本發(fā)明涉及透射電子顯微鏡樣品制作領域，特別涉及一種靜電釋放裝置及制造方法、聚焦離子束設備及使用方法。

背景技術：

集成電路的制造工藝是在襯底材料(如硅襯底)上，運用各種工藝形成不同“層”，并在選定的區(qū)域摻入離子以改變襯底材料的導電性能，形成半導體器件的過程。集成電路的制造工藝十分的復雜，是由多種單項工藝組合而成的。主要的單項工藝有：薄膜制備工藝、圖形轉移工藝和摻雜工藝。為了能夠滿足芯片復雜功能的運算的要求，芯片上電路圖形的關鍵尺寸不斷地縮小。當電路圖形的關鍵尺寸進入到20nm以下時，傳統(tǒng)意義上的光學檢測設備由于分辨率的限制較難捕捉到一些電路圖形的細小結構。特別是當電路圖形中的細小結構存在缺陷時，需要通過fib(focusedionbeam，聚焦離子束)設備對晶圓進行加工，以制作透射電子顯微鏡的樣品，再通過透射電子顯微鏡看清所述樣品，以分析和判斷缺陷發(fā)生的工藝。

采用fib設備制作透射電子顯微鏡的樣品的過程如下：首先，將晶圓置于fib設備的晶圓裝載臺上；然后，采用fib設備對晶圓進行加工，例如打薄晶圓或者切割晶圓，使需要通過透射電子顯微鏡看清的部分的晶圓與晶圓部分或者完全分割開來，為后續(xù)將樣品從晶圓中取出做準備，此處需要通過透射電子顯微鏡看清的部分的晶圓即為透射電子顯微鏡的樣品；之后，通過探針把金屬鎢焊接在樣品上；再然后，通過探針將金屬鎢從晶圓中取出，從而將與金屬鎢焊接在一起的樣品從晶圓中取出。一般，將晶圓上與fib設備的晶圓裝載臺相接觸的一面稱之為背面，晶圓上與背面相對的另一面稱之為正面，與晶圓的正面和背面相連接的面稱之為晶圓的側面。

申請人發(fā)現(xiàn)，采用fib設備制作透射電子顯微鏡的樣品的過程中，當晶圓的背面具有介電層，或者晶圓裝載臺與晶圓的背面接觸處有介電層時，晶圓中的靜電荷不易從晶圓中導出，導致晶圓中的靜電荷累積。因此，當通過探針把金屬鎢焊接在樣品上或者通過探針將金屬鎢從晶圓中取出時，容易發(fā)生尖端放電，導致制作的樣品由于受到損傷而失效。樣品失效后將影響通過透射電子顯微鏡看到的圖像，進而影響分析和判斷的結果。例如，分析電路圖形中的細小結構的缺陷形成的原因時，如若樣品失效，將無法分析和判斷導致所述缺陷形成的工藝。

因此，急需對聚焦離子束設備進行改進，以防止在樣品制作過程中發(fā)生尖端放電損傷樣品導致樣品失效。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種靜電釋放裝置及制造方法、聚焦離子束設備及使用方法，以解決在上述的樣品制作過程中發(fā)生尖端放電損傷樣品導致樣品失效的技術問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種靜電釋放裝置，用于釋放晶圓中的靜電荷，所述晶圓放置于聚焦離子束設備的晶圓裝載臺上；所述靜電釋放裝置包括：一固定器，所述固定器設置在所述晶圓裝載臺上，且所述固定器與所述晶圓裝載臺電連接；以及一連接件，所述連接件分別與所述固定器和放置于所述晶圓承載臺上的晶圓電連接。

可選的，所述連接件為沉積在所述晶圓的正面和所述固定器上的導電薄膜，所述導電薄膜覆蓋在部分所述晶圓的正面上。

可選的，所述連接件的材質為鉑或鎢。

可選的，所述固定器包括一彈性件和一限位件；所述彈性件的一端與所述晶圓裝載臺固定連接，所述彈性件的另一端與所述限位件固定連接；所述限位件與所述晶圓裝載臺電連接，所述限位件還與所述連接件電連接；所述彈性件用于擠壓所述限位件，使所述限位件抵壓所述晶圓的側面上。

