CN100472221C - 用于缺陷定位的系统与方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于缺陷定位的系统及方法包括：(i)接受一测试结构(400)，如一集成电路，其包括至少一导体(426)其至少部分地被一光电活性物质(410)所覆盖用以提供一有关于该测试结构的至少一或多个导体的电子现况的指示；(ii)提供一电信号至该导体，如对该导体的至少一部分充电；及(iii)用光学机构(430)将该测试结构成像用以将一缺陷定位。
Description
技术领域
本发明有关缺陷定位的方法及系统，特别是发生在用于微型制造中的电子测试结构内的硬质缺陷及软质缺陷的方法及系统。
背景技术
测试结构被制造用以加强微型制造制程中的缺陷侦测及/或分析。测试结构可被包括在多种物件中，例如但不局限于集成电路，(用于制造集成电路、平板显示器及类似者)光罩、MEMS元件及类似者。它们会位在这些物件的不同位置上，像是在集成电路晶粒上或在半导体晶片的刻线(scribe line)上。在许多例子中，一缺陷的尺寸比测试结构的尺寸要小许多因此需要找出在该测试结构内的缺陷，用以进行分类及根源成因分析。缺陷的定位是很难的且很耗时的，特别是在集成电路制造中及故障分析装置，如在该制程中使用缺陷检阅扫描电子显微镜(Defect ReviewScanning Electron Microscope，DR-SEM)。
通常，测试结构包括一、二或更多个电子导体其可用不同的形状，如一梳子、蛇纹石、网子、通孔链及本技术中所习知的类似者。一缺陷测试结构的特征在于硬质缺陷(电子短路或电气断路、即被绝缘)与软质缺陷(高阻值介层孔或导因于金属纹或金属条的短路)。
PCB上的电压的PCB光电高速取样基础的探测是习知的，其被描述在授予PaulMeyreueix等人的美国专利第5,272,434号及第5,394,098号中。一光电(Electro-optic，E0)涂层被施加在一PCB上，然后用来感测及取样电压波形，其作为在PCB导体上的导体于E0涂层下的一时间函数。
San Jose加州的KLA-Tencor所制造的微型回圈(Microloop)产品使用KLA-Tencor eS20电子束检查系统与KLA-Tencor eV300 DR SEM的组合来进行电子测试结构的非接触式检查，缺陷定位及缺陷分类。微型回圈无法侦测或定位软质缺陷，因为射束引发的电流(一般为<100nA及通常<1-10nA)通过一高阻值缺陷时通常不会在缺陷的两侧造成足够的电压差，该电压差将在一电压对比影像中被侦测。因为DR及EBI SEM所需的真空及复载锁定系统的成本及复杂性的关系，所以对于某些制造商而言常态地使用该微型回圈是无法负担的昂贵。
另外，一电压对比电子束探针，例如由设在美国加州San Jose市的NPTest公司所制造的一带有机械性探针的IDE10000电子束探针或在一真空室内的探针卡借由使用直接的电子连接(通过机械性探针或探针卡)可将较大的电流注入到测试结构中。该较大的电流在通过一软质电子缺陷时会产生一较大的电压，因而可更方便地侦测到一较大的电压对比信号。然而，很难在真空室中精确地或可靠地操控机械性的探针且会产生微粒污染物，这在无尘室工具中，特别是在线上的EM(DR，EBI及CD)，及在微型制造制程中是无法被接受的。
NEC的Nikawa-san在ISTFA及IRPS 1999及2000年所发表的OBIRCH-光学射束引发的电阻改变：其将一光学射束光栅扫描于该结构上且监视电流或电压的供应。该光学射束(通常是IR)将该结构局部地加热并暂时地使被加热的元件的电阻升高。当一有缺陷的高电阻结构被加热时，该电阻的变化通常会较大并产生一较大且较易侦测的供应电流的变化(或在一固定电流供应例子中的电压的变化)。一OBRICH影像可借由画出该光学射束在该光栅中的位置的在供应电流或电压上的变化而被产生-缺陷被显示为在该影像中对应于因缺陷的存在而引起的较大的电流或电压变化的亮区(或暗区)。
发明内容
本发明提供可有效率地及具有成本效益地将软质缺陷及硬质缺陷包括在内的缺陷定位的方法及系统，特别是在无需使用体积庞大的且昂贵的真空室与相关的抽泵系统下实施的方法及系统。
本发明提供一种根据代表一微型制造的测试结构的电子现况的光学信号的光学检查来定位在该测试结构中的缺陷的缺陷定位方法。
