FR2817621A1 - METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING FAULTS, ESPECIALLY ELECTRIC, IN A SEMICONDUCTOR DEVICE - Google Patents

METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING FAULTS, ESPECIALLY ELECTRIC, IN A SEMICONDUCTOR DEVICE Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un appareil et un procédé pour la détection de défauts dans un dispositif semi-conducteur.Le dispositif semi-conducteur comporte plusieurs plots conducteurs (114) qui peuvent être formés, par exemple, entre des couches isolantes pour isoler les plots conducteurs de lignes conductrices (108) formées entre certains des plots conducteurs. Des électrons (e) et/ ou des trous (h) sont accumulés dans certains des plots conducteurs, par exemple sur la surface de ceux-ci. Un contraste associé à l'un des plots conducteurs est détecté sur la base d'émissions d'électrons secondaires depuis les plots conducteurs après l'accumulation des électrons et/ ou des trous. La présence de défauts est déterminée sur la base du contraste détecté.Domaine d'application : détection de défauts, notamment électriques, dans des dispositifs semi-conducteurs, etc.An apparatus and method for fault detection in a semiconductor device is provided. The semiconductor device has a plurality of conductive pads (114) which may be formed, for example, between insulating layers to isolate the conductive pads. conductive lines (108) formed between some of the conductive pads. Electrons (e) and / or holes (h) are accumulated in some of the conductive pads, for example on the surface thereof. Contrast associated with one of the conductive pads is detected based on secondary electron emissions from the conductive pads after the accumulation of electrons and / or holes. The presence of defects is determined on the basis of the contrast detected.Application area: detection of defects, especially electrical, in semiconductor devices, etc.

Description

L'invention concerne un appareil pour la détection de défauts dans unThe invention relates to an apparatus for detecting faults in a

dispositif semi-conducteur, et plus particulièrement un appareil pour la détection de défauts électriques dans un dispositif semi-conducteur, et des procédés pour l'utilisation de cet appareil.  semiconductor device, and more particularly an apparatus for detecting electrical faults in a semiconductor device, and methods for using this apparatus.

Pendant la fabrication de dispositifs semi-  During the manufacture of semi-automatic devices

conducteurs, divers défauts peuvent apparaître. Ces défauts peuvent provoquer de mauvais fonctionnements et des défaillances dans les dispositifs semi-conducteurs. Les défauts introduits pendant la fabrication des dispositifs peuvent généralement être divisés en deux catégories comprenant les défauts physiques, tels que des particules, qui provoquent une anomalie physique sur la surface d'un substrat semiconducteur, et les défauts électriques qui n'accompagnent pas les défauts physiques, mais provoquent une défaillance électrique dans un dispositif semi-conducteur. Les défauts physiques peuvent en général être détectés par du matériel classique d'observation d'images. Cependant, les défauts électriques ne peuvent pas être habituellement détectés par des appareils ordinaires  conductors, various faults may appear. These faults can cause malfunctions and failures in semiconductor devices. The defects introduced during the manufacturing of the devices can generally be divided into two categories comprising physical defects, such as particles, which cause a physical anomaly on the surface of a semiconductor substrate, and electrical defects which do not accompany the defects. physical, but cause electrical failure in a semiconductor device. Physical defects can generally be detected by conventional image observation equipment. However, electrical faults cannot usually be detected by ordinary devices

de détection de surface.surface detection.

Il est connu de tester des trous de contact pénétrant dans une région dopée d'un semi-conducteur entre des pièces d'écartement le long des parois de la structure empilée d'une électrode de grille formée en utilisant un appareil d'inspection à faisceau d'électrons. La surveillance en ligne pour déterminer si un trou de contact formé dans le substrat semi-conducteur est dans un état ouvert ou non est effectuée en utilisant l'appareil d'inspection à faisceau d'électrons. Si une couche de matière non attaquée (par exemple une couche d'oxyde ou de nitrure) est présente dans le trou de contact, les électrons primaires peuvent ne pas circuler convenablement jusqu'à substrat de silicium, en sorte que des électrons s'accumulent sur la surface de la couche de matière non attaquée. Une grande quantité d'électrons secondaires peut alors être émise de la surface du substrat de silicium. Suivant une différence entre les rendements d'émissions d'électrons secondaires, une image plus claire (blanche) ou plus sombre (noire) peut être affichée sur une partie o une grande quantité d'électrons secondaires sont émis, c'est-à-dire une partie o la couche de matière non attaquée est présente, en comparaison avec des parties o la couche de matière non attaquée n'est pas présente. Cependant, une telle approche peut ne pas détecter de façon fiable toutes les conditions d'absence d'attaque et est en outre exécutée avant le dépôt de  It is known to test contact holes penetrating a doped region of a semiconductor between spacers along the walls of the stacked structure of a gate electrode formed using a beam inspection apparatus electron. Online monitoring to determine whether a contact hole formed in the semiconductor substrate is in an open state or not is performed using the electron beam inspection apparatus. If a layer of unattacked material (for example an oxide or nitride layer) is present in the contact hole, the primary electrons may not circulate properly up to the silicon substrate, so that electrons accumulate on the surface of the layer of unattacked material. A large amount of secondary electrons can then be emitted from the surface of the silicon substrate. Depending on the difference between the secondary electron emission yields, a lighter (white) or darker (black) image can be displayed on a part where a large quantity of secondary electrons are emitted, i.e. say a part where the layer of unattacked material is present, in comparison with parts where the layer of unattacked material is not present. However, such an approach may not reliably detect all conditions of no attack and is further executed before the filing of

matière dans le trou de contact.material in the contact hole.

Il est donc souhaitable de disposer de procédés et d'appareils perfectionnés pour la détection de défauts électriques pendant la fabrication de dispositifs semi-conducteurs Des procédés et des appareils pour détecter des défauts dans un dispositif semi-conducteur comprenant une pluralité de plots conducteurs sont proposés conformément à diverses formes de réalisation de l'invention. Les procédés comprennent l'accumulation d'électrons dans des premiers plots de la pluralité de plots conducteurs et la détection d'un premier contraste entre les premiers plots conducteurs d'après des émissions d'électrons secondaires depuis les premiers plots conducteurs, après que des électrons se sont accumulés dans les premiers plots conducteurs. Des trous sont accumulés dans les premiers plots conducteurs et un second contraste est détecté entre ces premiers plots conducteurs sur la base d'émission d'électrons secondaires à partir des premiers plots conducteurs après que des trous se sont accumulés dans ces premiers plots conducteurs. On détermine si un défaut est présent dans l'un des plots conducteurs en se basant sur le premier contraste et le  It is therefore desirable to have improved methods and apparatuses for detecting electrical faults during the manufacture of semiconductor devices Methods and apparatuses for detecting faults in a semiconductor device comprising a plurality of conductive pads are provided in accordance with various embodiments of the invention. The methods include accumulating electrons in first pads of the plurality of conductive pads and detecting a first contrast between the first conductive pads based on secondary electron emissions from the first conductive pads, after electrons have accumulated in the first conductive pads. Holes are accumulated in the first conductive pads and a second contrast is detected between these first conductive pads on the basis of emission of secondary electrons from the first conductive pads after holes have accumulated in these first conductive pads. It is determined whether a defect is present in one of the conductive pads on the basis of the first contrast and the

second contraste.second contrast.

Dans d'autres formes de réalisation de l'invention, les opérations de détection comprennent l'application d'un faisceau d'électrons primaires aux premiers plots conducteurs. Les électrons et trous s'accumulant peuvent être accumulés à une surface des premiers plots conducteurs. Les électrons peuvent être accumulés par réglage à un premier niveau de l'énergie d'un faisceau d'électrons primaires appliqué aux premiers plots de contact et des trous peuvent être accumulés par réglage à un second niveau de l'énergie d'un faisceau d'électrons primaires appliqué aux premiers plots de contact. Les électrons et/ou les trous peuvent, en variante, être  In other embodiments of the invention, the detection operations include the application of a primary electron beam to the first conductive pads. The accumulating electrons and holes can be accumulated on a surface of the first conductive pads. Electrons can be accumulated by adjusting the energy of a primary electron beam at a first level applied to the first contact pads and holes can be accumulated by adjusting the energy of a primary beam at a second level primary electrons applied to the first contact pads. The electrons and / or the holes can, as a variant, be

accumulés en utilisant un générateur d'ions.  accumulated using an ion generator.

Dans d'autres formes de réalisation de l'invention, un premier contraste de tension associé à un premier des plots conducteurs est détecté et un second contraste de tension associé aux premiers plots conducteurs est détecté. Les opérations de détection peuvent comprendre en outre l'association soit d'une première image claire soit d'une première image sombre au premier des plots conducteurs sur la base du premier contraste de tension détecté et l'association d'une seconde image claire ou d'une seconde image sombre au premier des plots conducteurs sur la base du second contraste de tension détecté. Le contraste de tension peut être déterminé sur la base d'une valeur de référence. En variante, le contraste de tension peut être déterminé sur la base d'une comparaison d'émissions d'électrons secondaires depuis le premier des plots conducteurs et d'émissions d'électrons secondaires depuis au moins un autre des premiers plots de la pluralité de  In other embodiments of the invention, a first voltage contrast associated with a first of the conductive pads is detected and a second voltage contrast associated with the first conductive pads is detected. The detection operations may further comprise associating either a first clear image or a first dark image with the first of the conductive pads on the basis of the first voltage contrast detected and the association of a second clear image or from a second dark image to the first of the conductive pads on the basis of the second detected voltage contrast. The voltage contrast can be determined on the basis of a reference value. Alternatively, the voltage contrast can be determined based on a comparison of secondary electron emissions from the first of the conductive pads and secondary electron emissions from at least one of the first pads of the plurality of

plots conducteurs.conductive pads.

Dans d'autres formes de réalisation de l'invention, le fait de déterminer si des défauts sont présents peut comprendre la détermination de la présence d'un défaut électrique dû à une source de fuite à une jonction dans le premier des plots conducteurs lorsque le premier des plots conducteurs est associé à une première image sombre et à une seconde image claire. Il peut également être déterminé qu'un défaut électrique dû à une partie de contact non gravée entre le premier des plots de contact et un substrat semi-conducteur du dispositif semi-conducteur est présent dans le premier des plots conducteurs lorsque celui-ci est associé à une première image claire et à une seconde image sombre. Il peut en outre être déterminé qu'un défaut électrique provoqué par un court-circuit entre le premier des plots conducteurs et une ligne conductrice adjacente du dispositif semi-conducteur est présent dans le premier des plots conducteurs lorsque ce premier plot conducteur est associé à une première image claire et à une seconde image claire. Il peut également être déterminé qu'un défaut physique est présent dans le premier des plots conducteurs lorsque le premier des plots conducteurs est associé à une  In other embodiments of the invention, determining whether faults are present may include determining the presence of an electrical fault due to a source of leakage at a junction in the first of the conductive pads when the first of the conductive pads is associated with a first dark image and with a second bright image. It can also be determined that an electrical fault due to an unetched contact part between the first of the contact pads and a semiconductor substrate of the semiconductor device is present in the first of the conductive pads when the latter is associated to a first clear image and to a second dark image. It can also be determined that an electrical fault caused by a short circuit between the first of the conductive pads and an adjacent conductive line of the semiconductor device is present in the first of the conductive pads when this first conductive pad is associated with a first clear image and a second clear image. It can also be determined that a physical defect is present in the first of the conductive pads when the first of the conductive pads is associated with a

première image sombre et à une seconde image sombre.  first dark image and a second dark image.

Dans d'autres formes de réalisation de l'invention, les électrons sont accumulés par la génération d'une  In other embodiments of the invention, the electrons are accumulated by the generation of a

différence de tension entre une surface du dispositif semi-  voltage difference between a surface of the semi-device

conducteur et un côté arrière du dispositif semi-conducteur choisie pour produire une accumulation d'électrons dans les premiers des plots conducteurs. Les trous peuvent être accumulés par la génération d'une différence de tension entre une surface du dispositif semi-conducteur et un côté arrière du dispositif semi-conducteur choisie pour produire une accumulation de trous dans les premiers des plots conducteurs. La différence de tension peut être générée par réglage de l'énergie d'un faisceau d'électrons primaires  conductor and a rear side of the semiconductor device chosen to produce an accumulation of electrons in the first of the conductive pads. The holes can be accumulated by generating a voltage difference between a surface of the semiconductor device and a rear side of the semiconductor device selected to produce an accumulation of holes in the first of the conductive pads. The voltage difference can be generated by adjusting the energy of a primary electron beam

appliqué aux premiers des plots conducteurs.  applied to the first of the conductive pads.

