KR100645214B1 - 분석 시편 제작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분석 시편 제작 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 상기 분석 시편에 불량 분석을 할 수 있는 불량 분석 시편 접착제을 붙이는 단계, 상기 불량 분석 시편 접착제에 열에 따라 변할 수 있는 첨가제를 첨가하는 단계로 이루어짐에 기술적 특징이 있다.

따라서, 본 발명의 분석 시편 제작 방법은 웨이퍼 분석 시편을 제작하여 은 접착제에 열의 온도에 따라 변할수 있는 감온 색소를 첨가하여, 은 접착제에 혼합된 감온 색소가 열을 감지함으로써 적정 건조 시간을 알 수 있고, 상기 시편이 분석장비에 로딩됐을 경우 빔 차지를 방지하며, 이미지 노이즈 방지, 장비의 에러를 미연에 방지한 효과가 있다.

분석 시편

Description

분석 시편 제작 방법{Method for manufacturing the analysis piece}

도 1은 본 발명에 의한 웨이퍼 분석 시편 단면도.

본 발명은 분석 시편 제작 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 웨이퍼 분석 시편을 제작하여 은 접착제에 열의 온도에 따라 변할수 있는 감온 색소를 첨가하여, 은 접착제에 혼합된 감온 색소가 열을 감지함으로써 적정 건조 시간 조절에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자는 반도체 기판 상에 전기적 특성을 갖는 패턴을 형 성하기 위한 막 형성, 식각, 확산, 금속 배선 등의 단위 공정을 반복적으로 수행함으로서 제조된다. 최근, 상기 반도체 장치는 고용량 및 고속의 응답 속도 등을 구현하기 위해 고집적화, 미세화 되어가고 있으며, 이에 따라 보다 미세한 영역의 구조적, 화학적 분석에 필요한 분석장치 또는 기술의 중요성이 부각되고 있다.

특히, 여러 가지 분석 기술 중에서 투과전자 현미경을 이용한 분석 기술은 분해능, 또는 응용의 면에서 가장 우수한 기술 중의 하나로 큰 관심을 받고 있다. 상기와 같은 투과전자 현미경을 이용한 분석 기술이 많은 정보를 제공하고 있으나, 원하는 목적에 맞는 분석 결과를 얻기 위해서는 최적의 시편이 준비되어야 하며, 시편의 제작 결과에 따라 분석 결과의 성패가 좌우된다. 따라서, 시편의 제조 및 관리가 보다 중요한 상기 분석 공정의 필수 조건으로 대두되고 있다.

현재까지 실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer) 등과 같은 반도체 기판 시편의 투과전자 현미경 분석을 하기 위한 시편의 제작 방법으로는 아르곤 이온 밀링법, 케미컬 연마법, 케미컬 식각법, 벽개 시스템(cleavage system)을 이용하는 방법, 전자 연마법등이 있으며, 지금까지는 아르곤 이온 밀링법이 투과전자현미경 시편 제조에 있어서 큰 역할을 차지해 왔다.

그러나, 반도체 소자가 점차 고집적화됨과 동시에 불량이 점점 미세해지게 되었으며, 이러한 써브마이크론 단위의 불량 분석 기술과 관련하여서는 아르곤 이온 밀링법을 사용하는 경우에는 특정영역에서 정확히 투과전자현미경 시편을 얻을 수 있는 확률이 매우 작기 때문에 포커싱 이온빔(FIB)장치를 이용하여 투과전자현미경 시편을 제작할 경우에는 관찰하고자 하는 불량부위를 2차 전자상으로 관찰하면서 TEM 시편을 제작하므로, FIB를 이용하여 투과전자현미경 시편을 제작하면 정확한 불량부위에서 비교적 넓은 영역을 관찰할 수 있는 시편을 제작할 수 있다.

분석 시편을 은으로 만드는 경우 은 시편의 건조 정도를 파악하지 못해 어느정도 시간이 지나면 시편을 식힌 뒤 분석 장비에 로드(load)하는 경우가 생기는데 이때 은이 시편과 홀더(holder) 사이에 완전히 접착이 되지 않으면 시편에 심한 전 하축적(charge-up)이 발생하여 시편에 손상(damage)가 생기거나 장비상에 콘트라스트와 뒤틀림(contrast and distortion)이 발생된다.

