專利名稱：制備半導(dǎo)體樣品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種制備用于TEM(透射電子顯微鏡) 觀察的具有大馬士革結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體樣品的方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，設(shè)計(jì)和制造的半導(dǎo)體器件尺寸和電路參數(shù)越來(lái)越小，相應(yīng)影響半導(dǎo)體器件的性能的因素也就越來(lái)越多。因此，在半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)過(guò)程中， 為使設(shè)計(jì)出來(lái)的半導(dǎo)體器件具有較高的可靠性和有效性，一般需要根據(jù)半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)方案制備相應(yīng)的半導(dǎo)體器件樣品，并對(duì)半導(dǎo)體器件樣品進(jìn)行有效性分析，進(jìn)而可根據(jù)有效性分析的結(jié)果，對(duì)半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，從而使根據(jù)半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)方案制造的半導(dǎo)體器件的可靠性和有效性得到充分的保證。在對(duì)半導(dǎo)體器件樣品進(jìn)行失效分析的過(guò)程中，往往會(huì)使用TEM來(lái)觀察半導(dǎo)體器件樣品。使用TEM對(duì)半導(dǎo)體器件樣品進(jìn)行觀察，可以直觀且準(zhǔn)確地找出半導(dǎo)體器件樣品中的缺陷，從而提高失效分析的精度和準(zhǔn)確性。在使用TEM對(duì)半導(dǎo)體器件樣品進(jìn)行觀察前，由于 TEM設(shè)備的要求，需要將半導(dǎo)體器件樣品進(jìn)行減薄處理，形成TEM觀察樣品。減薄處理通常有兩種手工研磨配合離子束減薄(Polish)和聚焦離子束減薄(FIB)。目前的半導(dǎo)體工藝中，普遍具有采用大馬士革工藝形成的大馬士革結(jié)構(gòu)。大馬士革結(jié)構(gòu)一般分為單大馬士革結(jié)構(gòu)和雙大馬士革結(jié)構(gòu)。如圖IA所示，為具有采用雙大馬士革工藝制作的雙大馬士革結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件100。前端器件結(jié)構(gòu)101上形成有金屬間介電層 (IMD) 102，金屬間介電層102的材料一般采用低k(介電常數(shù))材料，金屬間介電層102中具有由通孔103和溝道104構(gòu)成的雙大馬士革結(jié)構(gòu)。可選地，在通孔103和溝道104的內(nèi)表面，通常會(huì)形成阻擋層，以在后續(xù)工藝中作為金屬擴(kuò)散阻擋層使用。一般情況下，當(dāng)采用 TEM對(duì)具有雙大馬士革結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體樣品進(jìn)行分析時(shí)，對(duì)半導(dǎo)體器件100進(jìn)行減薄處理至特定厚度形成TEM觀察樣品，以符合TEM觀察的要求。但是減薄處理過(guò)程中，高能離子束和電子束會(huì)對(duì)金屬間介電層造成傷害，使其發(fā)生塌縮變形，如圖IB所示和IC所示。圖IB是現(xiàn)有技術(shù)采用聚焦離子束減薄制備的具有雙大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品的TEM圖，圖IC 是采用手工研磨配合離子束減薄制備的具有雙大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品的TEM圖。從圖中可以看出，由于金屬間介電層102的扭曲變形，直接導(dǎo)致整個(gè)半導(dǎo)體樣品發(fā)生了嚴(yán)重的扭曲變形，形成了扭曲變形區(qū)110。這種由于減薄處理帶來(lái)的TEM觀察樣品的缺陷，使得所觀察到的結(jié)果不能準(zhǔn)確地反應(yīng)半導(dǎo)體樣品的形貌，進(jìn)而使得這種觀察失去意義?，F(xiàn)有技術(shù)中，一般采用以下幾種方法來(lái)解決制備具有大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品時(shí)發(fā)生形變的問(wèn)題一種方法是通過(guò)改變金屬間介電層所使用的材料，來(lái)提高金屬間介電層的應(yīng)力，使其在高能離子束和電子束的作用下不容易發(fā)生變形。但是，改變金屬間介電層的材料以使其在高能離子束和電子束的作用下不容易發(fā)生變形，不僅在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)，并且相應(yīng)的成本很高，技術(shù)效果也并不理想，因而并不是一種可取的方法。另一種方法是對(duì)離子束減薄工藝進(jìn)行改進(jìn)，使其不會(huì)引發(fā)低介電材料層的扭曲變形，但是這種方法同樣在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)，并且相應(yīng)的成本很高，技術(shù)效果也并不理想。因此，如何有效地解決減薄處理對(duì)具有大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品造成的形變就成為亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式