Dans d'autres formes de réalisation de l'invention, il est proposé des appareils pour la détection de défauts dans un dispositif semi-conducteur comprenant une pluralité de plots conducteurs. L'appareil comporte une source d'un faisceau d'électrons configurée pour appliquer un faisceau d'électrons primaires au dispositif semi-conducteur ayant un premier état qui provoque une accumulation d'électrons dans des premiers de la pluralité de plots conducteurs, un deuxième état qui provoque une accumulation de trous dans les premiers plots conducteurs, et un troisième état qui permet une détection d'émissions d'électrons secondaires à partir des premiers plots conducteurs. Les appareils comprennent en outre un analyseur de données configuré pour détecter un premier contraste entre les premiers plots conducteurs sur la base d'émissions d'électrons secondaires à partir des premiers plots conducteurs après que des électrons se sont accumulés dans les premiers plots conducteurs et pour détecter un second contraste entre les premiers de la pluralité des plots conducteurs sur la base d'émissions d'électrons secondaires à partir des premiers plots conducteurs après que des trous se sont accumulés dans les premiers plots conducteurs. L'analyseur de données est en outre configuré pour déterminer si un défaut est présent dans l'un des plots conducteurs sur la base du premier contraste et du second contraste. L'appareil peut également comprendre une unité de commande de platine configurée pour détecter des positions sur le dispositif  In other embodiments of the invention, apparatus is proposed for detecting faults in a semiconductor device comprising a plurality of conductive pads. The apparatus includes an electron beam source configured to apply a primary electron beam to the semiconductor device having a first state which causes an accumulation of electrons in the first of the plurality of conductive pads, a second state which causes an accumulation of holes in the first conductive pads, and a third state which allows detection of secondary electron emissions from the first conductive pads. The apparatus further includes a data analyzer configured to detect a first contrast between the first conductive pads based on secondary electron emissions from the first conductive pads after electrons have accumulated in the first conductive pads and for detecting a second contrast between the first of the plurality of conductive pads based on secondary electron emissions from the first conductive pads after holes have accumulated in the first conductive pads. The data analyzer is further configured to determine if a fault is present in one of the conductive pads based on the first contrast and the second contrast. The apparatus may also include a stage control unit configured to detect positions on the device

semi-conducteur de défauts déterminés comme étant présents.  semiconductor of faults determined to be present.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples-nullement limitatifs et sur lesquels: La figure 1 est un schéma fonctionnel simplifié illustrant un appareil pour la détection de défauts d'un dispositif semi-conducteur selon des formes de réalisation de l'invention; la figure 2 est un graphique illustrant des rendements d'émissions d'électrons secondaires en fonction d'une différence de tension entre la surface d'un substrat semi-conducteur et son côté arrière selon des formes de réalisation de l'invention; la figure 3A est une vue schématique illustrant une image d'un défaut de deux plots conducteurs, dont l'un comprend une partie de contact non attaquée, après l'accumulation d'électrons dans les plots conducteurs selon des formes de réalisation de l'invention; la figure 3B est une vue schématique illustrant une image d'un défaut de deux plots conducteurs, dont l'un comprend une partie de contact non attaquée, après l'accumulation de trous dans les plots conducteurs selon des formes de réalisation de l'invention; la figure 4A est une vue schématique illustrant une image d'un défaut de deux plots conducteurs, dont l'un comprend une source de fuite de jonction, après une accumulation d'électrons dans les plots conducteurs selon des formes de réalisation de l'invention; la figure 4B est une vue schématique illustrant une image d'un défaut de deux plots conducteurs, dont l'un comprend une source de fuite d'une jonction, après l'accumulation de trous dans les plots conducteurs selon des formes de réalisation de l'invention; la figure 5A est une vue schématique illustrant une image d'un défaut de deux plots conducteurs, dont l'un comprend un court-circuit vers une ligne conductrice adjacente, après l'accumulation d'électrons dans les plots conducteurs selon des formes de réalisation de l'invention; la figure 5B est une vue schématique illustrant une image d'un défaut de deux plots conducteurs, dont l'un comprend un court-circuit vers une ligne conductrice adjacente, après l'accumulation de trous dans les plots conducteurs selon des formes de réalisation de l'invention; la figure 6 est un organigramme illustrant des opérations pour la détection de défauts électriques dans un dispositif semi-conducteur selon des formes de réalisation de l'invention; et la figure 7 est un organigramme illustrant des opérations pour la détection de défauts électriques dans un dispositif semi-conducteur selon d'autres formes de  The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting examples and in which: FIG. 1 is a simplified functional diagram illustrating an apparatus for detecting faults in a semiconductor device according to embodiments of the invention; FIG. 2 is a graph illustrating secondary electron emission yields as a function of a voltage difference between the surface of a semiconductor substrate and its rear side according to embodiments of the invention; FIG. 3A is a diagrammatic view illustrating an image of a defect in two conductive pads, one of which includes a non-attacked contact part, after the accumulation of electrons in the conductive pads according to embodiments of the invention; FIG. 3B is a schematic view illustrating an image of a defect in two conductive pads, one of which includes a non-attacked contact part, after the accumulation of holes in the conductive pads according to embodiments of the invention ; FIG. 4A is a schematic view illustrating an image of a defect in two conductive pads, one of which comprises a source of junction leakage, after an accumulation of electrons in the conductive pads according to embodiments of the invention ; FIG. 4B is a schematic view illustrating an image of a defect in two conductive pads, one of which comprises a source of leakage from a junction, after the accumulation of holes in the conductive pads according to embodiments of the 'invention; FIG. 5A is a schematic view illustrating an image of a defect in two conductive pads, one of which comprises a short circuit to an adjacent conductive line, after the accumulation of electrons in the conductive pads according to embodiments of the invention; FIG. 5B is a schematic view illustrating an image of a defect in two conductive pads, one of which comprises a short circuit to an adjacent conductive line, after the accumulation of holes in the conductive pads according to embodiments of the invention; Figure 6 is a flowchart illustrating operations for the detection of electrical faults in a semiconductor device according to embodiments of the invention; and FIG. 7 is a flowchart illustrating operations for the detection of electrical faults in a semiconductor device according to other forms of

réalisation de l'invention.realization of the invention.

En référence à la figure 1, on décrira maintenant plus en détail un appareil pour la détection de défauts électriques dans un dispositif semiconducteur selon des formes de réalisation de l'invention. L'appareil illustré sur la figure 1 comprend une chambre secondaire 13 configurée de façon à recevoir un substrat semi-conducteur (tranche de semi-conducteur) destiné à être utilisé dans la formation d'un dispositif semi-conducteur. L'appareil illustré comporte en outre une unité de manipulation 11 qui peut être utilisée pour charger le substrat semi-conducteur et une chambre principale 15 qui peut comporter une platine dans laquelle le substrat semi-conducteur est chargé. Une unité 16 de commande de vide est illustrée, laquelle est raccordée à la chambre principale 15 et à la chambre secondaire 13. L'unité 16 de commande de vide peut être utilisée pour commander l'état de vide des chambres. Une unité 35 d'alignement de motifs peut être utilisée pour  Referring to Figure 1, there will now be described in more detail an apparatus for detecting electrical faults in a semiconductor device according to embodiments of the invention. The apparatus illustrated in Figure 1 includes a secondary chamber 13 configured to receive a semiconductor substrate (semiconductor wafer) for use in forming a semiconductor device. The illustrated apparatus further comprises a handling unit 11 which can be used to load the semiconductor substrate and a main chamber 15 which can comprise a plate in which the semiconductor substrate is loaded. A vacuum control unit 16 is illustrated, which is connected to the main chamber 15 and to the secondary chamber 13. The vacuum control unit 16 can be used to control the state of vacuum of the chambers. A pattern alignment unit 35 can be used to

reconnaître une image d'un motif sur un substrat semi-  recognize an image of a pattern on a semi-substrate

conducteur chargé dans la chambre principale 15, par  conductor loaded in master bedroom 15, by

exemple en utilisant un moyen optique tel qu'un microscope.  example using optical means such as a microscope.

L'unité 35 d'alignement de motifs peut en outre être configurée pour aligner l'image reconnue comme étant établie approximativement par une image originale  The pattern alignment unit 35 may further be configured to align the image recognized as being approximately established by an original image.

sauvegardée dans une mémoire.saved in a memory.

Il convient de noter que l'invention est décrite ci-dessus en référence à un appareil qui peut fonctionner à la fois pour la détection de défauts et pour la formation du dispositif semi-conducteur. On doit cependant comprendre que la présente invention n'est pas limitée à ceci et qu'il n'est pas nécessaire que l'appareil, dans diverses formes de réalisation, comprenne la totalité des blocs montrés sur  It should be noted that the invention is described above with reference to an apparatus which can operate both for the detection of faults and for the formation of the semiconductor device. It should however be understood that the present invention is not limited to this and that it is not necessary for the apparatus, in various embodiments, to include all of the blocks shown on

la figure 1.Figure 1.

Pour la détection de défauts électriques sur un substrat semi-conducteur qui est placé dans la chambre principale 15, l'appareil illustré sur la figure 1 comprend en outre une unité 19 à source de faisceau d'électrons qui est raccordée à la chambre principale 15. L'unité 19 à source de faisceau d'électrons est configurée de façon à émettre un faisceau d'électrons primaires. Le faisceau d'électrons primaires émis peut avoir un premier état provoquant une accumulation d'électrons dans le substrat semi-conducteur, un deuxième état provoquant l'accumulation de trous et un troisième état permettant la détection d'émissions d'électrons secondaires depuis le substrat semi-conducteur. Une unité 21 de traitement de signaux est configurée pour détecter des signaux électriques engendrés par un contraste de tension à partir des électrons secondaires libérés du substrat semi-conducteur après l'application du faisceau d'électrons primaires et pour  For the detection of electrical faults on a semiconductor substrate which is placed in the main chamber 15, the apparatus illustrated in FIG. 1 further comprises a unit 19 with an electron beam source which is connected to the main chamber 15 The electron beam source unit 19 is configured to emit a primary electron beam. The emitted primary electron beam may have a first state causing an accumulation of electrons in the semiconductor substrate, a second state causing the accumulation of holes and a third state allowing the detection of secondary electron emissions from the semiconductor substrate. A signal processing unit 21 is configured to detect electrical signals generated by a voltage contrast from the secondary electrons released from the semiconductor substrate after the application of the primary electron beam and for

amplifier les signaux détectés.amplify the detected signals.

Un générateur 17 d'ions est également illustré, couplé à la chambre secondaire 13, lequel générateur est configuré pour doper des trous positifs (cations) et/ou des électrons (anions) sur la surface du substrat semi-conducteur lorsque  An ion generator 17 is also illustrated, coupled to the secondary chamber 13, which generator is configured to dop positive holes (cations) and / or electrons (anions) on the surface of the semiconductor substrate when

ce substrat est positionné dans la chambre secondaire 13.  this substrate is positioned in the secondary chamber 13.

Le générateur 17 d'ions peut également, similairement à l'unité 19 à source de faisceau d'électrons, être utilisé pour détecter des défauts électriques dans le substrat semi-conducteur afin que ces défauts puissent, par exemple,  The ion generator 17 can also, similarly to the electron beam source unit 19, be used to detect electrical faults in the semiconductor substrate so that these faults can, for example,

être classés par type.be classified by type.

L'appareil illustré sur la figure 1 comprend en outre une unité 23 d'affichage d'image connectée à l'unité 21 de traitement de signaux et configurée pour générer une représentation visuelle des signaux électriques traités par l'unité 21 de traitement de signaux, par exemple en utilisant des techniques de traitement d'image. Un analyseur 25 de données connecté à l'unité 21 de traitement de signaux est configuré pour analyser les signaux électriques traités par l'unité 21 de traitement de signaux, déterminer si des défauts électriques sont apparus et traiter encore, ensuite les signaux électriques, par  The apparatus illustrated in Figure 1 further includes an image display unit 23 connected to the signal processing unit 21 and configured to generate a visual representation of the electrical signals processed by the signal processing unit 21 , for example using image processing techniques. A data analyzer 25 connected to the signal processing unit 21 is configured to analyze the electrical signals processed by the signal processing unit 21, determine if electrical faults have arisen and further process the electrical signals thereafter.

exemple de façon statistique.example statistically.

L'appareil illustré sur la figure 1 comprend en outre un ordinateur hôte 27 configuré pour délivrer en sortie des données concernant les positions de défauts sur le substrat semi-conducteur, lesquelles peuvent être reçues d'un ordinateur extérieur 26, et pour commander l'unité 37 de commande de platine, qui comprend un dispositif 29 de commande à interféromètre à laser, et l'unité 31 de déplacement de la platine, afin d'identifier les positions de défauts, tels que des défauts physiques, sur le substrat semi-conducteur sur la base de données reçues, par exemple,  The apparatus illustrated in FIG. 1 further comprises a host computer 27 configured to output data relating to the fault positions on the semiconductor substrate, which can be received from an external computer 26, and to control the platinum control unit 37, which includes a laser interferometer control device 29, and the platen displacement unit 31, in order to identify the positions of defects, such as physical defects, on the semi-substrate driver based on received data, for example,

de l'ordinateur extérieur 26.from the external computer 26.

Il convient de noter que, avant l'identification des positions de défauts physiques, un point de repère (de référence) d'une marque d'alignement peut être établi afin d'aligner avec précision le substrat semiconducteur. Pour  It should be noted that, prior to the identification of the physical defect positions, a benchmark (reference) of an alignment mark can be established in order to precisely align the semiconductor substrate. For

positionner un repère d'alignement sur le substrat semi-  place an alignment mark on the semi-substrate

conducteur sur la base d'un repère d'alignement sauvegardé dans l'ordinateur hôte 27, on peut comparer les deux repères l'un à l'autre, puis on peut régler le substrat semi-conducteur en utilisant l'unité 37 de commande de la platine. L'appareil illustré sur la figure 1 comprend aussi une unité 33 de traitement d'image configurée pour traiter les données de positions de défauts physiques reçues de l'ordinateur hôte 27 et pour renvoyer par rétroaction les données traitées d'image à l'unité 37 de commande de la platine. L'unité 33 de traitement d'image est également configurée pour traiter en outre les signaux électriques traités par l'unité 21 de traitement de signaux pour les convertir en une image claire ou en une image sombre et pour renvoyer l'image claire ou sombre à l'ordinateur hôte 27. Ce traitement peut être basé, en partie, sur un organigramme de classement des défauts électriques que  conductor on the basis of an alignment mark saved in the host computer 27, the two marks can be compared with one another, then the semiconductor substrate can be adjusted using the control unit 37 of the turntable. The apparatus illustrated in Figure 1 also includes an image processing unit 33 configured to process the physical fault position data received from the host computer 27 and to return the processed image data to the unit 37 of the control board. The image processing unit 33 is also configured to further process the electrical signals processed by the signal processing unit 21 to convert them into a light or dark image and to return the light or dark image to the host computer 27. This treatment may be based, in part, on a flow chart for classifying electrical faults that

l'ordinateur hôte 27 contient.the host computer 27 contains.

