使用LayerProbe和OmniProbe 400制备高质量的TEM薄片和尖端分析
本文提出了一种测量TEM片层局部厚度和组成的新技术,并讨论了它在半导体器件失效分析中的应用。
了解影响器件良率、性能或可靠性的故障的根本原因对半导体制造过程是至关重要的。随着设备的缩小和几何图形变得越来越复杂,发现微妙的电气缺陷并将它们从设备中分离出来变得越来越困难。
半导体失效分析的一大挑战是找到真正失效的器件。光学技术,如光束诱导电阻变化(OBIRCH)给出了一个一般的区域,但通常没有单个设备的分辨率。即使在扫描电镜中,由于故障点位于被埋的地层中,因此可能无法实际看到。对于这些纳米级器件,电子束诱导电流(EBIC)和电子束吸收电流(EBAC)成像可以对器件的电响应进行可视化和绘图,甚至对于亚表面结构也是如此。全探针200和400实现的可复制纳米级定位允许用最小的器件特征进行电接触。这允许对电流产生的IC器件进行电气测试。
一旦定位到故障设备,通常需要将其隔离或移除以进行进一步的物理分析。这通常是通过提升过程来实现的,以访问埋藏的设备,并允许使用TEM进行高分辨率的调查。随着器件变得越来越小,这就变得越来越困难,提升必须在器件的长度范围内,更具体的位置,以减少对被加工晶圆的其余部分的影响。必须克服这些挑战,同时仍然满足故障分析行业苛刻的吞吐量要求。OP400为这些挑战提供了解决方案。压电驱动的运动允许定位精度到25纳米,允许在最小的特征上的位置特异性。这种小的步长还意味着电子图像中的流体运动,允许用户快速定位探头,并具有可重复性,从而减少了取出的时间。生产效率进一步提高了原位尖端交换,减少了尖端碰撞时的停机时间。
最后,将旋转作为OP400的标准,可以实现大量的样品几何形状,从而实现先进的制备技术,如背面稀释。这样的技术减少了样品中遮挡的影响,因此当样品最终到达TEM时,可以进行更高的分辨率分析。为了确保优化的薄片制备,OmniProbe可以与EDS和AZtec LayerProbe一起使用,以提供关于样品厚度和制造离子束引起的污染的反馈。
回到半导体、微电子和数据存储