一种半导体器件的检测样本制作方法及检测样本技术

本发明专利技术公开了一种半导体器件的检测样本制作方法及检测样本，本发明专利技术提供的方法及检测样本，在半导体器件上要制作样品的区域内横向电镀Pt层之前，在该样品区域中的要采用TEM观测的结构位置处纵向电镀Pt层，然后再采用现有技术的方式进行检测样本的制作，这样，在采用TEM对检测样品进行检测时，就可以根据纵向电镀Pt层准确识别出要观测的通孔或栅极位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造技术，特别涉及一种半导体器件的检测样本制作方法及检测样本。
技术介绍
在半导体器件的制作过程中，常常需要制备检测样本，并对检测样本进行检测以确定半导体器件是否达到制作工艺要求，检测样本可以为栅极的检测样本或通孔的检测样本等。目前，常常采用聚焦离子束(FIB)方式切割半导体器件制作检测样本，然后在透射电子显微镜(TEM)下观测该检测样本，以根据所观测的该检测样本情况确定半导体器件是否达到制作工艺要求。具体地来说，如图1所示，图1为现有技术制作检测样本并进行检测的方法流程图，其具体步骤为步骤101、在半导体器件上要制作样品的区域横向电镀钼(Pt)层；在本步骤中，半导体器件上要制作样品的区域可以为当栅极制作步骤完成后的栅极区域，也可以为制作金属互连层时形成了通孔后的通孔区域，还可以为金属互连层制作完成后形成的金属互连层；横向电镀Pt层就是对样品区域中结构的排列方向垂直的方向；在本步骤中，该Pt层用于在后续的FIB过程中防止离子束对半导体器件的样品区域表面的损伤；步骤102、采用FIB方式在半导体器件表面进行样品区域的切割，得到样品区域结构； 在本步骤中，具体过程为首先采用大约7000皮安(pA)的大电流的电子束切割半导体器件的样品区域，在样品区域的外围形成两个在长度方向上互相平行的宽为8微米长为15微米的长方形槽，然后对样品区域使用300pA的小电流的电子束在所形成的两个长方形槽之间(长度方向上)进行细切割，得到样品区域结构；步骤103、对样品区域结构进行底部脱离，也就是进行U形切断；步骤104、使用大约300pA的小电流的电子束继续对样品区域结构的厚度减薄,得到样品；在本步骤中，可以对长为5微米宽为2微米的样品区域的厚度减薄，使得最终得到的样品厚度为100纳米以下；在本步骤中，在减薄的过程中，为了在 Μ下检测的需要，一般使得样品的中间薄,两边厚；步骤105、将最终得到的样品两边切断，得到如图2所示的样品结构实施例剖面示意从图2可以看出，该样品包括了金属互连层，以及在表面保护的Pt层，在金属互连层中，金属互连线通过通孔连接；步骤106、对得到的样品采用TEM进行观测，确定该样品代表的半导体器件是否为设计的结构；在本步骤中，采用TEM进行观测的过程为生成电子束穿过所制成的样品后，形成图像并放大到屏幕上进行观测。采用图1所示的方法制作检测样本时，所制作的检测样本常常会包括一组相同的重复结构，比如一组通孔、一组栅极或一组金属互连线等，分别包括多个通孔、多个栅极或多个金属互连线，这时，采用TEM对检测样品进行观测时，只能采用数数的方法来确定其中要观测的某一通孔、栅极或金属互连线位置，但是如果检测样品中的重复结构比较多，数数方式确定重复结构中的要观测的通孔、栅极或金属互连线位置，比较困难且容易出错。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种半导体器件的检测样本制作方法，该方法所制作的检测样本可以在采用TEM进行观测时，准确确定要观测的结构位置。本专利技术还提供一种半导体器件的检测样本，该检测样本可以在采用TEM进行检测时，准确确定要观测的结构位置。本专利技术的技术方案是这样实现的一种半导体器件的检测样本制作方法，该方法包括在半导体器件上要制作样品的区域中，要采用透射电子显微镜TEM观测的结构位置处纵向电镀钼Pt层；在半导体器件上要制作样品的区域内横向电镀Pt层；采用聚焦离子束FIB方式在半导体器件进行样品区域的切割，得到样品区域结对样品区域结构进行底部脱离；构；采用FIB方式对样品区域结构的厚度减薄及样品区域结构两边切断，得到检测样品 对得到的检测样品进行底部脱离所述观测的结构为栅极、通孔或金属互连线。该方法还包括对得到的检测样品采用TEM进行检测，确定该样品代表的半导体器件是否为设计的结构，在观测过程中，根据纵向电镀Pt层准确识别出要观测的结构位置。所述纵向电镀Pt层为条形结构，覆盖住采用 Μ观测的结构；所述条状结构的方向与检测样本的结构排列方向一致，与所述横向电镀Pt层的方向垂直。所述得到样品区域结构的过程为采用7000皮安pA的大电流的离子束切割半导体器件上要制作样品的区域，在要制作样品的区域外围形成两个在长度方向上互相平行的长方形槽，然后对要制作样品的区域使用300pA的小电流的离子束在所形成的两个长方形槽之间进行细切割，得到样品区域结构。