部分中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。為解決減薄處理對(duì)具有大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品造成的形變的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種制備半導(dǎo)體樣品的方法，包括(a)提供前端器件結(jié)構(gòu)，所述前端器件結(jié)構(gòu)上具有金屬間介電層，所述金屬間介電層中具有大馬士革結(jié)構(gòu)；(b)在所述大馬士革結(jié)構(gòu)中和所述金屬間介電層上形成金屬層，所述金屬層高于所述金屬間介電層；(c)對(duì)步驟(b)形成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行減薄處理，形成所述半導(dǎo)體樣品。優(yōu)選地，還包括(d)在所述金屬層上形成阻擋層。優(yōu)選地，所述阻擋層的厚度為20 200納米。優(yōu)選地，所述阻擋層的材料是氮摻雜的碳化硅，氮化鉭或鉭。優(yōu)選地，所述大馬士革結(jié)構(gòu)為單大馬士革結(jié)構(gòu)或雙大馬士革結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述金屬層的材料為銅或鋁。優(yōu)選地，所述金屬層的高度大于所述金屬間介電層高度10 500納米。優(yōu)選地，所述減薄處理是研磨配合離子束減薄或聚焦離子束減薄。采用本發(fā)明的方法來(lái)制作具有大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品，能夠有效解決傳統(tǒng)工藝中的TEM觀察樣品減薄處理后其結(jié)構(gòu)發(fā)生扭曲變形的問(wèn)題，提高制備具有大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品的可靠性和準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高通過(guò)其觀測(cè)結(jié)構(gòu)所進(jìn)行的失效分析的準(zhǔn)確性和可靠性。并且本實(shí)施例的方法實(shí)施難度小、實(shí)施成本較低，具有很高的實(shí)用性。


本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，圖IA是現(xiàn)有技術(shù)中具有采用雙大馬士革工藝制作的雙大馬士革結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件；圖IB是現(xiàn)有技術(shù)采用聚焦離子束減薄制備的具有雙大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品的TEM圖；圖IC是現(xiàn)有技術(shù)中采用手工研磨配合離子束減薄制備的具有雙大馬士革結(jié)構(gòu)的 TEM觀察樣品的TEM圖；圖2A至2C是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的制備具有雙大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品的剖面示意圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的制備具有雙大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品采用聚焦離子束減薄處理后的TEM圖；圖;3B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的制備具有雙大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品采用手工研磨配合離子束減薄處理后的TEM圖；圖4A至4C是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的制備具有單大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品的剖面示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明制作具有大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品的流程圖。
具體實(shí)施例方式在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明可以無(wú)需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。為了徹底了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟，以便說(shuō)明本發(fā)明是如何解決制備具有大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品時(shí)發(fā)生扭曲變形的問(wèn)題。