本发明提供一种缺陷定位方法，其包括(i)接受一测试结构，其包括至少一导体及一光电活性物质，该光电活性物质被设置成可提供一有关于该测试结构的至少一或多个导体的电子现况的指示；(ii)提供一电信号至该导体；及(iii)将该测试结构成像用以将一缺陷定位出来。
本发明提供一种用于缺陷定位的系统，其包括：(i)用来提供一电信号到一测试结构的至少一导体处的机构，其中测试结构包含至少一导体及一光电活性物质，该光电活性物质被设置成可提供一有关于该测试结构的至少一或多个导体的电子现况的指示；(ii)用来照亮该测试结构的机构；(iii)至少一侦测器，用来侦测从该测试结构散射的或反射的光线；及(iv)一处理器，用来处理来自该等侦测器的侦测信号用以定位出一缺陷。
本发明提供一种测试结构，其包括至少一导体其被建构成可接受一电信号及一光电活性层其被设置成至少部分地与至少一导体互动，如提供一有关至少一导体的电子现况的光学指示。该测试结构可进一步包含一非不透光的导电物质，其被放置成可加强让来自该测试结构的辐射被侦测到。
附图说明
为了了解本发明及为了要看看本发明如何被实际上地实施，一优选实施例将参照附图所示的非限制性的例子来加以说明，其中：
图1A-1C为显示习用技术的测试结构及用来探测该测试结构的垫子的示意图；
图2A为一用来检查一测试结构的习用技术的方法流程图；
图2B是显示一习用技术的有缺陷的测试结构的示意图，其并没有被习用技术的光学检查方法找出缺陷；
图3A，3B，7及8分别为依据本发明的不同实施例的用于缺陷定位的方法的流程图；
图4A是显示一测试结构的示意图，其包括一光电活性层；
图4B显示一依据本发明的一实施例的用于缺陷定位的系统以及一测试结构示意图；
图4C是显示一依据本发明的一实施例的在有透光导电层及未具有透光导电层下，在该光电活性层内的电场的示意图；
图5A及5B显示依据本发明的不同实施例的用于缺陷定位的系统的结构示意图；
图6A为一依据本发明的一实施例的有缺陷的测试结构的影像示意图，该影像是在光学电压对比模式期间被获得的；
图6B为依据本发明的实施例的一无缺陷测试结构以及两个缺陷测试结构的不同影像的示意图；及
图9是显示依据本发明的一实施例的一陷测试结构的示意图，其被形成影像用以提供该结构的一粗糙的影像及一良好的影像。
具体实施方式
在下面本发明的优选实施例及其它实施例的详细说明中，是参照附图来描述的。应被了解的是，所属技术领域的技术人员将可在不偏离本发明的精神下很容易地看出其它的实施例及变化。
「光电活性(electro-optically-active)」物质一词是指一种可发出光的物质，或可不同地传送或反射光线以回应该物质的电子现况或一施加在该物质上的电场的物质。该被发射出的光的强度会受到该物质的电压电位的影响。
图1显示习用技术的测试结构。图1A显示一梳子结构10其包括一连结至探针垫子20上的以手指叉合结构。该等探针连接至一欧姆计。结构10通常被用来侦测电子短路类的缺陷，例如金属线。一介于任何两根手指件之间的电子短路，如短路22，可借由电性测量介于两根叉合的梳子结构之间的电阻即可被侦测到。此等短路亦可在该梳子的一侧为电浮动(electrical floating)另一侧被接地时借由使用射束引发的电压对比而被侦测到。然而，用此结构来以电压对比定位出该缺陷是不可能的。当一在该梳子内的短路缺陷使用检查方法测不出来时，找出该缺陷的正确位置以进行根本成因的分析及归类是非常困难的。
图1B显示一习用技术的测试结构11其具有一分开的结构，该分开的结构一般包括一串介于两个金属层之间的介层孔(via)。该分开的结构的两端分别连接到探针垫子20，这些垫子被连接至一欧姆计。一电子断路缺陷，如断路缺陷24，能够很容易地被该结构的电子测试侦测出来。这些缺陷的定位可借由使用示于图2A及2B中的方法而被达成。然而，如果断路缺陷不是有非常高的电阻特性或是完全断路的话，定位是非常困难的，即使是有射束引发的电压对比亦然，因为射束引发的电流通过一高电阻缺陷通常不会在该缺陷的两侧造成足够的电压差，该电压差将被该电压对比所侦测。
