專利名稱：一種俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 涉及集成電路測試領(lǐng)域，特別涉及一種俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法。
背景技術(shù)：
在集成電路制造領(lǐng)域中，焊盤(bonding pad)作為一半導(dǎo)體器件與另一半導(dǎo)體器 件或電子元件間形成連接以構(gòu)成電子電路模塊的承接組件，在半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中 具有非常重要的作用，因此，要求焊盤必須具有良好的導(dǎo)電性和高可靠性。通常半導(dǎo) 體器件的焊盤形成工藝包括如下步驟首先，在半導(dǎo)體基底上形成導(dǎo)電層，其中所述導(dǎo) 電層的材質(zhì)可以是鋁或鋁合金中的一種或其組合；接著，刻蝕所述導(dǎo)電層以形成焊盤圖 形；然后，在已經(jīng)形成有焊盤圖形的導(dǎo)電層上形成鈍化層，所述鈍化層具有暴露出部分 所述焊盤圖形的開口。然而，在半導(dǎo)體器件的制造過程中，焊盤表面經(jīng)常會被殘留物 (residues)或污染物(contamination)所影響，導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的可靠性降低，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn) 品的良率下降。因此，必須對焊盤表面的組分進(jìn)行有效的監(jiān)控?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常采用俄歇電子能譜(Auger electron spectroscopy，AES)來確定
焊盤表面的組分，從而判斷焊盤表面是否有殘留物或污染物。俄歇電子能譜為通過檢測 俄歇電子的能量來識別樣品表面元素組分的技術(shù)，其通過電子束轟擊樣品，激發(fā)出樣品 表面物質(zhì)的原子的內(nèi)層電子，外層電子向內(nèi)層躍遷過程中所釋放的能量，可能以X光的 形式放出，即產(chǎn)生特征X射線，也可能又使核外另一電子激發(fā)成為自由電子，這種自由 電子就是俄歇電子。對于一個原子來說，激發(fā)態(tài)原子在釋放能量時只能進(jìn)行一種發(fā)射 特征X射線或俄歇電子。原子序數(shù)大的元素，特征X射線的發(fā)射幾率較大，原子序數(shù)小 的元素，俄歇電子發(fā)射幾率較大，因此，俄歇電子能譜適用于輕元素的分析。俄歇電子 能量是發(fā)射出電子的元素所特有的，因此只要測定出俄歇電子的能量，對照現(xiàn)有的俄歇 電子能量圖表，即可確定樣品表面的成份。但是在對芯片表面的焊盤進(jìn)行俄歇電子能譜分析時，由于芯片中的大部分焊盤 未接地，且焊盤周圍的鈍化材料不是導(dǎo)電材料，因此使用電子束轟擊芯片會使其表面產(chǎn) 生一定的負(fù)電荷積累，從而會阻止俄歇電子從焊盤表面溢出，這就是俄歇電子能譜中的 荷電效應(yīng)(charging effect)。荷電效應(yīng)可導(dǎo)致俄歇電子能譜失真，嚴(yán)重的可能會導(dǎo)致不能 獲得所需俄歇電子能譜。現(xiàn)有技術(shù)中的消除荷電效應(yīng)的方法包括離子中和法、采用鋁箔法等，但各種方 法均各有缺點，如采用離子中和法中和焊盤表面積聚的負(fù)電荷時，由于時間不易掌握， 很容易最終又造成了正電荷聚集的荷電效應(yīng)，同時采用離子束轟擊芯片表面時也會對芯 片表面產(chǎn)生損傷，并且采用離子束中和法的成本比較高；而采用鋁箔等導(dǎo)電物質(zhì)包裹檢 測芯片的方法時，由于檢測芯片非常小，在包裹過程中很難定位，難以確保要分析的焊 盤區(qū)域被暴露出來，因此這種方法需要額外的輔助工具才能完成精細(xì)的定位，而相關(guān)輔 助工具的成本很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法，以解 決檢測樣品受到電子束照射時，在樣品表面形成荷電效應(yīng)，導(dǎo)致不能獲得所需俄歇電子 能譜或使得到的俄歇電子能譜失真的問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法，包 括以下步驟提供一原始檢測樣品，所述原始檢測樣品包括半導(dǎo)體基底、位于所述半導(dǎo)體基 底上的焊盤以及位于所述焊盤上的鈍化層，所述鈍化層具有暴露出部分所述焊盤的開 Π ；將所述原始檢測樣品上需進(jìn)行檢測分析的區(qū)域接地?？