可選的，所述限位件與所述晶圓裝載臺滑動連接。

可選的，所述固定器的數(shù)量為三個，且三個所述固定器呈等間距分布。

可選的，所述晶圓裝載臺為靜電吸盤。

本發(fā)明還提供一種上述的靜電釋放裝置的制造方法，包括：將固定器設置在晶圓裝載臺上，使固定器與晶圓裝載臺電連接；以及將連接件分別與晶圓裝載臺和晶圓電連接。

可選的，將連接件分別與晶圓裝載臺和晶圓電連接包括：通過化學氣相沉積的方式在所述晶圓的正面和所述固定器上沉積導電薄膜，以形成連接件。

本發(fā)明還一種聚焦離子束設備，所述聚焦離子束設備包括上述的靜電釋放裝置。

可選的，包括一靜電測量器、一探針和一控制器；所述靜電測量器分別與所述探針和所述控制器電連接，所述控制器接地；所述控制器用于控制所述探針移動；所述靜電測量器用于測量所述晶圓、所述探針和所述控制器的靜電荷；測量靜電荷時，所述探針與所述晶圓的正面相接觸。

本發(fā)明還提供一種上述的聚焦離子束設備的使用方法，所述聚焦離子束設備用于制作透射電子顯微鏡的樣品，所述方法包括：從晶圓中取出透射電子顯微鏡的樣品前，將探針與晶圓相接觸，以通過靜電測量器檢測晶圓、探針和控制器的靜電荷；以及當靜電荷在參考值以內(nèi)時，再將樣品從所述晶圓中取出。

本發(fā)明提供的一種靜電釋放裝置及制造方法、聚焦離子束設備及使用方法，通過在所述晶圓裝載臺上設置固定器，并使固定器與晶圓裝載臺電連接，并通過連接件分別與固定器和晶圓電連接，使得晶圓、連接件、固定器和晶圓裝載臺依次電連接，即使電荷可依次通過晶圓、連接件、固定器傳遞到晶圓裝載臺，從而當晶圓中有靜電荷時，可通過連接件、固定器傳遞到晶圓裝載臺上，從而有效避免了在用聚焦離子束設備制作透射電子顯微鏡樣品時，晶圓中累積的靜電荷引發(fā)尖端放電，損傷樣品，導致制作的樣品失效。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施例中一種靜電釋放裝置的截面示意圖；

圖2是本發(fā)明一實施例中一種靜電釋放裝置的俯視圖；

圖3是本發(fā)明一實施例中一種聚焦離子束設備的截面示意圖。

附圖標記說明如下：

10-晶圓裝載臺；

20-晶圓；

21-正面；

22-背面；

23-側面；

31-限位件；

32-連接件；

m-第一側邊；

n-第二側邊；

p-第三側邊；

33-彈性件；

40-靜電測量器；

50-探針；

60-控制器。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明提出的一種靜電釋放裝置及制造方法、聚焦離子束設備及使用方法作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。

圖1是本發(fā)明一實施例中一種靜電釋放裝置的截面示意圖。參考圖1，本實施例提供一種靜電釋放裝置。所述靜電釋放裝置用于釋放晶圓20中的靜電荷。所述晶圓20放置于聚焦離子束設備的晶圓裝載臺10上。所述靜電釋放裝置包括一固定器(圖中未示出)和一連接件。所述固定器設置在所述晶圓裝載臺10上，且所述固定器與所述晶圓裝載臺10電連接。所述連接件分別與所述固定器和放置于所述晶圓承載臺上的晶圓20電連接。通過在所述晶圓裝載臺10上設置固定器，并使固定器與晶圓裝載臺10電連接，并通過連接件32分別與固定器和晶圓20電連接，使得晶圓20、連接件32、固定器和晶圓裝載臺10依次電連接，即使電荷可依次通過晶圓20、連接件32、固定器傳遞到晶圓裝載臺10，從而當晶圓20中有靜電荷時，可通過連接件32、固定器傳遞到晶圓裝載臺10上，從而有效避免了在用聚焦離子束設備制作透射電子顯微鏡樣品時，晶圓中累積的靜電荷引發(fā)尖端放電，損傷樣品，導致制作的樣品失效。

