一种失效定位方法及电子设备技术

本发明专利技术提供了一种失效定位方法及电子设备。具体的，其通过利用当多晶硅栅极端接地后，不管探针施加的电压为正还是为负，与该多晶硅栅极端短接的有源区中的第一导电插塞可以始终保持导通状态，也就是说始终可以在形成的PicoCurrent图像上只能看到与多晶硅栅极短路的第一导电插塞的电信号的原理，将测量样品中的包含定位出的热点的多晶硅线路以及其周围的多条临近多晶硅线路所组成的区域进行FIB线路修改，即，使形成的该区域接地，然后再结合原子力显微镜形成该测量样品的皮安级电流图，便可根据该皮安级电流图中的亮光点，快速准确的定位出测量样品中的测试结构中所存在的有源区中的多晶硅栅极与位于其两侧的导电插塞因为短路，而导致漏电的缺陷位置。而导致漏电的缺陷位置。而导致漏电的缺陷位置。

【技术实现步骤摘要】
一种失效定位方法及电子设备


[0001]本专利技术涉及集成电路制造
，特别涉及一种失效定位方法及电子设备。

技术介绍

[0002]在半导体工艺中，通常需要设计各种测试结构来监控生产线上的各种半导体制程工艺问题，若通过对所述测试结构的监控过程中发生电性失效事件，则可以通过分析这些测试结构失效的原因，帮助线上解决制程工艺所存在的问题，进而促进半导体工艺的研发进程。
[0003]通常，对于一个测试结构进行失效分析，常规的失效分析流程包括：电性确认、失效位置定位，物性分析进而找到失效的根本原因；其中，失效位置定位是一个非常关键的步骤，目前，在半导体行业中常用的失效位置定位的手段可以大致分为：热发射显微镜(Thermal)、光子辐射显微镜(EMMI)、光致阻值改变显微镜(OBIRCH)、电子束致阻值改变显微镜(EBIRCH)等。
[0004]但随着半导体工艺技术越来越先进，用于测试的测试结构不仅面积大密度高也更加复杂，因此，很多测试结构由于失效造成的漏电变得很小，而引起失效发生的缺陷也变得很小，即，利用现有技术中所采用的常规失效位置定位分析手段是无法精确地定到测试结构上的失效位置的，或者定位难度大，定位精度不够。
[0005]因此，需要提出一种新的失效分析的方法，能够针对大面积密度高结构复杂的测试结构中，准确无误的定位到失效位置，以便于通过后续进一步地失效分析找到失效原因后，对失效的产品进行改善。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种失效定位方法及电子设备，以解决现有技术中无法精确地定到半导体结构或者其对应的测试结构中的有源区中的栅极与位于其两侧的用于电性连接其源漏极的导电插塞之间的漏电失效位置，以及其定位难度大、定位精度不够的技术问题。
[0007]第一方面，为解决上述技术问题，本专利技术提供一种失效定位方法，其至少可以包括如下步骤：
[0008]提供一测试结构，所述测试结构包括有源区、栅极区以及多条间隔设置且贯穿所述有源区和栅极区的多晶硅线路，而位于所述有源区所对应的每条所述多晶硅线路两侧还设置有多个第一导电插塞；
[0009]对所述测试结构进行电性失效分析，以确定所述测试结构中的漏电失效路径；
[0010]对确定出的所述漏电失效路径进行热点抓取，以定位所述热点，并对包含位于所述栅极区中的包含定位出的所述热点的多晶硅线路以及其周围的多条临近多晶硅线路的测试结构的测量样品进行FIB线路修补，以使所述包含定位出的所述热点的多晶硅线路与其两侧的位于所述有源区中的第一导电插塞处于导通状态；
[0011]采用原子力显微镜，获取包含所述热点的多晶硅线路的所述测量样品的皮安级电流图，并根据所述皮安级电流图定位出所述测量样品所对应的所述测试结构中所包含的漏电失效位置。
[0012]进一步的，所述测试结构还可以包括多个位于所述栅极区中的覆盖在所述多晶硅线路上的第二导电插塞。
[0013]进一步的，所述测试结构还可以包括覆盖在所述第一导电插塞和第二导电插塞上且用于外接测试焊盘的第一金属层。
[0014]进一步的，采用光致阻值改变显微镜和电子束致阻值变化模式，对确定出的漏电失效路径进行热点抓取。
[0015]进一步的，在定位出所述热点的步骤之后，且在对测量样品进行FIB线路修补的步骤之前，本专利技术所提供的所述失效定位方法还可以包括：去除所述第一金属层，以暴露出分布在所述有源区中的第一导电插塞和分布在所述栅极区中的第二金属插塞的顶面的步骤。
[0016]进一步的，对包含位于所述栅极区中的包含定位出的所述热点的多晶硅线路以及其周围的多条临近多晶硅线路的测试结构的测量样品进行FIB线路修补的步骤，具体可以包括：
[0017]将包含有定位出的所述热点的多晶硅线路设为目标多晶硅线路，并以该目标多晶硅线路为中心，沿横跨该目标多晶硅线路的方向，将位于所述栅极区中的该目标多晶硅线路以及其周围的多条多晶硅线路均进行接地处理。
[0018]进一步的，所述采用原子力显微镜，获取包含所述热点的多晶硅线路的所述测量样品的皮安级电流图的步骤，具体可以包括：
