專利名稱：一種襯底位錯的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種晶圓級的失效分析方法，特別涉及一種有源區(qū)襯底位錯的位錯信息檢測方法。
背景技術(shù)：
所謂位錯又可稱為差排，在材料科學(xué)中，指晶體材料的一種內(nèi)部微觀缺陷，即原子的局部不規(guī)則排列(晶體學(xué)缺陷)。從幾何角度看，位錯屬于一種線缺陷，可視為晶體中已滑移部分與未滑移部分的分界線，其存在對材料的物理性能，具有極大的影響。而對于硅襯底的有源區(qū)來說，如果存在該種異常，即位錯的線缺陷正好位于器件的有源區(qū)，會造成“結(jié)穿刺現(xiàn)象”，這樣往往對器件的電學(xué)性能造成影響，造成一定的電學(xué)失效，而這種“結(jié)穿刺現(xiàn) 象”的漏電影響程度與位錯的密度與位錯的深度成一定的正比。目前對位錯的物理觀察，一般最常見的手段是以下兩種方法I :使用掃描電鏡對采用位錯染色液進(jìn)行腐蝕后的材料表面觀察，位錯染色液是一種對位錯和層錯等硅基底缺陷有很強(qiáng)顯色和捕捉能力的混合溶液。它的配比公式如下HF 50mlHNO3 30mlCr03:15g (固態(tài))Cu(NO3)2 :2g (固態(tài))H2O 60mlCH3COOH 60ml有人也通俗地叫它”鉻酸”，使用位錯染色液實際上是利用了位錯染色液對位錯結(jié)構(gòu)的娃結(jié)構(gòu)的腐蝕速率大于對于正常排列的娃結(jié)構(gòu)的腐蝕速率，于是在一定刻蝕時間后，存在位錯的結(jié)構(gòu)被人為放大了，所以很快顯現(xiàn)出來。但這種方法的缺點在于，實際上位錯是被放大了，我們很難通過被放大的位錯點來判斷位錯的真正的長度和深度，只是定性地知道了是否存在位錯。(論文引自《A New ChemicalMethod of Wright Etch in theDelineation of Stacking Faultsand Crystalline Defects in Fabrication SiliconWaferSubstrate》· Author (s) Y. Hua, Chartered Semiconductor Mfg. Ltd. ；S. Y. Fong,Nanyang Technological University. From :ISTFA1997 !Proceedings of the 23rdInternational Symposium forTesting and Failure Analysis, ASM International.)方法2 :為了能直接觀察到真正的位錯結(jié)構(gòu)，有人利用透射電鏡可直接觀察到材料微表面結(jié)構(gòu)中的位錯。透射電鏡觀察的第一步是將樣品加工成電子束可以穿過的薄膜，在沒有位錯存在的區(qū)域，電子通過等間距規(guī)則排列的各晶面時將可能發(fā)生衍射，其衍射角、晶面間距及電子波長之間滿足布拉格定律，而在位錯存在的區(qū)域附近，晶格發(fā)生了畸變，因此衍射強(qiáng)度亦將隨之變化，于是位錯附近區(qū)域所成的像便會與周圍區(qū)域形成襯度反差。這就是用透射電鏡觀察位錯的基本原理，因上述原因造成的襯度差稱為衍射襯度。而目前該方法雖然沒有把位錯放大，得到了位錯的真實表面信息，但其局限性在于仍是從表面來進(jìn)行觀察，位錯的真實的深度信息實際上還是無法獲取。(論文引自《用透射電鏡觀察鋁中位錯時應(yīng)注意的幾個問題》，費廣濤中國科學(xué)院固體物理研究所，分析測試技術(shù)與儀器1996年9月，第二卷,第3期。)因此，上述方法仍然存在無法獲得位錯的詳細(xì)信息的問題，不能滿足現(xiàn)代工業(yè)生
產(chǎn)高速發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決目前對于位錯的檢測不能獲得詳細(xì)的位錯信息的問題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案