蛇x的，所述原始檢測樣品上需進(jìn)行檢測分析的區(qū)域為所述鈍化層或所述焊盤 或所述鈍化層和所述焊盤?？蛇x的，所述將所述原始檢測樣品上需進(jìn)行檢測分析的區(qū)域接地的步驟包括 使用可凝固的流動導(dǎo)體將所述需進(jìn)行檢測分析的區(qū)域與接地導(dǎo)體連接，之后使所述流動 導(dǎo)體凝固?？蛇x的，所述可凝固的流動導(dǎo)體為導(dǎo)電膠水?？蛇x的，所述接地導(dǎo)體為所述半導(dǎo)體基底上的焊盤中的接地焊盤。可選的，所述接地導(dǎo)體為俄歇電子能譜測試儀的樣品座。可選的，所述使用可凝固的流動導(dǎo)體將所述需進(jìn)行檢測分析的區(qū)域與接地導(dǎo)體 連接的步驟包括使用細(xì)針蘸取所述流動導(dǎo)體，點在需進(jìn)行檢測分析的區(qū)域附近，用所 述細(xì)針引導(dǎo)所述流動導(dǎo)體將所述需進(jìn)行檢測分析的區(qū)域與所述接地導(dǎo)體連接?？蛇x的，所述使所述流動導(dǎo)體凝固的步驟包括對所述流動導(dǎo)體進(jìn)行加熱，使其 凝固。本發(fā)明提供的俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法通過將樣品被測區(qū)域接地，可 有效消除進(jìn)行俄歇電子能譜檢測時樣品表面的荷電效應(yīng)，從而獲得準(zhǔn)確的俄歇電子能 譜。該樣品制備方法德操作簡單易行，無須大成本的投入即可取得明顯的有益效果。


圖1為本發(fā)明的一種俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法示意圖；圖2為本發(fā)明的另一種俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法示意圖。 圖3為未對原始檢測樣品進(jìn)行處理即進(jìn)行俄歇電子能譜測試后獲取的俄歇電子 能譜圖；圖4是采用本發(fā)明實施例所提供的檢測樣品制備方法后對檢測樣品進(jìn)行俄歇電 子能譜測試后獲取的俄歇電子能譜圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā) 明的具體實施方式
做詳細(xì)的說明。
本發(fā)明所述的俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法可利用多種替換方式實現(xiàn)，下 面是通過較佳的實施例來加以說明，當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實施例，本領(lǐng)域內(nèi)的 普通技術(shù)人員所熟知的一般的替換無疑涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。其次，本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行了詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為了便于 說明，示意圖不依一般比例局部放大，不應(yīng)以此作為對本發(fā)明的限定。請參閱圖1，圖1為本發(fā)明的一種俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法示意圖。如 圖1所示，一種俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法，包括以下步驟首先，提供一原始檢測樣品，所述原始檢測樣品包括半導(dǎo)體基底1、位于所述半 導(dǎo)體基底1上的焊盤以及位于所述焊盤上的鈍化層(圖中未示)，所述鈍化層具有暴露出 部分所述焊盤的開口。其中，所述焊盤中具有接地的焊盤，所述半導(dǎo)體基底1中形成有 半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)。所述焊盤的材質(zhì)可以為鋁或鋁合金中的一種或其組合。圖1中，焊盤 3為接地的焊盤，而焊盤2則為未接地的需通過俄歇電子能譜對其表面成分進(jìn)行檢測的焊盤。其次，使用可凝固的流動導(dǎo)體4將所述的未接地焊盤2與接地焊盤3連接。所 述可凝固的流動導(dǎo)體可采用導(dǎo)電膠水。連接所述未接地焊盤2和接地焊盤3時，將所述 原始檢測樣品放置于光學(xué)顯微鏡下，用細(xì)針，如廢舊探針蘸取一點導(dǎo)電膠水，點在需要 分析的未接地焊盤2附近。