[發明專利]一種制備透視電鏡樣品過程中的失效比特定位方法

有效

• 申請號: 201310526550.2
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103543056A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 高慧敏;張順勇;張佐兵
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種制備透視電鏡樣品過程中的失效比特定位方法。

背景技術

一般來說，集成電路在研制、生產和使用過程中失效不可避免，隨著人們對產品質量和可靠性要求的不斷提高，失效分析工作也顯得越來越重要，通過芯片失效分析，可以幫助集成電路設計人員找到設計上的缺陷、工藝參數的不匹配或設計與操作中的不當等問題。對于單一比特失效的分析案例，產品失效分析工程師往往需要將這個比特從芯片里切出來并放到透射電鏡中去觀察它是否結構異常。那么在使用聚焦離子束制備透射電鏡樣品時，如何從一個包含了成百萬同樣比特的芯片中準確快速的將目標找到至關重要。常規做法是首先在成列重復的金屬線里數到目標列，然后放大倍率小電流離子束持續掃挖掉目標列附近的金屬線以露出下層的鎢柱連接，從而得出比特行地址。金屬線掃挖時間和倍率均需非常嚴格掌控，過小則不能露出鎢柱或者時間過長而浪費資源，過大容易把下層鎢柱挖掉要重新換位掃描，這一步經常導致樣品制備的復雜度升高和時間的浪費。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種制備透視電鏡樣品過程中的失效比特定位方法，相比于現有技術，節約了時間，減少了對樣品的損壞程度。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種制備透視電鏡樣品過程中的失效比特定位方法，包括以下步驟：

步驟一，將樣品研磨至第一層金屬線的位置；

步驟二，將研磨好后的樣品放置于聚焦離子束機臺內，在離子束下把目標金屬線的線列上挖小洞作為標記，所述目標金屬線為列地址；

步驟三，將機臺轉換成電子束模式，在高壓電子束下持續小電流掃描樣品表面，數出行地址，并在行地址的目標鎢柱附近沉淀極微小的鉑金；

步驟四，再將機臺調回至離子束下，在鉑金附近掃挖，使得目標鎢柱露出；

步驟五，在列地址和行地址的交叉處確定比特地址，用離子束在比特地址處鍍上鉑金保護層。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述步驟三沉積鉑金的時間為10秒。

進一步，所述步驟四中掃挖的時間為25秒至30秒。

本發明的有益效果是：極大的縮短數地址時間，使失效比特地址的尋找變得方便快捷，大量節約了時間和機臺資源，同時避免了對芯片本身的人為破壞。

附圖說明

圖1為本發明一種制備透視電鏡樣品過程中的失效比特定位方法的方法流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

如圖1所示，本發明所述的一種透視電鏡樣品的失效比特定位方法，包括以下步驟：

步驟一，將樣品研磨至第一層金屬線的位置；

步驟二，將研磨好后的樣品放置于聚焦離子束機臺內，在離子束下把目標金屬線的線列上挖小洞作為標記，所述目標金屬線為列地址；

步驟三，將機臺轉換成電子束模式，在高壓電子束下持續小電流掃描樣品表面，數出行地址，并在行地址的目標鎢柱附近沉淀極微小的鉑金；

步驟四，再將機臺調回至離子束下，在鉑金附近掃挖，使得目標鎢柱露出；

步驟五，在列地址和行地址的交叉處確定比特地址，用離子束在比特地址處鍍上鉑金保護層。

所述步驟三在圖像放大到20萬倍以上的情況下進行，所述步驟三沉積鉑金的時間為10秒，所述步驟四中掃挖的時間為25秒至30秒。首先將芯片正面研磨到第一層金屬線路（為了保證地址比特的原始性，其頂上的金屬線路一定保持完整）；放入聚焦離子束并做好雙束對正，首先在離子束下在成列重復的金屬線里數到目標金屬線，這個是比特所在的列地址，然后對準目標列附近的金屬線，將圖像再放大到20萬倍以上并持續小電流離子束掃描，這樣金屬線會被離子束掃挖掉以露出下層的鎢柱連接層，根據鎢柱數目可以得出比特行地址的所在，在行和列的交叉點就是所要的比特地址。全部流程中掃挖金屬線一步非常關鍵，因為掃描時間和倍率均需恰當掌控，過小則不能露出鎢柱或者時間過長而浪費資源，過大容易把下層鎢柱挖掉要重新換位掃描，這就導致樣品制備的復雜度升高和時間的浪費。

本發明的創新之處在于極大的縮短數地址時間，步驟3和4全部時間大概只需2分鐘，而且相對于舊技術它可以95%的減少對樣品的破壞程度。使失效比特地址的尋找變得方便快捷，大量節約了時間和機臺資源，同時避免了對芯片本身的人為破壞。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。