優(yōu)選的，所述連接件為沉積在所述晶圓的正面和所述固定器上的導電薄膜，所述導電薄膜覆蓋在部分所述晶圓的正面上。采用導電薄膜與晶圓的正面和固定器電連接，這種電連接方式對晶圓的損傷小，且電連接穩(wěn)定性高。例如，可通過化學氣相沉積的方式在所述晶圓的正面和所述固定器上形成一層導電薄膜，以形成連接件。通過化學氣相沉積的方式沉積在晶圓的正面上的材料優(yōu)選為金屬導電材料，例如為鉑或鎢。本領域技術人員應知，一般情況下，晶圓的正面的導電性相較于晶圓的背面的導電性要好，因此，將連接件直接與晶圓的正面電連接(例如將連接件沉積在晶圓的正面上)，相較于將連接件與晶圓的背面電連接，靜電釋放的效果要好。當然，在其它的實施例中所述連接件還可以為導電片等其它導體。

圖2是本發(fā)明一實施例中一種靜電釋放裝置的俯視圖。具體的，參考圖2，所述連接件覆蓋在所述晶圓20的正面21的邊緣處。其中，部分的連接件32覆蓋在固定器上，部分的連接件32覆蓋在晶圓20的正面21上。

優(yōu)選的，連接件32靠近晶圓20中心處為小端，遠離晶圓20中心處的為大端，其中，沿著晶圓20的徑向，連接件32的寬度從小端到大端依次增大。由于連接件32的寬度沿著晶圓20的徑向從小端到大端依次增大，連接件32對流經(jīng)連接件32的靜電荷起到了導流的作用，便于靜電荷釋放。

具體的，參考圖2，所述連接件32在所述晶圓的正面上的形狀為三角弧形。所述連接件32由第一側邊m、第二側面n和第三側邊p圍成。其中，所述第二側面n和第三側邊p圍成的尖端為連接件32的小端，所述第一側邊m位于連接件32的大端，即三角弧形的底部。由于，所述第二側面n和第三側邊p圍成了尖端，利于引導靜電荷從連接件32的小端向連接件32的大端流動，便于晶圓20中的靜電荷釋放。

本實施例中，所述固定器的數(shù)量至少為一個，與之對應的所述連接件32的數(shù)量也為一個。優(yōu)選的，所述固定器的數(shù)量為三個，與之對應的所述連接件32的數(shù)量也為三個，且三個所述固定器和連接件32呈等間距分布。如此，便于均勻的導走晶圓上的靜電荷。如圖2所示，本實施例中所述固定器和所述連接件的數(shù)量還可以為四個，且四個所述固定器和連接件32呈等間距分布。

優(yōu)選的，參考圖1，所述固定器包括一限位件31和一彈性件33。所述彈性件33的一端與所述晶圓裝載臺10固定連接，所述彈性件33的另一端與所述限位件31固定連接。所述限位件31與所述晶圓裝載臺10電連接，所述限位件31與所述連接件32電連接。所述彈性件33用于擠壓所述限位件31，使所述限位件31抵壓所述晶圓20的側面上。此時，所述導電薄膜僅沉積在所述限位件31上。所述固定器通過限位件31與所述晶圓20的側面接觸實現(xiàn)電連接，在彈性件的作用下，使得所述限位件31與所述晶圓20接觸良好。當連接件為沉積在固定器上的導電薄膜時，一方面，可避免連接件穿過限位件31與晶圓20之間的縫隙沉積到晶圓裝載臺上，污染晶圓裝載臺；另一方面，也避免沉積在晶圓20和限位件31上的導電薄膜的連續(xù)性受到影響，導致連接件32與晶圓20接觸不良，或者連接件32與限位件31接觸不良，從而影響晶圓20中的靜電荷通過連接件32和固定器傳導到晶圓裝載臺10上。

