[发明专利]一种失效分析样品的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体检测领域，确切的说，涉及一种失效分析样品的制备方法。 

背景技术

集成电路制造技术随着摩尔定律而快速向微小化发展，晶片尺寸因集成度提高而不断缩小以增加晶片单位面积的元件数量，生产线上的使用的线宽(critical dimension，CD)已经由微米进入到纳米领域。当器件缩小到一定领域时，需要对制备出的样品进行失效分析以及电路检测等必不可少的步骤，从而为提高产品良率提供依据。 

失效分析中，对样品目标结构做完聚焦离子束截面分析后，有时还需要继续对样品进行去层次，即去除待分析结构上的保护层以便于后续分析。 

目前常规使用的去除层次的方法主要是手动研磨、湿法腐蚀(wet etch)相结合的办法来对保护层进行去除。由于截面分析后样品表面存在凹陷，参照附图1中区域1，湿法腐蚀会通过截面直接腐蚀待分析结构，进而影响后续观测效果。 

由于湿法腐蚀的局限性，只能使用手动研磨法对这一类样品去层次。如图2可见，这类样品在手动研磨法去层次时，由于凹陷附近会较快的磨损，无法获得较好的均匀性，严重时凹陷区域附近的结构会 先露出甚至磨损(如图3所示区域2)，而其他区域的结构上还保留较厚的上层物质(如图3所示区域3)，给制样和后续观测分析带来了很大的困难，甚至造成制样失败。 

发明内容

本发明针对现有技术所提出的问题提供了一种失效分析样品的制备方法，具体方案如下： 

一种失效分析样品的制备方法，其中，包括以下步骤： 

步骤S1、提供一待分析样品，所述待分析样品的一截面设置有集成电路，所述集成电路中设有一凹槽，且该集成电路除凹槽以外部分表面覆盖有一保护层； 

步骤S2、利用一填充材料将所述凹槽完全填充并将该凹槽所在截面完全覆盖； 

步骤S3、对所述待分析样品进行研磨，并对所述集成电路进行观测和分析。 

上述的方法，其中，所述步骤S2包括如下步骤： 

步骤S2a、提供一基板，对所述基板进行加热后，在所述基板上表面点涂一层填充材料并使其完全融化； 

步骤S2b、利用融化后的填充材料所述凹槽完全填充并将该凹槽所在截面完全覆盖； 

步骤S2c、将所述待分析样品置于一冷却台上，以使所述待分析样品位于所述凹槽内以及凹槽所在截面的填充材料冷却凝固。 

上述的方法，其中，所述基板为玻璃材质的载玻片。 

上述的方法，其中，所述填充材料为可塑性材料。 

上述的方法，其中，所述填充材料为热熔胶。 

上述的方法，其中，所述填充材料为透明材料。 

上述的方法，其中，在步骤S3中，利用扫描电子显微镜对所述待分析样品截面进行观测； 

当观测到所述集成电路具有缺陷时，继续对该缺陷做聚焦离子束截面分析。 

上述的方法，其中，对所述待分析样品进行手动研磨以去除所述保护层，使所述集成电路满足所述扫描电子显微镜观测需求。 

上述的方法，其中，所述保护层为二氧化硅介电层和金属互连层。 

在对失效分析样品进行一系列检测之前，先利用以填充材料将该样品截面的凹槽进行填充，之后进行研磨后可均匀地去除保护层，进而可以更加清晰直观的对样品进行观测。本发明样品的制备过程简单快速，且成本极低，该样品可以顺利地进行后续失效分析。 

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。 

图1为待分析样品未经研磨和刻蚀前的示意图； 

图2为待分析样品的凹陷未经填充去层次时，凹陷附近磨损较快的示意图； 

图3为待分析样品进行手动研磨后存在缺陷的示意图； 

图4为本发明一种失效分析样品的制备方法的流程图； 

图5为待分析样品凹槽被热熔胶填充后的扫描电子显微镜观测图； 

图6为对图5所示分析样品进行手动研磨后的扫描电子显微镜观测图； 

图7为本发明利用扫描电子显微镜对图1所示待分析样品扫描发现缺陷的观测图； 

图8为对图7所示样品的缺陷做聚焦离子束分析的观测图。 

具体实施方式