[发明专利]半导体测试系统及其测试方法

说明书

本发明涉及一种半导体测试系统及其测试方法，提供一待测样品，所述待测样品包含待测试的目标区域；对所述待测样品进行研磨，形成预制样品，所述预制样品的厚度与单片晶圆厚度一致，所述目标区域的待测截面垂直于所述预制样品的厚度方向；在所述预制样品的两侧侧壁粘贴陪片晶圆，所述陪片晶圆的表面与所述预制样品的表面齐平；将所述陪片晶圆表面和所述预制样品的表面作为一个整体平面进行研磨，直至暴露出所述目标区域的待测截面；对所述待测截面进行测试，获取所述目标区域的电性和/或物体特征信息。上述半导体测试系统及其测试方法能够提高半导体测试结果的准确性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体测试系统及其测试方法。

背景技术

自从原子力显微镜(SAFM)被发明后，其被广泛应用在物理、化学、生物和材料等科学领域，而衍生出的扫描电容显微镜(SCM)也称为开发、制造和检验半导体器件的一种非常重要且必要的手段，尤其针对半导体器件的例子注入工艺的检验。

原子力显微镜(SCM)工作在接触模式下时，可以作为扫描电容显微镜(SCM)使用，导电的AFM针尖与半导体样品间加一低频交流电场，样品中的自由载流子周期性被针尖吸引或排斥，针尖与半导体样品构成的电容也随之变化，这一电容变化利用超高频共振电容传感器来测量获取，测试结果可以表征被扫描表面的掺杂特性。由于测试过程中，AFM针尖与样品的表面直接接触，因此，样品被扫描的区域内是否包含目标区域十分重要。

目前测试样品均通过人工磨样制备，通过钻石砂纸研磨半导体器件至目标层，然后再用抛光布抛光并清洁截面。目前最细的钻石砂纸的沙粒粒径为0.1μm左右，当目标区域的尺寸在μm级别时，在研磨控制上基本没有问题，能够准确暴露出目标区域截面；但是一旦目标区域尺寸小于1μm，特别是在200nm以下时，很容易产生过研磨；钻石砂纸晶无法准确研磨至目标层，或者只能是概率性的研磨至目标层。并且，在后续采用抛光布进行抛光清洁时，虽然仅会研磨掉极薄的一层，但是对于尺寸本就很小的目标区域来讲，也极易导致目标区域被过研磨。

因此，现有技术中，采用人工磨样制备对于样品的目标区域尺寸限制较大，可制备的样品范围较小，导致半导体测试的测试范围受限，且测试结构准确性还有待进一步的提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种半导体测试系统及其测试方法，提高测试系统的测试结果准确性。

本发明的技术方案提供一种半导体测试方法，包括：提供一待测样品，所述待测样品包含待测试的目标区域；对所述待测样品进行研磨，形成预制样品，所述目标区域位于所述预制样品内，且所述预制样品的厚度与单片晶圆厚度一致，所述目标区域的待测截面垂直于所述预制样品的厚度方向，所述预制样品厚度方向上的表面为预制样品的侧壁；在所述预制样品的两侧侧壁粘贴陪片晶圆，所述陪片晶圆的厚度与所述预制样品厚度一致，所述陪片晶圆的表面与所述预制样品的表面齐平；将所述陪片晶圆表面和所述预制样品的表面作为一个整体平面进行研磨，直至暴露出所述目标区域的待测截面；将所述研磨后的陪片晶圆和预制样品整体作为测试样品，对所述待测截面进行测试，获取所述目标区域的电性和/或物理特征信息。

可选的，所述半导体测试为电容测试。

可选的，在所述电容测试过程中，将所述扫描电容显微镜的测试探针与所述待测截面接触并以行列扫描方式进行移动，同时在所述测试探针与所述测试样品之间加一低频交流电场。

可选的，采用抛光布对所述陪片晶圆表面和所述预制样品的表面进行研磨。

可选的，还包括：在所述预制样品的侧壁粘贴陪片晶圆之前，将所述预制样品的底面固定于一半导体底板表面。

可选的，所述预制样品与所述半导体底板之间通过导电胶固定。

可选的，所述陪片晶圆底部也固定于所述半导体底板表面。