KR19990041915A - 시편 및 그 제작방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 관찰부위의 단면이 노출되도록 웨이퍼가 일정크기로 절단된 시편 및 그 제작방법에 관한 것으로, 본 발명의 시편은 일측에 관찰부위의 단면이 노출되고 관찰부위의 양측에는 마킹부위가 표시되며, 관찰부위가 소정 폭으로 잔류되고 마킹부위 사이에 개구된 영역을 갖는다. 이 시편을 제작하기 위한 방법으로는 일측에 관찰부위의 단면이 노출되도록 웨이퍼의 타측 및 양가장자리가 컷팅되는 단계와, 관찰부위의 양가장자리에 여유분을 가지고 마킹부위가 형성되는 단계와, 관찰부위는 소정 폭이 잔류되도록 하고 관찰부위의 단면이 노출된 일측으로부터 타측으로 갈수록 점차로 큰 폭으로 개구되도록 마킹부위의 사이가 절단되는 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에서는 반도체 디바이스 등의 신제품 개발 및 양산제품의 불량 분석 시 임의의 특정부위를 TEM을 이용하여 정확하게 찾아 특정부위의 단면구조 및 정밀한 정성 및 정량분석이 가능한 단면 시편을 제작할 수 있으며, FIB 장비에서 관찰할 수 없을 정도로 작은 부위를 SEM 으로 찾아서 시편을 제작할 수 있다.
그리고 X선이 시편에 충돌하여 흡수되는 것을 방지할 수 있어 검출효율이 현격하게 증가하며 정량원소도 분석할 수 있는 잇점이 있다.
Description
본 발명은 시편 및 그 제작방법에 관한 것으로, 특히, 웨이퍼의 특정부위를 분석하기가 용이하도록 한 시편 제작방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정 중에 웨이퍼에서 특정부위를 관찰하고자 할 경우에는 우선, 웨이퍼의 특정부위를 샘플링하여 시편(sample)을 형성한 후, 이 시편을 분석장치로 확인하면서 특정부위의 단면의 구조 라든지 표면의 형상 또는 성분조사 등을 분석한다.
따라서, 이러한 시편을 제작하기 위한 종래기술로는 FIB(Focused Ion Beam)방법이 제안된 바 있다.
도 1은 종래기술에 따른 시편 제작을 설명하기 위한 도면으로, 도 1a 는 관찰부위 및 마킹부위가 표시된 웨이퍼의 평면도이고, 도 1b 는 웨이퍼 상태에서 일정크기로 절단된 시편의 평면도 및 사시도이고, 도 1c 는 관찰부위의 양측 마킹부위가 절단된 시편의 평면도 및 사시도이다.
웨이퍼를 FIB 장비 내로 이송시킨 후, FIB 장비 내에서 관찰하고자 하는 부위를 확인한다. 그리고 도 1a 와 같이, 이 관찰부위(100)에 이온빔을 조사시키어 마킹을 실시한다.
도 1b 와 같이, 절단기구 등을 이용하여 마킹부위(102)를 중심으로 그 가장자리를 스크래치(scratch)내어 절단시키는 데, 통상 마킹부위(102)보다 여유분을 두고 3 mm × 50 ㎛ 정도의 크기로 절단시키어 여분의 크기의 시편을 제작한다.
도 1c 와 같이, 여분의 크기의 시편에 마킹 시보다 큰 에너지를 갖도록 이온빔을 조사시키어 관찰부위(100)의 양측을 두께가 20 ㎛ 정도를 밀링절삭시키고, 이 밀링절삭되는 깊이가 1000Å 이하가 되도록 하여 시편제작을 완성한다.
이 완성된 시편에 전자빔을 투과 시 관찰부위의 x 선 신호가 검출기에 도달하고 TEM(Transmission Electron Microscope)을 통해 이를 관찰함으로써 EDS(Energy Dispersive Spectroscopy)분석을 실시한다. 이 때, TEM 관찰 시 틸트(tilt)가 가능하도록 바깥쪽이 넓게 가공한다.
상술한 FIB방법은 특정부위의 불량포인트를 분석하고자 하는 시편 제작에 유용하다.
그러나, 종래의 기술에서는 특정부위의 x선 신호가 검출기에 미처 도달하기 전에 시편에 충돌하여 흡수됨에 따라 불량분석이 제대로 진행되지 못하는 문제점이 있었다.
상기의 문제점들을 해결하고자, 본 발명은 웨이퍼에서 임의의 특정부위의 불량분석을 정확하게 진행시킬 수 있게 샘플링 및 밀링절삭된 시편 제작방법을 제공하려는 것이다.
따라서, 상기의 목적을 달성하고자, 본 발명의 시편은 일측에 관찰부위의 단면이 노출되고 관찰부위의 양측에는 마킹부위가 표시되며, 관찰부위가 소정 폭으로 잔류되고 마킹부위 사이에 개구된 영역을 갖는다. 그리고 본 발명의 시편을 제작하기 위한 방법으로는 일측에 관찰부위의 단면이 노출되도록 웨이퍼의 타측 및 양가장자리가 컷팅되는 단계와, 관찰부위의 양가장자리에 여유분을 가지고 마킹부위가 형성되는 단계와, 관찰부위는 소정 폭이 잔류되도록 하고 관찰부위의 단면이 노출된 일측으로부터 타측으로 갈수록 점차로 큰 폭으로 개구되도록 마킹부위의 사이가 절단되는 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래기술에 따른 시편 제작을 설명하기 위한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 시편의 사시도이고,
도 3a 및 도 3b 는 본 발명에 따른 시편 제작을 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 시편에 전자빔을 조사시키는 것을 보인 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100, 200. 관찰부위 102, 202. 마킹부위
204. 개구된 영역
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하겠다.