상기 문제를 방지하기 위해 시간을 오버하여 건조시키는데 이는 시편에 손상이 발생하거나 시편을 자세하게 분석할 수 없어 다시 만드는 번거로움이 있고 시편을 변형시킬 우려가 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 웨이퍼 분석 시편을 제작하여 은 접착제에 열의 온도에 따라 변할수 있는 감온 색소를 첨가하여, 은 접착제에 혼합된 감온 색소가 열을 감지함으로써 적정 건조 시간을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은 상기 분석 시편에 불량 분석을 할 수 있는 불량 분석 시편 접착제을 붙이는 단계, 상기 불량 분석 시편 접착제에 열에 따라 변할 수 있는 첨가제를 첨가하는 단계로 이루어진 분석 시편 제작 방법에 의해 달성된다.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 웨이퍼 분석 시편 단면도이다.

현재까지 실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer) 등과 같은 반도체 시편의 투과전자현미경 분석을 하기 위한 평면시편의 제작방법으로는 이온밀링법(Ion Milling Method)과, FIB을 이용한 방법 등이 일반화되어 있다.

상기 이온밀링법은 특정영역에 해당하지 않는 단면과 평면시편을 제작하는 경우에 주로 사용되고, 이에 반하여 포커싱이온빔을 이용한 방법은 특정영역의 단면을 관찰하고자 하는 경우에 주로 사용된다. 그 외에도 트라이포드법(Tripod Method), 파우더법(Powder Method), 다이아몬드 커터(Diamond Cutter)를 이용한 방법 및 산(Acid)에 의한 에칭법(Etching Method) 등이 있으며, 이러한 방법들은 시편의 종류 및 관찰하고자 하는 내용 등에 따라 매우 제한적으로 사용되는 것이다.

시편의 제작에 가장 많이 사용되고 있는 상기 이온밀링법은 단면시편(Section Test Piece)을 제작하기 위한 방법과 평면시편(Plane Test Piece)을 제작하기 위한 방법으로 분류할 수 있다.

상기 웨이퍼 분석 시편(12)을 분석 시편 부착 홀더(10)에 부착하고 웨이퍼 분석 시편(12)의 건조시간에 따라 변하는 은 접착제(11)를 접착시킨다. 상기 분석 시편의 불량 분석을 위하여 분석 시편을 홀더에 접착시키는 재료인 은 접착제(11)에 감온 색소를 첨가함으로써 시편의 알맞은 건조 시간을 알 수 있다. 상기 감온 색소로는 카멜레온 염료를 사용한다. 상기 은 접착제를 통해 SEM, FIB 등 분석 장비상에서 빔 차지(beam charge)를 방지하고 시편 컨디션을 최대화 시킬수 있다.

상술한 본 발명 실시예는 웨이퍼 분석 시편을 제작하여 은 접착제에 열의 온도에 따라 변할수 있는 감온 색소를 첨가하여, 은 접착제에 혼합된 감온 색소가 열 을 감지함으로써 적정 건조 시간을 알 수 있다. 상기 시편이 분석장비에 로딩됐을 경우 빔 차지를 방지하며, 이미지 노이즈(image noise) 방지, 장비의 에러(error)을 미연에 방지할 수 있다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명의 분석 시편 제작 방법은 웨이퍼 분석 시편을 제작하여 은 접착제에 열의 온도에 따라 변할수 있는 감온 색소를 첨가하여, 은 접착제에 혼합된 감온 색소가 열을 감지함으로써 적정 건조 시간을 알 수 있고, 상기 시편이 분석장비에 로딩됐을 경우 빔 차지를 방지하며, 이미지 노이즈 방지, 장비의 에러를 미연에 방지한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 투과전자현미경을 이용하여 분석하기 위한 분석 시편 제작 방법에 있어서,

   상기 분석 시편에 불량 분석을 할 수 있는 불량 분석을 위해 은 접착제를 붙이는 단계; 및

   상기 불량 분석 시편 접착제의 건조 시간에 따라 변할 수 있는 첨가제를 첨가하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 시편 제작 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 건조 시간에 따라 변할 수 있는 첨가제를 감온색 첨가제로 첨가하는 것을 특징으로 하는 분석 시편 제작 방법.

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