量測(cè)芯片內(nèi)單管曲線的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種量測(cè)芯片內(nèi)單管曲線的方法，包含：選取樣品，將樣品研磨至所需量測(cè)的層次；在研磨打開的器件表面淀積一層絕緣材質(zhì)，將器件表面完全覆蓋?。徊捎镁劢闺x子束機(jī)臺(tái)刻蝕絕緣材質(zhì)，暴露出需要做橋聯(lián)的單管的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)；采用聚焦離子束機(jī)臺(tái)，由暴露出的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)開始，在絕緣材質(zhì)上生長(zhǎng)向外延伸的鉑金屬條,在鉑條的延伸末端形成焊盤；將制作完焊盤的芯片轉(zhuǎn)移至手動(dòng)測(cè)試機(jī)臺(tái)，將探針全部接地電位，對(duì)焊盤進(jìn)行預(yù)扎針放電；采用正常的測(cè)試方式，對(duì)器件的單管各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的焊盤施加相應(yīng)的測(cè)試信號(hào)，進(jìn)行曲線的量測(cè)。上述方法無需采用昂貴的專業(yè)納米探針機(jī)臺(tái)即可進(jìn)行單管曲線的量測(cè)，節(jié)省了器件的檢測(cè)成本。
【專利說明】
量測(cè)芯片內(nèi)單管曲線的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是指一種集成電路失效分析中，量測(cè)芯片內(nèi)單管曲線的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在集成電路設(shè)計(jì)制造過程中，需要對(duì)工藝質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，或者對(duì)芯片進(jìn)行性能特性的測(cè)試，但由于目前芯片制造特征尺寸小，測(cè)量時(shí)非常不便，單管的測(cè)量更是難度極大。目前業(yè)內(nèi)普遍采用的檢測(cè)方法是用納米探針(Nano probe)的方式，先將芯片樣品制樣至所需檢測(cè)的層次，然后采用納米探針機(jī)臺(tái)，將多個(gè)探針打在器件的各節(jié)點(diǎn)上(即器件的各個(gè)引出電極)，通過納米探針輸入及獲取相應(yīng)的電信號(hào)進(jìn)行量測(cè)，繪制器件的曲線，從而獲得器件的特性。這種方式需要使用專業(yè)的納米探針機(jī)臺(tái)，非常昂貴。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種量測(cè)芯片內(nèi)單管曲線的方法，擴(kuò)大現(xiàn)有機(jī)臺(tái)的量測(cè)范圍，降低測(cè)試成本。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明所述的量測(cè)芯片內(nèi)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(cè)的層次；
[0006]第二步，在研磨打開的器件表面淀積一層絕緣材質(zhì)，將器件表面完全覆蓋?。?br> [0007]第三步，采用聚焦離子束機(jī)臺(tái)刻蝕絕緣材質(zhì)，暴露出需要做橋聯(lián)的單管的監(jiān)測(cè)節(jié)占.
[0008]第四步，采用聚焦離子束機(jī)臺(tái)，由暴露出的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)開始，在絕緣材質(zhì)上生長(zhǎng)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，將制作完焊盤的芯片轉(zhuǎn)移至手動(dòng)測(cè)試機(jī)臺(tái)，將探針全部接地電位，對(duì)焊盤進(jìn)行預(yù)扎針放電；
[0010]第六步，對(duì)器件的單管各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的焊盤施加相應(yīng)的測(cè)試信號(hào)，進(jìn)行曲線的量測(cè)。
[0011]進(jìn)一步地，所述第一步中的樣品為裸芯片；對(duì)于已封裝好的芯片，先去除封裝，形成裸芯片。
[0012]進(jìn)一步地，所述第二步中，絕緣材質(zhì)優(yōu)選為氧化硅；絕緣材質(zhì)的厚度為0.5?2微米，長(zhǎng)度及寬度均在50?500微米，以將目標(biāo)區(qū)域完全覆蓋住且預(yù)留有后續(xù)制作焊盤的空間。
[0013]進(jìn)一步地，所述第三步中，所述單管的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)是指單管的各個(gè)電極。
[0014]進(jìn)一步地，所述第四步中，采用100pA的束流生長(zhǎng)出長(zhǎng)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(fā)明所述的量測(cè)芯片內(nèi)單管曲線的方法，通過將芯片單管的檢測(cè)節(jié)點(diǎn)用鉬金屬條引出，并連接至絕緣層上的焊盤上，作為探針的接觸點(diǎn)，可以進(jìn)一步地?cái)U(kuò)展機(jī)臺(tái)的量測(cè)范圍，對(duì)特征尺寸更小的芯片單管進(jìn)行測(cè)量，降低了測(cè)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(zhì)層淀積。
[0018]圖3是聚焦離子束暴露出單管節(jié)點(diǎn)。