Bien que l'appareil illustré sur la figure 1 comprenne un certain nombre de composants du type pour la commande destinés à être utilisés dans la détection de défauts dans un dispositif semi-conducteur, on doit comprendre que la répartition des opérations associées à la présente invention n'est pas limitée au groupe particulier de composants illustrés sur la figure 1. Par exemple, l'unité 21 de traitement de signaux, l'analyseur 25 de données et l'ordinateur hôte 27 pourraient être combinés en une seule unité ou en d'autres groupements présentant les capacités décrites. A titre de contexte pour la poursuite de la  Although the apparatus illustrated in Figure 1 includes a number of control type components for use in fault detection in a semiconductor device, it should be understood that the distribution of operations associated with the present invention is not limited to the particular group of components illustrated in FIG. 1. For example, the signal processing unit 21, the data analyzer 25 and the host computer 27 could be combined in a single unit or in d '' other groups with the capacities described. As background for the continuation of the

description de l'invention, on décrira maintenant plus en  description of the invention, we will now describe more in

détail le rendement d'émissions d'électrons secondaires en référence à la figure 2. Les rendements d'émissions d'électrons secondaires libérés depuis différentes substances, telles qu'une couche d'oxyde et du silicium, seront décrits. La figure 2 est un graphique illustrant un rendement d'émissions d'électrons secondaires qui varient avec la différence de tension entre la surface (le côté  detail the efficiency of secondary electron emissions with reference to FIG. 2. The efficiency of secondary electron emissions released from different substances, such as an oxide layer and silicon, will be described. Figure 2 is a graph illustrating an efficiency of secondary electron emissions which vary with the voltage difference between the surface (the side

supérieur) et le côté arrière d'un substrat semi-  upper) and the rear side of a semi-substrate

conducteur. Sur la figure 2, l'axe des x indique la différence de tension entre la surface et le côté arrière d'un substrat semi-conducteur, qui peut être générée par l'application d'un faisceau d'électrons primaires au substrat. L'axe des y indique un rendement d'émissions d'électrons secondaires qui est le rapport des électrons secondaires libérés du substrat semi-conducteur aux électrons introduits, par exemple, par le faisceau d'électrons primaires. En particulier, un rendement d'émissions d'électrons secondaires pour le silicium et un rendement d'émissions d'électrons secondaires pour une couche d'oxyde sont indiqués en SEsi et SEox,  driver. In Figure 2, the x-axis indicates the difference in voltage between the surface and the rear side of a semiconductor substrate, which can be generated by applying a primary electron beam to the substrate. The y-axis indicates a secondary electron emission efficiency which is the ratio of secondary electrons released from the semiconductor substrate to the electrons introduced, for example, by the primary electron beam. In particular, a yield of secondary electron emissions for silicon and a yield of secondary electron emissions for an oxide layer are indicated in SEsi and SEox,

respectivement, sur la figure 2.respectively, in Figure 2.

En référence à la figure 2, si le rendement d'émissions d'électrons secondaires ne dépasse 1, le nombre d'électrons libérés depuis la surface d'une tranche de semi-conducteur est inférieure au nombre d'électrons appliqués à cette surface. Par conséquent, des électrons s'accumulent sur la surface du substrat semi-conducteur, par exemple, à la surface de plots conducteurs formés dans le substrat semi-conducteur. Par contre, si le rendement d'émissions d'électrons secondaires dépasse 1, le nombre d'électrons libérés depuis la surface d'une tranche de semi-conducteur est plus grand que le nombre d'électrons appliqué à cette surface. Par conséquent, des trous s'accumulent sur la surface du substrat semiconducteur, par exemple à la surface des plots conducteurs. En d'autres termes, lorsqu'on travaille dans une plage de différence de tension dans laquelle le rendement d'émissions d'électrons secondaires est inférieur à 1, des électrons excédentaires peuvent s'accumuler. Lorsqu'on travaille dans une plage de différence de tension dans laquelle le rendement d'émissions d'électrons secondaires est supérieur à 1, des  Referring to Figure 2, if the secondary electron emission efficiency does not exceed 1, the number of electrons released from the surface of a semiconductor wafer is less than the number of electrons applied to this surface. As a result, electrons accumulate on the surface of the semiconductor substrate, for example, on the surface of conductive pads formed in the semiconductor substrate. On the other hand, if the efficiency of secondary electron emissions exceeds 1, the number of electrons released from the surface of a semiconductor wafer is greater than the number of electrons applied to this surface. Consequently, holes accumulate on the surface of the semiconductor substrate, for example on the surface of the conductive pads. In other words, when working in a voltage difference range in which the efficiency of secondary electron emissions is less than 1, excess electrons can accumulate. When working in a voltage difference range in which the efficiency of secondary electron emissions is greater than 1,

trous excédentaires peuvent s'accumuler.  Excess holes can accumulate.

L'accumulation d'électrons ou de trous sur la surface d'un substrat semiconducteur conforme à l'invention peut être utilisée pour détecter et/ou classer les défauts électriques, par exemple en utilisant l'appareil pour la détection de défauts électriques dans un dispositif semi-conducteur de la figure 1. Les électrons ou les trous peuvent être accumulés sur la surface d'un dispositif semi-conducteur en utilisant le générateur d'ions 17 et/ou l'unité 19 à source de faisceau d'électrons de l'appareil pour la détection de défauts électriques illustré sur la figure 1. Sur la figure 2, seules les distributions de rendements d'émissions d'électrons secondaires pour le silicium et une couche d'oxyde sont illustrées. Cependant, on doit comprendre que l'invention peut également être appliquée à d'autres matières ayant une région de génération d'ions ou d'électrons et une région de  The accumulation of electrons or holes on the surface of a semiconductor substrate according to the invention can be used to detect and / or classify electrical faults, for example by using the apparatus for detecting electrical faults in a semiconductor device of figure 1. Electrons or holes can be accumulated on the surface of a semiconductor device using the ion generator 17 and / or the unit 19 with electron beam source of the apparatus for detecting electrical faults illustrated in FIG. 1. In FIG. 2, only the distribution of secondary electron emission yields for silicon and an oxide layer are illustrated. However, it should be understood that the invention can also be applied to other materials having an ion or electron generation region and a region of

génération de trous.generation of holes.

Les opérations associées à la détection de défauts de différents types selon diverses formes de réalisation de l'invention seront maintenant décrites plus en détail en référence aux exemples illustrés schématiquement sur les figures 3A à 5B. Les types de causes de défauts électriques illustrés, comme décrit ci-dessous, comprennent un défaut de résistance qui apparaît dans une partie de contact non attaquée, un défaut de fuite provoqué par une source de fuite à une jonction, et un court-circuit entre un plot conducteur et une ligne conductrice. Comme montré sur les figures 3A à 5B, le dispositif semi-conducteur comporte une pluralité de motifs de grilles formés chacun par l'accumulation successive d'une couche isolante de grille (non représentée) et d'une ligne conductrice 108, consistant en une couche de polysilicium 104 et une couche de siliciure 106, telle qu'une couche de siliciure de tungstène, qui peuvent agir en tant qu'électrode de grille, et d'une couche isolante 110 de recouvrement. Des pièces d'écartements 112, qui recouvrent chacun des motifs de grille, sont également formées dans le dispositif semi-conducteur. Entre les pièces d'écartements 112, des plots conducteurs 114, qui sont connectés électriquement à une région d'impureté 116, telle qu'une source et une région de drain, sont formés. Chacun des plots conducteurs 114 est formé d'une couche de polysilicium qui a été dopée avec des impuretés, d'une couche de tungstène, d'une couche d'aluminium ou d'une couche de cuivre. Bien qu'une électrode de grille soit utilisée à titre d'exemple des lignes conductrices 108, elles peuvent également être des lignes de bits. En outre, bien qu'une structure et des matières particulières pour le dispositif semi- conducteur soient décrites et illustrées à des fins de simplification de l'explication de l'invention, on doit comprendre que l'invention n'est pas limitée uniquement à cette structure et/ou à ces matières particulières. Les figures 3A et 3B sont des vues schématiques illustrant un défaut d'image (image claire ou sombre provenant d'une détection d'émissions d'électrons secondaires) provenant de deux plots conducteurs, dont l'un  The operations associated with the detection of faults of different types according to various embodiments of the invention will now be described in more detail with reference to the examples schematically illustrated in Figures 3A to 5B. The types of causes of electrical faults illustrated, as described below, include a resistance fault which appears in an unattacked contact part, a leak fault caused by a leak source at a junction, and a short circuit between a conductive pad and a conductive line. As shown in FIGS. 3A to 5B, the semiconductor device comprises a plurality of grid patterns each formed by the successive accumulation of a grid insulating layer (not shown) and of a conductive line 108, consisting of a polysilicon layer 104 and a silicide layer 106, such as a tungsten silicide layer, which can act as a gate electrode, and an insulating cover layer 110. Distance pieces 112, which each cover the grid patterns, are also formed in the semiconductor device. Between the spacers 112, conductive pads 114, which are electrically connected to an impurity region 116, such as a source and a drain region, are formed. Each of the conductive pads 114 is formed of a layer of polysilicon which has been doped with impurities, of a layer of tungsten, of a layer of aluminum or of a layer of copper. Although a gate electrode is used as an example of the conductive lines 108, they can also be bit lines. Furthermore, although a particular structure and materials for the semiconductor device are described and illustrated for the purpose of simplifying the explanation of the invention, it should be understood that the invention is not limited only to this structure and / or these particular matters. FIGS. 3A and 3B are schematic views illustrating an image defect (clear or dark image originating from detection of secondary electron emissions) originating from two conductive pads, one of which

comprend une partie de contact non gravée ou non attaquée.  includes an unetched or unattacked contact part.

L'expression "partie de contact non gravée" ou "partie de contact non attaquée" utilisée ici fait référence à une région de matière isolante non attaquée entre le plot de contact et le substrat semi-conducteur, qui peut avoir été laissée par suite d'une attaque chimique incorrecte pendant le processus de fabrication. Bien que deux plots conducteurs seulement soient illustrés pour simplifier l'explication de l'invention, on doit comprendre qu'un plus grand nombre de plots conducteurs sont habituellement présents dans un dispositif semi-conducteur soumis à un essai conformément à des formes de réalisation de l'invention. La figure 3A illustre l'image défectueuse dans le cas o le rendement d'émissions d'électrons secondaires pour les plots conducteurs 114a et 114b est dans une région o des électrons, qui seront ensuite libérés en tant qu'électrons secondaires, peuvent s'accumuler, (c'est-à-dire, en référence à la figure 2, a été rendu inférieur à 1) par une augmentation de la différence de tension entre la surface et le côté arrière du substrat semi-conducteur 100 en utilisant un faisceau primaire à haute énergie. Dans ces conditions, le nombre d'électrons secondaires libérés des plots conducteurs est inférieur au nombre d'électrons secondaires appliqués aux plots conducteurs et, par conséquent, des électrons s'accumulent sur la surface des plots conducteurs 114a et 114b. Il convient de noter que le terme "accumulation" d'électrons (ou de trous, c'est-à-dire un nombre réduit d'électrons dans une région), tel qu'utilisé ici, fait référence à l'accroissement du nombre d'électrons (ou de trous) utilisables pour faire varier ensuite les niveaux d'émissions d'électrons secondaires et on doit comprendre que le niveau "accumulé" dans un plot conducteur peut être le niveau normal d'électrons pour la matière du plot conducteur pourvu que des électrons soient présents dans un autre plot conducteur, en un nombre suffisamment différent pour pouvoir être distingué du précédent afin de produire un contraste de tension pouvant être détecté comme cela  The expression "non-etched contact part" or "non-etched contact part" used herein refers to a region of non-etched insulating material between the contact pad and the semiconductor substrate, which may have been left as a result of '' incorrect chemical attack during the manufacturing process. Although only two conductive pads are illustrated to simplify the explanation of the invention, it should be understood that a greater number of conductive pads are usually present in a semiconductor device under test in accordance with embodiments of the invention. FIG. 3A illustrates the defective image in the case where the emission efficiency of secondary electrons for the conductive pads 114a and 114b is in a region where electrons, which will then be released as secondary electrons, can be accumulate, (i.e., with reference to Figure 2, has been made less than 1) by increasing the voltage difference between the surface and the rear side of the semiconductor substrate 100 using a beam high energy primary. Under these conditions, the number of secondary electrons released from the conductive pads is less than the number of secondary electrons applied to the conductive pads and, consequently, electrons accumulate on the surface of the conductive pads 114a and 114b. It should be noted that the term "accumulation" of electrons (or holes, that is, a reduced number of electrons in a region), as used herein, refers to the increase in the number of electrons (or holes) usable to then vary the levels of secondary electron emissions and it should be understood that the level "accumulated" in a conductive pad may be the normal level of electrons for the material of the conductive pad provided that electrons are present in another conductive pad, in a number different enough to be distinguishable from the previous one in order to produce a voltage contrast which can be detected like this

sera décrit ci-après.will be described below.

Comme montré sur la figure 3A, davantage d'électrons s'accumulent dans le plot conducteur 114b ayant une partie de contact non attaquée 150 que dans l'autre plot conducteur 114a ayant une partie de contact ouverte. Les niveaux d'accumulation d'électrons différents résultent du fait que la partie de contact non attaquée réduit le nombre d'électrons se déplaçant vers le substrat semi-conducteur depuis le plot conducteur 114b par rapport au plot  As shown in Figure 3A, more electrons accumulate in the conductive pad 114b having an unattacked contact portion 150 than in the other conductive pad 114a having an open contact portion. The different electron accumulation levels result from the fact that the non-attacked contact part reduces the number of electrons moving towards the semiconductor substrate from the conductive pad 114b relative to the pad

conducteur 114a.conductor 114a.