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下列說(shuō)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需要說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用以方便、清晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。應(yīng)當(dāng)了解，當(dāng)提到一層在另一層 “上”時(shí)，該層可以直接覆蓋在“另一層”上面，或者可以形成在覆蓋于“另一層”的一個(gè)或多個(gè)中間層之上。另外，還應(yīng)該理解，提到一層在兩個(gè)層“之間”時(shí)，它可以是在兩個(gè)層之間的唯一的層，也可以在這兩層之間設(shè)置一個(gè)或多個(gè)其他中間層。實(shí)旋例1如圖2A所示，提供前端器件結(jié)構(gòu)201。前端器件結(jié)構(gòu)201包括前序工藝中所形成的器件結(jié)構(gòu)，例如柵極、源極、漏極以及其它互連層等常規(guī)結(jié)構(gòu)，其它互連層的具體舉例為第一銅互連層202A和202B形成于前端器件結(jié)構(gòu)201內(nèi)并露出其上表面。前端器件結(jié)構(gòu) 201上形成有金屬間介電層203，形成方式可以是化學(xué)氣相沉積(CVD)法，材料可以選擇為低k材料，例如是摻氟二氧化硅等。金屬間介電層203中具有采用雙大馬士革工藝形成的通孔211A、211B和形成于通孔211A、211B正上方的溝道212，且通孔211A、211B分別位于第一銅互連層202A、202B的正上方，露出部分第一銅互連層202A和202B。如圖2B所示，在如圖2A所示的結(jié)構(gòu)中，即在通孔211A、211B和溝道212的內(nèi)表面形成第一阻擋層205，第一阻擋層205的材料一般選擇為TaN，厚度大約為2 15納米，形成方式可以選擇為PVD法。然后在第一阻擋層205上形成第二阻擋層206，第二阻擋層206 的材料選擇為與銅粘結(jié)度較強(qiáng)的材料，例如選擇為Ta，厚度大約為2 15納米，形成方式為 PVD 法。如圖2C所示，在如圖2B所示的結(jié)構(gòu)上，即在通孔211A、211B和溝道212中以及第二阻擋層206上形成金屬層207，為有效地使金屬層207充滿通孔211A、211B和溝道212， 金屬層207的材質(zhì)可以是填孔能力強(qiáng)、受應(yīng)力作用不易發(fā)生變形的任何金屬，例如材料可以選擇為銅或鋁。當(dāng)金屬層為鋁時(shí)，一般采用物理氣相沉積；當(dāng)金屬層為銅時(shí)，一般采用化學(xué)氣相沉積或電鍍。需要說(shuō)明的是，由于物理氣相沉積工藝、化學(xué)氣相沉積工藝和電鍍工藝屬于現(xiàn)有技術(shù)范疇，因此，為防止與本發(fā)明產(chǎn)生混淆，不對(duì)物理氣相沉積工藝、化學(xué)氣相沉積工藝和工藝的具體工藝步驟和參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。金屬層207的頂部要高于金屬間介電層212，高出的部分為10 500納米左右，這是為了避免金屬層207未完全填充通孔211A、 211B和溝道212的情況，且考慮了生產(chǎn)成本的問(wèn)題，以免浪費(fèi)過(guò)多的金屬?？蛇x地，還可以在金屬層上形成第三阻擋層，其厚度為20 200納米，用于防止金屬層207中的金屬原子擴(kuò)散到其它區(qū)域(未示出)。第三阻擋層的厚度越大，防止金屬層207中的金屬原子擴(kuò)散到其它區(qū)域的效果就越好。需要說(shuō)明的是，本優(yōu)選實(shí)施方式所給出的第三阻擋層的厚度為20 200納米的范圍，一方面考慮到有效地保證金屬層207中的金屬原子不會(huì)擴(kuò)散到其它區(qū)域，需要使第三阻擋層的厚度大于20納米，另一方面還考慮到無(wú)限增加第三阻擋層的厚度會(huì)提高生產(chǎn)成本，所以將第三阻擋層的厚度限定在200納米以下。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不考慮生產(chǎn)成本的前提下，第三阻擋層的厚度提高到200納米以上也應(yīng)納入本發(fā)明的范圍。第三阻擋層的材質(zhì)可以為氮摻雜的碳化硅，氮化鉭或鉭。由于第三阻擋層的作用是防止金屬層207中的金屬原子擴(kuò)散其它區(qū)域，因此金屬層上生成的阻擋層的材質(zhì)還可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的起阻擋金屬原子擴(kuò)散的作用的材質(zhì)，例如氮摻雜的碳化硅、氮化鉭或鉭。然后，采用上述實(shí)施例制作的TEM觀察樣品進(jìn)行減薄處理，完成整個(gè)具有雙大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM樣品的制作。根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)在雙大馬士革結(jié)構(gòu)中填充厚度高于金屬間介電層的金屬層以抵消在減薄處理中對(duì)金屬間介電層203產(chǎn)生的應(yīng)力，使得減薄處理后的TEM樣品不會(huì)發(fā)生形變，進(jìn)一步會(huì)使得TEM的觀察結(jié)果更加準(zhǔn)確。