[发明专利]一种用于Nanoprobe-FIB-TEM失效分析的多用途样品座及其应用

说明书

本发明涉及一种用于Nanoprobe‑FIB‑TEM失效分析的多用途样品座，包括：半月形样品台为具有窗口的半圆形硅片，TEM薄片样品固定在该窗口上；基座包括本体、用于安装Nanoprobe样品的第一支柱和用于安装半月形样品台的第二支柱，第一支柱和第二支柱固定连接在本体上，本体具有第一基座贯通孔和第二基座贯通孔；卡座具有第一卡座贯通孔和第二卡座贯通孔；第一卡座贯通孔与第一基座贯通孔或第二基座贯通孔适配，第二卡座贯通孔与FIB样品卡座台适配。本发明还提供上述的多用途样品座的应用。根据本发明的多用途样品座，适用于Nanoprobe、FIB、TEM多仪器，免去了在不同仪器里频繁更换样品台的步骤。

技术领域

本发明涉及Nanoprobe-FIB-TEM失效分析，更具体地涉及一种用于Nanoprobe-FIB-TEM失效分析的多用途样品座及其应用。

背景技术

随着超大规模集成电路的特征尺寸不断缩小，电子元器件的可靠性问题越来越受到重视，相应的器件失效分析需求也越来越迫切。常规失效分析方法是先通过电学测试(EMMI，OBIRCH，TIVA等)进行电路诊断，定位缺陷失效位置；然后通过物理分析(SEM，FIB，TEM等)揭示和表征缺陷，并提出失效根本原因。在这种常规方法中，电学测试是在器件宏观结构上进行故障隔离，根据电信号寻迹来确定失效位置。然而对于器件微观结构缺陷和器件软故障缺陷的失效分析，如MOS管异常输出特性、FET异常输出特性等，需要采用更高分辨率的电学测试手段，例如纳米探针(Nanoprobe)，进行更精准的电学测试和缺陷定位。

在Nanoprobe测试时，根据需求可在样品平面或者侧面方向进行。Nanaoprobe测试完成之后，根据所发现的缺陷，采用FIB(聚焦离子束，Focused Ion beam)技术进行TEM(透射电子显微镜，Transmission electron microscope)样品制备，如TEM平面样品、TEM截面样品。最后进行TEM分析，完成失效分析工作。因此，在整个Nanoprobe-FIB-TEM失效分析过程中，样品要经过的分析步骤较多，且样品在不同的仪器里进行测试和表征时，需要更换不同样品座，如此繁琐的操作过程容易对样品造成损伤。这种外界损伤对样品是不可逆的破损，而往往所进行失效分析的器件样品也是唯一的。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种用于Nanoprobe-FIB-TEM失效分析的多用途样品座及其应用。

本发明所述的用于Nanoprobe-FIB-TEM失效分析的多用途样品座，包括：用于安装至TEM样品固定台的半月形样品台，该半月形样品台为具有窗口的半圆形硅片，TEM薄片样品固定在该窗口上；基座，该基座包括本体、用于安装Nanoprobe样品的第一支柱和用于安装半月形样品台的第二支柱，其中，第一支柱和第二支柱固定连接在本体上，本体具有第一基座贯通孔和第二基座贯通孔；用于安装至Nanoprobe样品卡座台和FIB样品卡座台的卡座，该卡座具有第一卡座贯通孔和第二卡座贯通孔；其中，第一卡座贯通孔与第一基座贯通孔或第二基座贯通孔适配以将基座安装固定至卡座，第二卡座贯通孔与FIB样品卡座台适配以将卡座安装固定至FIB样品卡座台。优选地，该TEM薄片样品为TEM平面样品和TEM截面样品。

优选地，该本体包括彼此相对的基座顶表面和基座底表面，第一支柱和第二支柱均固定在基座顶表面上，第一基座贯通孔贯穿该基座顶表面和基座底表面；本体还包括彼此相对的前表面和后表面，其均设置于基座顶表面和基座底表面之间并连接基座顶表面和基座底表面，第二基座贯通孔贯穿该前表面和后表面。

优选地，该卡座包括彼此相对的卡座顶表面和卡座底表面，该卡座顶表面具有用于容纳基座的凹槽。优选地，该卡座还具有第三卡座贯通孔，其与第二卡座贯通孔分别位于凹槽的两侧。

优选地，基座和卡座的材质为铝钛合金。

优选地，该半月形样品台的厚度小于200um。