[发明专利]一种扫描电镜样品的保存方法

说明书

本发明涉及半导体工艺技术领域，本发明提供了一种扫描电镜样品的保存方法，首先提供样品，并将样品放入SEM设备中进行失效分析，接着在分析后的样品表面涂覆用于隔绝空气的保护层，然后将样品放置在大气环境中进行保存，当需要对样品再次进行失效分析时，去除样品表面的保护层，最后将样品放入SEM设备中进行失效分析。本发明提供了一种可靠易行，成本较低的扫描电镜样品的保存方法，解决了现有技术在失效分析过程中，SEM样品表面容易受损或氧化的问题，本领域技术人员采用该方法可提高失效分析的成功率，并降低失效分析的成本。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种扫描电镜样品的保存方法。

背景技术

集成电路(Integrated Circuit，IC)按照摩尔定律的演进，集成度不断提高，特征尺寸不断减小。在不断微缩的器件结构中，引起器件失效的缺陷也越来越小。虽然通过缺陷检测系统可以捕捉到大部分制造过程中产生的各种缺陷，但无法告诉生产者产生这些缺陷的原因。扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope，SEM)是最常使用的失效分析设备，利用SEM可以对样品截面或表面进行细微的观察。SEM放大倍数可以从上千倍到数十万倍，分辨率达到3nm，因而可以满足现阶段乃至未来数十年集成电路微观结构观察的需求。

现在集成电路的制造工厂(fab)对晶圆的某一截面进行观察的时候，借助失效分析实验室的SEM设备,在一些先进的fab，在线SEM也配置了聚焦离子束(Focused Ion Bean，FIB)的功能(即具有FIB功能的在线SEM)，可以用FIB在线切开wafer的待观察部位，并不破坏wafer的完整性，同时进行截面的SEM观察。

请参阅图2-图4，在失效分析过程中，经常需要将样品去层次至金属铜露出后(如图2、3所示)，再放置在SEM里进行分析。分析完后，有可能进一步去层次，也有可能将样品放置一段时间再分析。但是如果样品的铜金属层已经露出，非常容易在空气内氧化(如图4所示)。为解决该问题通常是将样品放入氮气柜或真空柜内保存，但该解决方式需要购买专业的设备，成本较高，并且由于放入氮气柜或真空柜内无法完全与空气隔离，有时会发生铜氧化的问题。另外，所有类型的SEM样品在保存过程中，SEM样品表面也可能由于一些意外的接触，如镊子触碰造成SEM样品表面损伤。

综上所述，在失效分析过程中，提供一种防止SEM样品表面受损或氧化的扫描电镜样品的保存方法成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明目的是提供一种扫描电镜样品的保存方法，防止SEM样品表面受损或氧化，降低成本，提高失效分析的成功率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种扫描电镜样品的保存方法，包括以下步骤：

步骤S1、提供样品，并将样品放入SEM设备中进行失效分析；

步骤S2、在分析后的样品表面涂覆用于隔绝空气的保护层；

步骤S3、将样品放置在大气环境中进行保存；

步骤S4、去除样品表面的保护层；

步骤S5、将样品放入SEM设备中进行失效分析。

优选的，所述步骤S1中，所述样品的表面具有金属层。

优选的，所述金属层的材质为铜。

优选的，所述步骤S2中，所述保护层为热熔胶层。

优选的，所述热熔胶层的厚度为

优选的，所述步骤S4中，采用丙酮去除样品表面的热熔胶层。

优选的，所述步骤S4中，采用湿法刻蚀工艺去除样品表面的保护层。

优选的，所述步骤S1中，所述样品的内部具有多层金属层。