讀取非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)代碼的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種讀取非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)代碼的方法,包含：步驟1，將樣品芯片研磨至接觸孔層次；步驟2，采集初始電壓襯度圖像；步驟3，源端采用長條狀金屬互聯(lián)目標(biāo)源接觸孔；步驟4，對(duì)柵極接觸孔施加高電位，若是P型存儲(chǔ)器則施加低電位，源極施加地電位；步驟5，采用低壓電子束或者高壓離子束再次進(jìn)行電壓襯度圖像，記錄漏端接觸孔的亮暗，亮代表了存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是1，暗代表了存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是0，由此獲得了局部存儲(chǔ)代碼；步驟6，重復(fù)步驟3～5，根據(jù)多樣品多位置的存儲(chǔ)代碼讀取，建立物理和電學(xué)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而對(duì)整個(gè)非易失性存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)完全讀取。
【專利說明】
讀取非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)代碼的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造過程中的集成電路失效分析領(lǐng)域，特別是指一種讀取非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)代碼的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域中需要對(duì)失效的芯片，比如存儲(chǔ)器芯片進(jìn)行失效分析以確定失效的原因進(jìn)而對(duì)工藝進(jìn)行改善，提高良率。擾碼驗(yàn)證是一種常用的技術(shù)手段。擾碼驗(yàn)證，就是讀取整個(gè)存儲(chǔ)器bit的物理排布，給出一個(gè)電學(xué)地址，就可以在芯片具體物理地址上找到對(duì)應(yīng)bit，這是進(jìn)行存儲(chǔ)器失效分析的關(guān)鍵一環(huán)。
[0003]出于數(shù)據(jù)安全性原因/電路設(shè)計(jì)原因(如傳輸延時(shí))等在芯片設(shè)計(jì)過程中使用諸如邏輯公式/跳線等方法，目的/非目的性地使存儲(chǔ)器內(nèi)各存儲(chǔ)單元地址序列與實(shí)際存儲(chǔ)器陣列地址排序不相等。這一流程被稱為擾碼(scrambIe) 0
[0004]如圖1所示，電學(xué)圖中(下方，Electrical)第I行第3列地址所標(biāo)示的數(shù)據(jù)實(shí)際對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器陣列最末行第8列地址所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)。
[0005]Electrical map&Physical map:
[0006]Ele map便于表征數(shù)據(jù)傳輸/尋址線路上的故障。
[0007]Phy map便于表征Memory cel I整列中的故障。
[0008]圖1只是簡單示意了電學(xué)地址與物理地址的一種對(duì)應(yīng)關(guān)系，但隨著集成電路工藝的不斷更新，非易失性存儲(chǔ)器芯片越來越小，布線也越來越密集，電學(xué)以及物理地址的對(duì)應(yīng)越來越復(fù)雜，給擾碼驗(yàn)證以及失效分析帶來困難。而且擾碼驗(yàn)證需要對(duì)芯片進(jìn)行局部破壞性分析，但是如果存儲(chǔ)器上方存在布線，這種破壞性分析也會(huì)破壞上方布線，導(dǎo)致芯片無法進(jìn)入測試模式，測試分析無法進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種讀取非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)代碼的方法。
[0010]為解決上述問題，本發(fā)明所述的讀取非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)代碼讀取的方法，包含的步驟為:
[0011 ]步驟I，把樣品芯片研磨至接觸孔層次；
[0012]步驟2，采集初始電壓襯度圖像；
[0013]步驟3，源端采用長條狀金屬互聯(lián)目標(biāo)源接觸孔；
[0014]步驟4，采用納米探針，對(duì)柵極接觸孔施加高電位，若是P型存儲(chǔ)器則施加低電位；源極施加地電位；
[0015]步驟5，采用低壓電子束或者高壓離子束再次進(jìn)行電壓襯度圖像，記錄漏端接觸孔的亮暗，亮代表了存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是I，暗代表了存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是0，由此獲得了局部存儲(chǔ)代碼；
[0016]步驟6，重復(fù)步驟3?5，根據(jù)多樣品多位置的存儲(chǔ)代碼讀取，建立物理和電學(xué)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而對(duì)整個(gè)非易失性存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)完全讀取。
[0017]進(jìn)一步地，所述步驟I中，殘留的層間膜厚度以不暴露出柵極為限；考慮到電子束或者離子束的充電效應(yīng)，柵極上層間膜厚度保留在20nm以上。
[0018]進(jìn)一步地，所述步驟2中，電壓襯度圖像采用低壓電子束或者高壓離子束。
[0019]進(jìn)一步地，所述步驟3中，金屬互聯(lián)采用在上方生長鉑金屬條的方式，條件是用100pA束流生長出長度0.2?ΙΟμπι、寬度0.2?ΙΟμπι、厚度0.1?Ιμπι;長度和寬度均是根據(jù)存儲(chǔ)器的排布調(diào)整，如果存儲(chǔ)器的一行比較長，則長度相應(yīng)調(diào)長，如果存儲(chǔ)器的密度比較大，則寬度也要調(diào)小，以免與臨近行發(fā)生短路。
[0020]進(jìn)一步地，所述步驟4中，源極或者采用步驟3的方式，直接與臨近P型阱的電位引出端短接，同樣實(shí)現(xiàn)源極接地的目的。
[0021]本發(fā)明所述的讀取非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)代碼讀取的方法，對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布線密集的非易失性存儲(chǔ)器可以采用擾碼驗(yàn)證的方式，能方便地讀取存儲(chǔ)器芯片的局部數(shù)據(jù)，對(duì)失效芯片進(jìn)行缺陷分析。
