扫描探针成像,对所述待测半导体结构表面进行扫描得到表面轮廓;
利用所述表面轮廓,结合图像处理,标记出所述待测试区域表面的几何中心的位置;
将所述几何中心所在的位置作为所述第一位置。
上述方案中,利用电镜对所述待测试区域被破坏的待测半导体结构进行观察,以进行失效分析。
上述方案中,所述待测半导体结构包括衬底和位于衬底上的后端制程层;
所述选择所述待测半导体结构中的具有目标尺寸的部分区域作为待测试区域,包括:
选择所述后端制程层中的具有目标尺寸的部分区域作为待测试区域。
上述方案中,所述半导体结构包括三维存储器芯片。
本发明实施例提供了一种强度测量样品,包括:
待测半导体结构;
位于中待测半导体结构中的第一沟槽和第二沟槽;所述第一沟槽和所述第二沟槽的底部相互连通;
位于所述第一沟槽和第二沟槽中间悬空的待测试区域;所述待测试区域具有目标尺寸。
上述方案中,所述第一沟槽在所述半导体结构的一侧面形成有缺口;
所述待测试区域的底面为一平面。
上述方案中,所述待测试区域的底面为向下的凸面。
本发明实施例提供的强度测量方法和样品。其中,所述方法包括:通过提供待测半导体结构;选择所述待测半导体结构中的具有目标尺寸的部分区域作为待测试区域;去除待测试区域下方的部分结构,以使所述待测试区域悬空;对所述待测试区域施加载荷;确定所述待测试区域被破坏时,保存当前施加的载荷值;利用保存的载荷值,分析待测试区域的机械强度。本发明实施例中在进行强度测量时,在待测半导体结构中先选择具有目标尺寸的待测试的微观区域,然后得到悬空的待测试的微观区域,最后通过对悬空的待测试的微观区域施加载荷,并记录待测试的微观区域被破坏时的载荷,以确定待测试微观区域的强度,从而能够实现半导体芯片中微观的薄弱结构的强度的测量,以为半导体芯片的失效分析提供数据支撑。
附图说明
图1a示出了相关技术中采用三点抗弯检测方式检测半导体结构的抗弯强度的示意图;
图1b示出了相关技术中采用三点抗弯检测方式检测半导体结构时载荷与位置的关系示意图;
图2a示出了相关技术中采用四点抗弯检测方式检测半导体结构的抗弯强度的示意图;
图2b示出了相关技术中采用四点抗弯检测方式检测半导体结构时载荷与位置的关系示意图;
图3示出了一种采用三点抗弯检测方式检测半导体结构的抗弯强度时载荷与半导体结构挠度关系的示意图;
图4为本发明实施例提供的强度测量方法的实现流程示意图;
图5a-图5h为本发明一实施例的强度测量方法的实现过程示意图;
图6a为图5e中沿A方向观察到的包含待测试区域的局部剖面示意图一;
图6b为图5e中沿A方向观察到的包含待测试区域的局部剖面示意图二。
具体实施方式
为使本发明实施例的技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对发明的具体技术方案做进一步详细描述。
相关技术中,已经建立了三点抗弯(3PB,Three-Point Bend)检测、四点抗弯(4PB,Four-Point Bend)检测以及抗擦伤(英文可以表达为Scratch)检测等方法来评估后端制程(BEOL,Back-End Of Line)和前端制程(FEOL,Front-End Of Line)工艺中结构的强度。
图1a示出了采用3PB检测方式检测半导体结构的抗弯强度的示意图;图1b示出了采用3PB检测方式检测半导体结构时载荷与位置的关系示意图。如图1a所示,将半导体结构设置在有一定距离的两个支撑点上,在两个支撑点中点上方向半导体结构施加向下的载荷,半导体结构的3个接触点形成相等的两个力矩时即发生三点弯曲,半导体结构将于中点处发生断裂。
图2a示出了采用4PB检测方式检测半导体结构的抗弯强度的示意图;图2b示出了采用4PB检测方式检测半导体结构时载荷与位置的关系示意图。如图2a所示,将半导体结构设置在弯曲试验夹具中,在两个支撑点上两个对称的加载点处向半导体结构施加向下的载荷,半导体结构的4个接触点形成简支梁形式,半导体结构将于两个对称的加载点中间处发生断裂。