Un faisceau d'électrons primaires peut être appliqué à la surface du substrat semi-conducteur 100 comprenant les deux plots conducteurs 114a et 114b pour produire la différence de tension souhaitée à travers le substrat 100 en utilisant l'appareil de détection de défauts électriques de la figure 1. Le faisceau d'électrons primaires peut également être appliqué, habituellement à un niveau de puissance différent qui peut être déterminé expérimentalement, pour mesurer le7s émissions d'électrons secondaires afin de produire une lecture de contraste de tension destinée à être utilisée dans la détection de défauts conformément à des formes de réalisation de l'invention. Les nombreux électrons (e) restant dans la partie de contact non attaquée 150 procurent à la partie de contact non attaquée une force de répulsion plus grande que celle de la partie de contact ouverte. Par conséquent, le plot conducteur 114b ayant la partie de contact non attaquée 150 libère davantage d'électrons secondaires que  A primary electron beam can be applied to the surface of the semiconductor substrate 100 comprising the two conductive pads 114a and 114b to produce the desired voltage difference across the substrate 100 using the electrical fault detection apparatus of the Figure 1. The primary electron beam can also be applied, usually at a different power level which can be determined experimentally, to measure the secondary electron emissions to produce a voltage contrast reading for use in fault detection according to embodiments of the invention. The numerous electrons (e) remaining in the unattacked contact part 150 give the unattacked contact part a greater repulsive force than that of the open contact part. Consequently, the conductive pad 114b having the non-attacked contact part 150 releases more secondary electrons than

le plot conducteur 114a ayant la partie de contact ouverte.  the conductive pad 114a having the open contact part.

Le plot conducteur 114b peut donc être associé à une image claire basée sur le niveau détecté d'émissions d'électrons secondaires. La figure 3B illustre l'image de défaut dans le cas ou le rendement d'émissions d'électrons secondaires dans les plots de contact se trouve dans une région dans laquelle des trous peuvent s'accumuler (c'est-à-dire, enréférence à la figure 2, a été rendu supérieur à 1) par suite d'une diminution de la différence de tension entre la surface et le côté arrière du substrat semi-conducteur 100 en utilisant un faisceau primaire à faible énergie pour produire une accumulation de trous. Dans ces conditions, le nombre d'électrons secondaires libérés des plots conducteurs est plus grand que le nombre d'électrons secondaires appliqués aux plots conducteurs et, par conséquent, des trous (h) s'accumulent sur la surface des plots conducteurs 114c et 114e. Comme montré sur la figure 3B, il reste davantage de trous dans le plot conducteur 114d ayant une partie de contact non attaquée que dans l'autre plot conducteur 114c ayant une partie de contact ouverte. La différence d'accumulation de trous résulte du fait que la partie de contact non attaquée empêche davantage de trous de se déplacer vers le substrat  The conductive pad 114b can therefore be associated with a clear image based on the detected level of secondary electron emissions. FIG. 3B illustrates the fault image in the case where the efficiency of secondary electron emissions in the contact pads is in a region in which holes can accumulate (that is, reference in Figure 2, has been made greater than 1) due to a decrease in the voltage difference between the surface and the rear side of the semiconductor substrate 100 using a low energy primary beam to produce an accumulation of holes . Under these conditions, the number of secondary electrons released from the conductive pads is greater than the number of secondary electrons applied to the conductive pads and, consequently, holes (h) accumulate on the surface of the conductive pads 114c and 114e. . As shown in FIG. 3B, more holes remain in the conductive pad 114d having an unattacked contact part than in the other conductive pad 114c having an open contact part. The difference in hole accumulation results from the fact that the non-attacked contact part prevents more holes from moving towards the substrate.

semi-conducteur 100 que la partie de contact ouverte.  semiconductor 100 as the open contact part.

Comme décrit en référence à la figure 3A, un faisceau d'électrons primaires peut être appliqué à la surface du substrat semi-conducteur 100 comprenant les deux plots conducteurs 114c et 114d, par exemple en utilisant l'appareil de détection de défauts électriques de la figure 1, pour détecter des niveaux d'émissions d'électrons secondaires des plots conducteurs 114c et 114d. Les trous restant sur la surface des plots conducteurs 114c et 114d agissent à la manière d'un piège pour les électrons secondaires qui seraient autrement libérés. Etant donné que les trous s'accumulent en quantités différentes dans les plots conducteurs 114c et 114d, le plot conducteur 114d ayant la partie de contact non attaquée 150 libère moins d'électrons secondaires que le plot conducteur 114c ayant la partie de contact ouverte. Par conséquent, le plot conducteur 114d ayant la partie de contact non attaquée 150 peut être associé à une image sombre basée sur le niveau  As described with reference to FIG. 3A, a primary electron beam can be applied to the surface of the semiconductor substrate 100 comprising the two conductive pads 114c and 114d, for example by using the electrical fault detection apparatus of the Figure 1, to detect secondary electron emission levels of the conductive pads 114c and 114d. The holes remaining on the surface of the conductive pads 114c and 114d act as a trap for the secondary electrons which would otherwise be released. Since the holes accumulate in different quantities in the conductive pads 114c and 114d, the conductive pad 114d having the non-etched contact portion 150 releases fewer secondary electrons than the conductive pad 114c having the open contact portion. Consequently, the conductive pad 114d having the non-attacked contact part 150 can be associated with a dark image based on the level

d'émissions d'électrons secondaires détectées.  secondary electron emissions detected.

Les figures 4A et 4B sont des vues schématiques illustrant une image de défaut à partir de deux plots conducteurs dont l'un comprend une source de fuite de jonction. Plus particulièrement, la figure 4A illustre l'image d'un défaut dans le cas o le rendement d'émissions d'électrons secondaires a été rendu inférieur à 1 par un accroissement de la différence de tension entre la surface et le côté arrière du substrat semi-conducteur 100. Dans ces conditions, comme décrit en référence à la figure 3A, des électrons s'accumulent sur la surface des plots conducteurs 114e et 114f. Cependant, dans le cas du plot conducteur 114f ayant une partie 160 à source de fuite, moins d'électrons (e) s'accumulent que dans l'autre plot conducteur 114e car certains électrons restant dans le plot conducteur 114f fuient à l'extérieur de la partie 160 à  Figures 4A and 4B are schematic views illustrating a fault image from two conductive pads, one of which includes a source of junction leakage. More particularly, FIG. 4A illustrates the image of a defect in the case where the efficiency of secondary electron emissions has been made less than 1 by an increase in the voltage difference between the surface and the rear side of the substrate. semiconductor 100. Under these conditions, as described with reference to FIG. 3A, electrons accumulate on the surface of the conductive pads 114e and 114f. However, in the case of the conductive pad 114f having a part 160 with a source of leakage, fewer electrons (e) accumulate than in the other conductive pad 114e because certain electrons remaining in the conductive pad 114f leak out from part 160 to

source de fuite.source of leak.

Comme décrit précédemment, un faisceau d'électrons primaires peut être appliqué à la surface du substrat semi-conducteur 100 comprenant les plots conducteurs 114e et 114f, par exemple, en utilisant un appareil de détection de défauts électriques, pour détecter des niveaux d'émissions d'électrons secondaires des plots conducteurs 114e et 114f. Si le substrat semi-conducteur 100 est du type P et comporte une zone de jonction de type N, comme montré sur la figure 4A, le nombre d'électrons secondaires libérés du plot conducteur 114f ayant la partie 160 à source de fuite est réduit du fait de la fuite d'électrons à travers la partie 160 à source de fuite. Par conséquent, le plot conducteur 114f peut être associé à une image sombre basée sur le niveau d'émissions d'électrons  As previously described, a primary electron beam can be applied to the surface of the semiconductor substrate 100 comprising the conductive pads 114e and 114f, for example, using an electrical fault detection apparatus, to detect emission levels secondary electrons of the conductive pads 114e and 114f. If the semiconductor substrate 100 is of the P type and has an N type junction zone, as shown in FIG. 4A, the number of secondary electrons released from the conductive pad 114f having the part 160 with a source of leakage is reduced by leaks electrons through the leaking part 160. Consequently, the conductive pad 114f can be associated with a dark image based on the level of electron emissions.

secondaires détectées.secondary detected.

Si le substrat semi-conducteur 100 est du type N et comporte une zone de jonction de type P, le substrat peut se trouver placé en polarisation inverse et la charge de surface de chacun des plots conducteurs 114e et 114f peut ne pas être modifiée. Par conséquent, le plot conducteur 114f ayant la partie de fuite 160 et l'autre plot conducteur 114g peuvent ne pas être différents l'un de l'autre en ce qui concerne leurs images. La figure 4B illustre l'image d'un défaut dans le cas o le rendement d'émissions d'électrons secondaires a été rendu supérieur à 1 et des trous (h) s'accumulent sur la surface des plots conducteurs 114g et 114h. Un faisceau d'électrons primaires peut alors être appliqué à la surface du substrat semi-conducteur 100 comprenant les plots conducteurs 114g et 114h, par exemple, en utilisant l'appareil de détection de défauts électriques montré sur la figure 1, pour détecter des émissions d'électrons  If the semiconductor substrate 100 is of type N and comprises a junction zone of type P, the substrate may be placed in reverse polarization and the surface charge of each of the conductive pads 114e and 114f may not be modified. Consequently, the conductive pad 114f having the trailing part 160 and the other conductive pad 114g may not be different from each other as regards their images. FIG. 4B illustrates the image of a defect in the case where the efficiency of secondary electron emissions has been made greater than 1 and holes (h) accumulate on the surface of the conductive pads 114g and 114h. A primary electron beam can then be applied to the surface of the semiconductor substrate 100 comprising the conductive pads 114g and 114h, for example, using the electrical fault detection apparatus shown in FIG. 1, to detect emissions electron

secondaires des plots conducteurs 114g et 114h.  secondary conductive pads 114g and 114h.

Si, comme illustré sur la figure 4B, le substrat semi-conducteur 100 est du type P et comporte une zone de jonction de type N, le substrat peut se trouver polarisé en sens inverse et la charge de surface de chacun des plots conducteurs 114g et 114h peut ne pas être modifiée. Par conséquent, le plot conducteur 114h ayant la partie 160 à source de fuite et l'autre plot conducteur 114g peuvent ne pas être différents l'un de l'autre en ce qui concerne leurs images de défauts. Par ailleurs, si le substrat semiconducteur 100 est du type N et comporte une zone de jonction de type P, le substrat 100 peut se trouver polarisé dans le sens direct. Par conséquent, le plot conducteur 114h ayant la partie 160 à source de fuite peut être associé à une image claire basée sur une fuite de trous à travers la partie 160 à source de fuite, permettant un niveau plus élevé d'émissions d'électrons secondaires à partir du plot conducteur 114h qu'à partir du plot  If, as illustrated in FIG. 4B, the semiconductor substrate 100 is of type P and includes a junction zone of type N, the substrate can be polarized in opposite directions and the surface charge of each of the conductive pads 114g and 114h may not be changed. Consequently, the conductive pad 114h having the leakage source portion 160 and the other conductive pad 114g may not be different from each other with regard to their defect images. Furthermore, if the semiconductor substrate 100 is of the N type and has a P-type junction zone, the substrate 100 may be polarized in the direct direction. Therefore, the conductive pad 114h having the leaking part 160 can be associated with a clear image based on a leakage of holes through the leaking part 160, allowing a higher level of secondary electron emissions. from the 114h conductor pad than from the stud

conducteur 114g.conductor 114g.

Les figures 5A et 5B sont des vues schématiques illustrant une image de défaut provenant de deux plots conducteurs, dont l'un comprend un courtcircuit entre un plot conducteur et une ligne conductrice, en utilisant l'appareil de détection de la figure 1. La figure 5A illustre l'image d'un défaut dans le cas o le rendement d'émissions d'électrons secondaires a été rendu inférieur à 1 et des électrons (e) s'accumulent sur la surface des plots conducteurs 114i et 114j. Comme décrit précédemment, un faisceau d'électrons primaires peut alors être appliqué à la surface du substrat semi-conducteur 100 comprenant les plots conducteurs 114i et 114j, par exemple en utilisant l'appareil de détection de défauts électriques de la figure 1, pour détecter des niveaux d'émission d'électrons secondaires. S'il y a un court-circuit entre le plot conducteur 114j et une ligne conductrice 108 ayant des électrons, par exemple, comme montré. sur la figure 5A o une couche 106 de siliciure est présente, des électrons ne peuvent pas fuir vers l'extérieur en direction de la ligne conductrice 108 et, par conséquent, il reste de nombreux électrons à la surface du plot conducteur 114j. Par conséquent, lorsqu'un faisceau d'électrons primaires est appliqué pour détecter des niveaux d'émissions d'électrons secondaires, la quantité d'électrons secondaires se libérant du plot conducteur 114j est plus grande et peut être associée à une  FIGS. 5A and 5B are schematic views illustrating a fault image originating from two conductive pads, one of which comprises a short circuit between a conductive pad and a conductive line, using the detection device of FIG. 1. FIG. 5A illustrates the image of a defect in the case where the efficiency of secondary electron emissions has been made less than 1 and electrons (e) accumulate on the surface of the conductive pads 114i and 114j. As described above, a primary electron beam can then be applied to the surface of the semiconductor substrate 100 comprising the conductive pads 114i and 114j, for example using the electrical fault detection apparatus of FIG. 1, to detect secondary electron emission levels. If there is a short circuit between the conductive pad 114j and a conductive line 108 having electrons, for example, as shown. in FIG. 5A where a layer 106 of silicide is present, electrons cannot leak out towards the conductive line 108 and, consequently, numerous electrons remain on the surface of the conductive pad 114j. Consequently, when a primary electron beam is applied to detect levels of secondary electron emissions, the quantity of secondary electrons releasing from the conductive pad 114j is greater and can be associated with a

image claire.clear picture.