由于導(dǎo)電膠水具有一定的流動性，借助光學(xué)顯微鏡的放大觀 察作用，使用所述細(xì)針引導(dǎo)導(dǎo)電膠水將未接地焊盤2和接地焊盤3連接。最后，對所述流動導(dǎo)體4進(jìn)行加熱，使所述流動導(dǎo)體4凝固。所述加熱方法可 以是將所述檢測樣品放置在加熱臺上或烤箱內(nèi)烘烤，使所述未接地焊盤2通過凝固后的 導(dǎo)電膠與所述接地焊盤3電性連通接地。請參閱圖2，圖2為本發(fā)明的另一種俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法示意圖。 如圖2所示，一種俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法，包括以下步驟首先，提供一原始檢測樣品，所述原始檢測樣品包括半導(dǎo)體基底1、位于所述半 導(dǎo)體基底1上的焊盤以及位于所述焊盤上的鈍化層(圖中未示)，所述鈍化層具有暴露出 部分所述焊盤的開口。其中，所述焊盤中無法確定是否有接地焊盤或無法確定接地焊盤 的具體位置，所述半導(dǎo)體基底1中形成有半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)。所述焊盤的材質(zhì)可以為鋁或 鋁合金中的一種或其組合。圖2中，焊盤2為未接地的需通過俄歇電子能譜對其表面成 分進(jìn)行檢測的焊盤。其次，使用可凝固的流動導(dǎo)體4將所述的未接地焊盤2與俄歇電子能譜測試儀的 導(dǎo)電接地的樣品座5相連。所述樣品座5為檢測樣品的承載裝置，進(jìn)行俄歇電子能譜測 試時，檢測樣品須放置于所述樣品座5上之后再通過俄歇電子能譜測試儀開始測試。所 述樣品座5為金屬接地的導(dǎo)體，可從俄歇電子能譜測試儀上取下或重新安裝在俄歇電子 能譜測試儀上。所述可加熱凝固的流動導(dǎo)體可采用導(dǎo)電膠水。連接所述未接地焊盤2與 樣品座5時，將所述樣品座5連同其承載著的所述原始檢測樣品放置于光學(xué)顯微鏡下，用 細(xì)針，如廢舊探針蘸取導(dǎo)電膠水，點在所述需要分析的未接地焊盤2附近，借助光學(xué)顯 微鏡的放大觀察作用，使用所述細(xì)針引導(dǎo)所述導(dǎo)電膠水將未接地焊盤2與樣品座5連接。最后，對所述流動導(dǎo)體4進(jìn)行加熱，使所述流動導(dǎo)體4凝固。所述加熱方法可 以是將所述檢測樣品連同所述樣品座5 —同放置在加熱臺上或烤箱內(nèi)烘烤，使所述未接地焊盤2通過凝固后的導(dǎo)電膠與所述樣品座5電性連通接地。 由于需通過俄歇電子能譜對其表面成分進(jìn)行檢測的焊盤2本身未接地，直接利 用電子束對其進(jìn)行轟擊進(jìn)而進(jìn)行俄歇電子能譜檢測時，焊盤2的表面必然積聚一定的負(fù) 電荷積累，從而會阻止俄歇電子從焊盤2的表面溢出，從而導(dǎo)致俄歇電子能譜失真或?qū)?致不能獲得所需俄歇電子能譜。本發(fā)明的俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法即是在對焊 盤2進(jìn)行俄歇電子能譜檢測之前，使焊盤2與接地的導(dǎo)體導(dǎo)通，從而在進(jìn)行俄歇電子能譜 檢測時，焊盤2表面由于電子束攻擊產(chǎn)生的負(fù)電荷能夠得到有效的疏導(dǎo)，不會產(chǎn)生負(fù)電 荷積累，保證了俄歇電子能夠從焊盤2的表面順利溢出，從而可產(chǎn)生準(zhǔn)確的俄歇電子能 譜對焊盤2表面的元素組分進(jìn)行分析。若所述原始檢測樣品的鈍化層上具有殘留物(residues)或污染物 (contamination),需要進(jìn)行俄歇電子能譜檢測分析時，則可用細(xì)針在所述殘留物或污染物 的四周點上所述可凝固的流動導(dǎo)體，借助光學(xué)顯微鏡的放大觀察作用，再使用所述細(xì)針 引導(dǎo)所述流動導(dǎo)體與接地導(dǎo)體連接，然后再使所述流動導(dǎo)體凝固，從而使所述鈍化層上 有殘留物或污染物的部分接地，改善俄歇電子能譜檢測分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。所述流動導(dǎo) 體同樣可以為導(dǎo)電膠水，所述接地導(dǎo)體可以為所述接地焊盤3或所述樣品座5，使所述流 動導(dǎo)體凝固的方法同樣可以是對所述流動導(dǎo)體進(jìn)行加熱，所述加熱方法可以是將所述檢 測樣品或?qū)⑺鰴z測樣品連同所述樣品座5 —同放置在加熱臺上或烤箱內(nèi)烘烤。請參考圖3至圖4，圖3為未對原始檢測樣品進(jìn)行處理即進(jìn)行俄歇電子能譜測試 后獲取的俄歇電子能譜圖，圖4是采用本發(fā)明實施例所提供的檢測樣品制備方法后對檢 測樣品進(jìn)行俄歇電子能譜測試后獲取的俄歇電子能譜圖。