图3示出了一种采用3PB检测方式检测半导体结构的抗弯强度时载荷与半导体结构弯度的挠度关系的示意图。从图3可以看出,载荷的量级为N,挠度的量级为mm。也就是说,利用相关技术中3PB检测方式直接作用在半导体芯片上检测的是半导体芯片的整体宏观强度。
相关技术中,针对后端制程层,更多关注的是后端制程层所在的半导体芯片的整体宏观强度(该强度结果包含了衬底的影响),然而,对于半导体结构进行宏观力学强度的评估方法存在以下短板:
1、宏观力学测试,如上述3PB和4PB,仅能测试半导体结构的整体强度,无法针对半导体结构的关键部位进行直接的微观强度分析。可以理解的是,如果能够对半导体结构的关键部位进行微观测试,那么测试结果对后续工艺调控具有更直接的指导价值;
2、宏观力学测试对早期裂纹萌生位置和机理的分析并不直观。
基于此,在本发明各实施例中,在进行强度测量时,在待测半导体结构中先选择具有目标尺寸的待测试的微观区域,然后得到悬空的待测试的微观区域,最后通过对悬空的待测试的微观区域施加载荷,并记录待测试的微观区域被破坏时的载荷,以确定待测试微观区域的强度,从而能够实现半导体芯片中微观的薄弱结构的强度的测量,以为半导体芯片的失效分析提供数据支撑,并为后续工艺调控提供直接的指导。
本发明实施例提供一种强度测量方法,图4为本发明实施例强度测量方法的实现流程示意图。如图4所示,所述方法包括以下步骤:
步骤401:提供待测半导体结构;
步骤402:选择所述待测半导体结构中的具有目标尺寸的部分区域作为待测试区域;
步骤403:去除待测试区域下方的部分结构,以使所述待测试区域悬空;
步骤404:对所述待测试区域施加载荷;
步骤405:确定所述待测试区域被破坏时,保存当前施加的载荷值;
步骤406:利用保存的载荷值,分析待测试区域的机械强度。
本发明实施例中涉及的机械强度能够反应结构件(待测试区域)在剪切、拉伸、压缩等应力下抵抗断裂失效或者过度变形的能力。
本发明实施例中测量得到的待测试区域的机械强度并不是具有实际数据有效的机械强度,该机械强度值是被用于作为横向比较的机械强度值。也就是说,本发明实施例中测量得到的待测试区域的机械强度主要用于与待测半导体结构中其它微观区域的机械强度进行比较,待测试区域的机械强度的绝对值只有在进行标定后才具有实际意义。
图5a-图5h为本发明一实施例的强度测量方法的实现过程示意图。下面结合图5a-图5h描述本实施例的强度测量方法的实现过程。
其中,在步骤401中,在一些实施例中,如图5a所示,所述待测半导体结构包括衬底和位于所述衬底上的后端制程层。所述衬底可以包括待进行加工的晶圆;所述衬底还可以包括已经进行加工,并形成有半导体器件层的晶圆。
在一些实施例中,所述半导体结构可以包括三维存储器芯片。
实际应用中,所述三维存储器芯片可以包括存储阵列器件和外围电路器件;其中,所述存储阵列器件中的后端制程层具体可以包括位线(英文可以表达为Bit Line)、互连层金属连线(英文可以表达为Metal)、互连层金属插塞(英文可以表达为Via)、金属衬垫(英文可以表达为Pad)等;所述外围电路器件中的后端制程层具体可以包括互连层金属连线(英文可以表达为Metal)、互连层金属插塞(英文可以表达为Via)、金属衬垫(英文可以表达为Pad)等。
在步骤402中,主要是对待测试区域的选择,即从所述待测半导体结构中选择部分区域作为待测试区域,这里所述部分区域可以理解为所述待测半导体结构中的某一块体积较小的微观区域。
在一些实施例中,当所述待测半导体结构包括衬底和位于衬底上的后端制程层;所述选择所述待测半导体结构中的具有目标尺寸的部分区域作为待测试区域,包括:选择所述后端制程层中的具有目标尺寸的部分区域作为待测试区域。
实际应用中,可以接收用户输入的待测半导体结构中欲测量强度的关键部位,之后由相关半导体机台将包含该关键部位的待测试区域展示出来,以供后续使用。
实际应用中,当所述待测半导体结构包括三维存储器芯片时,所述关键部位可以包括背面深沟槽隔离(BDTI,Backside Deep Trench Isolation)结构。
