[發明專利]柵氧化層失效分析方法

有效

• 申請號: 201410840409.4
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN105784743B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 高保林;王倩
• 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: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

1.一種柵氧化層失效分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供一包含有柵氧化層和覆蓋該柵氧化層表面的多晶硅柵的待測半導體器件，且該柵氧化層和多晶硅柵之間具有重金屬污染；

將所述待測半導體器件上有重金屬污染的區域制備成TEM樣品；

采用離子束對所述TEM樣品進行轟擊，以使得所述TEM樣品中的多晶硅柵非晶化；

繼續對所述TEM樣品進行柵氧化層失效分析。

2.如權利要求1所述的柵氧化層失效分析方法，其特征在于，所述方法還包括：采用聚焦離子束將所述待測半導體器件上有重金屬污染的區域制備成TEM樣品。

3.如權利要求2所述的柵氧化層失效分析方法，其特征在于，所述方法還包括：

采用聚焦離子束切割所述待測半導體器件中有重金屬污染的區域得到TEM樣品薄片；

加熱所述TEM樣品薄片制備成TEM樣品。

4.如權利要求1所述的柵氧化層失效分析方法，其特征在于，所述離子束為輕元素離子束。

5.如權利要求1所述的柵氧化層失效分析方法，其特征在于，所述離子束為電離氟化硼獲得。

6.如權利要求4所述的柵氧化層失效分析方法，其特征在于，所述輕元素離子束中的元素為磷或氬中的一種或多種。

7.如權利要求4所述的柵氧化層失效分析方法，其特征在于，所述TEM樣品的厚度為95～105nm。

8.如權利要求7所述的柵氧化層失效分析方法，其特征在于，在50KV～70KV的電壓下采用輕元素離子束對所述TEM樣品的正反面分別進行一次轟擊。

9.如權利要求7所述的柵氧化層失效分析方法，其特征在于，在50KV～70KV的電壓下采用輕元素離子束對所述TEM樣品的正反面同時進行一次轟擊。

10.如權利要求1所述的柵氧化層失效分析方法，其特征在于，對所述TEM樣品進行柵氧化層失效分析包括如下步驟：

將多晶硅柵非晶化的TEM樣品放入透鏡電鏡中，觀察所述重金屬污染的位置；

對該重金屬污染進行元素分析。

11.如權利要求1所述的柵氧化層失效分析方法，其特征在于，所述柵氧化層的材質為二氧化硅。

12.如權利要求1所述的柵氧化層失效分析方法，其特征在于，采用離子束對所述TEM樣品進行轟擊時，采用一固定夾具夾持所述TEM樣品以便于對該TEM樣品進行轟擊。

13.如權利要求1所述的柵氧化層失效分析方法，其特征在于，對所述重金屬污染進行定位后，將所述待測半導體器件上有重金屬污染的區域制備成TEM樣品。