用于顯現(xiàn)mos器件的aa結(jié)構(gòu)缺陷的腐蝕方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于顯現(xiàn)MOS器件的AA結(jié)構(gòu)缺陷的腐蝕方法，包括以下步驟：第一步，將樣品倒置，放入質(zhì)量百分比為49%的氫氟酸中浸泡2.5±0.5分鐘；在浸泡的同時(shí)，每30秒用去離子水沖洗之后，再用氮?dú)鈽尨狄幌聵悠繁砻?；第二步，如N型MOS管失效，將樣品在第一混酸中浸泡5～8秒；如P型MOS管失效，將樣品在第二混酸中浸泡30～35秒；第三步，確認(rèn)腐蝕結(jié)果，找出具體的失效模式。本發(fā)明針對(duì)不同的MOS管，使用不同的混酸來(lái)有效、清楚地顯現(xiàn)AA結(jié)構(gòu)上的缺陷，能夠提高失效分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于顯現(xiàn)MOS器件的AA結(jié)構(gòu)缺陷的腐蝕方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體芯片的失效分析方法，具體涉及一種用于顯現(xiàn)MOS器件的AA結(jié)構(gòu)缺陷的腐蝕方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體芯片速度的不斷提高，關(guān)鍵尺寸的不斷縮小，導(dǎo)致IC電路失效分析的難度也隨之上升。其中，AA (Active Area,有源區(qū))結(jié)構(gòu)的分析對(duì)于芯片失效分析、制程監(jiān)控、工藝改進(jìn)等是至關(guān)重要的。
[0003]目前，檢查AA結(jié)構(gòu)缺陷的物理失效分析方法(即顯現(xiàn)AA結(jié)構(gòu)缺陷的分析方法)是通過(guò)直接將樣品，即失效die (封裝前的單個(gè)單元的裸片)浸泡在稀釋的HF(氫氟酸)里幾分鐘來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但是，這種方法顯現(xiàn)的AA結(jié)構(gòu)的邊界比較毛糙，不清楚，不能明顯地區(qū)分AA結(jié)構(gòu)中MOS管柵極poly (多晶硅)與space (側(cè)墻)的分界以及源/漏極的形貌(如圖1、圖3所示)，因此不能很清楚地分辨具體的失效模式，比如微小的defect (缺陷)導(dǎo)致的AA漏電、擊穿等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于顯現(xiàn)MOS器件的AA結(jié)構(gòu)缺陷的腐蝕方法，它可以分辨出微小的缺陷。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明用于顯現(xiàn)MOS器件的AA結(jié)構(gòu)缺陷的腐蝕方法的技術(shù)解決方案為，包括以下步驟:
[0006]第一步，將樣品倒置，放入質(zhì)量百分比為49%的氫氟酸中浸泡2.5±0.5分鐘；在浸泡的同時(shí)，每30秒用去離子水沖洗之后，再用氮?dú)鈽尨狄幌聵悠繁砻妫?br> [0007]所述浸泡的過(guò)程中將盛裝氫氟酸浸泡樣品的容器放在超聲振蕩器中超聲。
[0008]第二步，如N型MOS管失效，將樣品在第一混酸中浸泡5?8秒；
[0009]所述第一混酸的成份為硝酸:冰醋酸:49%氫氟酸=18: 20: I (質(zhì)量比)。
[0010]如P型MOS管失效，將樣品在第二混酸中浸泡30?35秒；
[0011]所述第二混酸的成份為70%硝酸:49%氫氟酸:乙酸=5: I: 10 (質(zhì)量比)。
[0012]第三步，確認(rèn)腐蝕結(jié)果，找出具體的失效模式。
[0013]所述確認(rèn)腐蝕結(jié)果的方法為采用掃描電子顯微鏡或者聚焦離子束。
[0014]本發(fā)明可以達(dá)到的技術(shù)效果是:
[0015]本發(fā)明針對(duì)不同的MOS管，使用不同的混酸來(lái)有效、清楚地顯現(xiàn)AA結(jié)構(gòu)上的缺陷，能夠提高失效分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0016]本發(fā)明將經(jīng)過(guò)HF腐蝕過(guò)的樣品再針對(duì)不同的MOS管選擇有效的配方顯現(xiàn)清楚的AA內(nèi)部結(jié)構(gòu)邊界，達(dá)到如AA有細(xì)微缺陷，就能很方便的辨識(shí)出來(lái)的效果。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0018]圖1是N型MOS管實(shí)驗(yàn)效果不佳的照片；