需要说明的是,由于本发明实施例中测量得到的待测试区域的机械强度主要用作横向比较,这里,所述预设尺寸可以理解为标准的待测试区域形状。实际应用中,可以根据实际情况来制定标准的待测试区域形状,如根据待测试半导体结构中后端制程层中各欲测量强度的关键部位的面积与整个后端制程层的面积进行综合考虑来制定。实际应用中,所述标准的待测试区域的形状可以包括长、宽均被限定的长方体(如图5b所示)或者四方椎体。
实际应用中,本发明实施例需要事先确定标准的待测试区域形状;之后使得欲测量强度的关键部位处于待测试区域的几何中心,并且待测试区域的形状为标准的待测试区域形状,最后将待测试区域展示出来。
在步骤403中,主要使得包含欲测量强度的关键部位的待测试区域悬空。或者可以理解为,当所述待测半导体结构包括衬底和位于所述衬底上的后端制程层时,使后端制程层中的待测试区域与衬底进行物理的隔离,以便于后续直接对待测试区域进行局部强度的测试。
实际应用中,在一些实施例中,所述去除待测试区域下方的部分结构以使所述待测试区域悬空,包括:
在所述待测试区域的相对两侧分别形成第一沟槽和第二沟槽;
去除所述第一沟槽和第二沟槽之间的位于所述待测试区域下方的结构,使第一沟槽和第二沟槽相互连通,以使所述待测试区域悬空。
实际应用中,可以将包含欲测量强度的关键部位的待测试区域形成类似悬空的桥结构。
实际应用中,所述第一沟槽和所述第二沟槽的截面可以为与所述待测试区域匹配的形状,如当所述待测试区域的形状为长方体时,所述第一沟槽和所述第二沟槽的截面可以为矩形,且该矩形的边长与所述待测试区域的一侧相同。
需要说明的是,实际应用中,所述待测试区域、所述第一沟槽以及所述第二沟槽的形状均可以根据实际的情况进行调整,不限于本发明实施例所列举的例子。如,待测试区域也可以包括长方体中对应的两个侧面均凹陷的形状、或者长方体中对应的两个侧面均突出的形状,当然所述第一沟槽、第二沟槽及所述待测试区域的形状也可以根据待测试区域形状的变化而相应的变化。
其中,实际应用中,在一些实施例中,所述在所述待测试区域的相对两侧分别形成第一沟槽和第二沟槽,包括:
采用FIB,沿第一方向轰击所述待测试区域的两侧,以在所述待测试区域的相对两侧分别形成所述第一沟槽和第二沟槽;
所述去除所述第一沟槽和第二沟槽之间的位于所述待测试区域下方的结构,包括:
采用FIB,轰击所述待测试区域下方的待测半导体结构,以去除所述第一沟槽和第二沟槽之间的位于所述待测试区域下方的结构。
这里,所述FIB是在扫描电镜(SEM,Scanning Electron Microscope)等高倍数电子显微镜中,利用高强度聚焦离子束对材料进行纳米加工的纳米级分析、制造方法。
所述第一方向可以包括垂直于所述半导体结构表面的方向,如纵向。
实际应用中,在一些实施例中,所述第一沟槽在所述半导体结构的一侧面形成有缺口;
所述轰击所述待测试区域下方的待测半导体结构,包括:
从所述缺口,沿第二方向轰击所述待测试区域下方的半导体结构,直至所述第一沟槽和第二沟槽相互连通;所述第二方向与所述第一方向垂直。
这里,所述第二方向可以包括垂直于第一方向的方向,如当第一方向为纵向时,所述第二方向可以为横向。
实际应用中,在另一些实施例中,所述轰击所述待测试区域下方的半导体结构,包括:
分别从所述第一沟槽和所述第二沟槽中靠近所述待测试区域的侧面,以与所述侧面形成预设倾斜角度的方向轰击所述待测试区域下方的待测半导体结构,直至所述第一沟槽和第二沟槽相互连通。
这里,所述预设倾斜角度可以根据实际情况进行调整。可以理解的是,这里的预设倾斜角度是根据标准的待测试区域的形状来调整的,同时,第一沟槽和第二沟槽的开口尺寸需要考虑该倾斜角度,以保证FIB能够以该倾斜的角度轰击所述待测试区域下方的待测半导体结构。
实际应用中,需要将包含欲测量强度的关键部位的待测试区域形成类似悬空的桥结构,更具体地,悬空的桥结构可以为长方体(即第一沟槽、第二沟槽之间的衬底全部去除),四方椎体(即第一沟槽、第二沟槽之间的衬底部分去除)。
