[發(fā)明專利]一種用于精確定位大尺寸器件的小缺陷失效地址的方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711182111.9 | 申請日： | 2017-11-23 |
| 公開（公告）號： | CN108010556A | 公開（公告）日： | 2018-05-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 周瑩;張順勇;盧勤 | 申請（專利權(quán)）人： | 長江存儲科技有限責(zé)任公司 |
| 主分類號： | G11C29/08 | 分類號： | G11C29/08 |
| 代理公司： | 北京辰權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11619 | 代理人： | 劉廣達 |
| 地址： | 430074 湖北省武漢市洪山區(qū)東*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 精確 定位 尺寸 器件 缺陷 失效 地址 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種用于精確定位大尺寸器件的小缺陷失效地址的方法，所述方法包括如下步驟：步驟一，將有缺陷的樣品處理到鎢栓塞層，使用掃描電鏡觀察存在缺陷的區(qū)域器件表面結(jié)構(gòu)；步驟二，掃描電鏡記錄大尺寸器件柵極/源極/漏極/襯底的表面電壓襯度；步驟三，使用納米點針臺對大尺寸器件柵極和源極/漏極的兩端進行電流量測，得到測量電流數(shù)據(jù)；步驟四，通過對比各測量電流數(shù)據(jù)，取電流最大的一組作為存在小缺陷失效地址。本發(fā)明用于精確定位大尺寸器件的小缺陷失效地址的新方法，能夠克服傳統(tǒng)分析方法在含有小缺陷的大尺寸器件精確定位中的困難，使得小缺陷的大尺寸器件失效位置的定位更加精確，便捷。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于精確定位大尺寸器件的小缺陷失效地址的方法，涉及3DNAND存儲器失效分析技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，提出了各種半導(dǎo)體存儲器件。相對于常規(guī)存儲裝置如磁存儲器件，半導(dǎo)體存儲器件具有訪問速度快、存儲密度高等優(yōu)點。這當(dāng)中，NAND結(jié)構(gòu)正受到越來越多的關(guān)注。為進一步提升存儲密度，出現(xiàn)了多種三維(3D)NAND器件。
失效分析對于3D NAND半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展具有舉足輕重的作用。失效分析過程中，對于常規(guī)的失效器件通常采用以下方式進行缺陷分析：1)采用熱點分析(Hotspot)確定失效位置；2)通過掃描電子顯微鏡(SEM)從頂層金屬層(top metal)到鎢栓塞層(CT)逐層觀察失效位置的形貌及電壓襯度(Voltage Contrast)以確定失效器件(device)；3)聚焦離子束(FIB)制樣；4)透射電子顯微鏡(TEM)觀察失效器件的截面形貌(Cross Section)確定失效器件的具體失效位置。然而，針對含有小缺陷的大尺寸(large Channel width)器件精確定位問題，以上方法已經(jīng)不能滿足分析要求。原因是失效的缺陷通常很小，而觀察的范圍又過大，這種狀況會導(dǎo)致分析工程師無法集中精力觀察目標(biāo)位置，容易錯失掉缺陷，導(dǎo)致成功率較低。
因此，開發(fā)一種有效的針對含有微小缺陷的大尺寸器件進行精確定位的新方法具有非常重要的現(xiàn)實意義。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是設(shè)計一種新型的借助于納米點針臺的，對含有小缺陷的大尺寸器件進行精確定位的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于精確定位大尺寸器件的小缺陷失效地址的方法，包含以下步驟：
步驟一，將有缺陷的樣品處理到鎢栓塞層，使用掃描電鏡觀察存在缺陷的區(qū)域器件表面結(jié)構(gòu)；
步驟二，掃描電鏡記錄大尺寸器件柵極/源極/漏極/襯底的表面電壓襯度；
步驟三，使用納米點針臺對大尺寸器件柵極和源極/漏極的兩端進行電流量測，得到測量電流數(shù)據(jù)；
步驟四，通過對比各測量電流數(shù)據(jù)，取電流最大的一組作為存在小缺陷失效地址。
優(yōu)選的，其中，所述將有缺陷的樣品處理到鎢栓塞層包括如下過程：
使用反應(yīng)離子刻蝕機將所述樣品從上表面進行處理，去除樣品上表面的鈍化層；
使用硝酸和鹽酸去除所述樣品中的金屬層；
使用研磨方法去除氧化層。
優(yōu)選的，所述研磨方法為化學(xué)機械研磨法。
優(yōu)選的，所述柵極具有亮電壓襯度。
優(yōu)選的，所述電流量測的過程如下：將納米點針臺的一端扎在柵極端對應(yīng)的鎢栓塞上，另一端扎在源極或漏極對應(yīng)的每一個鎢栓塞上，測試其一一對應(yīng)的電流數(shù)據(jù)。
優(yōu)選的，所述方法進一步包括如下步驟：
步驟五，通過聚焦離子束將所述失效地址切截面制成超薄樣品，然后通過透射電子顯微鏡觀察失效缺陷。
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