如圖3A為根據(jù)上述實(shí)施例制作的具有雙大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品采用聚焦離子束減薄處理后的TEM圖，如圖;3B為根據(jù)上述實(shí)施例制作的具有雙大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品采用手工研磨配合離子束減薄處理后的TEM 圖，從圖中可以看出，采用聚焦離子束減薄處理后的TEM觀察樣品，變形程度明顯減弱；而采用手工研磨配合離子束減薄方法處理后的TEM觀察樣品并未發(fā)生任何形變，可以證明本發(fā)明的方法取得了良好的技術(shù)效果。實(shí)施例2如圖4A所示，提供前端器件結(jié)構(gòu)401。前端器件結(jié)構(gòu)401包括前序工藝中所形成的器件結(jié)構(gòu)，例如柵極、源極、漏極以及其它互連層等常規(guī)結(jié)構(gòu)，其它互連層的具體舉例為第一銅互連層402形成于前端器件結(jié)構(gòu)401內(nèi)并露出其上表面。前端器件結(jié)構(gòu)401上形成有金屬間介電層403，形成方式可以是化學(xué)氣相沉積(CVD)法，材料可以選擇為低k(介電常數(shù))材料，例如是摻氟二氧化硅等。金屬間介電層403中具有采用單大馬士革工藝形成的通孔411。通孔411位于第一銅互連層402的正上方，露出部分第一銅互連層402。如圖4B所示，在如圖4A所示的結(jié)構(gòu)上，即在通孔411的內(nèi)表面形成第一阻擋層 404，第一阻擋層404的材料一般選擇為TaN，厚度大約為4 15納米，形成方式可以選擇為 PVD法。然后在第一阻擋層405上形成第二阻擋層406，第二阻擋層406的材料選擇為與銅粘結(jié)度較強(qiáng)的材料，例如選擇為Ta，厚度大約為4 15納米，形成方式為PVD法。如圖4C所示，在如圖4B所示的結(jié)構(gòu)上，即在通孔411中和第二阻擋層406上形成金屬層407，材料可以選擇為銅或鋁。為有效地使金屬層407充滿通孔411A，金屬層407的材質(zhì)可以是填孔能力強(qiáng)、受應(yīng)力作用不易發(fā)生變形的任何金屬，例如材料可以選擇為銅或鋁。當(dāng)金屬層407的材料選擇為鋁時(shí)，一般采用物理氣相沉積，當(dāng)金屬層407的材料選擇為銅時(shí)，一般采用化學(xué)氣相沉積或電鍍。需要說(shuō)明的是，由于物理氣相沉積工藝、化學(xué)氣相沉積工藝和電鍍工藝屬于現(xiàn)有技術(shù)范疇，因此，為防止與本發(fā)明產(chǎn)生混淆，不對(duì)物理氣相沉積工藝、化學(xué)氣相沉積工藝和工藝的具體工藝步驟和參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。金屬層407的頂部要高于金屬間介電層413，高出的部分為10 500納米左右，這是為了避免金屬層407未完全填充通孔411的情況，且考慮了生產(chǎn)成本的問(wèn)題，以免浪費(fèi)過(guò)多的金屬?？蛇x地，還可以在金屬層407上形成第三阻擋層，其厚度為20 200納米，用于防止金屬層407中的金屬原子擴(kuò)散到其它區(qū)域(未示出)。第三阻擋層的厚度越大，防止金屬層407中的金屬原子擴(kuò)散到其它區(qū)域的效果就越好。需要說(shuō)明的是，本優(yōu)選實(shí)施方式所給出的第三阻擋層的厚度為20 200納米的范圍，一方面考慮到有效地保證金屬層407中的金屬原子不會(huì)擴(kuò)散到其它區(qū)域，需要使第三阻擋層的厚度大于20納米，另一方面還考慮到無(wú)限增加第三阻擋層的厚度會(huì)提高生產(chǎn)成本，所以將第三阻擋層的厚度限定在200納米以下。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不考慮生產(chǎn)成本的前提下，第三阻擋層的厚度提高到200納米以上也應(yīng)納入本發(fā)明的范圍。第三阻擋層的材質(zhì)可以為氮摻雜的碳化硅，氮化鉭或鉭。 由于第三阻擋層的作用是防止金屬層407中的金屬原子擴(kuò)散其它區(qū)域，因此金屬層上生成的阻擋層的材質(zhì)還可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的起阻擋金屬原子擴(kuò)散的作用的材質(zhì)，例如氮摻雜的碳化硅、氮化鉭或鉭。然后，采用上述實(shí)施例制作的TEM觀察樣品進(jìn)行減薄處理，完成整個(gè)具有雙大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM樣品的制作。本發(fā)明中所采用的減薄處理可以包括手工研磨配合離子束減薄。研磨配合離子束減薄適合區(qū)域面積大于40微米X40微米的TEM觀察樣品，在通過(guò)研磨配合離子束減薄對(duì)TEM觀察樣品進(jìn)行減薄處理時(shí)，離子束電壓一般控制在5KV以下。需要說(shuō)明的是，手工研磨配合離子束減薄工藝屬于現(xiàn)有技術(shù)范疇，因此，為防止與本發(fā)明產(chǎn)生混淆，不對(duì)所采用的手工研磨配合離子束減薄工藝的具體參數(shù)和具體工藝要求進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。優(yōu)選地，減薄處理也可以包括聚焦離子束減薄。聚焦離子束減薄適合區(qū)域面積大于100納米X 100納米的TEM觀察樣品，在通過(guò)聚焦離子束減薄對(duì)TEM觀察樣品進(jìn)行減薄處理時(shí)，離子束電壓一般控制在30KV以下。需要說(shuō)明的是，聚焦離子束減薄工藝屬于現(xiàn)有技術(shù)范疇，因此，為防止與本發(fā)明產(chǎn)生混淆，不對(duì)所采用的聚焦離子束減薄的具體參數(shù)和具體工藝要求進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。