仍以所述待测半导体结构包括衬底和位于衬底上的后端制程层为例进行说明。具体地:图5e示出了一种待测试区域的形貌图;图6a为图5e中沿A方向观察到的一种包含待测试区域的局部剖面示意图;图6b为图5e中沿A方向观察到的另一种包含待测试区域的局部剖面示意图。如图6a所示,所述待测试区域的底面、两侧沟槽之间的衬底全部被掏空,即悬空的桥结构为长方体,且所述待测试区域的一侧的沟槽包含了所述半导体结构的一个侧面(即所述第一沟槽在所述半导体结构的一侧面形成有缺口);如图6b所示,所述待测试区域的底面、两侧沟槽之间的衬底部分被掏空且及所述部分衬底上方的部分后端制程层也被掏空,即悬空的桥结构为四方椎体,且所述待测试区域的两侧的沟槽均未包含述半导体结构的侧面。
实际应用中,形成所述待测试区域的过程具体可以包括两个步骤,具体地:
步骤a,纵向切割;
实际应用中,如图5c所示,可以利用FIB先进行纵向(即第一方向,所述衬底与所述后端制程层堆叠的方向)切割,以在待测试区域的对应两侧形成第一沟槽和第二沟槽,第一沟槽与第二沟槽宽度可以相同(图5c中示出的是相同的情况)也可以不同。
步骤b,横向掏空;
实际应用中,当形成在所述待测试区域一侧的沟槽位于所述半导体结构的边缘(即所述第一沟槽在所述半导体结构的一侧面形成有缺口)时,如图5d所示,可以利用FIB进行横向(即第二方向,与所述衬底与所述后端制程层堆叠的方向垂直的方向)切割,以将连接所述第一沟槽和第二沟槽之间的对应的衬底全部去除,从而形成悬空的桥结构。
实际应用中,在进行横向掏空后,还可以再进行纵向小电流打磨,最终得到如图5e(图6a)所示的结构。
需要说明的是,实际应用中,当所述第一沟槽包含了所述半导体结构的一个侧面(所述第一沟槽在所述半导体结构的一侧面形成有缺口)时,可以采用上述的调整FIB方向的方式(由纵向到横向)来加工得到悬空的待测试区域,此时形成的悬空的待测试区域如图6a所示;当所述第一沟槽和第二沟槽均未包含述半导体结构的侧面或者当所述第一沟槽和第二沟槽中之一包含了所述半导体结构的一个侧面时,均可以采用由纵向到斜向FIB的方式来加工得到悬空的待测试区域,此时,当所述第一沟槽和第二沟槽均未包含述半导体结构的侧面时形成的悬空的待测试区域如图6b所示。可以理解的是,采用由纵向到斜向调整FIB方向的方式不需要限定待测试区域一侧的沟槽必须位于所述半导体结构的边缘,因此,该方式适用范围更广。
实际应用中,在一些实施例中,在步骤404之前,所述方法还包括:
确定第一位置;
其中,所述确定第一位置,包括:
利用扫描探针成像SPM,对所述待测半导体结构表面进行扫描得到表面轮廓;
利用所述表面轮廓,结合图像处理,标记出所述待测试区域表面的几何中心的位置;
将所述几何中心所在的位置作为所述第一位置。
这里,所述几何中心可以理解为,所述待测试区域表面所形成形状的几何中心。
实际应用中,考虑到相关机台不具备SEM原位观察(英文可以表达为In-situ)观察的弱点,可以通过扫描探针成像扫描进行结构定位。
实际应用中,扫描探针成像(英文可以表达为Scanning Probe Microscopyimaging)是利用探针在样品表面以极小的力进行接触式扫描,得到样品表面形貌轮廓的方法。
实际应用中,如图5f所示,可以利用利用扫描探针成像SPM,对所述待测半导体结构表面进行扫描得到表面轮廓,特别是得到所述待测试区域的表面轮廓,之后可以利用图像处理得到待测试区域的表面轮廓的图像,利用待测试区域的表面轮廓的图像确定所述待测试区域的几何中性线的位置,从而得到了第一位置。
在步骤404中,如图5g所示,实际应用中,在一些实施例中,所述对所述待测试区域施加变化的载荷,包括:
对所述待测试区域施施加逐渐增大的的载荷。
实际应用中,如图5f所示,在所述待测试区域的中央位置以合适的载荷进行压入直至压断。具体实施时,可以通过纳米压痕的方式施加载荷并测量。