[0019]圖2是采用本發(fā)明對(duì)N型MOS管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的照片；
[0020]圖3是P型MOS管實(shí)驗(yàn)效果不佳的照片；
[0021]圖4是采用本發(fā)明對(duì)P型MOS管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的照片。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明用于顯現(xiàn)MOS器件的AA結(jié)構(gòu)缺陷的腐蝕方法，包括以下步驟:
[0023]先進(jìn)行EFA (electricity failure analyze,電性失效)分析,判斷AA結(jié)構(gòu)的具體失效點(diǎn)，并結(jié)合版圖確認(rèn)是N型MOS管失效還是P型MOS管失效；
[0024]第一步，將樣品倒置(即樣品的金屬層朝下，背面朝上)，放入49% (質(zhì)量百分比)的氫氟酸中浸泡約2.5分鐘，浸泡的過(guò)程中將盛裝氫氟酸浸泡樣品的容器放在超聲振蕩器中超聲；在浸泡的同時(shí)，每30秒用去離子水(DI water)沖洗之后，再用氮?dú)鈽尨狄幌聵悠繁砻?，更有利于樣品表面材料的化學(xué)反應(yīng)以及樣品表面的清潔度；
[0025]第二步，如N型MOS管失效，將樣品在第一混酸中浸泡5~8秒；
[0026]第一混酸的成份為硝酸:冰醋酸:49%氫氟酸=18: 20: I (質(zhì)量比)；
[0027]如P型MOS管失效，將樣品在第二混酸中浸泡30~35秒；
[0028]第二混酸的成份為70%硝酸(非發(fā)煙):49%氫氟酸:乙酸=5: I: 10 (質(zhì)量比)；
[0029]第三步，通過(guò)SEM (Scanning Electron Microscope,掃描電子顯微鏡)或者FIB (Focus 1n Beam，聚焦離子束)確認(rèn)腐蝕結(jié)果，找出具體的失效模式。
[0030]實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
[0031]N 型 MOS 管
【權(quán)利要求】
1.一種用于顯現(xiàn)MOS器件的AA結(jié)構(gòu)缺陷的腐蝕方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，將樣品倒置，放入質(zhì)量百分比為49%的氫氟酸中浸泡2.5±0.5分鐘；在浸泡的同時(shí)，每30秒用去離子水沖洗之后，再用氮?dú)鈽尨狄幌聵悠繁砻妫? 第二步，如N型MOS管失效，將樣品在第一混酸中浸泡5?8秒； 如P型MOS管失效，將樣品在第二混酸中浸泡30?35秒； 第三步，確認(rèn)腐蝕結(jié)果，找出具體的失效模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于顯現(xiàn)MOS器件的AA結(jié)構(gòu)缺陷的腐蝕方法，其特征在于:所述第二步中第一混酸的成份的質(zhì)量比為硝酸:冰醋酸:49%氫氟酸=18: 20:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于顯現(xiàn)MOS器件的AA結(jié)構(gòu)缺陷的腐蝕方法，其特征在于:所述第二步中第二混酸的成份的質(zhì)量比為70%硝酸:49%氫氟酸:乙酸=5:1: 10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于顯現(xiàn)MOS器件的AA結(jié)構(gòu)缺陷的腐蝕方法，其特征在于:所述第一步中浸泡的過(guò)程中將盛裝氫氟酸浸泡樣品的容器放在超聲振蕩器中超聲。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于顯現(xiàn)MOS器件的AA結(jié)構(gòu)缺陷的腐蝕方法，其特征在于:所述第三步中確認(rèn)腐蝕結(jié)果的方法為采用掃描電子顯微鏡或者聚焦離子束。
【文檔編號(hào)】H01L21/306GK103456618SQ201210169502
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月28日
【發(fā)明者】徐偉, 蔡妮妮, 方昭蒂, 潘永吉 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司