图1C显示一习用技术的测试结构12，其包括一单侧式梳子其具有浮动式梳子指件26用来以射束引发的电压对比(beam-induced voltage contrast，BIVC)加强定位。KLA-Tencor的微型回圈产品使用类似的单侧式梳子状测试结构，其中该梳子的一侧是由复数个电子绝缘的指件所构成。此结构有助于对该梳子中一特定的指件对之间一短路缺陷，如缺陷28的定位，但需要进一步的检查来定位出该缺陷的本身。断路缺陷可被侦测出来但只限被接地的梳子指件。此结构亦有所限制，因为该短路缺陷的电阻用BIvC方法是无法得知的(且没有用于电子测试的垫子存在)，因此很难知道一缺陷是一有害的缺陷，例如在一逻辑电路中的一10M欧姆的金属线。接地梳子指件的一高电阻断路缺陷(10-10M欧姆)将不会被电压对比侦测出来。如果该短路缺陷不能经由检查侦测出来的话，定位仍会很难且很慢。
图2A为一示范性的测试结构电子缺陷侦测定位方法的流程图。方法200包括可提供一结构其可被一以探针为基础的检查方法检查的步骤210，使用一以光学为基础的检查方法来检查该结构以侦测出可看到的缺陷的步骤220，实施可看见的缺陷的检阅并分类的步骤230，实施以探针为基础的测试的步骤240及250，其使用在前面的步骤所获得的可看见的缺陷的信息以及从传统的电子测试中得到的信息，及将该结构剖切用以进一步评估该结构的现况的步骤260。方法200的主要限制为，不能被检查侦测出来的缺陷即无法用此方法来定位，这对于光学检查工具及对于次表面电子缺陷，像是高电阻接点及介层孔而言是一愈来愈严重的问题。
图2B为使用射束引发的SEM或电子束电压对比(BIVC)的传统定位技术的例子的一示意图。在此例子中，一电子束首先对一测试结构的一部分充电(charge)，该部分的测试结构然后显露一不同的对比(contrast)，其是因为在该结构的浮动部分上被引发的不同的电压的关系。应注意的是，该结构的一端可被接地用以加强介于该结构的两半部之间的对比，虽然在某些情况中，有效的定位可在不接地下被达成。此方法的一个限制为，高电阻介层孔会阻止此差异充电效果，因为电荷被导引通过该高电阻介层孔比射束可被用来审问该结构的电压差还要快。
图3A为本发明用来在一光电压对比模式下定位一在测试结构中的缺陷的方法300的流程图。方法300包括：「开始」步骤310，步骤320接受一包括一上光电活性层的测试结构，步骤330施加一电压或电流至该测试结构(通称为施加一电信号其可包括使用一电压源，电流源或它们的组合或施加电荷或施加一电信号用以充电该测试结构的至少一导体部分)，步骤340在光电压对比模式下将该测试结构形成影像用以决定一在该测试结构中的缺陷的位置。该方法可为了复数个测试结构而被重复(其被标示为「前进至下一个结构或停止回圈」的步骤350)。
该光电活性层可由像是液晶的物质或是一双折射物质(最好是光电活性聚合物)所制成。非必要地，该光电活性层被镀上一非不透光的(即，透明的，半透明的或半透光的)的导电层。形成影像的步骤340包括用来自一示于图6中的激光光源的偏振光线照明。
图3B为用来定位出一位在测试结构中的缺陷的方法302的流程图。方法302包括「开始」的步骤310，方法300的步骤320-350及一在步骤320之前的额外步骤315。步骤315包括用一习知的检查方法，如上文中提及的方法包括光学检查及电子测试来定位缺陷的方法，来分析一不包括该光电活性层的测试结构。虽然步骤340包括了检查其它测试结构的区域，这些缺陷稍后可在步骤340期间被形成影像，用以定位出在步骤315期间没有被定位出来的缺陷。
图4A显示一测试结构400，其包括一基材424(一般是由硅制成)，一介电绝缘层420位在该基材的上方，复数的导体426形成该测试结构的导电部分(一般是由铜或铝所制成)，该等导体被该等介电绝缘层420部分地包围。该介电绝缘层420的上表面以及导体426都被镀上光电层410，其位在一透光的或半透光的导电层414底下。导电层414的功能将在下文中参照图4C进一步说明。其主要是用来提高在该光电层410内因提供电压至该测试结构400的导体426所引发的电场。应被注意的是，当使用铜制成的导体时，需要增加一暂时的被动层至该测试结构400上用以防止铜的快速腐蚀。该光电层410在许多情况下亦可满足作为一暂时被动层的需求，用以防止或延缓此所不想要的腐蚀。
图4B更详细地显示一用来将缺陷成像及侦测用来将缺陷成像及侦测缺陷的高解析度光学显微镜的配置，以及一测试结构其包括一光电层，如层410。一高解析度的光学显微镜510被设置成可将光线朝向一测试结构400导引并接收从该测试结构反射的或散射的光线。此外，以探针为基础的测量可借由提供探针卡516来实施，该探针卡516可被连接至探针，如探针512，该探针会接触一位在该光电层410内的一窗口底下的导电垫子(以及该导电层414)。图4B显示一探针512其可接触该测试结构400的导体。光学显微镜510及探针卡516可被连接至一处理器(其可被包括在该显微镜内)其能够接收来自显微镜510的光学侦测信号及来自探针卡516的电信号并处理这些信号育影定位出一缺陷。此系统通常会产生一影像，但并不一定要如此。
