量測晶片內單管曲線的方法
2023-07-27 11:40:26 2
量測晶片內單管曲線的方法
【專利摘要】本發明公開了一種量測晶片內單管曲線的方法，包含：選取樣品，將樣品研磨至所需量測的層次；在研磨打開的器件表面澱積一層絕緣材質，將器件表面完全覆蓋住；採用聚焦離子束機臺刻蝕絕緣材質，暴露出需要做橋聯的單管的監測節點；採用聚焦離子束機臺，由暴露出的監測節點開始，在絕緣材質上生長向外延伸的鉑金屬條,在鉑條的延伸末端形成焊盤；將製作完焊盤的晶片轉移至手動測試機臺，將探針全部接地電位，對焊盤進行預扎針放電；採用正常的測試方式，對器件的單管各監測節點對應的焊盤施加相應的測試信號，進行曲線的量測。上述方法無需採用昂貴的專業納米探針機臺即可進行單管曲線的量測，節省了器件的檢測成本。
【專利說明】
量測晶片內單管曲線的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及集成電路設計領域，特別是指一種集成電路失效分析中，量測晶片內單管曲線的方法。
【背景技術】
[0002]在集成電路設計製造過程中，需要對工藝質量進行檢測，或者對晶片進行性能特性的測試，但由於目前晶片製造特徵尺寸小，測量時非常不便，單管的測量更是難度極大。目前業內普遍採用的檢測方法是用納米探針(Nano probe)的方式，先將晶片樣品制樣至所需檢測的層次，然後採用納米探針機臺，將多個探針打在器件的各節點上(即器件的各個引出電極)，通過納米探針輸入及獲取相應的電信號進行量測，繪製器件的曲線，從而獲得器件的特性。這種方式需要使用專業的納米探針機臺，非常昂貴。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題在於提供一種量測晶片內單管曲線的方法，擴大現有機臺的量測範圍，降低測試成本。
[0004]為解決上述問題，本發明所述的量測晶片內單管曲線的方法，包含如下步驟:
[0005]第一步，選取樣品，將樣品研磨至所需量測的層次；
[0006]第二步，在研磨打開的器件表面澱積一層絕緣材質，將器件表面完全覆蓋住；
[0007]第三步，採用聚焦離子束機臺刻蝕絕緣材質，暴露出需要做橋聯的單管的監測節佔.
[0008]第四步，採用聚焦離子束機臺，由暴露出的監測節點開始，在絕緣材質上生長向外延伸的鉬金屬條，在鉬條的延伸末端形成焊盤；
[0009]第五步，將製作完焊盤的晶片轉移至手動測試機臺，將探針全部接地電位，對焊盤進行預扎針放電；
[0010]第六步，對器件的單管各監測節點對應的焊盤施加相應的測試信號，進行曲線的量測。
[0011]進一步地，所述第一步中的樣品為裸晶片；對於已封裝好的晶片，先去除封裝，形成裸晶片。
[0012]進一步地，所述第二步中，絕緣材質優選為氧化矽；絕緣材質的厚度為0.5?2微米，長度及寬度均在50?500微米，以將目標區域完全覆蓋住且預留有後續製作焊盤的空間。
[0013]進一步地，所述第三步中，所述單管的監測節點是指單管的各個電極。
[0014]進一步地，所述第四步中，採用100pA的束流生長出長度5?500微米、寬度I?2微米、厚度0.8?I微米的鉬金屬條。
[0015]本發明所述的量測晶片內單管曲線的方法，通過將晶片單管的檢測節點用鉬金屬條引出，並連接至絕緣層上的焊盤上，作為探針的接觸點，可以進一步地擴展機臺的量測範圍，對特徵尺寸更小的晶片單管進行測量，降低了測試成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是樣品研磨示意圖。
[0017]圖2是絕緣介質層澱積。
[0018]圖3是聚焦離子束暴露出單管節點。
[0019]圖4是鉬金屬條及焊盤形成。
[0020]圖5是接地探針預扎針放電。