实际应用中,纳米压痕(英文可以表达为Nanoindentation)通过可控载荷使针尖压入样品,实时测量压痕深度,传感器具有纳米(nm)级位移和微牛(μN)级载荷分辨率,适用于测量薄膜、涂层等超薄层材料力学性能。
也就是说,本发明实施例在进行微观区域的强度测试时施加载荷的方式和量级均与相关技术中在进行宏观强度测试时施加载荷的方式和量级不同。
在步骤405中,如图5h所示,当所述待测试区域被压断时,保存当前施加的载荷值。
具体实施时,当通过纳米压痕的方式时,当传感器测量到压痕深度大于预设阈值时,表征所述桥结构已经破坏,记录此时传感器测量到的施加的载荷值。
在步骤406中,实际应用中,基于桥结构失效时载荷大小,结合相关计算公式可以得本发明实施例中测量得到的待测试区域的机械强度。这里获得的机械强度可用于与待测半导体结构中后端制程层中其它微观区域的机械强度进行横向比较。当然也可以对所述待测试区域的机械强度进行标定后,以获得绝对值具有实际意义的机械强度。
实际应用中,在一些实施例中,所述方法还包括:利用电镜对所述待测试区域被破坏的待测半导体结构进行观察,以进行失效分析。
实际应用中,可以利用SEM对失效样品进行形貌观察和失效机理分析。
需要说明的是,在形成所述待测试区域的过程中,需要对所述半导体结构进行切割,切割处理可能会对所述半导体结构的应力分布造成一定的影响,而正如前所述的,由于本发明实施例中测量得到的待测试区域的机械强度主要用作横向比较,因此,当采用标准的待测试区域形状时,可以忽略该影响。
可以理解的是,本发明实施例提供的强度测量方法针对性明显,可以定向针对半导体结构中的微观区域进行局部强度测试,对产线调控参数增强结构具有更为直接的指导价值。当所述半导体结构为三维NAND型存储器芯片时,本发明实施例提供的强度测量方法能够测量三维NAND型存储器芯片中关键部位(例如,BDTI区域和裸片与环氧树脂模塑料之间的界面区域)所在的微观区域的强度,填补了三维NAND型存储器芯片中关键部位所在的微观区域强度测试方法的空白。
本发明实施例提供的强度测量方法,通过提供待测半导体结构;选择所述待测半导体结构中的具有目标尺寸的部分区域作为待测试区域;去除待测试区域下方的部分结构,以使所述待测试区域悬空;对所述待测试区域施加载荷;确定所述待测试区域被破坏时,保存当前施加的载荷值;利用保存的载荷值,分析待测试区域的机械强度。本发明实施例中在进行强度测量时,在待测半导体结构中先选择具有目标尺寸的待测试的微观区域,然后得到悬空的待测试的微观区域,最后通过对悬空的待测试的微观区域施加载荷,并记录待测试的微观区域被破坏时的载荷,以确定待测试微观区域的强度,从而能够实现半导体芯片中微观的薄弱结构的强度的测量,以为半导体芯片的失效分析提供数据支撑。
基于上述强度测量方法,结合图6a和图6b,本发明实施例又提供了一种强度测量样品,包括:
待测半导体结构;
位于中待测半导体结构中的第一沟槽和第二沟槽;所述第一沟槽和所述第二沟槽的底部相互连通;
位于所述第一沟槽和第二沟槽中间悬空的待测试区域;所述待测试区域具有目标尺寸。
其中,在一些实施例中,所述第一沟槽在所述半导体结构的一侧面形成有缺口;
所述待测试区域的底面为一平面。
在一些实施例中,所述待测试区域的底面为向下的凸面。
在一些实施例中,所述待测半导体结构包括衬底和位于衬底上的后端制程层;
所述悬空的待测试区域位于所述后端制程层中。
在一些实施例中,所述半导体结构包括三维存储器芯片。
实际应用中,所述三维存储器芯片可以包括三维NAND型存储器芯片。
需要说明的是:“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
另外,本发明实施例所记载的技术方案之间,在不冲突的情况下,可以任意组合。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种强度测量方法,其特征在于,包括:
提供待测半导体结构;
选择所述待测半导体结构中的具有目标尺寸的部分区域作为待测试区域;
去除待测试区域下方的部分结构,以使所述待测试区域悬空;
