CN108918552A - 一种失效分析定位方法 - Google Patents

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翁浚婧
黄楚楚
李金�
纪晓娜
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    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects

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Abstract

本发明公开了一种失效分析定位方法，其属于半导体领域的技术，包括：步骤S1，预先在所述重复性结构区域设置一目标区域；步骤S2，以所述目标区域为中心在所述被测芯片表面设置一点阵图形，所述点阵图形中的组成点的面积和所述组成点与所述目标区域之间的距离成正相关；步骤S3，对所述目标区域进行失效分析以定位所述目标区域中的失效点，在进行所述失效分析之前根据所述点阵图形定位所述目标区域。该技术方案的有益效果是：本发明能够减少抓取失效点的时间，以便快速的进行失效分析，提高了失效分析的效率，实现了对芯片上的重复性结构区域中的失效点的快速定位与分析。

Description

一种失效分析定位方法
技术领域
本发明涉及的是一种半导体领域的技术，具体是一种失效分析定位方法。
背景技术
失效分析是指产品失效后通过对产品以及其结构、使用和技术文件的***研究，从而鉴别失效模式，确定失效原因、机理以及失效演变的过程。集成电路在研制、生产和使用中都会发生失效，通过失效分析可以找到设计生产上的缺陷。
芯片的电学性能失效分析(EFA，Electrical Failure Analysis)是失效分析中的重要组成部分。
目前主流的EFA定位技术包括EMMI(Emission Microscope，微光显微镜)技术以及OBIRCH(Optical Beam Induce Resistance Change，光束感应材料电阻变化区测试)技术。
EMMI技术是利用在存在漏电、击穿、热载流子效应的半导体器件中，其失效点犹豫电致发光过程而产生发光现象。这些光子流通过收集和增强，再经过光学转换和图像处理，得到一张发光图像，将发光图像和器件表面的光学反射图像叠加，就能对失效点和缺陷进行定位。
OBIRCH技术经可测得不同材料在过激光束扫描后的阻值变化。用激光束扫描器件表面，激光束的部件能量转化为热量被器件如金属互连线吸收。如果互连线中存在缺陷或者空洞，这些失效区域附近的热量传导不同于其它完好区域，失效区域的热量不能迅速通过导线传导散开，这就导致了失效区域局部温度升高。根据材料的电阻温度系数，将热引起的电阻变化和电流/电压变化相关联，在将电流/电压变化与成像的像素亮度对应，最终得到OBIRCH像来进行失效定位。利用OBIRCH技术可以有效定位金属互连线中的短路/漏电、空洞以及高阻区。
但随着芯片集成度的提高以及金属层的不断增加，成像上的一个热点包含了上百个甚至更多个的晶体管，通过OBIRCH技术以及EMMI技术来准确的定位失效点的过程复杂且繁琐，需要花费大量的时间。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种失效分析定位方法。本发明预先在芯片表面的目标区域的周围设置一点阵图形，根据点阵图形中的组成点能够快速的定位目标区域，从而能够减少了抓取失效点的时间，以便快速的进行失效分析，提高了失效分析的效率，实现了对芯片上的重复性结构区域中的失效点的快速定位与分析。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明涉及一种失效分析定位方法，其中，适用于被测芯片的重复性结构区域，具体包括以下步骤：
步骤S1，预先在所述重复性结构区域设置一目标区域；
步骤S2，以所述目标区域为中心在所述被测芯片表面设置一点阵图形，所述点阵图形中的组成点的面积和所述组成点与所述目标区域之间的距离成正相关；
步骤S3，对所述目标区域进行失效分析以定位所述目标区域中的失效点，在进行所述失效分析之前根据所述点阵图形定位所述目标区域。
优选的，该失效分析定位方法，其中，所述点阵图形中的所述组成点构成若干条呈直线形的带状区域，每一所述带状区域起点为所述目标区域。
优选的，该失效分析定位方法，其中，所述点阵图形包括两条相互垂直的所述带状区域。
优选的，该失效分析定位方法，其中，每一所述带状区域中的所述组成点的面积沿着背离所述目标区域的方向逐渐增大。
优选的，该失效分析定位方法，其中，每一所述带状区域中的相邻所述组成点之间的距离沿着背离所述目标区域的方向逐渐增大。
优选的，该失效分析定位方法，其中，所述点阵图形中的所述组成点的数量与所述目标区域的面积成负相关。
优选的，该失效分析定位方法，其中，所述组成点通过一激光器打印于所述待测芯片表面。
优选的，该失效分析定位方法，其中，所述组成点的形状为矩形或圆形。
优选的，该失效分析定位方法，其中，在所述步骤S3中，通过EMMI技术对所述目标区域进行所述失效分析。
优选的，该失效分析定位方法，其中，在所述步骤S3中，通过OBIRCH技术对所述目标区域进行所述失效分析。
上述技术方案的有益效果是：
本发明预先在芯片表面的目标区域的周围设置一点阵图形，根据点阵图形中的组成点能够快速的定位目标区域，从而能够减少了抓取失效点的时间，以便快速的进行失效分析，提高了失效分析的效率，实现了对芯片上的重复性结构区域中的失效点的快速定位与分析。
附图说明
图1为本发明的较佳的实施例中，一种失效分析定位方法流程示意图；
