从单个视角暴露样本内的多个平面以供电气探测器接触。可以以非正交角度铣削样本以暴露不同层作为有斜率的表面。多个平行导体平面的有斜率的边缘提供从上方对多个层级的访问。可以访问平面例如以用于与用于施加或感测电压的电气探测器接触。可以例如通过从样本表面对暴露层向下计数来识别要接触的暴露层的层级，由于非正交铣削使所有层从上方可见。可替换地，可以与表面正交地铣削样本，并然后使样本倾斜和/或旋转，以提供对器件的多个层级的访问。优选地与感兴趣的区域远离地执行铣削以在最小化对所述区域的损害的同时提供对所述区域的电气访问。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对多维、微观结构的处理以提供对内部结构的电气访问。
技术介绍
随着半导体制造工艺将更多电路包装到更小的封装中，集成电路(IC)设计变得更加三维(3D)。难以测量、分析和定位3D微观(包括纳米观)结构中的故障。工程师通常将基于例如电路部件的异常电气特性来识别他想要研宄的感兴趣的区域(R0I)。常规IC中的大多数ROI被局限到平面区域中的小体积器件。例如，静态随机存取存储器(SRAM)或常规的“与非”(NAND)闪存单元均占有不同的X和Y位置，具有Z方向上的小体积有源区。工程师通常通过以逻辑位或门地址开始来识别R0I，其然后可以映射到结构的有源区域中的物理X/Y位置。ROI常常被埋藏在绝缘体和导体的层之下。一旦识别出R0I，电路就可以被“逆向处理(deprocess)”，也就是说，可以移除上层结构以暴露ROI。当前的逆向处理技术通常以平面的方式提供对结构的访问一一离子束铣削创建与器件表面正交的表面以便允许成像、探查或其他定位技术。同样地，劈开晶片或平行研磨(parallel-lapping)逆向处理提供对结构的平面的访问。分析ROI的技术包括例如微探查，其中导电探测器接触到IC上的导体以施加和/或测量电压或电流。用于分析ROI的另一技术是电压对比成像，其中在向电路的一部分施加电压的同时获得对成像表面上的任何电压敏感的带电粒子束图像。其他分析技术包括扫描探测器显微术，诸如扫描电容显微术，其中在感兴趣的区域之上扫描精细探测器并且监视探测器的电气或物理特性。如本文使用的，分析技术包括成像技术。当前的技术将位置映射在集成电路上，如同器件是其中建筑物仅具有一层的城市一一简单地得到街道地址足以将邮件递送到正确位置。新兴的三维(3D) IC制造技术不将有源区(即，晶体管或存储器单元)约束到Z方向上的一个平面一一有源区占有3D器件的许多层级。城市地图现在由摩天楼填充一一地址信息需要参考邮件要被递送到哪层。不是识别感兴趣的2D区域，工程师将需要三个维度上的感兴趣的体积(VOI)的独特隔离。对于3D IC结构，提供平面访问的现有技术固有地限于结构的两个维度，导致对VOI的更复杂或不可能的最终访问。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供对三维结构的内部部件的电气访问。从单个视角暴露样本内的多个平面以用于成像和/或探查。例如，可以以非正交的角度铣削样本以暴露不同层作为有斜率的(sloped)表面。非正交铣削暴露多个平行导体平面的边缘以提供从上方对多个层级的访问。一旦被暴露，就可以访问平面例如以用于与用于施加或感测电压的电气探测器接触。可以例如通过从样本表面对暴露层向下计数来识别要接触的暴露层的层级，由于非正交铣削使所有层从上方可见。可替换地，可以与表面正交地对样本进行铣削，并然后使样本倾斜和/或旋转以提供对器件的多个层级的访问。优选地与感兴趣的区域远离地执行铣削以在最小化对所述区域的损害的同时提供对所述区域的电气访问。可以例如使用电路编辑类型技术来对暴露层应用附加处理，诸如钝化、在样本的部分上沉积绝缘体、切割电路和沉积导体以改变特性或创建探查点。前文已经相当宽泛地概述了本专利技术的特征和技术优势，以使得下文的本专利技术的详细描述可以被更好地理解。后文将描述本专利技术的附加特征和优势。本领域技术人员应领会的是，公开的概念和特定实施例可以被容易地用作用于修改或设计用于执行本专利技术的相同目的的其他结构的基础。本领域技术人员还应认识到，这样的等价构造不背离如随附权利要求中所阐述的本专利技术的精神和范围。