Poly空洞，而出現(xiàn)空洞Poly所在的柵氧化層也是缺陷所在的精確位置。該空洞便是第二切割面定位的標(biāo)識(shí)，表示所需觀測(cè)的柵氧化層缺陷的準(zhǔn)確位置范圍。
[0036]由此可見，本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處在于，本發(fā)明腐蝕Poly找尋柵氧化層缺陷的方向是自下而上的，從襯底內(nèi)部穿過(guò)柵氧化層腐蝕Poly，這樣操作的優(yōu)點(diǎn)在于，避免了現(xiàn)有技術(shù)腐蝕時(shí)間確定的困難，因?yàn)橹挥杏腥毕莸臇叛趸瘜由系腜oly才會(huì)被腐蝕，正常區(qū)域完全被包圍而不會(huì)受到影響；進(jìn)一步的，本發(fā)明方法能夠?qū)崿F(xiàn)柵氧化層缺陷的精確定位，只要找到Poly空洞，就一定能發(fā)現(xiàn)柵氧化層缺陷。另一方面，本發(fā)明方法制備的TEM樣品，最終厚度為柵氧化層的厚度，這也確保了樣品厚度滿足TEM觀測(cè)的要求，保證TEM觀測(cè)的清晰度。
[0037]綜上所述，本發(fā)明方法針對(duì)柵氧化層缺陷分析，是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)分析方法的提高，能夠在制備TEM樣品時(shí)定位柵氧化層缺陷的位置，并且可以使用TEM的高分辨率的特性清楚地觀察缺陷的形貌。從而可以提升集成電路柵氧化層缺陷分析的質(zhì)量和成功率。
【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1a?Ic是現(xiàn)有技術(shù)柵氧化層缺陷分析步驟的截面示意圖。
[0039]圖2a?2f是本發(fā)明實(shí)施例柵氧化層缺陷分析TEM樣品制樣步驟的俯視和結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說(shuō)明書附圖，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0041]其次，本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行詳細(xì)的表述，在詳述本發(fā)明實(shí)例時(shí)，為了便于說(shuō)明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應(yīng)以此作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0042]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)一步予以說(shuō)明。
[0043]實(shí)施例
[0044]本實(shí)施例是利用FIB制備在一個(gè)SRAM產(chǎn)品進(jìn)行柵氧化缺陷分析，其TEM樣品的制樣步驟如下:
[0045]首先，如圖2a所示，在FIB中觀察樣品S的平面，尋找含目標(biāo)缺陷D的區(qū)域。通過(guò)切割的方式制備樣品S的斷面，使其截面不斷靠近目標(biāo)D，最終截面與目標(biāo)的距離R為I?10微米。樣品S的柵氧化層缺陷截面示意圖如圖2b所示。
[0046]接著，轉(zhuǎn)動(dòng)樣品S，將其豎直放入FIB內(nèi)，已加工的截面向上，由FIB的離子束繼續(xù)在樣品襯底的內(nèi)部切割，在襯底內(nèi)部形成與硅襯底界面平行的切割面Cl，如圖2c所示。Cl就是第一切割面，其與襯底界面，也就是柵氧化層之間有厚度為100納米的硅襯底薄層。
[0047]然后，從FIB設(shè)備中取出樣品，開始腐蝕硅襯底。
[0048]本實(shí)施例使用Poly酸腐蝕樣品。Poly酸的組分為70 % HN03:H20:49% HF =50ml: 20ml: 1ml，可以腐蝕單晶或多晶硅，但是對(duì)二氧化硅有很高的腐蝕選擇比，基本不腐蝕二氧化硅。本實(shí)施例腐蝕樣品的時(shí)間是20秒。由于是各向同性的濕法腐蝕，在去掉硅襯底薄層的同時(shí)，第一切割面Cl也對(duì)左右襯底進(jìn)行腐蝕。
[0049]由于柵氧化層存在缺陷D，腐蝕液在腐蝕硅襯底薄層的同時(shí)滲透缺陷D所在的柵氧化層的薄弱點(diǎn)繼續(xù)腐蝕柵氧化層上方的Poly，形成Poly空洞，如圖2d所示。而其他沒有缺陷的柵氧化層，由于其對(duì)腐蝕液有很高的選擇比則不會(huì)受損，也保護(hù)了其上方的Poly不被腐蝕。
[0050]因此觀測(cè)Poly空洞便是定位柵氧化層缺陷的標(biāo)志。在其后步驟的第二切割面切割時(shí)，找到Poly空洞則意味著所對(duì)應(yīng)的柵氧化層存在缺陷。
[0051]為了防止樣品中殘留的酸液腐蝕FIB設(shè)備，隨后需要用去離子水進(jìn)行徹底清洗，將Poly酸去除干凈。
[0052]這樣就完成了第一切割面Cl的制備。
[0053]接著，繼續(xù)制備第二切割面。