La figure 5B illustre l'image de défaut dans le cas o le rendement d'émissions d'électrons secondaires a été rendu inférieur à 1 et des trous (h) s'accumulent sur la surface des plots conducteurs 114k et 1141. Comme décrit précédemment, un faisceau d'électrons primaires peut alors être appliqué à la surface du substrat semi-conducteur 100 comprenant les plots conducteurs 114k et 1141 pour détecter des niveaux d'émissions d'électrons secondaires. Dans le cas du plot conducteur 1141 en court- circuit avec une ligne conductrice 108 ayant des électrons, telle que la couche de siliciure 106 illustrée sur la figure 5B, des trous (h) fuient vers l'extérieur en direction de la ligne conductrice 108, en sorte qu'il reste moins de trous à la surface du plot conducteur 1141 qu'à l'autre plot conducteur 114k. Par conséquent, la quantité d'électrons secondaires libérés du plot conducteur 1141 augmente relativement, en sorte que le plot conducteur 1141 peut  FIG. 5B illustrates the fault image in the case where the efficiency of secondary electron emissions has been made less than 1 and holes (h) accumulate on the surface of the conductive pads 114k and 1141. As described above , a primary electron beam can then be applied to the surface of the semiconductor substrate 100 comprising the conductive pads 114k and 1141 to detect levels of secondary electron emissions. In the case of the conductive pad 1141 in short circuit with a conductive line 108 having electrons, such as the layer of silicide 106 illustrated in FIG. 5B, holes (h) leak out towards the conductive line 108 , so that there are fewer holes on the surface of the conductive pad 1141 than at the other conductive pad 114k. Consequently, the quantity of secondary electrons released from the conductive pad 1141 increases relatively, so that the conductive pad 1141 can

être associé à une image claire.be associated with a clear image.

Comme illustré sur les figures 3A à 5B, des défauts électriques dans un dispositif semi-conducteur peuvent être détectés en détectant un contraste de tension provoqué par des électrons secondaires libérés de la surface de plot conducteur et en convertissant le contraste en une image claire ou en une image sombre associée à un plot conducteur. Sur les figures 3A à 5B, des plots conducteurs sont comparés entre eux pour déterminer si une image  As illustrated in Figures 3A to 5B, electrical faults in a semiconductor device can be detected by detecting a voltage contrast caused by secondary electrons released from the surface of the conductive pad and converting the contrast into a clear image or a dark image associated with a conductive pad. In FIGS. 3A to 5B, conductive pads are compared with one another to determine whether an image

associée aux plots conducteurs est sombre ou claire.  associated with the conductive pads is dark or light.

Cependant, on doit comprendre que la détermination du fait qu'un plot conducteur doive être associé à une image claire ou à une image sombre peut également être basée sur une valeur de référence déterminée à l'avance, par exemple  However, it should be understood that the determination of whether a conductive pad should be associated with a light image or with a dark image can also be based on a reference value determined in advance, for example

expérimentalement.experimentally.

En outre, les figures 3A à 5B ont été décrites de façon générale en référence aux électrons et/ou aux trous accumulés sur la surface des plots conducteurs 114a à 1141 par réglage de l'énergie d'un faisceau d'électrons primaires. Cependant, le plot conducteur peut également être dopé directement en utilisant un générateur d'ions,  Furthermore, FIGS. 3A to 5B have been generally described with reference to the electrons and / or the holes accumulated on the surface of the conductive pads 114a to 1141 by adjusting the energy of a beam of primary electrons. However, the conductive pad can also be doped directly using an ion generator,

tel que le générateur 17 d'ions de la figure 1.  such as the ion generator 17 in FIG. 1.

Différents types de défauts électriques ont été illustrés sur les figures, y compris une partie de contact non attaquée présentant un défaut du type à résistance, et  Various types of electrical faults have been illustrated in the figures, including an unattacked contact part having a resistance type defect, and

un défaut électrique par fuite comme illustré par un court-  an electrical fault by leakage as illustrated by a short-

circuit entre le plot conducteur 114j et la ligne conductrice 108. Ces défauts particuliers peuvent aboutir à des niveaux de luminosité similaires de l'image de défaut détectée, lors de l'accumulation d'électrons sur la surface des plots conducteurs 114b et 114j. Cependant, il peut être souhaitable de classer et d'identifier les types de défauts électriques qui sont apparus. Ce classement et cette identification peuvent être souhaitables pour améliorer le processus de fabrication en réduisant ou empêchant l'apparition de divers défauts par une action corrective  circuit between the conductive pad 114j and the conductive line 108. These particular faults can result in brightness levels similar to the detected fault image, during the accumulation of electrons on the surface of the conductive pads 114b and 114j. However, it may be desirable to classify and identify the types of electrical faults that have arisen. This classification and identification may be desirable to improve the manufacturing process by reducing or preventing the appearance of various defects by corrective action

dans le processus de fabrication.in the manufacturing process.

Divers procédés de détection de défauts, qui peuvent en outre permettre un classement du type de défauts, seront maintenant décrits en référence aux illustrations par des organigrammes de formes de réalisation de l'invention sur  Various fault detection methods, which may further allow classification of the type of defects, will now be described with reference to the illustrations by flowcharts of embodiments of the invention on

les figures 6 et 7. La description des figures 6 et 7 sera  Figures 6 and 7. The description of Figures 6 and 7 will be

donnée en référence au dispositif semi-conducteur illustré sur les figures 3A à 5B qui comprend un substrat semi-conducteur 100, plusieurs lignes conductrices 108, des couches isolantes 110 et 112 et des plots conducteurs 114a  given with reference to the semiconductor device illustrated in FIGS. 3A to 5B which comprises a semiconductor substrate 100, several conductive lines 108, insulating layers 110 and 112 and conductive pads 114a

à 1141 formés entre chacune des couches isolantes.  to 1141 formed between each of the insulating layers.

La figure 6 est un organigramme illustrant un exemple de procédés pour détecter et classer des défauts électriques dans un dispositif semiconducteur, par exemple en utilisant l'appareil pour la détection de défauts électriques dans un dispositif semi-conducteur, illustré  Figure 6 is a flow diagram illustrating an example of methods for detecting and classifying electrical faults in a semiconductor device, for example using the apparatus for detecting electrical faults in a semiconductor device, illustrated

sur la figure 1.in figure 1.

Les opérations commencent à un bloc 201 en rendant inférieur à 1 le rendement d'émissions d'électrons secondaires, par exemple en élevant l'énergie d'un faisceau d'électrons primaires, et des électrons s'accumulent sur la surface de plots conducteurs. Un faisceau d'électrons primaires est appliqué aux plots conducteurs à un niveau de détection et des électrons secondaires libérés de la  Operations begin at block 201 by making the efficiency of secondary electron emissions less than 1, for example by raising the energy of a beam of primary electrons, and electrons accumulate on the surface of conductive pads . A primary electron beam is applied to the conductive pads at a detection level and secondary electrons released from the

surface des plots conducteurs sont détectés (bloc 203).  surface of the conductive pads are detected (block 203).

Ainsi, un premier contraste de tension entre les plots conducteurs peut être détecté et une première image de défaut est obtenue d'après le premier contraste de tension (bloc 203). Il est déterminé si la première image de défaut  Thus, a first voltage contrast between the conductive pads can be detected and a first fault image is obtained from the first voltage contrast (block 203). It is determined whether the first fault image

est une image sombre ou une image claire (bloc 205).  is a dark image or a clear image (block 205).

Si la première image de défaut est une image sombre (bloc 205), des trous sont accumulés sur la surface des plots conducteurs, par exemple par réglage de l'énergie du  If the first fault image is a dark image (block 205), holes are accumulated on the surface of the conductive pads, for example by adjusting the energy of the

faisceau d'électrons primaires à un niveau bas (bloc 207).  primary electron beam at a low level (block 207).

Un faisceau d'électrons primaires est appliqué aux plots conducteurs et des électrons secondaires libérés de la  A primary electron beam is applied to the conductive pads and secondary electrons released from the

surface des plots conducteurs sont détectés (bloc 209).  surface of the conductive pads are detected (block 209).

Ainsi, on peut détecter un second contraste de tension entre les plots conducteurs et on obtient une seconde image de défaut d'après le second contraste de tension (bloc 209). Il est déterminé si la seconde image de défaut est  Thus, a second voltage contrast can be detected between the conductive pads and a second fault image is obtained from the second voltage contrast (block 209). It is determined whether the second fault image is

une image sombre ou une image claire (bloc 211).  a dark image or a clear image (block 211).

Si la seconde image de défaut est une image sombre (bloc 209) et si l'énergie du faisceau d'électrons primaires a la valeur la plus basse (bloc 213), le plot conducteur ayant l'image de défaut sombre est déterminé comme ayant un défaut physique (bloc 215). Cependant, comme illustré pour les formes de réalisation de la figure 6, si l'image de défaut est une image sombre, mais que l'énergie d'un faisceau d'électrons primaires n'est pas de la valeur la plus basse, les opérations reviennent au bloc 207 et continuent comme décrit ci-dessus, mais avec une diminution du niveau d'énergie du faisceau primaire lors des itérations successives jusqu'à ce que la valeur la plus basse pour le faisceau primaire soit atteinte. Si la seconde image de défaut n'est pas une image sombre (bloc 211), le plot conducteur est classé comme ayant une image de défaut provoquée par une source de fuite de jonction  If the second fault image is a dark image (block 209) and if the energy of the primary electron beam has the lowest value (block 213), the conductive pad having the dark fault image is determined to have a physical fault (block 215). However, as illustrated for the embodiments of Figure 6, if the fault image is a dark image, but the energy of a primary electron beam is not the lowest value, the operations return to block 207 and continue as described above, but with a decrease in the energy level of the primary beam during successive iterations until the lowest value for the primary beam is reached. If the second fault image is not a dark image (block 211), the conductive pad is classified as having a fault image caused by a source of junction leak.

(bloc 217).(block 217).

Si la première image de défaut n'est pas une image sombre (bloc 205), l'énergie d'un faisceau d'électrons primaires est abaissée et des trous s'accumulent sur la surface des plots conducteurs (bloc 307). Un faisceau d'électrons primaires est appliqué aux plots conducteurs à un niveau d'essai et des électrons secondaires libérés de  If the first fault image is not a dark image (block 205), the energy of a primary electron beam is lowered and holes accumulate on the surface of the conductive pads (block 307). A primary electron beam is applied to the conductive pads at a test level and secondary electrons released from

la surface des plots conducteurs sont détectés (bloc 309).  the surface of the conductive pads are detected (block 309).

Par conséquent, un contraste de tension entre les plots conducteurs peut être détecté et une deuxième image de défaut (qui peut être autrement appelée ici image de défaut détecté en troisième) est obtenue d'après le contraste de tension (bloc 309). Il est déterminé si la deuxième image de défaut est une image sombre (bloc 311). Si la deuxième image de défaut est une image sombre (bloc 311), le plot conducteur est déterminé comme ayant un défaut électrique  Therefore, a voltage contrast between the conductive pads can be detected and a second fault image (which may be otherwise referred to here as the third detected fault image) is obtained from the voltage contrast (block 309). It is determined whether the second fault image is a dark image (block 311). If the second fault image is a dark image (block 311), the conductive pad is determined to have an electrical fault

provoqué par une partie de contact non attaquée (bloc 317).  caused by an unattacked contact part (block 317).

Si la deuxième image de défaut n'est pas une image sombre (bloc 311), il est déterminé si l'énergie d'un faisceau d'électrons primaires possède la valeur la plus basse ou non (bloc 313). Si l'énergie d'un faisceau d'électrons primaires possède la valeur la plus basse (bloc 313), le plot conducteur qui n'est pas associé à une image sombre est classé comme ayant un défaut électrique provoqué par un court-circuit entre une partie de contact et une ligne conductrice (bloc 315). Si la valeur d'énergie du faisceau primaire n'est pas encore au niveau le plus bas, les opérations reviennent au bloc 307 et se répètent comme décrit ci-dessus, avec une réduction du niveau d'énergie du faisceau primaire à chaque (d'une ou plusieurs autres)  If the second fault image is not a dark image (block 311), it is determined whether the energy of a primary electron beam has the lowest value or not (block 313). If the energy of a primary electron beam has the lowest value (block 313), the conductive pad which is not associated with a dark image is classified as having an electrical fault caused by a short circuit between a contact part and a conductive line (block 315). If the energy value of the primary beam is not yet at the lowest level, the operations return to block 307 and are repeated as described above, with a reduction of the energy level of the primary beam at each (d 'one or more others)

itération jusqu'à l'obtention du niveau le plus bas.  iteration until the lowest level is obtained.

Pour résumer les opérations de détection et de classement de défauts illustrées sur la figure 6, lorsque des défauts électriques dans un dispositif semi-conducteur sont détectés en utilisant un appareil pour la détection de défauts électriques après que des électrons se sont accumulés sur la surface de plots conducteurs du dispositif semi- conducteur, le plot conducteur ayant une image sombre peut indiquer que des défauts physiques ou des défauts électriques provoqués par une fuite d'une jonction sont présents dans le dispositif semi-conducteur. Après que des trous se sont accumulés sur la surface, l'image de défaut des plots conducteurs ayant une fuite de jonction est inversée tandis que l'image de défaut du plot conducteur  To summarize the fault detection and classification operations illustrated in Figure 6, when electrical faults in a semiconductor device are detected using an apparatus for detecting electrical faults after electrons have accumulated on the surface of conductive pads of the semiconductor device, the conductive pad having a dark image may indicate that physical or electrical faults caused by leakage from a junction are present in the semiconductor device. After holes have accumulated on the surface, the fault image of the conductive pads having a junction leakage is reversed while the fault image of the conductive pad

ayant des défauts physiques n'est pas inversée.  having physical defects is not reversed.

Lorsque des électrons s'accumulent sur la surface de plots conducteurs et que les plots conducteurs ont une image de défaut qui n'est pas sombre, ceci indique des défauts électriques provoqués par un court-circuit entre une partie de contact et une ligne conductrice ou qu'une partie de contact non attaquée peut être présente. Après que des trous se sont accumulés sur la surface, l'image de défaut du plot conducteur ayant la partie de contact non attaquée est inversée, tandis que l'image de défaut du plot conducteur présentant un court-circuit entre une partie de  When electrons accumulate on the surface of conductive pads and the conductive pads have a fault image which is not dark, this indicates electrical faults caused by a short circuit between a contact part and a conductive line or that a non-attacked contact part may be present. After holes have accumulated on the surface, the fault image of the conductive pad having the non-etched contact portion is reversed, while the fault image of the conductive pad having a short circuit between a portion of

contact et une ligne n'est pas inversée.  contact and a line is not reversed.