【附圖說明】
[0022]圖1是非易失性存儲(chǔ)器電學(xué)地址與物理電子的對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖。
[0023]圖2是非易失性存儲(chǔ)器的剖面示意圖。
[0024]圖3是非易失性存儲(chǔ)器的平面示意圖。
[0025]圖4是非易失性存儲(chǔ)器層間膜研磨后的示意圖。
[0026]圖5是非易失性存儲(chǔ)器首次電壓襯度圖像。
[0027]圖6是非易失性存儲(chǔ)器將控制柵接高電位，源極接地的示意圖。
[0028]圖7是非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)O和I狀態(tài)下的示意圖。
[0029]圖8是非易失性存儲(chǔ)器再次電壓襯度圖像。
[0030]圖9是本發(fā)明方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]對(duì)于典型的非易失性存儲(chǔ)器，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，包含源、漏、控制柵及浮柵，圖3是平面示意圖，中間長條狀為控制柵，下方的浮柵黑色填充表明有電子，白色填充表明無電子。
[0032]本發(fā)明所述的讀取非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)代碼的方法如下:
[0033]步驟I，首先把樣品研磨至接觸孔層次，如圖4所示。殘留層間膜厚度以不暴露出柵極為限。考慮到電子束或者離子束的充電效應(yīng)，柵極上層間膜厚度在20nm以上。
[0034]步驟2，采用低壓電子束或者高壓離子束對(duì)接觸孔采集初始的電壓襯度圖像，如圖5所示，電壓襯度圖像顯示全暗。
[0035]步驟3，源端采用長條狀金屬互聯(lián)目標(biāo)源接觸孔。比如在上方生長鉑金屬條。條件可以采用100pA束流生長出長度(0.2?10)μπιΧ寬度(0.2?10)μπι、厚度(0.1?1)μπι。長度和寬度均可以根據(jù)存儲(chǔ)器的排布調(diào)整，如果存儲(chǔ)器的一行比較長，則長度順應(yīng)調(diào)長。如果存儲(chǔ)器的密度比較大，則寬度也要調(diào)小，以免與臨近行發(fā)生短路。
[0036]步驟4，如圖6所示，采用納米探針，對(duì)柵接觸孔施加高電位(如果是P型存儲(chǔ)器則施加低電位)，源極施加地電位。源極也可以采用步驟3的辦法，直接與臨近P型阱的電位引出端短接，同樣實(shí)現(xiàn)源極接地的作用。
[0037]步驟5，采用低壓電子束或者高壓離子束進(jìn)行再次的電壓襯度實(shí)驗(yàn)，記錄漏端接觸孔的亮暗。如圖7及圖8所示，圖7中上方為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)I的存儲(chǔ)器狀態(tài)，下方為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)O的狀態(tài)，圖8為獲得的電壓襯度圖像，其中漏端的亮和暗分別代表了存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是I或者是0，由此從該電壓襯度圖像上就獲得了局部存儲(chǔ)代碼以及擾碼信息。
[0038]步驟6，重復(fù)步驟3/4/5，根據(jù)多樣品多位置的存儲(chǔ)代碼讀取，建立物理和電學(xué)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而對(duì)整個(gè)非易失性存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)完全讀取。
[0039]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)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.讀取一種讀取非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)代碼的方法，其特征在于:包含的步驟為: 步驟I，把樣品芯片研磨至接觸孔層次； 步驟2，采集初始電壓襯度圖像； 步驟3，源端采用長條狀金屬互聯(lián)目標(biāo)源接觸孔； 步驟4，對(duì)柵極接觸孔施加高電位，若是P型存儲(chǔ)器則施加低電位;源極施加地電位； 步驟5，采用低壓電子束或者高壓離子束再次進(jìn)行電壓襯度圖像，記錄漏端接觸孔的亮暗，亮代表了存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是I，暗代表了存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是O，由此獲得了局部存儲(chǔ)代碼； 步驟6，重復(fù)步驟3?5，根據(jù)多樣品多位置的存儲(chǔ)代碼讀取，建立物理和電學(xué)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而對(duì)整個(gè)非易失性存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)完全讀取。2.如權(quán)利要求1所述的讀取非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)代碼的方法，其特征在于:所述步驟I中，殘留的層間膜厚度以不暴露出柵極為限;考慮到電子束或者離子束的充電效應(yīng)，柵極上層間膜厚度保留在20nm以上。3.如權(quán)利要求1所述的讀取非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)代碼的方法，其特征在于:所述步驟2中，電壓襯度圖像采用低壓電子束或者高壓離子束。4.如權(quán)利要求1所述的讀取非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)代碼的方法，其特征在于:所述步驟3中，金屬互聯(lián)米用在上方生長鈾金屬條的方式，條件是用100pA束流生長出長度0.2?10μm、寬度0.2?ΙΟμπι、厚度0.1?Ιμπι;長度和寬度均是根據(jù)存儲(chǔ)器的排布調(diào)整，如果存儲(chǔ)器的一行比較長，則長度相應(yīng)調(diào)長，如果存儲(chǔ)器的密度比較大，則寬度也要調(diào)小，以免與臨近行發(fā)生短路。5.如權(quán)利要求1所述的讀取非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)代碼的方法，其特征在于:所述步驟4中，采用納米探針施加電位;源極或者采用步驟3的方式，直接與臨近P型阱的電位引出端短接，同樣實(shí)現(xiàn)源極接地的目的。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK105977178SQ201610330344
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】馬香柏
【申請人】上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司