【附图说明】为了本专利技术及其优势的更透彻的理解，现参考结合附图进行的以下描述，在附图中: 图1示出具有沟槽铣削在其中以暴露垂直面的3D储存器件； 图2是图1的3D储存器件的自顶向下视图； 图3示出根据本专利技术的实施例铣削的3D储存器件； 图4是示出图3的储存器件的自顶向下视图； 图5示出在不要求以一定角度对工件表面进行铣削的情况下提供对埋藏的导电层的访问的倾斜工件的部分； 图6是示出本专利技术的实施例的步骤的流程图；以及图7示意性地示出能够用于实现本专利技术的双射束系统。【具体实施方式】在二维处理的一个常规分析中，通常从上方，通过离子束铣削来暴露感兴趣的区域，并且将电气探测器与感兴趣的区域接触。可以使用带有针对电压对比成像而施加的电压的电子束从上方查看感兴趣的区域。这对于2D结构而言运行良好，但是对于在许多层上具有晶体管或存储器单元的较新结构来说，当从顶部看向结构时，非常难以访问堆叠中正确的层。根据本专利技术的一些实施例的方面，样本被铣削和/或倾斜，以使得样本内的多个平面从单个视角(通常从上方)暴露以用于成像或探查。此外，大多数现有技术横断技术被执行穿过感兴趣的区域，诸如失效分析中的特定失效部分。由于新3D结构的增加的复杂性，在分析期间保持感兴趣的区域周围的大部分结构原封不动(intact)是有利的。根据本专利技术的一些实施例的方面，铣削使到ROI的电连接暴露，并在提供对ROI的电气访问的同时保持大部分ROI原封不动。如本文使用的，术语ROI或感兴趣的区域也用于指代感兴趣的体积或VOI。优选地距到表面的法向从大约30°到大约45°的离角(off-angle)铣削在自顶向下视图中在空间上将各层分离开，以使得它们可以被查看和访问。从正交性的偏离越大，就有越多表面被暴露于从样本上方的垂直视图。到暴露区域的法向具有垂直方向上的分量，以使得可以从上方观察水平层并通过电气探测器从上方接触水平层。倾斜样本可以提供相同的效果，将各层分离开以用于在自顶向下视图中查看并暴露它们。通过以不正交于工件表面的取向进行铣削或在垂直铣削之后使结构倾斜，用户可以使用光学显微镜或SEM来看到到ROI的电气寻址连接，并因此能够在不能实际看到ROI的情况下向ROI提供电信号。渐缩(tapered)铣削或倾斜样本提供对成角度的侧壁中的样本的访问以允许对缺陷或其他ROI的电气定位。对成角度的侧壁的访问在仍提供对垂直导体的访问的同时允许探查感兴趣的z深度处的平面。本专利技术的实施例提供从样本的顶视对X、Y和Z定位的访问，并允许使用当前的自顶向下探查技术对VOI的电气探查访问。在铣削(成角度的或垂直的)之后，样本被取向成使得样本的铣削面和顶表面可以被查看和/或被电气探查。使用查看和探查例如用于电压对比成像、通过探查不同层并使用诊断装置观察电气响应而进行的电气表征、感测原子力显微镜探测器、或者观察光子发射。图1示出具有沟槽铣削在其中以暴露垂直横截面的3D储存器件100。此类器件通常被封装在玻璃(未示出)中。垂直导体102做出到不同水平层中的垂直对准的元件的电连接。图案化水平导体104做出x-y平面中的连接。三个所标记的导体104中的每一个接触处于相同Y-Z平面中(即，具有相同X坐标)但处于不同Z平面中的电路元件。图1示出被铣削掉以暴露面106的部分。做出到面106的连接要求从侧面来而不是自顶向下的接触。难以看到和操纵探测器以提供侧面访问，因为暴露的垂直面的侧面从自顶向下视图不可见，并且大多数探测器被设计成从上方接触导体。图2是3D储存器件的自顶而下视图。应注意到，虽然可以观察X-Y位置，但没有Z信息可从铣削面106的自顶向下视图得到。在这样的情况下，不存在识别在器件堆叠中顶层或较低的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种分析具有多层导电材料的三维集成电路结构中的感兴趣的区域的方法，包括：以非法向角度朝向三维集成电路结构引导聚焦离子束到导电材料层以暴露多个水平导电层；确定哪个暴露的水平导体对应于感兴趣的部件的垂直位置；移动一个或多个电气探测器以从上方接触暴露的水平导体；向电气探测器施加电压；以及观察所施加的电压的效应以分析感兴趣的区域。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J布莱克伍德，SH李，M施米德特，S斯通，K霍兰德，
申请(专利权)人：FEI公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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