La figure 7 est un organigramme illustrant des opérations d'autres formes de réalisation pour la détection et le classement de défauts électriques d'un dispositif semi-conducteur, par exemple, en utilisant l'appareil pour la détection de défauts électriques d'un dispositif semi-conducteur de la figure 1, selon la présente invention. En général, les opérations de la figure 7 diffèrent de celles telles que montrées sur la figure 6 par le fait que la condition d'accumulation de trous précède la condition d'accumulation d'électrons. La figure 7 sera également décrite en référence à des formes de réalisation dans lesquelles le générateur 17 d'ions est utilisé. Bien que les opérations soient décrites en référence à l'appareil particulier de la figure 1, on doit comprendre  Figure 7 is a flowchart illustrating operations of other embodiments for detecting and classifying electrical faults of a semiconductor device, for example, using the apparatus for detecting electrical faults of a device semiconductor of Figure 1, according to the present invention. In general, the operations of Figure 7 differ from those as shown in Figure 6 in that the condition of accumulation of holes precedes the condition of accumulation of electrons. Figure 7 will also be described with reference to embodiments in which the ion generator 17 is used. Although the operations are described with reference to the particular apparatus of Figure 1, it should be understood

que l'invention n'est pas limitée à ceci.  that the invention is not limited to this.

Les opérations commencent par l'accumulation de trous sur la surface de plots conducteurs d'un dispositif semi-conducteur chargé dans la chambre secondaire 13 de la  The operations begin with the accumulation of holes on the surface of conductive pads of a charged semiconductor device in the secondary chamber 13 of the

figure 1, en utilisant le générateur 17 d'ions (bloc 401).  Figure 1, using the ion generator 17 (block 401).

Le dispositif semi-conducteur est chargé dans la chambre principale 15 (bloc 403) et un faisceau d'électrons primaires est appliqué à un niveau d'essai aux plots conducteurs sur lesquels des trous s'accumulent et des électrons secondaires libérés de la surface des plots conducteurs sont détectés (bloc 404). Par conséquent, un contraste de tension entre les plots conducteurs peut exister et une première image de défaut est obtenue d'après le contraste de tension (bloc 404). Il est déterminé si la première image de défaut est une image sombre ou non (bloc 405). Si la première image de défaut est une image sombre (bloc 405), le dispositif semi-conducteur est déchargé de la chambre principale 15 et chargé dans la chambre secondaire 13 (bloc 407). Des électrons s'accumulent sur la surface des plots conducteurs de ce dispositif semi-conducteur en utilisant le générateur 17 d'ions (bloc 409). Un faisceau d'électrons primaires est appliqué à un niveau d'essai aux plots conducteurs sur lesquels des électrons sont accumulés et des électrons secondaires libérés de la surface des plots conducteurs sont détectés (bloc 410). Par conséquent, un contraste de tension peut exister entre les plots conducteurs et une seconde image de défaut est obtenue d'après le contraste de tension (bloc 410). Il est déterminé si la seconde image de défaut est une image sombre ou non (bloc 411). Si la seconde image de défaut est sombre (bloc 411), le plot conducteur ayant l'image de défaut sombre est classé comme ayant un défaut physique (bloc 413). Si la seconde image de défaut n'est pas une image sombre (bloc 411), le plot conducteur est classé comme ayant un défaut électrique provoqué par une  The semiconductor device is loaded into the main chamber 15 (block 403) and a beam of primary electrons is applied at a test level to the conductive pads on which holes accumulate and secondary electrons released from the surface of the conductive pads are detected (block 404). Consequently, a voltage contrast between the conductive pads may exist and a first fault image is obtained from the voltage contrast (block 404). It is determined whether the first fault image is a dark image or not (block 405). If the first fault image is a dark image (block 405), the semiconductor device is discharged from the main chamber 15 and loaded into the secondary chamber 13 (block 407). Electrons accumulate on the surface of the conductive pads of this semiconductor device using the ion generator 17 (block 409). A primary electron beam is applied at a test level to the conductive pads on which electrons are accumulated and secondary electrons released from the surface of the conductive pads are detected (block 410). Consequently, a voltage contrast may exist between the conductive pads and a second fault image is obtained from the voltage contrast (block 410). It is determined whether the second fault image is a dark image or not (block 411). If the second fault image is dark (block 411), the conductive pad having the dark fault image is classified as having a physical fault (block 413). If the second fault image is not a dark image (block 411), the conductive pad is classified as having an electrical fault caused by a

partie de contact non attaquée (bloc 415).  contact part not attacked (block 415).

Si la première image de défaut n'est pas une image sombre (bloc 405), le dispositif semi-conducteur est également déchargé de la chambre principale 15 et chargé dans la chambre secondaire 13 (bloc 507). Des électrons s'accumulent sur la surface des plots conducteurs du dispositif semi-conducteur par suite de l'utilisation du générateur 17 d'ions (bloc 509). Un faisceau d'électrons primaires est appliqué aux plots conducteurs sur lesquels des électrons sont accumulés et des électrons secondaires libérés de la surface des plots conducteurs sont détectés (bloc 510). Par conséquent, un contraste de tension peut exister entre chacun des plots conducteurs et une seconde image de défaut (qui peut être appelée autrement ici image de défaut détecté en troisième) est obtenue d'après le contraste de tension (bloc 510). Il est déterminé si la seconde image de défaut est une image sombre ou non (bloc 511). Si la seconde image de défaut est une image sombre (bloc 511), le plot conducteur ayant cette image sombre est classé comme ayant un défaut électrique provoqué par une source de fuite de jonction (bloc 513). Si la seconde image de défaut n'est pas sombre (bloc 511), le plot conducteur est classé comme ayant un défaut électrique provoqué par un court-circuit entre une partie de contact et une ligne  If the first fault image is not a dark image (block 405), the semiconductor device is also discharged from the main chamber 15 and loaded into the secondary chamber 13 (block 507). Electrons accumulate on the surface of the conductive pads of the semiconductor device as a result of the use of the ion generator 17 (block 509). A primary electron beam is applied to the conductive pads on which electrons are accumulated and secondary electrons released from the surface of the conductive pads are detected (block 510). Consequently, a voltage contrast can exist between each of the conductive pads and a second fault image (which may be called here otherwise the fault image detected in third) is obtained from the voltage contrast (block 510). It is determined whether the second fault image is a dark image or not (block 511). If the second fault image is a dark image (block 511), the conductive pad having this dark image is classified as having an electrical fault caused by a source of junction leakage (block 513). If the second fault image is not dark (block 511), the conductive pad is classified as having an electrical fault caused by a short circuit between a contact part and a line

conductrice (bloc 515).conductive (block 515).

Pour résumer les opérations décrites en référence à la figure 7, lorsque des défauts électriques dans un dispositif semi-conducteur sont détectés après l'accumulation de trous sur la surface de plots conducteurs du dispositif semi-conducteur, un plot conducteur présentant une image de défaut sombre indique que des défauts physiques ou des défauts électriques provoqués par une partie de contact non attaquée sont présents dans le dispositif semi-conducteur. Après que des électrons se sont accumulés sur la charge de surface, l'image de défaut du plot conducteur ayant une partie de contact non attaquée est inversée, tandis que l'image de défaut du plot  To summarize the operations described with reference to Figure 7, when electrical faults in a semiconductor device are detected after the accumulation of holes on the surface of conductive pads of the semiconductor device, a conductive pad having a fault image dark indicates that physical or electrical faults caused by an unattacked contact part are present in the semiconductor device. After electrons have accumulated on the surface charge, the fault image of the conductive pad having an unattacked contact part is inverted, while the fault image of the pad

conducteur ayant des défauts physiques n'est pas inversée.  conductor with physical faults is not reversed.

Lorsque les plots conducteurs ne présentent pas d'image sombre (une image claire) après l'accumulation de trous sur la surface des plots conducteurs, ceci indique que des défauts électriques provoqués par une fuite d'une jonction ou un court-circuit entre une partie de contact et une ligne conductrice existent. Cependant, après que des électrons se sont accumulés sur la surface, l'image de défaut du plot conducteur comprenant un court-circuit entre une partie de contact et une ligne conductrice n'est pas inversée, tandis que l'image de défaut du plot conducteur  When the conductive pads do not present a dark image (a clear image) after the accumulation of holes on the surface of the conductive pads, this indicates that electrical faults caused by a leakage of a junction or a short circuit between a contact part and a conductive line exist. However, after electrons have accumulated on the surface, the fault image of the conductive pad comprising a short circuit between a contact part and a conductive line is not reversed, while the fault image of the pad driver

ayant une source de fuite de jonction est inversée.  having a junction leak source is reversed.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé et à l'appareil décrits et  It goes without saying that many modifications can be made to the process and to the apparatus described and

représentés sans sortir du cadre de l'invention.  shown without departing from the scope of the invention.

Claims (31)

