通孔鏈結(jié)構(gòu)的失效分析方法
【專利摘要】本發(fā)明一種通孔鏈結(jié)構(gòu)的失效分析方法，包括：提供待分析樣品，所述待分析樣品中具有通孔鏈結(jié)構(gòu)，所述通孔鏈包括半導(dǎo)體襯底、金屬線和位于半導(dǎo)體襯底與金屬線之間的接觸電極，所述半導(dǎo)體襯底與接觸電極之間電連接良好；對所述樣品進(jìn)行切割，使得切割后的樣品的一個側(cè)面與通孔鏈接的一側(cè)的距離為1-10微米；對切割后的樣品進(jìn)行平面研磨至露出金屬線的表面；在樣品表面沉積金屬層，所述金屬層覆蓋金屬線的表面；將金屬層接地；將樣品放入聚焦電子束，利用沿平行于半導(dǎo)體襯底的厚度的方向?qū)悠愤M(jìn)行垂直切割，將位于接觸電極下方的半導(dǎo)體襯底去除，露出接觸電極的底部；從接觸電極的底部對接觸電極和金屬線進(jìn)行電壓襯度失效定位分析。
【專利說明】通孔鏈結(jié)構(gòu)的失效分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種通孔鏈結(jié)構(gòu)的失效分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了盡早發(fā)現(xiàn)集成電路生產(chǎn)過程中的工藝問題，在半導(dǎo)體芯片上設(shè)置不同的測試結(jié)構(gòu)用于晶圓接受性測試(WAT)中被測試到，一旦發(fā)現(xiàn)測試失效，就會進(jìn)行失效分析以確認(rèn)出問題的工藝步驟，方便生產(chǎn)線及時做出改善。
[0003]通孔鏈(CT Chain)結(jié)構(gòu)是一種非常常用的測試結(jié)構(gòu)，用于監(jiān)控接觸電極與半導(dǎo)體襯底，以及接觸電極與該接觸電極上方的金屬線之間的接觸電阻大小。請參考圖1，半導(dǎo)體襯底11、接觸電極12以及金屬線13構(gòu)成通孔鏈結(jié)構(gòu)。若當(dāng)通孔鏈斷裂，并且發(fā)生斷路的位置位于半導(dǎo)體襯底11與接觸電極12之間，那么現(xiàn)有技術(shù)通常采用研磨工藝將金屬線13去除，通過在接觸電極12與半導(dǎo)體襯底11之間使用電壓襯度(VC)的方法進(jìn)行定位，確定發(fā)生斷裂的位置。但是如果發(fā)生斷裂的位置在金屬線13與接觸電極12之間，則無法通過現(xiàn)有的電壓襯度的方法進(jìn)行缺陷的定位和分析。
[0004]因此，需要一種通孔鏈結(jié)構(gòu)的失效分析方法，能夠用于金屬線與接觸電極之間的斷裂的失效分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的問題提供一種通孔鏈結(jié)構(gòu)的失效分析方法，能夠用于金屬線與接觸電極之間的斷裂的失效分析。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明一種通孔鏈結(jié)構(gòu)的失效分析方法，包括:
[0007]提供待分析樣品，所述待分析樣品中具有通孔鏈結(jié)構(gòu)，所述通孔鏈包括半導(dǎo)體襯底、金屬線和位于半導(dǎo)體襯底與金屬線之間的接觸電極，所述半導(dǎo)體襯底與接觸電極之間電連接良好；
[0008]對所述樣品進(jìn)行切割，使得切割后的樣品的一個側(cè)面與通孔鏈接的一側(cè)的距離為1-10微米；
[0009]對切割后的樣品進(jìn)行平面研磨至露出金屬線的表面；
[0010]在樣品表面沉積金屬層，所述金屬層覆蓋金屬線的表面；
[0011 ] 將金屬層接地；
[0012]將樣品放入聚焦電子束，利用沿平行于半導(dǎo)體襯底的厚度的方向?qū)悠愤M(jìn)行垂直切割，將位于接觸電極下方的半導(dǎo)體襯底去除，露出接觸電極的底部；
[0013]從接觸電極的底部對接觸電極和金屬線進(jìn)行電壓襯度失效定位分析。
[0014]可選地，所述接地利用激光接地或?qū)щ娔z帶接地。
[0015]可選地，所述金屬層利用鍍金機(jī)沉積。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0017]本發(fā)明通過將金屬線上方沉積接地的金屬層，以及將接觸電極下方的襯底去除，將接觸電極露出，實現(xiàn)了從而接觸電極底部對接觸電極和金屬線進(jìn)行電壓襯度失效定位分析。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是通孔鏈結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2-圖5是本發(fā)明一個實施例的通孔鏈結(jié)構(gòu)的失效方法分析示意圖；
[0020]圖6-圖9為圖2-圖5所示的半導(dǎo)體襯底的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明解決的問題提供一種通孔鏈結(jié)構(gòu)的失效分析方法，能夠用于金屬線與接觸電極之間的斷裂的失效分析。
[0022]為解決上述問題，本發(fā)明一種通孔鏈結(jié)構(gòu)的失效分析方法，包括:
[0023]提供待分析樣品，所述待分析樣品中具有通孔鏈結(jié)構(gòu)，所述通孔鏈包括半導(dǎo)體襯底、金屬線和位于半導(dǎo)體襯底與金屬線之間的接觸電極，所述半導(dǎo)體襯底與接觸電極之間電連接良好；
