工艺偏差检测电路与工艺偏差检测方法技术

本公开提供一种工艺偏差检测电路与工艺偏差检测方法，所述工艺偏差检测电路设置在芯片中，包括：第一环形振荡器，所述第一环形振荡器的相邻两个反相器之间均设置有第一数量的预设种类的辅助元件；第二环形振荡器，所述第二环形振荡器的相邻两个反相器之间均设置有第二数量的所述预设种类的辅助元件，所述第二数量大于所述第一数量；所述第一环形振荡器的反相器的数量、晶体管的种类和尺寸与所述第二环形振荡器的反相器的数量、晶体管的种类和尺寸相同，所述辅助元件的种类和连接方式与所述芯片的待测元件参数对应。本公开实施例可以检测芯片中多种参数的工艺偏差情况。测芯片中多种参数的工艺偏差情况。测芯片中多种参数的工艺偏差情况。

【技术实现步骤摘要】
工艺偏差检测电路与工艺偏差检测方法


[0001]本公开涉及集成电路制造
，具体而言，涉及一种用于检测芯片的工艺偏差检测电路与工艺偏差检测方法。

技术介绍

[0002]芯片出厂前需要测量多种参数，以获得制造工艺数据，例如工艺偏差情况，在进行质量检测的同时为后续改进设备和工艺提供数据支持。
[0003]相关技术中，通常测量晶体管的延迟时间来测量芯片的工艺角数据，但是无法进一步测量其他参数的工艺偏差情况，例如晶体管的栅极电容工艺偏差情况、传输门电阻工艺偏差情况或者芯片中各金属层的电阻的工艺偏差情况等。因此，需要一种能够测量更多种类参数的工艺偏差检测电路和工艺偏差检测方法。
[0004]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]本公开的目的在于提供一种工艺偏差检测电路与工艺偏差检测方法，用于至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致无法测量芯片更多参数的工艺偏差情况的问题。
[0006]根据本公开的第一方面，提供一种工艺偏差检测电路，所述工艺偏差检测电路设置在芯片中，包括：
[0007]第一环形振荡器，所述第一环形振荡器的相邻两个反相器之间均设置有第一数量的预设种类的辅助元件；
[0008]第二环形振荡器，所述第二环形振荡器的相邻两个反相器之间均设置有第二数量的所述预设种类的辅助元件，所述第二数量大于所述第一数量；
[0009]所述第一环形振荡器的反相器的数量、晶体管的种类和尺寸与所述第二环形振荡器的反相器的数量、晶体管的种类和尺寸相同，所述辅助元件的种类和连接方式与所述芯片的待测元件参数对应。
[0010]在本公开的一个示例性实施例中，所述待测元件参数包括晶体管栅极电容，所述预设种类的辅助元件为负载反相器，所述第一环形振荡器的每个反相器的输出端均连接第一数量个所述负载反相器的输入端，所述第二环形振荡器的每个反相器的输出端均连接第二数量个所述负载反相器的输入端，每个所述负载反相器的输出端均浮空。
[0011]在本公开的一个示例性实施例中，所述待测元件参数包括传输门等效电阻，所述辅助元件为传输门，所述第一环形振荡器的相邻两个反相器之间均串联有第一数量的所述传输门，所述第二环形振荡器的相邻两个反相器之间均串联有第二数量的所述传输门。
[0012]在本公开的一个示例性实施例中，所述辅助元件的晶体管种类与所述反相器的晶体管种类相同。
[0013]在本公开的一个示例性实施例中，所述辅助元件的晶体管种类与所述反相器的晶体管种类不完全相同。
[0014]根据本公开的第二方面，提供一种工艺偏差检测电路，所述工艺偏差检测电路设置在芯片中，包括：
[0015]第一环形振荡器，所述第一环形振荡器的相邻两个反相器均通过第一导线连接，所述第一导线由所述芯片的第i金属层的金属构成，i≥1；
[0016]第二环形振荡器，所述第二环形振荡器的相邻两个反相器均通过第二导线连接，所述第二导线包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分为所述第一导线，所述第二部分由连接所述芯片的所述第i金属层和第i+1金属层的通孔金属构成，所述第三部分由所述第i+1金属层的金属构成；
[0017]所述第一环形振荡器的反相器的数量、晶体管的种类和尺寸与所述第二环形振荡器的反相器的数量、晶体管的种类和尺寸相同。
[0018]在本公开的一个示例性实施例中，所述第二环形振荡器的反相器之间的间距大于所述第一环形振荡器的反相器之间的间距。
[0019]在本公开的一个示例性实施例中，所述第二环形振荡器的反相器之间的间距等于所述第一环形振荡器的反相器之间的间距。
[0020]根据本公开的第三方面，提供一种工艺偏差检测方法，应用于如上所述的工艺偏差检测电路，包括：
[0021]获取M个芯片中每个所述芯片对应的所述第一环形振荡器的第一实测振荡周期和所述第二环形振荡器的第二实测振荡周期，所述M个芯片对应同一晶圆，所述M个芯片中的所述第一环形振荡器均相同，所述第二环形振荡器均相同，M≥1；
[0022]将每个所述芯片的所述第二实测振荡周期与所述第一实测振荡周期之差确定为每个所述芯片的实测振荡周期差值；
[0023]根据所述M个芯片的M个实测振荡周期差值确定基准振荡周期差值；
[0024]根据所述基准振荡周期差值和目标芯片的所述实测振荡周期差值确定所述目标芯片的待测元件参数的工艺偏差检测结果。
[0025]在本公开的一个示例性实施例中，所述根据所述基准振荡周期差值和目标芯片的所述实测振荡周期差值确定所述目标芯片的待测元件参数的工艺偏差检测结果包括：