REVENDICATIONS 1. Procédé pour détecter des défauts dans un dispositif semi-conducteur comportant une pluralité de plots conducteurs (114), caractérisé en ce qu'il comprend: l'accumulation d'électrons (e) dans des premiers de la pluralité de plots conducteurs; la détection d'un premier contraste entre les premiers plots conducteurs sur la base d'émissions d'électrons secondaires depuis les premiers plots conducteurs après l'accumulation d'électrons sur les premiers plots conducteurs; l'accumulation de trous (h) dans les premiers plots conducteurs; la détection d'un second contraste entre les premiers plots conducteurs sur la base d'émissions d'électrons secondaires à partir des premiers plots conducteurs après l'accumulation de trous dans les premiers plots conducteurs; et la détermination de la présence ou non d'un défaut dans l'un des plots conducteurs sur la base du premier  1. A method for detecting faults in a semiconductor device comprising a plurality of conductive pads (114), characterized in that it comprises: the accumulation of electrons (e) in the first of the plurality of conductive pads; detecting a first contrast between the first conductive pads on the basis of secondary electron emissions from the first conductive pads after the accumulation of electrons on the first conductive pads; the accumulation of holes (h) in the first conductive pads; detecting a second contrast between the first conductive pads on the basis of secondary electron emissions from the first conductive pads after the accumulation of holes in the first conductive pads; and determining the presence or absence of a fault in one of the conductive pads on the basis of the first contraste et du second contraste.contrast and the second contrast. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les étapes de détection comprennent en outre l'application d'un faisceau d'électrons primaires aux  2. Method according to claim 1, characterized in that the detection steps further comprise the application of a beam of primary electrons to the premiers plots conducteurs.first conductive pads. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'accumulation d'électrons comprend l'accumulation d'électrons sur une surface des premiers plots conducteurs et l'étape d'accumulation de trous comprend l'accumulation de trous sur une surface des  3. Method according to claim 1, characterized in that the step of accumulation of electrons comprises the accumulation of electrons on a surface of the first conductive pads and the step of accumulation of holes comprises the accumulation of holes on a surface of premiers plots conducteurs.first conductive pads. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'accumulation d'électrons comprend en outre l'accumulation des électrons par réglage de l'énergie d'un faisceau d'électrons primaires appliqué aux premiers plots de contact et l'étape d'accumulation de trous comprend en outre l'accumulation des trous par réglage de l'énergie d'un faisceau d'électrons primaires appliqué aux premiers  4. Method according to claim 1, characterized in that the step of accumulation of electrons further comprises the accumulation of electrons by adjusting the energy of a beam of primary electrons applied to the first contact pads and the hole accumulation step further comprises the accumulation of holes by adjusting the energy of a primary electron beam applied to the first plots conducteurs.conductive pads. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les étapes de détection comprennent en outre l'application d'un faisceau d'électrons primaires aux  5. Method according to claim 4, characterized in that the detection steps further comprise the application of a beam of primary electrons to the premiers plots conducteurs.first conductive pads. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'accumulation d'électrons comprend en outre l'accumulation des électrons en utilisant un générateur (17) d'ions et l'étape d'accumulation de trous comprend en outre l'accumulation des trous en utilisant le générateur d'ions.  6. Method according to claim 1, characterized in that the step of accumulation of electrons further comprises the accumulation of electrons using an ion generator (17) and the step of accumulation of holes comprises in addition to the accumulation of holes using the ion generator. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de détection d'un premier contraste comprend en outre l'étape de détection d'un premier contraste de tension associé au premier des plots conducteurs et l'étape de détection d'un second contraste comprend en outre l'étape de détection d'un second contraste de tension7. Method according to claim 1, characterized in that the step of detecting a first contrast further comprises the step of detecting a first voltage contrast associated with the first of the conductive pads and the step of detecting a second contrast further comprises the step of detecting a second voltage contrast associé au premier des plots conducteurs.  associated with the first of the conductive pads. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'étape de détection d'un premier contraste comprend en outre l'étape d'association soit d'une première image claire soit d'une première image sombre au premier des plots conducteurs sur la base du premier contraste de tension détecté et l'étape de détection d'un second contraste comprend en outre l'étape d'association soit d'une seconde image claire soit d'une seconde image sombre au premier des plots conducteurs sur la base du second  8. Method according to claim 7, characterized in that the step of detecting a first contrast further comprises the step of associating either a first clear image or a first dark image with the first of the conductive pads based on the first detected voltage contrast and the step of detecting a second contrast further comprises the step of associating either a second clear image or a second dark image with the first of the conductive pads on the base of the second contraste de tension détecté.voltage contrast detected. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape de détermination de la présence ou non de défauts dans le premier des plots conducteurs sur la base du premier contraste et du second contraste comprend en outre au moins l'une d'une: détermination de la présence d'un défaut électrique provoqué par une source (160) de fuite de jonction dans le premier (114f) des plots conducteurs lorsque le premier plot conducteur est associé à une première image sombre et à une seconde image claire; détermination de la présence d'un défaut électrique provoqué par une partie de contact non attaquée (150) entre le premier (114d) des plots conducteurs et un  9. Method according to claim 8, characterized in that the step of determining the presence or absence of defects in the first of the conductive pads on the basis of the first contrast and the second contrast further comprises at least one of one: determining the presence of an electrical fault caused by a source (160) of junction leakage in the first (114f) of the conductive pads when the first conductive pad is associated with a first dark image and with a second bright image; determination of the presence of an electrical fault caused by an unattacked contact part (150) between the first (114d) of the conductive pads and a substrat semi-conducteur (100) du dispositif semi-  semiconductor substrate (100) of the semiconductor device conducteur dans le premier des plots conducteurs lorsque le premier des plots conducteurs est associé à une première image claire et à une seconde image sombre; détermination de la présence d'un défaut électrique provoqué par un court-circuit entre le premier (1141) des plots conducteurs et une ligne conductrice adjacente (108) du dispositif semi- conducteur dans le premier des plots conducteurs lorsque le premier des plots conducteurs est associé à une première image claire et à une seconde image claire; et détermination de la présence d'un défaut physique dans le premier des plots conducteurs lorsque le premier des plots conducteurs est associé à une première image  conductive in the first of the conductive pads when the first of the conductive pads is associated with a first light image and with a second dark image; determination of the presence of an electrical fault caused by a short circuit between the first (1141) of the conductive pads and an adjacent conductive line (108) of the semiconductor device in the first of the conductive pads when the first of the conductive pads is associated with a first clear image and a second clear image; and determining the presence of a physical defect in the first of the conductive pads when the first of the conductive pads is associated with a first image sombre et à une seconde image sombre.  dark and a second dark image. 10. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'étape de détermination d'un premier contraste de tension associé au premier des plots conducteurs comprend en outre l'étape de détermination du premier contraste de tension sur la base d'une valeur de référence et l'étape de détection d'un second contraste de tension associé au premier des plots conducteurs comprend en outre l'étape de détermination du second contraste de tension sur la base  10. Method according to claim 7, characterized in that the step of determining a first voltage contrast associated with the first of the conductive pads further comprises the step of determining the first voltage contrast on the basis of a value reference and the step of detecting a second voltage contrast associated with the first of the conductive pads further comprises the step of determining the second voltage contrast on the basis d'une valeur de référence.of a reference value. 11. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'étape de détermination d'un premier contraste de tension associé au premier des plots conducteurs comprend en outre l'étape de détermination du premier contraste de tension sur la base d'une comparaison d'émissions d'électrons secondaires depuis le premier des plots conducteurs et d'émissions d'électrons secondaires depuis au moins un autre de certains de la pluralité de plots conducteurs et l'étape de détection d'un second contraste de tension associé au premier des plots conducteurs comprend en outre l'étape de détermination du second contraste de tension sur la base d'une comparaison d'émissions d'électrons secondaires depuis le premier des plots conducteurs et d'émissions d'électrons secondaires depuis au moins un autre de certains de la pluralité des  11. Method according to claim 7, characterized in that the step of determining a first voltage contrast associated with the first of the conductive pads further comprises the step of determining the first voltage contrast on the basis of a comparison secondary electron emissions from the first of the conductive pads and secondary electron emissions from at least one other of some of the plurality of conductive pads and the step of detecting a second voltage contrast associated with the first conductive pads further comprises the step of determining the second voltage contrast based on a comparison of secondary electron emissions from the first of the conductive pads and secondary electron emissions from at least one other some of the plurality of plots conducteurs.conductive pads. 12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de détection d'un premier contraste précède  12. Method according to claim 1, characterized in that the step of detecting a first contrast precedes l'étape de détection d'un second contraste.  the step of detecting a second contrast. 13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de détection d'un second contraste précède  13. Method according to claim 1, characterized in that the step of detecting a second contrast precedes l'étape de détection d'un premier contraste.  the step of detecting a first contrast. 14. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'accumulation d'électrons dans des premiers des plots conducteurs comprend en outre la génération d'une  14. Method according to claim 1, characterized in that the step of accumulation of electrons in the first of the conductive pads further comprises the generation of a différence de tension entre une surface du dispositif semi-  voltage difference between a surface of the semi-device conducteur et un côté arrière du dispositif semi-  conductor and a rear side of the semi-device conducteur, sélectionné pour produire une accumulation  conductor, selected to produce an accumulation d'électrons dans les premiers des plots conducteurs.  of electrons in the first of the conductive pads. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'étape d'accumulation de trous dans des premiers des plots conducteurs comprend en outre la génération d'une  15. The method of claim 14, characterized in that the step of accumulating holes in the first of the conductive pads further comprises the generation of a différence de tension entre une surface du dispositif semi-  voltage difference between a surface of the semi-device conducteur et un côté arrière du dispositif semi-  conductor and a rear side of the semi-device conducteur, sélectionnée pour produire une accumulation de  conductor, selected to produce an accumulation of trous dans les premiers des plots conducteurs.  holes in the first of the conductive pads. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la différence de tension est générée par réglage de l'énergie d'un faisceau d'électrons primaires appliqué aux  16. The method of claim 15, characterized in that the voltage difference is generated by adjusting the energy of a primary electron beam applied to premiers de la pluralité de plots conducteurs.  first of the plurality of conductive pads. 17. Appareil pour la détection de défauts dans un dispositif semiconducteur comprenant une pluralité de plots conducteurs (114), l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte: des moyens destinés à accumuler des électrons (e) dans des premiers de la pluralité des plots conducteurs; des moyens destinés à détecter un premier contraste entre les premiers plots conducteurs sur la base d'émissions d'électrons secondaires depuis les premiers des plots conducteurs après l'accumulation d'électrons dans les premiers des plots conducteurs; des moyens destinés à accumuler des trous (h) dans les premiers de la pluralité de plots conducteurs; des moyens destinés à détecter un second contraste entre les premiers des plots conducteurs sur la base d'émissions d'électrons secondaires depuis les premiers des plots conducteurs après l'accumulation de trous dans les premiers des plots conducteurs; et des moyens destinés à déterminer si un défaut est présent dans l'un des plots conducteurs sur la base du  17. Apparatus for detecting faults in a semiconductor device comprising a plurality of conductive pads (114), the apparatus being characterized in that it comprises: means intended to accumulate electrons (e) in the first of the plurality conductive pads; means for detecting a first contrast between the first conductive pads on the basis of secondary electron emissions from the first of the conductive pads after the accumulation of electrons in the first of the conductive pads; means for accumulating holes (h) in the first of the plurality of conductive pads; means for detecting a second contrast between the first of the conductive pads on the basis of secondary electron emissions from the first of the conductive pads after the accumulation of holes in the first of the conductive pads; and means for determining whether a fault is present in one of the conductive pads on the basis of the premier contraste et du second contraste.  first contrast and second contrast. 18. Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce que les moyens destinés à détecter un premier contraste comprennent en outre des moyens destinés à associer soit une première image claire soit une première image sombre au premier des plots conducteurs sur la base d'un premier contraste de tension détecté et les moyens destinés à détecter un second contraste comprennent en outre des moyens destinés à associer une seconde image claire ou une seconde image sombre au premier des plots conducteurs sur la base d'un second contraste de tension détecté, et les moyens destinés à déterminer si des défauts sont présents dans le premier des plots conducteurs sur la base du premier contraste et du second contraste comprennent en outre au moins l'un de: un moyen pour déterminer qu'un défaut électrique provoqué par une source (160) de fuite de jonction est présent dans le premier (114f) des plots conducteurs lorsque le premier des plots conducteurs est associé à une première image sombre et à une seconde image claire; un moyen destiné à déterminer qu'un défaut électrique provoqué par une partie de contact non attaquée (150) entre le premier (114d) des plots de contact et un  18. Apparatus according to claim 17, characterized in that the means intended to detect a first contrast further comprise means intended to associate either a first clear image or a first dark image with the first of the conductive pads on the basis of a first voltage contrast detected and the means for detecting a second contrast further comprises means for associating a second clear image or a second dark image with the first of the conductive pads on the basis of a detected second voltage contrast, and the means for determining whether faults are present in the first of the conductive pads on the basis of the first contrast and the second contrast further comprise at least one of: means for determining that an electrical fault caused by a source (160) junction leakage is present in the first (114f) of the conductive pads when the first of the conductive pads is associated with a first dark image and a second light image; means for determining that an electrical fault caused by an unattacked contact part (150) between the first (114d) of the contact pads and a substrat semi-conducteur (100) du dispositif semi-  semiconductor substrate (100) of the semiconductor device conducteur est présent dans le premier des plots conducteurs lorsque le premier des plots conducteurs est associé à une première image claire et à une seconde image sombre; un moyen destiné à déterminer qu'un défaut électrique provoqué par un court-circuit entre le premier (1141) des plots conducteurs et une ligne conductrice adjacente (108) du dispositif semi-conducteur est présent dans le premier des plots conducteurs lorsque le premier des plots conducteurs est associé à une première image claire et à une seconde image claire; et un moyen destiné à déterminer qu'un défaut physique est présent dans le premier des plots conducteurs lorsque le premier des plots conducteurs est associé à une  conductive is present in the first of the conductive pads when the first of the conductive pads is associated with a first light image and with a second dark image; means for determining that an electrical fault caused by a short circuit between the first (1141) of the conductive pads and an adjacent conductive line (108) of the semiconductor device is present in the first of the conductive pads when the first of conductive pads is associated with a first clear image and a second clear image; and means for determining that a physical defect is present in the first of the conductive pads when the first of the conductive pads is associated with a première image sombre et à une seconde image sombre.  first dark image and a second dark image. 19. Appareil pour la détection de défauts dans un dispositif semiconducteur comprenant une pluralité de plots conducteurs (114), l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte: une source (19) de faisceau d'électrons configurée pour appliquer un faisceau d'électrons primaires au dispositif semi-conducteur, ayant un premier état qui provoque l'accumulation d'électrons (e) dans des premiers de la pluralité de plots conducteurs, un deuxième état qui provoque l'accumulation de trous (h) dans les premiers des plots conducteurs, et un troisième état qui permet la détection d'émissions d'électrons secondaires depuis les premiers des plots conducteurs; et un analyseur (25) de données configuré pour détecter un premier contraste entre les premiers des plots conducteurs sur la base d'émissions d'électrons secondaires depuis les premiers des plots conducteurs après l'accumulation d'électrons dans les premiers des plots conducteurs et pour détecter un second contraste entre les premiers des plots conducteurs sur la base d'émissions d'électrons secondaires depuis les premiers des plots conducteurs après l'accumulation de trous dans les premiers des plots conducteurs et pour déterminer si un défaut est présent dans l'un des plots conducteurs sur la base du  19. Apparatus for detecting faults in a semiconductor device comprising a plurality of conductive pads (114), the apparatus being characterized in that it comprises: a source (19) of electron beam configured to apply a beam of primary electrons to the semiconductor device, having a first state which causes the accumulation of electrons (e) in the first of the plurality of conductive pads, a second state which causes the accumulation of holes (h) in the first conductive pads, and a third state which allows the detection of secondary electron emissions from the first of the conductive pads; and a data analyzer (25) configured to detect a first contrast between the first of the conductive pads on the basis of secondary electron emissions from the first of the conductive pads after the accumulation of electrons in the first of the conductive pads and to detect a second contrast between the first of the conductive pads on the basis of secondary electron emissions from the first of the conductive pads after the accumulation of holes in the first of the conductive pads and to determine if a defect is present in the one of the conductive pads on the base of the premier contraste et du second contraste.  first contrast and second contrast. 20. Appareil selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une unité (37) de commande de platine configurée pour détecter des positions sur le dispositif semi-conducteur de défauts déterminés comme  20. Apparatus according to claim 19, characterized in that it further comprises a plate control unit (37) configured to detect positions on the semiconductor device of faults determined as étant présents.being present. 21. Appareil pour la détection de défauts électriques dans un dispositif semi-conducteur, caractérisé en ce qu'il comporte: une chambre secondaire (13) dans laquelle un substrat semi-conducteur (100) est chargé; un générateur (17) d'ions qui peut doper la surface du substrat semiconducteur avec des trous (cations) ou des électrons (anions); une chambre principale (15) qui est raccordée à la chambre secondaire et comprend une platine sur laquelle le substrat semi-conducteur est chargé; une unité (19) à source de faisceau d'électrons qui peut appliquer un faisceau d'électrons primaires à un substrat semi-conducteur placé dans la chambre principale, afin de détecter des défauts électriques; une unité (21) de traitement de signaux qui peut détecter des signaux électriques constitués par le contraste de tension de seconds électrons libérés du substrat semi-conducteur après l'application du faisceau d'électrons primaires, puis amplifier les signaux; un analyseur (25) de données qui peut analyser les signaux électriques traités par l'unité de traitement de signaux, déterminer si des défauts électriques sont apparus, puis traiter statistiquement les signaux électriques; un ordinateur hôte (27) qui peut délivrer en sortie des données concernant les positions de défauts électriques sur le substrat semi-conducteur, reçues d'un ordinateur extérieur, et commander tous les constituants; une unité (37) de commande de platine qui peut identifier les positions de défauts physiques sur le substrat semi-conducteur, reçues de l'ordinateur hôte; une unité (33) de traitement d'image qui peut convertir les signaux électriques traités par l'unité de traitement de signaux en une image et renvoyer les signaux électriques traités de l'image à l'ordinateur hôte en suivant un organigramme concernant le classement des  21. Apparatus for detecting electrical faults in a semiconductor device, characterized in that it comprises: a secondary chamber (13) into which a semiconductor substrate (100) is loaded; an ion generator (17) which can boost the surface of the semiconductor substrate with holes (cations) or electrons (anions); a main chamber (15) which is connected to the secondary chamber and comprises a plate on which the semiconductor substrate is loaded; an electron beam source unit (19) which can apply a primary electron beam to a semiconductor substrate placed in the main chamber to detect electrical faults; a signal processing unit (21) which can detect electrical signals formed by the voltage contrast of second electrons released from the semiconductor substrate after application of the primary electron beam, and then amplify the signals; a data analyzer (25) which can analyze the electrical signals processed by the signal processing unit, determine if electrical faults have occurred, and then statistically process the electrical signals; a host computer (27) which can output data relating to the positions of electrical faults on the semiconductor substrate, received from an external computer, and control all of the components; a platinum control unit (37) which can identify the positions of physical faults on the semiconductor substrate received from the host computer; an image processing unit (33) which can convert the electrical signals processed by the signal processing unit into an image and return the processed electrical signals from the image to the host computer by following a classification flowchart of the défauts électriques.electrical faults. 22. Appareil selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'unité de commande de platine comprend une unité (31) de déplacement de platine qui peut déplacer la platine à l'intérieur de la chambre principale, et un dispositif (29) de commande à interféromètre à laser qui est connecté  22. Apparatus according to claim 21, characterized in that the platinum control unit comprises a platen displacement unit (31) which can move the platen inside the main chamber, and a device (29) for laser interferometer control which is connected à l'unité de déplacement de la platine.  to the plate displacement unit. 23. Appareil selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'unité de traitement de signaux est connectée à une unité d'affichage d'images qui peut visualiser par un traitement d'image les signaux électriques traités par  23. Apparatus according to claim 21, characterized in that the signal processing unit is connected to an image display unit which can visualize by image processing the electrical signals processed by l'unité de traitement de signaux.the signal processing unit. 24. Procédé pour la détection de défauts électriques dans un dispositif semi-conducteur, caractérisé en ce qu'il 3s comprend les étapes qui consistent à: préparer un dispositif semi-conducteur comprenant une pluralité de lignes conductrices (108), de couches isolantes pour isoler les lignes conductrices, et de plots conducteurs (114) entre chacune des couches isolantes sur un substrat semi-conducteur (100); accumuler des électrons (e) ou des trous (h) sur la surface des plots conducteurs; appliquer un faisceau d'électrons primaires aux plots conducteurs; et déterminer des défauts électriques en détectant le contraste de tension entre les plots conducteurs, qui est provoqué par la libération d'électrons secondaires depuis les plots conducteurs après l'application d'un  24. Method for the detection of electrical faults in a semiconductor device, characterized in that it 3s comprises the steps which consist in: preparing a semiconductor device comprising a plurality of conductive lines (108), of insulating layers for isolating the conductive lines, and conductive pads (114) between each of the insulating layers on a semiconductor substrate (100); accumulate electrons (e) or holes (h) on the surface of the conductive pads; applying a primary electron beam to the conductive pads; and determining electrical faults by detecting the voltage contrast between the conductive pads, which is caused by the release of secondary electrons from the conductive pads after the application of a faisceau d'électrons primaires.primary electron beam. 25. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que l'étape d'accumulation d'électrons ou de trous sur la surface des plots conducteurs est effectuée en utilisant  25. The method of claim 24, characterized in that the step of accumulation of electrons or holes on the surface of the conductive pads is carried out using un générateur (17) d'ions.an ion generator (17). 26. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que l'étape d'accumulation d'électrons ou de trous sur la surface des plots conducteurs est effectuée par réglage  26. The method of claim 24, characterized in that the step of accumulation of electrons or holes on the surface of the conductive pads is carried out by adjustment de l'énergie d'un faisceau d'électrons primaires.  of the energy of a primary electron beam. 27. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que l'étape de détermination de défauts électriques est effectuée en convertissant le contraste de tension en une  27. The method of claim 24, characterized in that the step of determining electrical faults is carried out by converting the voltage contrast into a image claire ou une image sombre.clear image or dark image. 28. Procédé pour la détection de défauts électriques dans un dispositif semi-conducteur, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à: préparer un dispositif semi-conducteur comprenant une pluralité de lignes conductrices (108), de couches isolantes pour isoler les lignes conductrices, et de plots conducteurs (114) formés entre chacune des couches isolantes sur un substrat semi-conducteur (100); accumuler des électrons (e) sur la surface des plots conducteurs; détecter en premier une image d'un défaut obtenue d'après le contraste de tension entre les plots conducteurs, qui est provoqué par la libération d'électrons secondaires depuis les plots conducteurs après l'application d'un faisceau d'électrons primaires aux plots conducteurs ayant des électrons accumulés; déterminer si l'image d'un défaut est une image sombre ou non; accumuler des trous (h) sur la surface des plots conducteurs si l'image de défaut détectée en premier est une image sombre; détecter en deuxième une image d'un défaut obtenue d'après le contraste de tension entre les plots conducteurs, qui est provoqué par la libération d'électrons secondaires depuis les plots conducteurs après l'application d'un faisceau d'électrons primaires aux plots conducteurs ayant des trous accumulés; déterminer que le plot conducteur dont l'image de défaut détectée en deuxième est une image sombre, a des défauts physiques et que le plot conducteur dont l'image de défaut n'est pas une image sombre, a des défauts électriques provoqués par une source de fuite de jonction  28. Method for the detection of electrical faults in a semiconductor device, characterized in that it comprises the steps which consist in: preparing a semiconductor device comprising a plurality of conductive lines (108), of insulating layers to isolate the conductive lines, and conductive pads (114) formed between each of the insulating layers on a semiconductor substrate (100); accumulate electrons (e) on the surface of the conductive pads; first detect an image of a defect obtained from the voltage contrast between the conductive pads, which is caused by the release of secondary electrons from the conductive pads after the application of a primary electron beam to the pads conductors with accumulated electrons; determining whether the image of a defect is a dark image or not; accumulating holes (h) on the surface of the conductive pads if the fault image detected first is a dark image; secondly detecting an image of a defect obtained from the voltage contrast between the conductive pads, which is caused by the release of secondary electrons from the conductive pads after the application of a beam of primary electrons to the pads conductors with accumulated holes; determine that the conductive pad whose fault image detected in second is a dark image, has physical defects and that the conductive pad whose fault image is not a dark image, has electrical faults caused by a source junction leakage (160);(160); accumuler des trous sur la surface des plots conducteurs, si l'image de défaut détectée en premier n'est pas une image sombre; détecter en troisième une image de défaut obtenue d'après le contraste de tension entre les plots conducteurs, qui est provoqué par la libération d'électrons secondaires depuis les plots conducteurs après l'application d'un faisceau d'électrons primaires aux plots conducteurs ayant des trous accumulés; et déterminer que le plot conducteur dont l'image de défaut détectée en troisième est une image sombre, a des défauts électriques provoqués par une partie de contact non attaquée (150) et que le plot conducteur dont l'image de défaut n'est pas une image sombre, a des défauts électriques provoqués par un court-circuit entre le plot  accumulate holes on the surface of the conductive pads, if the fault image detected first is not a dark image; thirdly detecting a fault image obtained from the voltage contrast between the conductive pads, which is caused by the release of secondary electrons from the conductive pads after the application of a primary electron beam to the conductive pads having accumulated holes; and determining that the conductive pad whose fault image detected in the third is a dark image has electrical faults caused by an unattacked contact part (150) and that the conductive pad whose fault image is not a dark image, has electrical faults caused by a short circuit between the stud conducteur (1141) et une ligne conductrice (108).  conductor (1141) and a conductive line (108). 29. Procédé selon la revendication 28, caractérisé en ce que l'étape d'accumulation d'électrons ou de trous sur la surface des plots conducteurs est effectuée en réglant  29. The method of claim 28, characterized in that the step of accumulation of electrons or holes on the surface of the conductive pads is carried out by adjusting l'énergie d'un faisceau d'électrons primaires.  the energy of a primary electron beam. 30. Procédé pour la détection de défauts électriques dans un dispositif semi-conducteur, comprenant les étapes qui consistent à: préparer un dispositif semi-conducteur comprenant une pluralité de lignes conductrices (108), de couches isolantes pour isoler les lignes conductrices et de plots conducteurs (114) formés entre chacune des couches isolantes sur un substrat semi-conducteur (100); accumuler des trous (h) sur la surface des plots conducteurs; détecter en premier une image d'un défaut obtenue d'après le contraste de tension entre les plots conducteurs, qui est provoqué par la libération d'électrons secondaires depuis les plots conducteurs après l'application d'un faisceau d'électrons primaires aux plots secondaires ayant des trous accumulés; déterminer si l'image d'un défaut est une image sombre ou non; accumuler des électrons (e) sur la surface des plots conducteurs si l'image de défaut détectée en premier est une image sombre; détecter en deuxième une image d'un défaut obtenue d'après le contraste de tension entre les plots conducteurs, qui est provoqué par la libération d'électrons secondaires depuis les plots conducteurs après l'application d'un faisceau d'électrons primaires aux plots conducteurs ayant accumulé des électrons; déterminer que le plot conducteur dont l'image de défaut détectée en deuxième est une image sombre, a des défauts physiques et que le plot conducteur dont l'image de défaut n'est pas une image sombre, a des défauts électriques provoqués par une partie de contact non attaquée (150) ; accumuler des électrons sur la surface des plots conducteurs si l'image de défaut détectée en premier n'est pas une image sombre; détecter en troisième une image d'un défaut obtenue d'après le contraste de tension entre les plots conducteurs, qui est provoqué par la libération d'électrons secondaires depuis les plots conducteurs après l'application d'un faisceau d'électrons primaires aux plots conducteurs ayant accumulé des électrons; déterminer que le plot conducteur dont l'image de défaut détectée en troisième est une image sombre, a des défauts électriques provoqués par une source de fuite de jonction (160) et que le plot conducteur dont l'image de défaut n'est pas une image sombre a des défauts électriques provoqués par un court-circuit entre le plot conducteur  30. A method for detecting electrical faults in a semiconductor device, comprising the steps of: preparing a semiconductor device comprising a plurality of conductive lines (108), insulating layers for isolating the conductive lines and pads conductors (114) formed between each of the insulating layers on a semiconductor substrate (100); accumulate holes (h) on the surface of the conductive pads; first detect an image of a defect obtained from the voltage contrast between the conductive pads, which is caused by the release of secondary electrons from the conductive pads after the application of a primary electron beam to the pads secondary with accumulated holes; determining whether the image of a defect is a dark image or not; accumulate electrons (e) on the surface of the conductive pads if the fault image detected first is a dark image; secondly detecting an image of a defect obtained from the voltage contrast between the conductive pads, which is caused by the release of secondary electrons from the conductive pads after the application of a beam of primary electrons to the pads conductors having accumulated electrons; determine that the conductive pad whose fault image detected in second is a dark image, has physical defects and that the conductive pad whose fault image is not a dark image, has electrical faults caused by a part unattacked contact (150); accumulate electrons on the surface of the conductive pads if the fault image detected first is not a dark image; thirdly detecting an image of a defect obtained from the voltage contrast between the conductive pads, which is caused by the release of secondary electrons from the conductive pads after the application of a beam of primary electrons to the pads conductors having accumulated electrons; determining that the conductive pad whose fault image detected in the third is a dark image has electrical faults caused by a source of junction leakage (160) and that the conductive pad whose fault image is not a dark image has electrical faults caused by a short circuit between the conductive pad (1141) et une ligne conductrice (108).  (1141) and a conductive line (108). 31. Procédé selon la revendication 30, caractérisé en ce que l'étape d'accumulation d'électrons ou de trous sur la surface des plots conducteurs est effectuée en utilisant  31. The method of claim 30, characterized in that the step of accumulation of electrons or holes on the surface of the conductive pads is carried out using un générateur (17) d'ions.an ion generator (17).
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004034043A2 (en) * 2002-10-08 2004-04-22 Applied Materials Israel, Ltd. Methods and systems for process monitoring using x-ray emission
KR100499160B1 (en) * 2003-01-15 2005-07-01 삼성전자주식회사 Method for wafer inspection and apparatus for the same
US7402801B2 (en) 2005-04-12 2008-07-22 Umci Ltd Inspecting method of a defect inspection device
CN100403508C (en) * 2005-06-29 2008-07-16 联华电子股份有限公司 Defect detection component and detecting and producing method thereof
KR100744234B1 (en) * 2005-12-28 2007-07-30 동부일렉트로닉스 주식회사 Method for inspection well to well junction leakage
CN102193062B (en) * 2010-03-19 2013-07-31 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 Method for detecting source leakage defect of PMOS (P-channel metal oxide semiconductor) device
CN101881687A (en) * 2010-05-28 2010-11-10 上海宏力半导体制造有限公司 Leak detection device of semiconductor manufacturing platform as well as use method and platform thereof
CN103456655B (en) * 2012-05-30 2016-03-23 南亚科技股份有限公司 The detection method of semiconductor blind hole
JP2015070195A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 ソニー株式会社 Semiconductor device and test method
KR102575017B1 (en) * 2016-11-17 2023-09-05 삼성디스플레이 주식회사 Detecting method for defect of glass substrate
KR102324622B1 (en) * 2018-12-12 2021-11-12 어플라이드 머티리얼즈 이스라엘 리미티드 Process monitoring