[0021〕 圖6是本發明步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0022]本發明所述的量測晶片內單管曲線的方法，包含如下步驟:
[0023]第一步，選取樣品，將樣品研磨至所需量測的層次。所述樣品為裸晶片，對於已封裝好的晶片，先去除封裝，形成裸晶片後作為樣品進行研磨。如圖1所示，研磨至單管露出。
[0024]第二步，在研磨打開的器件表面澱積一層絕緣材質，將器件表面完全覆蓋住，比如澱積一層氧化矽。如圖2所示。絕緣材質的厚度為0.5?2微米，長度及寬度均在50?500微米，以將目標區域完全覆蓋住。由於後續步驟會形成焊盤，因此澱積絕緣材質時其覆蓋範圍需要考慮預留焊盤的空間。
[0025]第三步，採用聚焦離子束機臺刻蝕絕緣材質，暴露出需要做橋聯的單管的監測節點，即單管的各個電極。以顯3電晶體為例，刻蝕暴露出其柵極、源極以及漏極。如圖3所
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[0026]第四步，採用聚焦離子束機臺，由暴露出的監測節點開始，在絕緣材質上生長向外延伸的鉬金屬條，並在鉬條的延伸末端形成焊盤。如圖4所示，是樣品表面的俯視圖。典型採用1000？八的束流生長出長度5?500微米、寬度1?2微米、厚度0.8?1微米的鉬金屬條，具體的規格根據焊盤布局來調整，同時生長鉬條耗費的時長、絕緣材質表面不平導致的高低起伏也需要綜合考慮，以免斷線。
[0027]第五步，將製作完焊盤的晶片轉移至手動測試機臺，將探針全部接地電位，對焊盤進行預扎針放電，消除焊盤生長過程中積累的電荷。如圖5所示。
[0028]第六步，採用傳統的測試方式，對器件的單管各監測節點對應的焊盤施加相應的測試電信號，進行曲線的量測。
[0029]以上僅為本發明的優選實施例，並不用於限定本發明。對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種量測晶片內單管曲線的方法，其特徵在於:包含如下步驟: 第一步，選取樣品，將樣品研磨至所需量測的層次； 第二步，在研磨打開的器件表面澱積一層絕緣材質，將器件表面完全覆蓋住； 第三步，採用聚焦離子束機臺刻蝕絕緣材質，暴露出需要做橋聯的單管的監測節點； 第四步，採用聚焦離子束機臺，由暴露出的監測節點開始，在絕緣材質上生長向外延伸的鉬金屬條，在鉬條的延伸末端形成焊盤； 第五步，將製作完焊盤的晶片轉移至手動測試機臺，將探針全部接地電位，對焊盤進行預扎針放電； 第六步，對器件的單管各監測節點對應的焊盤施加相應的測試信號，進行曲線的量測。
2.如權利要求1所述的量測晶片內單管曲線的方法，其特徵在於:所述第一步中的樣品為裸晶片；對於已封裝好的晶片，先去除封裝，形成裸晶片。
3.如權利要求1所述的量測晶片內單管曲線的方法，其特徵在於:所述第二步中，絕緣材質優選為氧化矽；絕緣材質的厚度為0.5?2微米，長度及寬度均在50?500微米，以將目標區域完全覆蓋住且預留有後續製作焊盤的空間。
4.如權利要求1所述的量測晶片內單管曲線的方法，其特徵在於:所述第三步中，所述單管的監測節點是指單管的各個電極。
5.如權利要求1所述的量測晶片內單管曲線的方法，其特徵在於:所述第四步中，採用100pA的束流生長出長度5?500微米、寬度I?2微米、厚度0.8?I微米的鉬金屬條。
【文檔編號】H01L21/66GK104319243SQ201410391975
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年8月11日 優先權日:2014年8月11日
【發明者】馬香柏 申請人:上海華虹宏力半導體製造有限公司