[0024]對所述樣品進(jìn)行切割，使得切割后的樣品的一個側(cè)面與通孔鏈接的一側(cè)的距離為1-10微米；
[0025]對切割后的樣品進(jìn)行平面研磨至露出金屬線的表面；
[0026]在樣品表面沉積金屬層，所述金屬層覆蓋金屬線的表面；
[0027]將金屬層接地；
[0028]將樣品放入聚焦電子束，利用沿平行于半導(dǎo)體襯底的厚度的方向?qū)悠愤M(jìn)行垂直切割，將位于接觸電極下方的半導(dǎo)體襯底去除，露出接觸電極的底部；
[0029]從接觸電極的底部對接觸電極和金屬線進(jìn)行電壓襯度失效定位分析。
[0030]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。為了更好的說明本發(fā)明的技術(shù)方案，請參考圖2-圖5是本發(fā)明一個實施例的通孔鏈結(jié)構(gòu)的失效方法分析示意圖。
[0031]首先，請參考圖2并結(jié)合圖6，圖6為圖2所示的半導(dǎo)體襯底俯視結(jié)構(gòu)示意圖。提供待分析樣品100，所述待分析樣品100中具有通孔鏈結(jié)構(gòu)，所述通孔鏈包括半導(dǎo)體襯底101、金屬線103和位于半導(dǎo)體襯底101與金屬線103之間的接觸電極102，所述半導(dǎo)體襯底101與接觸電極102之間電連接良好，通過分析未發(fā)現(xiàn)在半導(dǎo)體襯底101與接觸電極102之間發(fā)生了斷路。
[0032]接著，仍然參考圖2并結(jié)合圖6，對所述樣品100進(jìn)行切割，使得切割后的樣品100的一個側(cè)面與通孔鏈接的一側(cè)的距離D為1-10微米。進(jìn)行切割的目的是使得該側(cè)面與樣品的一側(cè)距離縮短，有利于后續(xù)的聚焦電子束從該側(cè)面對樣品進(jìn)行垂直切割，最終將襯底103去除，具體在后續(xù)將做詳細(xì)的說明。
[0033]然后，請參考圖3并結(jié)合圖7,圖7為圖3所不的半導(dǎo)體襯底的俯視結(jié)構(gòu)不意圖。對切割后的樣品100進(jìn)行平面研磨至露出金屬線103的表面。所述研磨為化學(xué)機(jī)械研磨。
[0034]接著，參考圖4并結(jié)合圖8，圖8為圖4所示的半導(dǎo)體襯底的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。在樣品100表面沉積金屬層104,所述金屬層104覆蓋金屬線103的表面。所述金屬層104利用鍍金機(jī)沉積。在圖8中金屬層104完全覆蓋樣品，因而樣品由于位于金屬層104下方，因此沒有在圖中示出。
[0035]接著，繼續(xù)參考圖4和圖8，將金屬層104接地；所述接地可以利用激光接地或?qū)щ娔z帶接地。作為一個實施例，所述接地利用導(dǎo)電膠帶接地。
[0036]接著，參考圖5并結(jié)合圖9，圖9為圖5所示的半導(dǎo)體襯底的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。將樣品100放入聚焦電子束(FIB)，利用沿平行于半導(dǎo)體襯底101的厚度的方向?qū)悠?00進(jìn)行垂直切割，將位于接觸電極102下方的半導(dǎo)體襯底101去除，露出接觸電極101的底部。參考圖9，其中虛線部分為進(jìn)行了垂直切割的部分，后續(xù)的失效定位分析將針對該虛線部分的樣品進(jìn)行。
[0037]最后，從接觸電極101的底部對接觸電極101和金屬線103進(jìn)行電壓襯度失效定位分析，在利用失效定位分析之后，可以進(jìn)一步利用SEM或TEM方法對樣品進(jìn)行進(jìn)行一步分析。
[0038]綜上，本發(fā)明通過將金屬層上方沉積接地的導(dǎo)電金屬層，以及將接觸電極下方的襯底去除，將接觸電極露出，實現(xiàn)了從而接觸電極底部對接觸電極和金屬層進(jìn)行電壓襯度失效定位分析。
[0039]因此，上述較佳實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種通孔鏈結(jié)構(gòu)的失效分析方法，其特征在于，包括:提供待分析樣品，所述待分析樣品中具有通孔鏈結(jié)構(gòu)，所述通孔鏈包括半導(dǎo)體襯底、金屬線和位于半導(dǎo)體襯底與金屬線之間的接觸電極，所述半導(dǎo) 體襯底與接觸電極之間電連接良好； 對所述樣品進(jìn)行切割，使得切割后的樣品的一個側(cè)面與通孔鏈接的一側(cè)的距離為1-10微米； 對切割后的樣品進(jìn)行平面研磨至露出金屬線的表面； 在樣品表面沉積金屬層，所述金屬層覆蓋金屬線的表面； 將金屬層接地； 將樣品放入聚焦電子束，利用沿平行于半導(dǎo)體襯底的厚度的方向?qū)悠愤M(jìn)行垂直切割，將位于接觸電極下方的半導(dǎo)體襯底去除，露出接觸電極的底部； 從接觸電極的底部對接觸電極和金屬線進(jìn)行電壓襯度失效定位分析。
2.如權(quán)利要求1所述的通孔鏈結(jié)構(gòu)的失效分析方法，其特征在于，所述接地利用激光接地或?qū)щ娔z帶接地。
3.如權(quán)利要求1所述的通孔鏈結(jié)構(gòu)的失效分析方法，其特征在于，所述金屬層利用鍍金機(jī)沉積。
【文檔編號】H01L21/66GK104037107SQ201410253207
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】陳強(qiáng) 申請人:上海華力微電子有限公司