图2为本发明的较佳的实施例中，点阵图形的组成示意图；
图中：1重复性结构区域、2目标区域、3组成点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图1所示，本实施例涉及一种失效分析定位方法。
本发明的失效分析定位方法适用于被测芯片的重复性结构区域1，具体包括以下步骤：
步骤S1，预先在所述重复性结构区域1设置一目标区域2。
芯片的表面具有大量的相同或相似形状的结构的区域称为重复性结构区域1。在重复性结构区域1进行失效分析时，难以对有失效点的区域进行定位。
预先在重复性结构区域1设置一个目标区域2，多个目标区域2。在目标区域2通常包含有失效点。
目标区域2的形状可以有多种形状，在本实施例中，目标区域2为矩形，可以方便快速划分并设置目标区域2。
步骤S2，以所述目标区域2为中心在所述被测芯片表面设置一点阵图形，所述点阵图形中的组成点3的面积和所述组成点3与所述目标区域2之间的距离成正相关。
点阵图形中的组成点3可以为矩形或圆形。本实施例中，组成点3为圆形。
点阵图形具有多种形状，随着各个组成点3的在芯片表面的位置不同可以形成不同形状。无论具有什么形状，都可以根据组成点3的排布规律来定位中心处的目标区域2。
如图2所示，以目标区域2为中心在被测芯片表面设置于点阵图形。
目标区域2的上方设置三个组成点3，上方的三个组成点3在一条直线上，与目标区域2组成一条呈直线形的带状区域，目标区域2作为该带状区域的起点。
目标区域2的右侧设置三个组成点3，右侧的三个组成点3在一条直线上，与目标区域2组成一条呈直线形的带状区域，目标区域2作为该带状区域的起点。
较佳的实施例中，目标区域2的下方以及左侧也设有组成点3。
位于目标区域2的上方和右侧的组成点3共同组成了点阵图形，用于为目标区域2定位。目标区域2的左侧和上方的组成点3分别组成了一条带状区域，组成的两条带状区域相互垂直。
每一所述带状区域中的所述组成点3的面积沿着背离所述目标区域2的方向逐渐增大。当组成点3为圆形时，组成点3的面积直接反应在直径上，在目标区域2的右侧的三个组成点3的直径分别为D1、D2以及D3，D1、D2以及D3依次增大即D1＜D2＜D3。在目标区域2上方的组成点3的直径具有相同的特性。
每一所述带状区域中的相邻所述组成点3之间的距离沿着背离所述目标区域2的方向逐渐增大。目标区域2与右侧的第一个组成点3之间的距离为L1，相邻组成点3之间距离依次为L2和L3，则目标区域2测右侧三个组成点3满足L1＜L2＜L3。
所述点阵图形中的所述组成点3的数量与所述目标区域2的面积成负相关。当目标区域2较大时，则可以用较少较大的组成点3来构成点阵图形。当目标区域2较小时，则需要更多更小的组成点3来构成点阵图形，使得目标区域2更容易定位。
所有的组成点3都可以通过激光器来快速的打印。
步骤S3，对所述目标区域2进行失效分析以定位所述目标区域2中的失效点，在进行所述失效分析之前根据所述点阵图形定位所述目标区域2。
对目标区域2进行失效分析，可以采用EMMI技术或OBIRCH技术来进行。通过失效分析来获取目标区域2中的失效点。
通过点阵图形可以在较低的放大倍率下，准确的找到需要进行失效分析的区域，而不需要通过逐渐的增大放大倍率来逐渐寻找失效点。从而，提高了失效分析的效率。
本发明的失效分析定位方法，与现有技术相比：
本发明预先在芯片表面的目标区域的周围设置一点阵图形，根据点阵图形中的组成点能够快速的定位目标区域，从而能够减少了抓取失效点的时间，以便快速的进行失效分析，提高了失效分析的效率，实现了对芯片上的重复性结构区域中的失效点的快速定位与分析。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种失效分析定位方法，其特征在于，适用于被测芯片的重复性结构区域，具体包括以下步骤：
步骤S1，预先在所述重复性结构区域设置一目标区域；
步骤S2，以所述目标区域为中心在所述被测芯片表面设置一点阵图形，所述点阵图形中的组成点的面积和所述组成点与所述目标区域之间的距离成正相关；
步骤S3，对所述目标区域进行失效分析以定位所述目标区域中的失效点，在进行所述失效分析之前根据所述点阵图形定位所述目标区域。
2.根据权利要求1所述的失效分析定位方法，其特征在于，
所述点阵图形中的所述组成点构成若干条呈直线形的带状区域，每一所述带状区域起点为所述目标区域。
3.根据权利要求2所述的失效分析定位方法，其特征在于，
所述点阵图形包括两条相互垂直的所述带状区域。
4.根据权利要求2所述的失效分析定位方法，其特征在于，
每一所述带状区域中的所述组成点的面积沿着背离所述目标区域的方向逐渐增大。
5.根据权利要求2所述的失效分析定位方法，其特征在于，
每一所述带状区域中的相邻所述组成点之间的距离沿着背离所述目标区域的方向逐渐增大。
6.根据权利要求1所述的失效分析定位方法，其特征在于，
所述点阵图形中的所述组成点的数量与所述目标区域的面积成负相关。
7.根据权利要求1所述的失效分析定位方法，其特征在于，
所述组成点通过一激光器打印于所述待测芯片表面。
8.根据权利要求1所述的失效分析定位方法，其特征在于，
所述组成点的形状为矩形或圆形。
9.根据权利要求1所述的失效分析定位方法，其特征在于，
在所述步骤S3中，通过EMMI技术对所述目标区域进行所述失效分析。
10.根据权利要求1所述的失效分析定位方法，其特征在于，
在所述步骤S3中，通过OBIRCH技术对所述目标区域进行所述失效分析。
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