采用本發(fā)明的方法來(lái)制作具有大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品，能夠有效解決傳統(tǒng)工藝中的TEM觀察樣品減薄處理后其結(jié)構(gòu)發(fā)生扭曲變形的問(wèn)題，提高制備具有大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品的可靠性和準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高通過(guò)其觀測(cè)結(jié)構(gòu)所進(jìn)行的失效分析的準(zhǔn)確性和可靠性。并且本實(shí)施例的方法實(shí)施難度小、實(shí)施成本較低，具有很高的實(shí)用性。圖5為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例制作具有大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品的流程圖。在步驟501中，提供前端器件結(jié)構(gòu)，前端器件結(jié)構(gòu)上具有金屬間介電層，金屬間介電層中具有大馬士革結(jié)構(gòu)。在步驟502中，在大馬士革結(jié)構(gòu)中和金屬間介電層上形成金屬層，金屬層高于金屬間介電層。在步驟503中，對(duì)步驟502所形成的整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行減薄處理，形成具有大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品。本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說(shuō)明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書(shū)及其等效范圍所界定。
權(quán)利要求
1.一種制備半導(dǎo)體樣品的方法，包括(a)提供前端器件結(jié)構(gòu)，所述前端器件結(jié)構(gòu)上具有金屬間介電層，所述金屬間介電層中具有大馬士革結(jié)構(gòu)；(b)在所述大馬士革結(jié)構(gòu)中和所述金屬間介電層上形成金屬層，所述金屬層高于所述金屬間介電層；(c)對(duì)步驟(b)形成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行減薄處理，形成所述半導(dǎo)體樣品。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括(d)在所述金屬層上形成阻擋層。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述阻擋層的厚度為20 200納米。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述阻擋層的材料是氮摻雜的碳化硅，氮化鉭或鉭。
5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述大馬士革結(jié)構(gòu)為單大馬士革結(jié)構(gòu)或雙大馬士革結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述金屬層的材料為銅或鋁。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述金屬層的高度大于所述金屬間介電層高度10 500納米。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述減薄處理是研磨配合離子束減薄或聚焦離子束減薄。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種制備半導(dǎo)體樣品的方法，包括(a)提供前端器件結(jié)構(gòu)，前端器件結(jié)構(gòu)上具有金屬間介電層，金屬間介電層中具有大馬士革結(jié)構(gòu)；(b)在大馬士革結(jié)構(gòu)中和金屬間介電層上形成金屬層，金屬層高于金屬間介電層；(c)對(duì)步驟(b)形成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行減薄處理，形成半導(dǎo)體樣品。采用本發(fā)明的方法來(lái)制作具有大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品，能夠有效解決傳統(tǒng)工藝中的TEM觀察樣品減薄處理后其結(jié)構(gòu)發(fā)生扭曲變形的問(wèn)題，提高制備具有大馬士革結(jié)構(gòu)的TEM觀察樣品的可靠性和準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高通過(guò)其觀測(cè)結(jié)構(gòu)所進(jìn)行的失效分析的準(zhǔn)確性和可靠性。并且本實(shí)施例的方法實(shí)施難度小、實(shí)施成本較低，具有很高的實(shí)用性。
文檔編號(hào)H01L21/768GK102384865SQ201010274979
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者何偉業(yè), 龐凌華, 王玉科, 陳柳, 齊瑞娟 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司