对所述待测试区域施加载荷;
确定所述待测试区域被破坏时,保存当前施加的载荷值;
利用保存的载荷值,分析待测试区域的机械强度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述去除待测试区域下方的部分结构以使所述待测试区域悬空,包括:
在所述待测试区域的相对两侧分别形成第一沟槽和第二沟槽;
去除所述第一沟槽和第二沟槽之间的位于所述待测试区域下方的结构,使第一沟槽和第二沟槽相互连通,以使所述待测试区域悬空。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
所述在所述待测试区域的相对两侧分别形成第一沟槽和第二沟槽,包括:
采用聚焦离子束,沿第一方向轰击所述待测试区域的两侧,以在所述待测试区域的相对两侧分别形成所述第一沟槽和第二沟槽;其中,所述第一方向包括垂直于所述半导体结构表面的方向;
所述去除所述第一沟槽和第二沟槽之间的位于所述待测试区域下方的结构,包括:
采用聚焦离子束,轰击所述待测试区域下方的待测半导体结构,以去除所述第一沟槽和第二沟槽之间的位于所述待测试区域下方的结构。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一沟槽在所述半导体结构的一侧面形成有缺口;
所述轰击所述待测试区域下方的待测半导体结构,包括:
从所述缺口,沿第二方向轰击所述待测试区域下方的半导体结构,直至所述第一沟槽和第二沟槽相互连通;所述第二方向与所述第一方向垂直。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,
所述轰击所述待测试区域下方的半导体结构,包括:
分别从所述第一沟槽和所述第二沟槽中靠近所述待测试区域的侧面,以与所述侧面形成预设倾斜角度的方向轰击所述待测试区域下方的待测半导体结构,直至所述第一沟槽和第二沟槽相互连通。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述待测试区域施加变化的载荷,包括:
在所述待测试区域施加逐渐增大的载荷。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述待测试区域施加载荷之前,确定第一位置;
所述在所述待测试区域施加载荷包括:
在所述第一位置施加载荷;
所述确定所述第一位置,包括:
利用扫描探针成像,对所述待测半导体结构表面进行扫描得到表面轮廓;
利用所述表面轮廓,结合图像处理,标记出所述待测试区域表面的几何中心的位置;
将所述几何中心所在的位置作为所述第一位置。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:利用电镜对所述待测试区域被破坏的待测半导体结构进行观察,以进行失效分析。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述待测半导体结构包括衬底和位于衬底上的后端制程层;
所述选择所述待测半导体结构中的具有目标尺寸的部分区域作为待测试区域,包括:
选择所述后端制程层中的具有目标尺寸的部分区域作为待测试区域。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述半导体结构包括三维存储器芯片。
11.一种强度测量样品,其特征在于,包括:
待测半导体结构;
位于待测半导体结构中的第一沟槽和第二沟槽;所述第一沟槽和所述第二沟槽的底部相互连通;
位于所述第一沟槽和第二沟槽中间悬空的待测试区域;所述待测试区域具有目标尺寸。
12.根据权利要求11中所述的样品,其特征在于,所述第一沟槽在所述半导体结构的一侧面形成有缺口;
所述待测试区域的底面为一平面。
13.根据权利要求11中所述的样品,其特征在于,所述待测试区域的底面为向下的凸面。
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