比較圖3和圖4可以明顯看出， 由于受荷電效應(yīng)的嚴(yán)重影響，未對原始檢測樣品進(jìn)行處理即進(jìn)行俄歇電子能譜測試后獲 取的俄歇電子能譜圖失真非常嚴(yán)重，無法針對該圖進(jìn)行元素組分分析，而采用本發(fā)明實 施例所提供的檢測樣品制備方法后對檢測樣品進(jìn)行俄歇電子能譜測試后獲取的俄歇電子 能譜圖中，各個俄歇電子峰均沒有產(chǎn)生移位和失真，并且非常清楚容易辨別。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的 精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的 范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法，包括以下步驟提供一原始檢測樣品，所述原始檢測樣品包括半導(dǎo)體基底、位于所述半導(dǎo)體基底上 的焊盤以及位于所述焊盤上的鈍化層，所述鈍化層具有暴露出部分所述焊盤的開口；將所述原始檢測樣品上需進(jìn)行檢測分析的區(qū)域接地。
2.如權(quán)利要求1所述的俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法，其特征在于，所述原始檢 測樣品上需進(jìn)行檢測分析的區(qū)域為所述鈍化層或所述焊盤或所述鈍化層和所述焊盤。
3.如權(quán)利要求1或2所述的俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法，其特征在于，所述將 所述原始檢測樣品上需進(jìn)行檢測分析的區(qū)域接地的步驟包括使用可凝固的流動導(dǎo)體將 所述需進(jìn)行檢測分析的區(qū)域與接地導(dǎo)體連接，之后使所述流動導(dǎo)體凝固。
4.如權(quán)利要求3所述的俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法，其特征在于，所述可凝固 的流動導(dǎo)體為導(dǎo)電膠水。
5.如權(quán)利要求3所述的俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法，其特征在于，所述接地導(dǎo) 體為所述半導(dǎo)體基底上的焊盤中的接地焊盤。
6.如權(quán)利要求3所述的俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法，其特征在于，所述接地導(dǎo) 體為俄歇電子能譜測試儀的樣品座。
7.如權(quán)利要求3中所述的俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法，其特征在于，所述使用 可凝固的流動導(dǎo)體將所述需進(jìn)行檢測分析的區(qū)域與接地導(dǎo)體連接的步驟包括使用細(xì)針 蘸取所述流動導(dǎo)體，點在需進(jìn)行檢測分析的區(qū)域附近，用所述細(xì)針引導(dǎo)所述流動導(dǎo)體將 所述需進(jìn)行檢測分析的區(qū)域與所述接地導(dǎo)體連接。
8.如權(quán)利要求3所述的俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法，其特征在于，所述使所述 流動導(dǎo)體凝固的步驟包括對所述流動導(dǎo)體進(jìn)行加熱，使其凝固。
全文摘要
本發(fā)明提供一種俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法，包括以下步驟提供一原始檢測樣品，所述原始檢測樣品包括半導(dǎo)體基底、位于所述半導(dǎo)體基底上的焊盤以及位于所述焊盤上的鈍化層，所述鈍化層具有暴露出部分所述焊盤的開口；將所述原始檢測樣品上需進(jìn)行檢測分析的區(qū)域接地。本發(fā)明提供的俄歇電子能譜檢測樣品的制備方法通過將樣品被測區(qū)域接地，可有效消除進(jìn)行俄歇電子能譜檢測時樣品表面的荷電效應(yīng)，從而獲得準(zhǔn)確的俄歇電子能譜。該樣品制備方法的操作簡單易行，無須大成本的投入即可取得明顯的有益效果。
文檔編號G01N23/227GK102023173SQ20091019557
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者張啟華, 趙燕麗, 高強 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司