[发明专利]用于表面平坦化的方法和设备

说明书

本发明涉及用于表面平坦化的方法和设备。本文公开了用于将表面平坦化的技术。一个实例包括将样品的表面定向到带电粒子束轴，所述样品包括由第一和第二材料形成的第一层，所述第一材料图案化成多条平行线并且置于所述第二材料中，其中所述表面定向为与所述带电粒子束轴形成浅角，并将所述多条平行线垂直于所述带电粒子束轴排列；向所述表面提供带电粒子束；向所述表面提供气体；并用离子诱导的化学蚀刻选择性地向下蚀刻所述第二材料至少达到所述第一材料的顶面，由于所述带电粒子束和所述气体同时存在于所述样品表面上而刺激所述带电粒子诱导的蚀刻。

技术领域

本公开总体涉及带电粒子束辅助蚀刻，更具体地涉及离子束辅助平坦化。

背景技术

通常从晶片或芯片中取出的小半导体样品的物理分析按照惯例需要对晶片或芯片的区域进行剥层(de-processing)以露出所需的分析区域。随着半导体加工技术的发展，由于晶片/芯片中包括多个层和多种材料，剥层变得更为复杂。电路的特征尺寸也缩小了，这对其自身剥层造成了限制。由于电路的各种层和尺寸，去除上层以暴露可能包括缺陷的所需位置变得更为复杂。虽然老旧技术的电路较大并且剥层需要的控制较少，但新近技术需要更精确的保真度才能露出所需区域而不会在剥层过程中影响这些区域。其中一个方面需要平坦的表面，其有助于均匀地去除各层并提供一些过程控制。虽然先前的平坦化方法对较大的特征件有用，但是它们与较小特征件一起使用并不理想。因此，期望用于较小特征尺寸的平坦化技术。

发明内容

本文公开了用于将表面平坦化的技术。一个示例包括将样品的表面定向到带电粒子束轴，所述样品包括由第一和第二材料形成的第一层，所述第一材料图案化成多条平行线并且置于所述第二材料中，其中所述表面定向为与所述带电粒子束轴形成浅角，并将所述多条平行线垂直于所述带电粒子束轴排列；向所述表面提供带电粒子束；向所述表面提供气体；并用离子诱导的化学蚀刻选择性地向下蚀刻所述第二材料至少达到所述第一材料的顶面，由于所述带电粒子束和所述气体同时存在于所述样品表面上而刺激所述带电粒子诱导的蚀刻。

附图说明

图1说明了根据本公开的实施例的带电粒子系统。

图2是根据本公开的实施例的用于将样品平坦化的示例构造。

图3A和3B分别是样品的说明性侧视图和平面图。

图4A至图4E是根据本公开的实施例，样品在平坦化技术的各个阶段的说明性侧视图。

图5A至5D是根据本公开的实施例，用于将样品平坦化的铣削和蚀刻工艺501的示例说明。

图6是根据本公开的实施例的示例平坦化方法。

在附图的全部多个视图中，相同的参考标记是指相对应的部分。

具体实施方式

本发明的实施例涉及不以相似速率蚀刻和/或铣削，将包括各种材料的样品平坦化。所公开的平坦化工艺使用第一材料的特征件来掩蔽由于带电粒子束与样品表面之间的角度而导致的对第二材料的铣削。因而，在第一材料的顶层形成平坦表面。在一些示例中，第一材料是形成为平行线的金属，并且第二材料是电介质。提供工艺气体以刺激离子诱导的电介质蚀刻，同时金属线充当带电粒子束的荫罩以减少或防止对电介质的铣削。然而，应当理解的是，本文所描述的方法通常适用于各种不同的断层摄影方法和设备，包含锥形束系统和平行束系统两者，并且不限于任何特定的设备类型、光束类型、物体类型、长度尺度或扫描轨迹。