一种半导体器件的检测样本，包括从半导体器件切割得到的要检测的半导体器件中的检测样品结构区域、在该检测结构区域上形成具有要采用TEM观测的结构位置处的纵向电镀Pt层，以及该检测样品区域结构上的横向电镀Pt层。所述要采用TEM观测的结构为栅极、通孔或金属互连线。所述纵向电镀Pt层为条形结构，覆盖住采用 Μ观测的结构；所述条状结构的方向与检测样本的结构排列方向一致，与所述横向电镀Pt层的方向垂直。从上述方案可以看出，本专利技术提供的方法及检测样本，在半导体器件上要制作样品的区域内横向电镀Pt层之前，在该样品区域中的要采用 Μ观测的结构位置处纵向电镀 Pt层，然后再采用现有技术的方式进行检测样本的制作，这样，在采用TEM对检测样品进行观测时，就可以根据纵向电镀Pt层准确识别出要观测的结构位置。附图说明图1为现有技术制作检测样本并进行检测的方法流程图2为现有技术得到的样品结构剖面示意图3为本专利技术提供的制作检测样本并进行检测的方法流程图4为本专利技术提供的半导体器件的检测样本结构俯视示意图5为采用本专利技术提供的方法所形成的栅极检测样本结构俯视示意图6为采用本专利技术提供的方法所形成的通孔检测样本结构俯视示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术为了在采用TEM观测检测样本时，不人为通过数数方式确定其中要观测的结构，以防确定比较困难且容易出错，采用了在半导体器件上要制作样品的区域内横向电镀Pt层之前，在该样品区域中的要采用TEM观测的结构位置处纵向电镀Pt层，然后再采用现有技术的方式进行检测样本的制作，这样，在采用TEM对检测样品进行观测时，就可以根据纵向电镀Pt层准确识别出要观测的通孔或栅极位置。在这里，采用TEM观测的结构可以为栅极、通孔或金属互连线等。采用本专利技术提供的方法，在制备检测样品时已经标注了要观测的通孔、栅极或金属互连线等结构的位置，也有助于提高检测样本的制备成功率。图3为本专利技术提供的制作检测样本并进行检测的方法流程图，其具体步骤为步骤301、在半导体器件上要制作样品的区域内要采用TEM观测的结构位置处纵向电镀Pt层；在本步骤中，纵向电镀Pt层为条形结构，覆盖住采用 Μ观测的结构，条状结构的方向与检测样本的结构排列方向一致，与在其上电镀的横向Pt层方向垂直；步骤302、在半导体器件上要制作样品的区域内横向电镀Pt层；在本步骤中，半导体器件上要制作样品的区域可以为当栅极制作步骤完成后的栅极区域，也可以为制作金属互 连层时形成了通孔后的通孔区域，还可以为金属互连层制作完成后形成的金属互连层；横向电镀Pt层就是对样品区域中结构的排列方向垂直的方向，与步骤301电镀的纵向Pt层方向垂直；在本步骤中，该Pt层用于在后续的FIB过程中防止离子束对半导体器件的样品区域表面的损伤；步骤303本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的检测样本制作方法，其特征在于，该方法包括：在半导体器件上要制作样品的区域中，要采用透射电子显微镜TEM观测的结构位置处纵向电镀铂Pt层；在半导体器件上要制作样品的区域内横向电镀Pt层；采用聚焦离子束FIB方式在半导体器件进行样品区域的切割，得到样品区域结构；对样品区域结构进行底部脱离；采用FIB方式对样品区域结构的厚度减薄及样品区域结构两边切断，得到检测样品。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的检测样本制作方法，其特征在于，该方法包括在半导体器件上要制作样品的区域中，要采用透射电子显微镜TEM观测的结构位置处纵向电镀钼Pt层；在半导体器件上要制作样品的区域内横向电镀Pt层；采用聚焦离子束FIB方式在半导体器件进行样品区域的切割，得到样品区域结构；对样品区域结构进行底部脱离；采用FIB方式对样品区域结构的厚度减薄及样品区域结构两边切断，得到检测样品。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述观测的结构为栅极、通孔或金属互连线。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括对得到的检测样品采用TEM进行检测，确定该样品代表的半导体器件是否为设计的结构，在观测过程中，根据纵向电镀Pt层准确识别出要观测的结构位置。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纵向电镀Pt层为条形结构，覆盖住采用 TEM观测的结构；所述条状结构的方向与检测样本的结构排列方向一致，与所述横向电镀Pt层...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐瑞娟，段淑卿，赵燕丽，王小懿，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：