[发明专利]观察铜通孔结构的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种观察铜通孔结构的方法。

背景技术

对于铜通孔(via)的侧壁阻挡层的观察，一般通过FIB的聚焦离子束制备透射电镜样品，然后将其放置铜栅上，最后将铜栅放置于透射电镜中对透射样品进行观察和分析,所以铜栅是传统的TEM分析样品的承载装置。

因为某些产品的阻挡层厚度非常薄，通常只有几个纳米，且由于通孔是圆孔状以及铜的影响，制备出来的透射样品在TEM里面很难清晰的观察出阻挡层的厚度。因此要将铜去除后才能得到非常清晰的阻挡层图片，但是传统的承载样品的铜栅是不能放入硝酸进行铜的去除，导致无法清晰的观察阻挡层的形貌，这是本领域技术人员所不愿意看到的。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明公开一种观察铜通孔结构的方法，其中，所述铜通孔结构包括铜通孔和设置于所述铜通孔侧壁的阻挡层，所述方法包括如下步骤：

提供所述铜通孔结构的TEM样品；

提供一硅基载体，所述硅基载体中设置有具有预定尺寸的通孔；

将所述TEM样品放置于所述通孔上并予以固定；

将固定有所述TEM样品的所述硅基载体放入透射电镜机台中观察所述铜通孔的形貌；

继续将固定有所述TEM样品的所硅基载体放入硝酸中去除铜后放入透射电镜机台中观察所述阻挡层的形貌。

上述的观察铜通孔结构的方法，其中，形成所述硅基载体的方法包括如下步骤：

提供一芯片载体，所述芯片载体包括硅衬底和位于所述硅衬底之上的第一金属层；

于所述芯片载体上制备孔洞；

继续对所述芯片载体进行抛光并对所述孔洞进行处理以得到具有所述预定尺寸的通孔，形成所述硅基载体。

上述的观察铜通孔结构的方法，其中，通过激光器于所述芯片载体上制备所述孔洞。

上述的观察铜通孔结构的方法，其中，所述抛光为化学抛光。

上述的观察铜通孔结构的方法，其中，采用聚焦离子束对所述孔洞进行处理得到具有所述预定尺寸的通孔。

上述的观察铜通孔结构的方法，其中，所述阻挡层的材质为钽或者氮化钽。

上述的观察铜通孔结构的方法，其中，根据所述TEM样品的尺寸确定所述通孔的尺寸。

上述的观察铜通孔结构的方法，其中，所述将所述TEM样品放置于所述通孔上并予以固定的步骤具体为：

通过拾取系统将所述TEM样品放置于所述通孔上；

将所述TEM样品固定于所述硅基载体上。

上述的观察铜通孔结构的方法，其中，通过金属将所述TEM样品固定于所述硅基载体上。

上述的观察铜通孔结构的方法，其中，所述金属为铂金。

上述发明具有如下优点或者有益效果：

本发明公开了一种观察铜通孔结构的方法，通过制作一定大小尺寸并包含特定尺寸通孔的硅基载体作为TEM(透射电镜)样品承载装置，并将需要观察的铜通孔结构的TEM样品放置于硅基载体的通孔之上并予以固定，可以对铜通孔结构的TEM样品进行多次拍摄，第一次拍摄可以得到铜通孔的整体形貌，去除铜后再次进行拍摄可以去除铜对阻挡层拍摄的干扰，得到清晰的阻挡层图片，从而可以清晰的观察到铜通孔结构的形貌。且该方法也适用于TEM样品的化学染色剂(stain)最佳时间的探索实验。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明实施例中观察铜通孔结构的方法的流程图；

图2～9是本发明实施例中观察铜通孔结构的方法的流程结构示意图；

图8b是图8aAA处的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。

本发明公开了一种观察铜通孔结构的方法，该铜通孔结构包括铜通孔和设置于铜通孔侧壁的阻挡层，具体的，该方法包括如下步骤：

提供铜通孔结构的TEM样品；

提供一硅基载体，硅基载体中设置有具有预定尺寸的通孔；

将TEM样品放置于通孔上并予以固定；

将固定有TEM样品的硅基载体放入透射电镜机台中观察铜通孔的形貌；

继续将固定有TEM样品的所硅基载体放入硝酸中去除铜后放入透射电镜机台中观察阻挡层的形貌。