具體的，所述限位件與所述晶圓裝載臺滑動連接。參考圖1，所述限位件31在彈性件33的作用下，可相對所述晶圓裝載臺10沿著靠近所述晶圓20的側面的方向滑動。

優(yōu)選的，所述限位件31的滑動方向與所述晶圓20的正面21或者晶圓的背面22平行，以便于所述彈性件33對所述限位件31施壓，使所述限位件31與所述晶圓20的側面23接觸良好。

本實施例中，所述限位件31的材質為導體，優(yōu)選為金屬。

進一步的，所述彈性件33為壓縮彈簧，所述彈性件33的伸縮方向與所述限位件31的滑動方向相同。如此，可便于彈性件33對限位件31施力，使限位件31和晶圓20的側面23接觸良好。

對于包括限位件31和彈性件33的固定器，當所述固定器均勻分布在晶圓上時，可使得多個限位件31施加到晶圓20上的力較為均勻，避免限位件31影響晶圓20放置到晶圓裝載臺10上的位置。應當可以理解，這種情況下，所述固定器也用于限定所述晶圓20的位置。

本實施例中，所述晶圓裝載臺10優(yōu)選為靜電吸盤。

本實施例中，所述晶圓20的背面22通常為介電層。所述晶圓裝載臺與所述晶圓的背面連接處可為導電層，也可以為介電層。所述晶圓裝載臺10可將從所述晶圓處傳導過來的靜電荷傳導出去，也可以避免所述晶圓中累積較多的靜電荷。

本實施例還提供一種上述的靜電釋放裝置的制造方法。所述靜電釋放裝置的制造方法包括：首先，將固定器設置在晶圓裝載臺上，使固定器與晶圓裝載臺電連接；其次，將連接件分別與晶圓裝載臺和晶圓電連接。

優(yōu)選的，將連接件分別與晶圓裝載臺和晶圓電連接包括，通過化學氣相沉積的方式在所述晶圓的正面和所述固定器上沉積導電薄膜，以形成連接件。

本實施例還提供一種聚焦離子束設備。圖3是本發(fā)明一實施例中一種聚焦離子束設備的截面示意圖。參考圖3，所述聚焦離子束設備包括：一靜電測量器40、一探針50和一控制器(圖中未示出)。所述靜電測量器40分別與所述探針50和所述控制器電連接。所述控制器接地。所述控制器用于控制所述探針50移動。所述靜電測量器40用于測量所述晶圓20、所述探針50和所述控制器的靜電荷。測量靜電荷時，所述探針50與所述晶圓20的正面相接觸。如此，可檢測晶圓中的靜電荷，降低了發(fā)生尖端放電的風險。應當可以理解，所述所述靜電測量器40分別與所述探針50和所述控制器電連接，因此可以測量所述晶圓20、所述探針50和所述控制器的靜電荷。如此，可檢測晶圓中的靜電荷，降低了發(fā)生尖端放電的風險。

本實施例還提供一種上述聚焦離子束設備的使用方法。所述聚焦離子束設備用于制作透射電子顯微鏡的樣品，所述方法包括：從晶圓中取出透射電子顯微鏡的樣品前，使探針與晶圓相接觸，以通過靜電測量器檢測晶圓、探針和控制器的靜電荷；當靜電荷在參考值以內(nèi)時，再將樣品從所述晶圓中取出。

上述描述僅是對本發(fā)明較佳實施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領域的普通技術人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權利要求書的保護范圍。