專利名稱：關(guān)于分析半導(dǎo)體器件失效的剝層處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在半導(dǎo)體器件形成過程中產(chǎn)生的失效的分析方法，特別涉及用于露出半導(dǎo)體器件多晶硅接點的剝層處理方法，以便達到證實在多晶硅接點處產(chǎn)生接點開路失效的目的。
隨著半導(dǎo)體器件集成度的增加，形成半導(dǎo)體器件的元件結(jié)構(gòu)變成三維的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，以便在限定的區(qū)域內(nèi)獲得足夠大的容量。這要求用高級剝層處理技術(shù)來暴露產(chǎn)生于高集成的半導(dǎo)體器件的疊層結(jié)構(gòu)的失效情況。
為達到分析在半導(dǎo)體器件多晶硅接點處產(chǎn)生的接點斷開失效的情況，在常規(guī)工藝中，通過制造和解剖樣品進行觀察。但是，這種解剖觀察方法存在下述問題。即，難于找到失效部位。因為多晶硅層被諸如金屬和氧化物鈍化層等覆蓋，能分析失效的區(qū)域是很小的。
因此，在進行接點失效分析時，利用剝層處理方法，從其頂層開始，依次除掉各疊層，則能依次觀察各層的失效部位。按照這種方法，腐蝕和硅襯底接觸的多晶硅層，然后觀察在襯底中產(chǎn)生的失效部位，由此證實接點是否斷開。但是，這種方法不能直接觀察到接點是否斷開。而且在腐蝕多晶硅層期間，擴大了接點部位，使其大于實際的接點，如

圖1所示。因此，難于證實實際的接點尺寸和對準的接點部位。并且，可由相同的失效方式產(chǎn)生的失效機理的分析中，分析程序不能相應(yīng)地完成。
本發(fā)明的目的是提供一種用于分析半導(dǎo)體器件中多晶硅接點斷開失效情況的剝層處理方法，該方法能精確檢測多晶硅是否斷開，并指出其對準的部位。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供一種剝層處理方法，用于分析半導(dǎo)體器件中多晶硅接點斷開失效情況，它包括下列步驟除掉位于包含存儲單元的晶片上的鈍化層和雙金屬層；利用等離子干腐蝕(RIE即反應(yīng)離子腐蝕)方法，除掉形成電容器的多晶硅和形成位線的多晶硅的上層部分；以及利用包含HF的腐蝕劑進行濕腐蝕，以便露出場氧化層，同時，在晶片上留下形成位線的多晶硅層和形成電容器存儲節(jié)點的多晶硅層的下層部分。
通過參考附圖對具體的實施例的詳細敘述能很好地理解本發(fā)明特有的新穎特征。附圖中圖1是顯微照片，表示按常規(guī)技術(shù)分析半導(dǎo)體器件中多晶硅接點斷開失效所用的樣品；圖2A和圖2B是剖視圖，表示按照本發(fā)明實施例剝層處理的方法；圖3是顯微照片，表示按照本發(fā)明進行剝層處理樣品的平面圖。
下面參考附圖敘述本發(fā)明優(yōu)選的實施例。
圖2A和圖2B是剖視圖，表示分析半導(dǎo)體器件電容接點和位線接點的剝層處理工序。圖2A表示按照制造DRAM的方法形成的結(jié)構(gòu)，為制造失效分析樣品，利用常規(guī)剝層處理方法，除掉其鈍化層(pass-ivation layer)和金屬層。在圖2A中，標號21表示硅襯底，22表示場氧化層，23表示柵氧化層，24表示形成電極的多晶硅層，25表示絕緣隔離層，26表示源和漏區(qū)，27表示第一層間絕緣層，28表示形成位線的多晶硅層，29表示第二層間絕緣層，30表示形成電容器存儲節(jié)點的多晶硅層，31表示電容的介電層，32表示形成電容器平板電極的多晶硅層。如圖2A所示，多晶硅層28和多晶硅層30與硅襯底21的源區(qū)和漏區(qū)形成接觸。
如圖2B所示，利用CF4和O2，在RIE(反應(yīng)離子腐蝕設(shè)備)中進行等離子干腐蝕，選擇地腐蝕形成電容器翼片(a)(如圖2A所示)的多晶硅層上部和位線多晶硅層28的上部。接著，利用含大約49％HF的腐蝕劑，適當?shù)剡M行濕腐蝕，以便暴露出場氧化層，在硅基底上留下位線多晶硅層28和存儲節(jié)點多晶硅層30的下部。這樣，在襯底接觸區(qū)上，留下多晶硅的殘留部分。
通過觀察如圖2B所示的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明可確證多晶硅接點的失效。即，通過觀察留在接觸區(qū)的多晶硅殘留部分，能容易分析接點疊層的好壞和證實接點是否斷開。并且，能夠分析在襯底中產(chǎn)生的失效機理。圖3是顯微照片，表示按照本發(fā)明暴露出存儲節(jié)點接觸區(qū)的樣品，如圖3所示，能精確地確定接點部位及測定其尺寸。
因此，應(yīng)當了解，本發(fā)明不限于上述公開的作為實現(xiàn)本發(fā)明的最好方式的具體實施例。除本發(fā)明后附權(quán)利要求限定之外本發(fā)明并不限于說明書中所敘述的特殊實施例。
權(quán)利要求
1.一種分析半導(dǎo)體器件多晶硅接點斷開失效的剝層處理方法，它包括下列步驟除掉晶片上的鈍化層和雙金屬層，所說晶片上包含一存儲單元；利用等離子干腐蝕方法，選擇地除掉形成電容器的多晶硅和形成位線的多晶硅的上層部分；及利用含HF的腐蝕劑進行濕腐蝕，以便暴露場氧化層，同時，留位于所述晶片上的形成所述位線的所述多晶硅層和形成電容器存儲節(jié)點的多晶硅層的下部。
2.分析半導(dǎo)體器件失效的剝層處理方法，其中，所述等離子干腐蝕利用至少包含CF4和O2的氣體作為源氣體。
3.分析半導(dǎo)體器件失效的剝層處理方法，其中，所述腐蝕劑的所述HF的含量是大約49％。
全文摘要
一種分析半導(dǎo)體器件多晶硅接點斷開失效和接點偏離的剝層處理方法，它包括下列步驟除掉包含存儲單元的晶片上的鈍化層和雙金屬層；利用等離子干腐蝕方法，選擇地除掉形成電容器的多晶硅和形成位線的多晶硅的上層部分；利用含HF的腐蝕劑進行濕腐蝕，以便露出場氧化層，同時留下位于晶片上的形成位線的多晶硅和形成電容器存儲節(jié)點的多晶硅的下部。
文檔編號H01L21/306GK1147146SQ96111009
公開日1997年4月9日 申請日期1996年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月30日
發(fā)明者具政會, 金哲弘 申請人:現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)株式會社