[發明專利]用于表面平坦化的方法和設備

有效

• 申請號: 201910497180.1
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN110581088B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: P.布倫戴奇;Z.克拉森;C.魯
• 申請（專利權）人: FEI公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01J37/32
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張一舟;傅永霄

本發明涉及用于表面平坦化的方法和設備。本文公開了用于將表面平坦化的技術。一個實例包括將樣品的表面定向到帶電粒子束軸，所述樣品包括由第一和第二材料形成的第一層，所述第一材料圖案化成多條平行線并且置于所述第二材料中，其中所述表面定向為與所述帶電粒子束軸形成淺角，并將所述多條平行線垂直于所述帶電粒子束軸排列；向所述表面提供帶電粒子束；向所述表面提供氣體；并用離子誘導的化學蝕刻選擇性地向下蝕刻所述第二材料至少達到所述第一材料的頂面，由于所述帶電粒子束和所述氣體同時存在于所述樣品表面上而刺激所述帶電粒子誘導的蝕刻。

技術領域

本公開總體涉及帶電粒子束輔助蝕刻，更具體地涉及離子束輔助平坦化。

背景技術

通常從晶片或芯片中取出的小半導體樣品的物理分析按照慣例需要對晶片或芯片的區域進行剝層(de-processing)以露出所需的分析區域。隨著半導體加工技術的發展，由于晶片/芯片中包括多個層和多種材料，剝層變得更為復雜。電路的特征尺寸也縮小了，這對其自身剝層造成了限制。由于電路的各種層和尺寸，去除上層以暴露可能包括缺陷的所需位置變得更為復雜。雖然老舊技術的電路較大并且剝層需要的控制較少，但新近技術需要更精確的保真度才能露出所需區域而不會在剝層過程中影響這些區域。其中一個方面需要平坦的表面，其有助于均勻地去除各層并提供一些過程控制。雖然先前的平坦化方法對較大的特征件有用，但是它們與較小特征件一起使用并不理想。因此，期望用于較小特征尺寸的平坦化技術。

發明內容

本文公開了用于將表面平坦化的技術。一個示例包括將樣品的表面定向到帶電粒子束軸，所述樣品包括由第一和第二材料形成的第一層，所述第一材料圖案化成多條平行線并且置于所述第二材料中，其中所述表面定向為與所述帶電粒子束軸形成淺角，并將所述多條平行線垂直于所述帶電粒子束軸排列；向所述表面提供帶電粒子束；向所述表面提供氣體；并用離子誘導的化學蝕刻選擇性地向下蝕刻所述第二材料至少達到所述第一材料的頂面，由于所述帶電粒子束和所述氣體同時存在于所述樣品表面上而刺激所述帶電粒子誘導的蝕刻。

附圖說明

圖1說明了根據本公開的實施例的帶電粒子系統。

圖2是根據本公開的實施例的用于將樣品平坦化的示例構造。

圖3A和3B分別是樣品的說明性側視圖和平面圖。

圖4A至圖4E是根據本公開的實施例，樣品在平坦化技術的各個階段的說明性側視圖。

圖5A至5D是根據本公開的實施例，用于將樣品平坦化的銑削和蝕刻工藝501的示例說明。

圖6是根據本公開的實施例的示例平坦化方法。

在附圖的全部多個視圖中，相同的參考標記是指相對應的部分。

具體實施方式

本發明的實施例涉及不以相似速率蝕刻和/或銑削，將包括各種材料的樣品平坦化。所公開的平坦化工藝使用第一材料的特征件來掩蔽由于帶電粒子束與樣品表面之間的角度而導致的對第二材料的銑削。因而，在第一材料的頂層形成平坦表面。在一些示例中，第一材料是形成為平行線的金屬，并且第二材料是電介質。提供工藝氣體以刺激離子誘導的電介質蝕刻，同時金屬線充當帶電粒子束的蔭罩以減少或防止對電介質的銑削。然而，應當理解的是，本文所描述的方法通常適用于各種不同的斷層攝影方法和設備，包含錐形束系統和平行束系統兩者，并且不限于任何特定的設備類型、光束類型、物體類型、長度尺度或掃描軌跡。