[0019]对所述有源区中的第一导电插塞施加一反向电压，以使所述测量样品中所包含的测试结构中的非漏电失效路径所对应的多晶硅线路与所述有源区所组成的PN结反向偏置；
[0020]利用原子力显微镜，形成所述皮安级电流图，其中所述皮安级电流图中的标亮区域与所述漏电失效位置所连接的第一导电插塞的电信号一一对应。
[0021]进一步的，在根据所述皮安级电流图定位出所述测量样品所对应的所述测试结构中所包含的漏电失效位置的步骤之后，本专利技术所提供的所述失效分析方法还可以包括：对所述测量样品中所包含的测试结构进行进一步的物性失效分析，以确定出所述漏电失效位置的失效原因的步骤。
[0022]进一步的，对所述测试结构进行电性失效分析，以确定所述测试结构中的漏电失效路径的步骤，具体可以包括：
[0023]通过所述测试焊盘对所述第一导电焊盘和第二导电焊盘提供一电压，以确定所述测试结构上发生短路失效问题的区域，并将所述发生短路失效问题的区域定义为所述漏电失效路径。
[0024]第二方面，基于与本专利技术的上述内容所描述的所述失效定位方法相同的专利技术构思，本专利技术还提供了一种电子设备，具体可以包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
[0025]存储器，用于存放计算机程序；
[0026]处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现第一方面任一所述的失效定位方法的步骤。
[0027]第三方面，基于与本专利技术的上述内容所描述的所述失效定位方法相同的专利技术构思，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面任一所述的失效定位方法的方法步骤。
[0028]第四方面，基于与本专利技术的上述内容所描述的所述失效定位方法相同的专利技术构思，本专利技术还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面任一所述的失效定位方法的方法步骤。
[0029]与现有技术相比，本专利技术技术方案至少具有如下有益效果之一：
[0030]在本专利技术提出的一种失效定位方法中，其通过利用当多晶硅栅极端接地后，不管探针施加的电压为正还是为负，与该多晶硅栅极端短接的有源区中的第一导电插塞可以始终保持导通状态，也就是说始终可以在形成的皮安级电流图(PicoCurrent图像)上只能看到与多晶硅栅极短路的第一导电插塞的电信号的原理，将测量样品中的包含定位出的热点的多晶硅线路以及其周围的多条临近多晶硅线路所组成的区域进行FIB线路修改，即，使形成的该区域接地，然后再结合原子力显微镜形成该测量样品的皮安级电流图，便可根据该皮安级电流图中的亮光点，快速准确的定位出测量样品中的测试结构中所存在的有源区中的多晶硅栅极与位于其两侧的导电插塞因为短路，而导致漏电的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种失效定位方法，其特征在于，至少包括如下步骤：提供一测试结构，所述测试结构包括有源区、栅极区以及多条间隔设置且贯穿所述有源区和栅极区的多晶硅线路，而位于所述有源区所对应的每条所述多晶硅线路两侧还设置有多个第一导电插塞；对所述测试结构进行电性失效分析，以确定所述测试结构中的漏电失效路径；对确定出的所述漏电失效路径进行热点抓取，以定位所述热点，并对包含位于所述栅极区中的包含定位出的所述热点的多晶硅线路以及其周围的多条临近多晶硅线路的测试结构的测量样品进行FIB线路修补，以使所述包含定位出的所述热点的多晶硅线路与其两侧的位于所述有源区中的第一导电插塞处于导通状态；采用原子力显微镜，获取包含所述热点的多晶硅线路的所述测量样品的皮安级电流图，并根据所述皮安级电流图定位出所述测量样品所对应的所述测试结构中所包含的漏电失效位置。2.如权利要求1所述的失效定位方法，其特征在于，所述测试结构还包括多个位于所述栅极区中的覆盖在所述多晶硅线路上的第二导电插塞。3.如权利要求2所述的失效定位方法，其特征在于，所述测试结构还包括覆盖在所述第一导电插塞和第二导电插塞上且用于外接测试焊盘的第一金属层。4.如权利要求1所述的失效定位方法，其特征在于，采用光致阻值改变显微镜和电子束致阻值变化模式，对确定出的漏电失效路径进行热点抓取。5.如权利要求3所述的失效定位方法，其特征在于，在定位出所述热点的步骤之后，且在对测量样品进行FIB线路修补的步骤之前，所述失效定位方法还包括：去除所述第一金属层，以暴露出分布在所述有源区中的第一导电插塞和分布在所述栅极区中的第二金属插塞的顶面。6.如权利要求5所述的失效定位方法，其特征在于，对包含位于所述栅极区中的包含定位出的所述热点的多晶硅线路以及其周围的多条临近多晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵新伟，邹雅，施鑫杰，段淑卿，高金德，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：