[發明專利]表面有機物膜的清除方法

在審

• 申請號: 201710854199.8
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107665812A
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 翟海雷
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;G01N1/32
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙)31294
• 代理人: 孫佳胤,董琳

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種表面有機物膜的清除方法。

背景技術

隨著半導體制造技術的發展，元器件的尺寸日益微縮，半導體芯片在研制、生產和使用過程中不可避免的會出現失效的情況。隨著現在半導體芯片對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，可以幫助芯片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。

在產品失效分析過程中，需要通過掃描式電子顯微鏡(SEM)對樣品進行拍攝，觀察該樣品是否結構異常。并且，通常一個樣片要經過多次拍攝，在這個過程中，有些樣品因為被電子束長期掃描，表面會被碳化，形成含有碳鏈的有機物膜。這就會影響后續的拍攝，許多細節由于碳化形成的有機物膜的覆蓋而無法觀察清楚，影響失效分析的效率和準確性。這樣又需要采用新的樣品進行出來和分析，影響失效分析的效率。

因此需要提出一種新的方法，能夠清除樣品表面有機物膜，且不損壞樣品原有的圖形，從而提高失效分析的效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種表面有機物膜的清除方法，能夠有效清除樣品表面碳化形成的有機物膜，并且不會對樣品表面圖形造成損傷，提高失效分析的效率。

為了解決上述問題，本發明提供了一種表面有機物膜的清除方法，包括提供一芯片樣品，所述芯片樣品表面具有含碳鏈的有機物膜；采用反應離子刻蝕工藝，對所述芯片樣品表面進行清除處理，去除所述有機物膜，所述反應離子刻蝕工藝的刻蝕時間為5s～35s，刻蝕氣體為含氧氣體。

可選的，所述反應離子刻蝕工藝的工藝真空度為40mT～80mT；刻蝕氣體流量為80sccm～110sccm；射頻功率為100W～500W。

可選的，所述刻蝕氣體包括O₂、O₃、H₂O以及CO₂中的一種或多種氣體。

可選的，根據芯片樣品被電鏡電子掃描的時間，調整刻蝕時間。

可選的，若芯片樣品被電鏡電子掃描的時間在閾值時間以下，則刻蝕時間采用第一時間；若芯片樣品被電鏡掃描的時間超過閾值時間，則刻蝕時間采用第二時間。

可選的，所述第一時間范圍為5s～15s；所述第二時間范圍為16s～35s。

可選的，在對芯片樣品表面進行一次清除處理之后，檢查芯片樣品表面是否還有有機物膜殘留，若有，則再次進行所述清除處理。

本發明的表面有機物膜清除方法將具有有機物膜的芯片樣品表面進行清除處理，通過反應離子刻蝕工藝，采用含氧氣體作為刻蝕氣體，刻蝕時間較短，對有機物膜具有較高的刻蝕選擇性，能夠有效去除芯片樣品表面由于電子掃描產生的有機物膜，并且不對樣品表面圖形造成損傷。從而提高樣品的重復利用率，提高對于樣品分析的效率。

附圖說明

圖1為本發明一具體實施方式的表面有機物膜清除方法的流程示意圖；

圖2為本發明一具體實施利中一表面具有有機物膜的芯片樣品的表面影像圖；

圖3為本發明一具體實施利中芯片樣品經過清除處理去除有機物膜之后的表面影像圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明提供的表面有機物膜的清除方法的具體實施方式做詳細說明。

請參考圖1，為本發明一具體實施方式的表面有機物膜的清除方法的流程示意圖。

所述表面有機物膜的清除方法包括如下步驟：

步驟S101：提供一芯片樣品，所述芯片樣品表面具有含碳鏈的有機物膜。

芯片樣品可以為整個晶圓，也可以為失效產品去除封裝之后的樣品，或者經過部分剝離處理之后的樣品，芯片樣品表面具有有機物膜，影響對表面圖形的觀察分析。在一個具體實施方式中，芯片樣品需要通過電鏡電子掃描拍攝觀察樣品的表面圖形結構。所述電鏡可以是掃描電子顯微鏡或者掃描隧道顯微鏡等，采用電子掃描方式獲得樣片表面的圖形照片。在電子掃描作用下，芯片表面容易被碳化，形成有機物膜，覆蓋需要被觀察的圖形，從而影響后續對芯片樣品的觀察和分析。

步驟S102：采用反應離子刻蝕工藝，對所述芯片樣品表面進行清除處理，去除所述有機物膜，且不損傷芯片表面其他部分，所述反應離子刻蝕工藝的刻蝕時間為5s～35s，刻蝕氣體為含氧氣體。