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0504944A2 (en) * 1991-03-22 1992-09-23 Nec Corporation Dynamic fault imaging system using electron beam and method of analyzing fault
US5986263A (en) * 1996-03-29 1999-11-16 Hitachi, Ltd. Electron beam inspection method and apparatus and semiconductor manufacturing method and its manufacturing line utilizing the same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4415851A (en) * 1981-05-26 1983-11-15 International Business Machines Corporation System for contactless testing of multi-layer ceramics
JPH09312318A (en) * 1996-05-21 1997-12-02 Hitachi Ltd Pattern defect inspection device
JP2907146B2 (en) * 1996-09-11 1999-06-21 日本電気株式会社 Method and apparatus for searching for specific part of memory LSI
US6504393B1 (en) * 1997-07-15 2003-01-07 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for testing semiconductor and integrated circuit structures
KR20000027700A (en) * 1998-10-29 2000-05-15 이창세 Method for measuring crystal defect affecting electric characteristics of wafer
US6232787B1 (en) * 1999-01-08 2001-05-15 Schlumberger Technologies, Inc. Microstructure defect detection

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0504944A2 (en) * 1991-03-22 1992-09-23 Nec Corporation Dynamic fault imaging system using electron beam and method of analyzing fault
US5986263A (en) * 1996-03-29 1999-11-16 Hitachi, Ltd. Electron beam inspection method and apparatus and semiconductor manufacturing method and its manufacturing line utilizing the same

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