一種襯底位錯的檢測方法，包括以下步驟A、利用電學(xué)失效分析定位的方法對可能存在位錯的器件進(jìn)行失效定位；B、利用聚焦離子束，從器件的正面進(jìn)行切拋，邊切邊看，定位到失效的存儲單元，對器件的源漏區(qū)襯底進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)位錯缺陷，立即停止切拋；C、在正面拋光結(jié)束后，進(jìn)行背面的拋光，在確認(rèn)背面已被低速流離子束拋光干凈后停止切拋，制得透射電鏡樣品；D、在透射電鏡中進(jìn)行觀察制得的樣品，拍下透射電鏡照片，獲取位錯長度、深度、所在位置等有關(guān)位錯信息。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟C中制得的透射電鏡樣品厚度為O. 2 O. 3umο本發(fā)明帶來的有益效果是I、通過增加透射電鏡樣品制備的厚度，保留了完整的位錯信息，便于后續(xù)工作對信息的獲取；2、本發(fā)明方法得到精確的密度、長度、深度等位錯信息；3、本發(fā)明方法步驟少，速度快，結(jié)果精確，效率非常高。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。首先，利用位像的方法定位出存在電性異常的失效存儲單元地址，然后數(shù)到該地址；其次，利用聚焦離子束，從器件的正面進(jìn)行切拋，邊切邊看，定位到失效的存儲單元，對器件的源漏區(qū)襯底進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)位錯缺陷，立即停止切拋；再次，在正面拋光結(jié)束后，進(jìn)行背面的拋光，在確認(rèn)背面已被低速流離子束拋光干凈后停止切拋，制得厚度為O. 2 O. 3um的透射電鏡樣品；最后，在透射電鏡中進(jìn)行觀察制得的樣品，拍下透射電鏡照片，發(fā)現(xiàn)了位于浮柵下方溝道區(qū)旁的有源區(qū)的位錯，該位錯引起的”結(jié)穿刺”，造成漏電，引起失效點的電性異常。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限
定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.ー種襯底位錯的檢測方法，其特征在于該檢測方法包括以下步驟 A、利用電學(xué)失效分析定位的方法對可能存在位錯的器件進(jìn)行失效定位； B、利用聚焦離子束，從器件的正面進(jìn)行切拋，邊切邊看，定位到失效的存儲單元，對器件的源漏區(qū)襯底進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)位錯缺陷，立即停止切拋； C、在正面拋光結(jié)束后，進(jìn)行背面的拋光，在確認(rèn)背面已被低速流離子束拋光干凈后停止切拋，制得透射電鏡樣品； D、在透射電鏡中進(jìn)行觀察制得的樣品，拍下透射電鏡照片，獲取位錯長度、深度、所在位置等有關(guān)位錯イ0息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種襯底位錯的檢測方法，其特征在于所述步驟C中制得的透射電鏡樣品厚度為O. 2 O. 3um。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種襯底位錯的檢測方法，包括以下步驟A、利用電學(xué)失效分析定位的方法對可能存在位錯的器件進(jìn)行失效定位；B、利用聚焦離子束，從其正面進(jìn)行切拋，邊切邊看，定位到失效的存儲單元，對其源漏區(qū)襯底進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)位錯缺陷，立即停止切拋；C、在正面拋光結(jié)束后，進(jìn)行背面的拋光，在確認(rèn)背面已被低速流離子束拋光干凈后停止切拋，制得透射電鏡樣品；D、在透射電鏡中進(jìn)行觀察，拍下透射電鏡照片，獲取位錯長度、深度、所在位置等有關(guān)位錯信息。本發(fā)明帶來的有益效果是通過增加透射電鏡樣品制備的厚度，保留了完整的位錯信息；本發(fā)明方法得到精確的密度、長度、深度等位錯信息；步驟少，速度快，效率非常高。
文檔編號G01N23/04GK102854203SQ201110178360
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者張濤 申請人:上海華碧檢測技術(shù)有限公司