[0054]如圖2e所示，從樣品S上方進(jìn)行切割，直到Poly層，發(fā)現(xiàn)Poly空洞。根據(jù)切割中發(fā)現(xiàn)的Poly空洞確定第二切割面
[0055]最后，如圖2f所示，從FIB中取出樣品，完成柵氧化層缺陷分析的TEM制樣。然后，進(jìn)行TEM觀測(cè)。
[0056]本實(shí)施例中平面樣品的可觀察面積為10*10微米，包括了柵氧化層缺陷D以及附近區(qū)域。由于本發(fā)明方法腐蝕Po I y找尋柵氧化層缺陷的方向是自下而上的，從硅襯底內(nèi)部穿過(guò)柵氧化層缺陷腐蝕Poly，這樣操作的優(yōu)點(diǎn)在于，選用對(duì)二氧化硅腐蝕高選擇比的腐蝕液，只有存在缺陷的柵氧化層上的Poly才會(huì)被腐蝕，正常區(qū)域的Poly完全不受影響；進(jìn)一步的，本發(fā)明方法能夠?qū)崿F(xiàn)柵氧化層缺陷的精確定位，只要找到Poly空洞，就一定能發(fā)現(xiàn)柵氧化層缺陷。另一方面，本發(fā)明方法制備的TEM樣品，最終厚度為柵氧化層的厚度，這也確保了樣品厚度滿足TEM觀測(cè)的要求，保證TEM觀測(cè)的清晰度。
[0057]上述描述僅是對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述，并非對(duì)本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種柵氧化層缺陷的分析方法，其步驟包括: 步驟SOl:平面上找到目標(biāo)所在區(qū)域并標(biāo)記； 步驟S02:裂片使樣品斷面的截面到達(dá)目標(biāo)區(qū)域附近； 步驟S03:將樣品豎直放入FIB內(nèi)，使已加工的截面向上； 步驟S04:在樣品硅襯底內(nèi)切割，制備樣品的第一切割面； 步驟S05:取出樣品，進(jìn)行硅腐蝕； 步驟S06:將樣品豎直再次放入FIB內(nèi)，在硅襯底上方結(jié)構(gòu)內(nèi)切割、制備第二切割面，完成制樣； 步驟S07:進(jìn)行TEM觀測(cè)分析。2.如權(quán)利要求1所述的柵氧化層缺陷的分析方法，其特征在于，步驟S02所述的裂片使樣品斷面的截面到達(dá)目標(biāo)區(qū)域附近是指樣品斷面的截面離目標(biāo)區(qū)域I?10微米的距離。3.如權(quán)利要求2所述的柵氧化層缺陷的分析方法，其特征在于，所述裂片是通過(guò)切割或研磨的方法使樣品裂開，斷裂面為斷面。4.如權(quán)利要求1所述的柵氧化層缺陷的分析方法，其特征在于，步驟S04所述第一切割面在硅襯底界面以下50?300納米。5.如權(quán)利要求1所述的柵氧化層缺陷的分析方法，其特征在于，步驟S05硅腐蝕的腐蝕液為KOH或Poly酸。6.如權(quán)利要求5所述的柵氧化層缺陷的分析方法，其特征在于，腐蝕使用KOH或Poly酸的腐蝕時(shí)間為10?30秒，隨后再用去離子水沖洗去凈殘留的腐蝕液。7.如權(quán)利要求1所述的柵氧化層缺陷的分析方法，其特征在于，當(dāng)在樣品硅襯底上方結(jié)構(gòu)內(nèi)切割到Poly，且發(fā)現(xiàn)Poly空洞時(shí)，步驟S06所述第二切割面位置確定。8.如權(quán)利要求1所述的柵氧化層缺陷的分析方法，其特征在于，步驟S06所述平面TEM樣品的觀測(cè)面，其面積為5*5?10*10平方微米。9.如權(quán)利要求1所述的柵氧化層缺陷的分析方法，其特征在于，步驟S04和步驟S06所述第一和第二切割面均平行于硅襯底界面。10.如權(quán)利要求1所述的柵氧化層缺陷的分析方法，其特征在于，步驟S04和步驟S06所述的切割樣品由FIB的離子束轟擊完成。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種柵氧化層缺陷的分析方法，其步驟包括：平面找到目標(biāo)所在區(qū)域并標(biāo)記；裂片，使樣品斷面的截面到達(dá)目標(biāo)區(qū)域附近；將樣品豎直放入FIB內(nèi)使已加工的截面向上；在樣品硅襯底內(nèi)切割，制備樣品的第一切割面；取出樣品，進(jìn)行硅腐蝕；將樣品再次豎直放入FIB內(nèi)，在硅襯底上方結(jié)構(gòu)內(nèi)切割、制備第二切割面，完成制樣；進(jìn)行TEM觀測(cè)分析。本發(fā)明方法針對(duì)柵氧化層缺陷分析，是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)分析方法的提高，能夠在制備TEM樣品時(shí)定位柵氧化層缺陷的位置，并且可以使用TEM的高分辨率的特性清楚地觀察缺陷的形貌，從而提升集成電路柵氧化層缺陷分析的質(zhì)量和成功率。
【IPC分類】H01L21/66
【公開號(hào)】CN105118797
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510514373
【發(fā)明人】陳強(qiáng), 冷越
【申請(qǐng)人】上海華力微電子有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月20日