[0026]获取所述目标芯片的所述实测振荡周期差值与所述基准振荡周期差值的差；
[0027]在所述差大于零时，判断所述目标芯片的待测元件参数偏大；
[0028]在所述差小于零时，判断所述目标芯片的待测元件参数偏小；
[0029]在所述差等于零时，判断所述目标芯片的待测元件参数标准。
[0030]在本公开的一个示例性实施例中，所述根据所述M个芯片的M个实测振荡周期差值确定基准振荡周期差值包括：
[0031]将所述M个实测振荡周期差值的平均值设置为所述基准振荡周期差值。
[0032]根据本公开的第四方面，提供一种工艺偏差检测方法，应用于如上所述的工艺偏差检测电路，包括：
[0033]获取M个芯片中每个所述芯片对应的所述第一环形振荡器的第一实测振荡周期和所述第二环形振荡器的第二实测振荡周期，所述M个芯片对应同一晶圆，所述M个芯片中的
所述第一环形振荡器均相同，所述第二环形振荡器均相同，M≥1；
[0034]将每个所述芯片的所述第二实测振荡周期和所述第一实测振荡周期的差值确定为每个所述芯片的实测振荡周期差值；
[0035]根据所述M个芯片的M个实测振荡周期差值确定基准振荡周期差值；
[0036]根据所述基准振荡周期差值和目标芯片的所述实测振荡周期差值确定所述通孔金属和所述第i+1金属层的金属的电阻的工艺偏差检测结果。
[0037]在本公开的一个示例性实施例中，所述根据所述基准振荡周期差值和目标芯片的所述实测振荡周期差值确定所述通孔的金属和所述第i+1金属层的金属的电阻的工艺偏差检测结果包括：
[0038]获取所述目标芯片的所述实测振荡周期差值与所述基准振荡周期差值的差；
[0039]在所述差大于零时，判断所述目标芯片的所述通孔的金属和所述第i+1金属层的金属的电阻偏大；
[0040]在所述差小于零时，判断所述目标芯片的所述通孔的金属和所述第i+1金属层的金属的电阻偏小；
[0041]在所述差等于零时，判断所述目标芯片的所述通孔的金属和所述第i+1金属层的金属的电阻标准。
[0042]在本公开的一个示例性实施例中，所述根据所述M个芯片的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工艺偏差检测电路，其特征在于，所述工艺偏差检测电路设置在芯片中，包括：第一环形振荡器，所述第一环形振荡器的相邻两个反相器之间均设置有第一数量的预设种类的辅助元件；第二环形振荡器，所述第二环形振荡器的相邻两个反相器之间均设置有第二数量的所述预设种类的辅助元件，所述第二数量大于所述第一数量；所述第一环形振荡器的反相器的数量、晶体管的种类和尺寸与所述第二环形振荡器的反相器的数量、晶体管的种类和尺寸相同，所述辅助元件的种类和连接方式与所述芯片的待测元件参数对应。2.如权利要求1所述的工艺偏差检测电路，其特征在于，所述待测元件参数包括晶体管栅极电容，所述预设种类的辅助元件为负载反相器，所述第一环形振荡器的每个反相器的输出端均连接第一数量个所述负载反相器的输入端，所述第二环形振荡器的每个反相器的输出端均连接第二数量个所述负载反相器的输入端，每个所述负载反相器的输出端均浮空。3.如权利要求1所述的工艺偏差检测电路，其特征在于，所述待测元件参数包括传输门等效电阻，所述辅助元件为传输门，所述第一环形振荡器的相邻两个反相器之间均串联有第一数量的所述传输门，所述第二环形振荡器的相邻两个反相器之间均串联有第二数量的所述传输门。4.如权利要求1～3任一项所述的工艺偏差检测电路，其特征在于，所述辅助元件的晶体管种类与所述反相器的晶体管种类相同。5.如权利要求1～3任一项所述的工艺偏差检测电路，其特征在于，所述辅助元件的晶体管种类与所述反相器的晶体管种类不完全相同。6.一种工艺偏差检测电路，其特征在于，所述工艺偏差检测电路设置在芯片中，包括：第一环形振荡器，所述第一环形振荡器的相邻两个反相器均通过第一导线连接，所述第一导线由所述芯片的第i金属层的金属构成，i≥1；第二环形振荡器，所述第二环形振荡器的相邻两个反相器均通过第二导线连接，所述第二导线包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分为所述第一导线，所述第二部分由连接所述芯片的所述第i金属层和第i+1金属层的通孔金属构成，所述第三部分由所述第i+1金属层的金属构成；所述第一环形振荡器的反相器的数量、晶体管的种类和尺寸与所述第二环形振荡器的反相器的数量、晶体管的种类和尺寸相同。7.如权利要求6所述的工艺偏差检测电路，其特征在于，所述第二环形振荡器的反相器之间的间距大于所述第一环形振荡器的反相器之间的间距。8.如权利要求6所述的工艺偏差检测电路，其特征在于，所述第二环形振荡器的反相器之间的间距等于所述第一环形振荡器的反相器之间的间距。9.一种工艺偏差检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1～5任一项所述的工艺偏差检测电路，包括：获取M个芯片中每个所述芯片对应的所述第一环形振荡器的第一实测振荡周期和所述第二环形振荡器的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓升成，许家齐，邱安平，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：