[0019]圖4是鉬金屬條及焊盤形成。
[0020]圖5是接地探針預(yù)扎針放電。
[0021〕 圖6是本發(fā)明步驟流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明所述的量測(cè)芯片內(nèi)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(cè)的層次。所述樣品為裸芯片，對(duì)于已封裝好的芯片，先去除封裝，形成裸芯片后作為樣品進(jìn)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淀積一層絕緣材質(zhì)，將器件表面完全覆蓋住，比如淀積一層氧化硅。如圖2所示。絕緣材質(zhì)的厚度為0.5?2微米，長(zhǎng)度及寬度均在50?500微米，以將目標(biāo)區(qū)域完全覆蓋住。由于后續(xù)步驟會(huì)形成焊盤，因此淀積絕緣材質(zhì)時(shí)其覆蓋范圍需要考慮預(yù)留焊盤的空間。
[0025]第三步，采用聚焦離子束機(jī)臺(tái)刻蝕絕緣材質(zhì)，暴露出需要做橋聯(lián)的單管的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，即單管的各個(gè)電極。以顯3晶體管為例，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，采用聚焦離子束機(jī)臺(tái)，由暴露出的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)開始，在絕緣材質(zhì)上生長(zhǎng)向外延伸的鉬金屬條，并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。典型采用1000？八的束流生長(zhǎng)出長(zhǎng)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(guī)格根據(jù)焊盤布局來調(diào)整，同時(shí)生長(zhǎng)鉬條耗費(fèi)的時(shí)長(zhǎng)、絕緣材質(zhì)表面不平導(dǎo)致的高低起伏也需要綜合考慮，以免斷線。
[0027]第五步，將制作完焊盤的芯片轉(zhuǎn)移至手動(dòng)測(cè)試機(jī)臺(tái)，將探針全部接地電位，對(duì)焊盤進(jìn)行預(yù)扎針放電，消除焊盤生長(zhǎng)過程中積累的電荷。如圖5所示。
[0028]第六步，采用傳統(tǒng)的測(cè)試方式，對(duì)器件的單管各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的焊盤施加相應(yīng)的測(cè)試電信號(hào)，進(jìn)行曲線的量測(cè)。
[0029]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限定本發(fā)明。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種量測(cè)芯片內(nèi)單管曲線的方法，其特征在于:包含如下步驟: 第一步，選取樣品，將樣品研磨至所需量測(cè)的層次； 第二步，在研磨打開的器件表面淀積一層絕緣材質(zhì)，將器件表面完全覆蓋??； 第三步，采用聚焦離子束機(jī)臺(tái)刻蝕絕緣材質(zhì)，暴露出需要做橋聯(lián)的單管的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)； 第四步，采用聚焦離子束機(jī)臺(tái)，由暴露出的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)開始，在絕緣材質(zhì)上生長(zhǎng)向外延伸的鉬金屬條，在鉬條的延伸末端形成焊盤； 第五步，將制作完焊盤的芯片轉(zhuǎn)移至手動(dòng)測(cè)試機(jī)臺(tái)，將探針全部接地電位，對(duì)焊盤進(jìn)行預(yù)扎針放電； 第六步，對(duì)器件的單管各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的焊盤施加相應(yīng)的測(cè)試信號(hào)，進(jìn)行曲線的量測(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的量測(cè)芯片內(nèi)單管曲線的方法，其特征在于:所述第一步中的樣品為裸芯片；對(duì)于已封裝好的芯片，先去除封裝，形成裸芯片。
3.如權(quán)利要求1所述的量測(cè)芯片內(nèi)單管曲線的方法，其特征在于:所述第二步中，絕緣材質(zhì)優(yōu)選為氧化硅；絕緣材質(zhì)的厚度為0.5?2微米，長(zhǎng)度及寬度均在50?500微米，以將目標(biāo)區(qū)域完全覆蓋住且預(yù)留有后續(xù)制作焊盤的空間。
4.如權(quán)利要求1所述的量測(cè)芯片內(nèi)單管曲線的方法，其特征在于:所述第三步中，所述單管的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)是指單管的各個(gè)電極。
5.如權(quán)利要求1所述的量測(cè)芯片內(nèi)單管曲線的方法，其特征在于:所述第四步中，采用100pA的束流生長(zhǎng)出長(zhǎng)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(hào)】H01L21/66GK104319243SQ201410391975
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月11日
【發(fā)明者】馬香柏 申請(qǐng)人:上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司