[發明專利]一種擴展電阻測試樣品制備方法及樣品研磨固定裝置

有效

• 申請號: 200910197373.1
• 申請日: 2009-10-19
• 公開（公告）號: CN102042798A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 李震遠;宋潔;陳彬
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06;G01R27/02;B24B1/00;B24B41/06
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本發明涉及集成電路測試領域，特別涉及一種擴展電阻測試樣品制備方法及樣品研磨固定裝置。

背景技術

擴展電阻技術(spreading?resistance?profile，SRP)由于其優越的空間分辨率越來越廣泛地應用在外延片和IC圖形片測試中，SRP技術既可以測量外延片縱向電阻變化，也可以測量外延層厚度、過渡區及夾層寬度等。SRP技術的測量原理如圖1所示，將樣品1粘貼在具有固定角度的樣品臺2上，研磨出一個斜面3，該斜面3水平放置，其與外延層6界面的角度為α(α同樣為樣品臺2的固定角度)，一對探針4在樣品斜面3上按照一定的步距測量其擴展電阻值，探針4運行到外延層6與高摻雜濃度的襯底5界面上時，擴展電阻值迅速降低，而達到襯底5時擴展電阻值數值變化不再明顯，因此擴展電阻值變化區間對應的樣品深度即為其外延層厚度。假設探針測試在斜面3上到達襯底時水平運行距離是nl，n為探針對測量點數，則此時對應的外延厚度H＝nlsinα＝nh，式中h＝1sinα被稱為擴展電阻探針的深度分辨率。樣品臺2的特殊性在于其α值具有固定的幾個角度，角度越大所能測量的外延層厚度越深，因此需要依據不同的外延厚度選擇不同角度的樣品臺。但是目前固定角度的樣品臺的最大角度的只有11.53度，這意味著假設樣品目標深度(外延層深度)是100um時，在對樣品進行擴展電阻測試前需制備長度大于500um的樣品斜面。

請參看圖2，圖2為現有技術所采用的擴展電阻測試樣品制備方法示意圖。如圖2所示，樣品1被粘貼在樣品臺2的斜面上，樣品臺2通過螺栓7固定于重物8上，重物8固定于吊臂9上的固定環10內，螺栓7、重物8、吊臂9及固定環10組成樣品研磨固定裝置，樣品臺2斜面的下方為毛玻璃轉盤11，在重物8的壓力下，樣品臺2上的樣品1以固定角度接觸毛玻璃轉盤11，當毛玻璃轉盤11旋轉時即開始對樣品1進行研磨。研磨時，樣品研磨固定裝置不動，起到對樣品1的固定作用。研磨時通常還將0.1um直徑的鉆石膏與油混合制成磨料均勻涂抹于毛玻璃轉盤11的表面進行研磨，這種方法可以使研磨出的樣品斜面非常平滑，但較耗費時間。通常情況下，制備樣品斜面角度為11.5度，長度500um的樣品斜面需要磨制10-15分鐘。而角度越大磨制的速度也就越慢。鉆石膏在使用一段時間以后會混合大量的樣品碎屑，并且油揮發后會使磨料變干，從而對樣品造成損傷，因此一段時間后就必須更換磨料再繼續進行研磨。故以現有方法制備諸如上述長的樣品斜面時，消時長且成本高。同時，上述樣品研磨固定裝置一般固定在毛玻璃轉盤11上，無法將樣品研磨固定裝置整體連同樣品臺2和樣品1與毛玻璃轉盤11分離，且該樣品研磨固定裝置無法精確調整樣品的高度和樣品與毛玻璃轉盤11間的角度。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種樣品研磨固定裝置及一種擴展電阻測試樣品制備方法，以解決現有的擴展電阻測試樣品制備方法在制備深度大斜面長的樣品斜面時效率低下且成本高的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種擴展電阻測試樣品制備方法，包括以下步驟：

將樣品固定于與水平面具有固定角度的樣品臺的斜面上并將所述樣品臺固定于樣品研磨固定裝置上；

將所述樣品研磨固定裝置放置于粗磨磨具上，使得所述樣品能夠以特定角度同所述粗磨磨具接觸，對所述樣品進行粗磨；

將所述樣品研磨固定裝置放置于細磨磨具上，使得所述樣品能夠以特定角度同所述細磨磨具接觸，對所述樣品進行細磨拋光。

可選的，所述對對所述樣品進行粗磨的步驟包括：使用磨盤作為所述粗磨磨具對所述樣品進行研磨。

可選的，所述對對所述樣品進行粗磨的步驟還包括：使用所述磨盤對樣品進行研磨之后還使用細研磨砂紙作為所述粗磨磨具對所述樣品進行研磨。

可選的，所述使用磨盤對所述樣品進行研磨的步驟包括：將所述樣品研磨固定裝置固定于所述磨盤上，調整所述樣品研磨固定裝置的高度和水平，使所述樣品以特定角度與所述磨盤接觸，然后驅動所述磨盤對所述樣品進行研磨。

可選的，所述使用細研磨砂紙對所述樣品進行研磨的步驟包括：將所述細研磨砂紙固定于轉盤上，將所述樣品研磨固定裝置固定于所述細研磨砂紙上，調整所述樣品研磨固定裝置的高度和水平，使所述樣品以特定角度與所述細研磨砂紙接觸，然后驅動所述轉盤對所述樣品進行研磨。

可選的，首先使用研磨顆粒直徑較大的細研磨砂紙進行研磨，而后換用研磨顆粒直徑較小的細研磨砂紙進行研磨。