도 2는 본 발명에 따른 시편의 사시도이고, 도 3a 및 도 3b 는 본 발명에 따른 시편 제작을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 시편에 전자빔을 조사시키는 것을 보인 도면이다.
본 발명의 시편은, 도 2와 같이, 일측에 관찰부위(200)의 단면이 노출되고 관찰부위(200)의 양측에는 마킹부위(202)가 표시되며, 관찰부위(200)가 소정 폭으로 잔류되고 마킹부위(202) 사이에 개구된 영역(204)을 갖는다.
상술한 구조을 갖는 본 발명의 시편을 제작하는 과정을 상술한다.
웨이퍼를 FIB 장비 내로 이송시킨 후, FIB 장비 내에서 관찰하고자 하는 부위를 확인한다. 그리고 도 3a 와 같이, 이 관찰부위(200)에 이온빔을 조사시키어 마킹을 실시한다.
도 3b 와 같이, 절단기구 등을 이용하여 관찰부위(200)를 중심으로 그 가장자리를 스크래치내어 절단시키는 데, 통상 마킹부위(202)보다 여유분을 두고, 그 일측에 관찰부위(200)가 노출되도록 2.5mm × 50 ㎛ 정도의 크기로 타측 및 양 가장자리를 절단한다.
서브 미크론(sub micron)의 미세한 부위를 관찰하고자 할 때에는 SEM(Secondary Electron Microscope)을 이용하여 찾아야 하므로 그라인딩(grinding) 및 폴리싱(polishing)을 실시한다.
그리고 FIB 내에서 절단된 여분의 크기의 웨이퍼 조각의 관찰부위 단면에 이온빔을 조사시키어 마킹을 실시한다. 이 마킹은 컷팅 시 혹은 그라인딩 시 관찰할 수 있도록 크기를 정하며, 마킹 크기는 대략 ∼수 ㎛ × ∼수 ㎛ 정도로 표시된다.
이 웨이퍼조각을 구리 그리드에 붙이어 고정시킨 후, FIB 내에서 마킹부위를 확인하고 타측으로 부터 밀링하여 폭과 깊이는 대략 20 ㎛ ×10 ㎛ 정도로 되도록 한다.
이 때, 도 4와 같이, 밀링공정은 관찰부위가 노출된 일측의 최종두께가 1000Å 이하가 되도록 남기고 타측에서 일측으로 갈수록 밀링되는 깊이가 얕아지도록 형성하여 시편을 완성한다.
시편 제작이 완성되면, TEM에서 시편 단면에 전자빔을 투과시키고, 투과된 전자빔은 검출기에 검출되어 단면 구조 및 EDS 분석을 실시한다.
본 발명에서는 반도체 디바이스 등의 신제품 개발 및 양산제품의 불량 분석 시 임의의 특정부위를 정확하게 찾아 그 부위를 TEM을 이용하여 특정부위의 단면구조 및 정밀한 정성 및 정량분석이 가능한 단면 시편을 제작할 수 있다,
상술한 바와 같이, 본 발명의 시편에서는 웨이퍼의 특정부위의 단면구조 및 정밀한 정성 및 정량분석이 가능하고, FIB 장비에서 관찰할 수 없을 정도로 작은 특정부위를 SEM 으로 찾아 시편을 제작할 수 있다.
그리고 X선이 시편에 충돌하여 흡수되는 것을 방지할 수 있어 검출효율이 현격하게 증가하며 정량원소도 분석할 수 있는 잇점이 있다.
Claims (3)
- 관찰부위의 단면이 노출되도록 웨이퍼가 일정크기로 절단되는 시편에 있어서,일측에 관찰부위의 단면이 노출되고 상기 관찰부위의 양측에는 마킹부위가 표시되며, 상기 관찰부위가 소정 폭으로 잔류되고 상기 마킹부위 사이에 개구된 영역이 형성된 시편.
- 웨이퍼의 관찰부위를 샘플링하여 시편을 제작하는 방법에 있어서,일측에 상기 관찰부위의 단면이 노출되도록 상기 웨이퍼의 타측 및 양가장자리가 컷팅되는 단계와,상기 관찰부위의 양가장자리에 여유분을 가지고 마킹부위가 형성되는 단계와,상기 관찰부위는 소정 폭이 잔류되도록 하고 상기 관찰부위의 단면이 노출된 일측으로부터 타측으로 갈수록 점차로 큰 폭으로 개구되도록 상기 마킹부위의 사이가 절단되는 단계를 구비한 시편 제작방법.
- 청구항 2에 있어서,상기 잔류된 관찰부위는 1000 Å 이하의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 시편 제작방법.
Priority Applications (1)
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| KR1019970062593A KR100249010B1 (ko) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 시편 및 그 제작방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019970062593A KR100249010B1 (ko) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 시편 및 그 제작방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR19990041915A true KR19990041915A (ko) | 1999-06-15 |
| KR100249010B1 KR100249010B1 (ko) | 2000-03-15 |
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ID=19525509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019970062593A KR100249010B1 (ko) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 시편 및 그 제작방법 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100249010B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100552560B1 (ko) * | 2004-12-31 | 2006-02-14 | 동부아남반도체 주식회사 | 주사 전자현미경 분석용 시편 제조방법 |
-
1997
- 1997-11-25 KR KR1019970062593A patent/KR100249010B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100552560B1 (ko) * | 2004-12-31 | 2006-02-14 | 동부아남반도체 주식회사 | 주사 전자현미경 분석용 시편 제조방법 |
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| KR100249010B1 (ko) | 2000-03-15 |
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