图4C显示在具有及不具有该测试结构400的透光的或半透光的导电层414下的在该光电层内的电场。此层可防止电场通量从一导体426漏至另一导体，并增加被导向该测试结构外部的电场通量数量。此图亦显示这三个导体中的每一导体的电位。虽然提供导电层会增加处理的复杂性，但其可防止强的电场覆盖在该结构的表面上。
图5A显示一光学系统500以及一被检查的测试结构，如图4A的测试结构400其包括一上光电层410及一非必要的导电层414。一光学显微镜被用来将该测试结构形成影像，且图5A显示出该显微镜的某些构件。
光学系统500包括用来提供一电信号的机构，如电子刺激单元562及相位单元560；用来照明该测试结构的机构，如激光550、偏振或正交的板子552、分束器563及物镜430；至少一侦测器，如摄影机556及用来处理来自至少一侦测器的信号的处理器(未示出)，且亦可协调光学系统500的不同部分的操作。该处理器可分析该等信号用以提供一缺陷的位置(借由追踪该影像在颜色上的改变，回应该测试结构的导体的形状)，当一影像被提供给使用者时，使用者可决定该缺陷的位置。
一XY桌台564被提供用以让该测试结构400可相对于该显微镜移动，让全部的测试结构400可被形成影像且移动于测试结构之间。该系统亦具有z轴方向运动的能力，以进行聚焦、操控该探针卡。电刺激可从电子刺激单元562被提供至该测试结构(通过连接至该测试结构400的导体426的垫子)。该等电刺激可以是DC或AC且该AC的相位可被相位单元560调整或与摄影机556同步化。
一光源，最好是偏振的且最好是一激光550，在进入到物镜430之前最好先通过一偏振器552及一分束器563。从该测试结构400回返的光线被该分束器563反射通过一偏振器/分析器554并进入到一CCD摄影机556以补捉影像。在该影像中的强度是该偏振器/分析器554的方位与在偏振对该测试结构上的光电物质层所引发的入射光的任何改变的函数。一在该活性光电层410内因电子刺激单元562提供至该测试结构的电压所引发的电场将成比例地改变从该测试结构400被反射的光线的偏振状态。该偏振器/分析器554可被转动用以将在所得到的影像中的强度或敏感度的改变最大化。一缺陷将会以在所得到的且被显示的影像中的一亮区或暗区被显示出来，如图6中所示。该所得到的影像可被储存、显示(该显示影像被标记为OVC(Optical Voltage Contrast)-光学电压对比影像558)，可被操纵用以加强对比或自动地定位出该缺陷。
图5B显示出系统502及测试结构400。系统502将测试结构400形成影像于OVC模式中。系统502具有一扫描器570其被放置在该光源550的下游，且包括一侦测器568及对信号敏感的处理电路566。光学的安排与系统500类似，但进一步包括该光学扫描器570，一第二分束器563，一额外的偏振器/分析器554，一侦测器568及信号处理电路566用来加强该系统的敏感度。
一被极佳地聚焦的光点的光学扫描是以一光学扫描器570来达成，该扫描器包括压电式作动的镜子或棱镜或类似的扫描能力。系统502可使用共焦的激光扫描显微镜用以强化所获得的OVC影像的解析度及对比。一分开的光学路径为了调适、聚焦及对准的目的而被提供有一CCD摄影机556。该被聚焦的光点通过该显微镜的物镜430到达该测式结构400。偏振状态被改变，其改变与该测试结构400上的E0层410内的电场成比例。该被反射的光线被一分束器563进一步反射通过一偏振器/分析器554并进入到一光感侦测器电路568，其被显示为一连接至一电阻器的光感的二极管。该侦测器电路568可包括一光二极管(PN，PIN，Avalanche等)或一光电倍增管(Photo Multiplier Tube)。对信号敏感的处理电路566被用来从杂讯中撷取结果信号。优选的信号处理技术包括在一适当的相位中用一被削波的光束(削波器未被示出)实施的相位敏感的整流或放大，或在适当的相位中对该测试结构施加一AC刺激。该被涂装的测试结构的一OVC影像558是借由将该光点光栅扫描过该测试结构而被建构出来的。
图6A为一光学影像的示意图，其显示出一在微细梳子结构中的VOC模式下的缺陷604。该缺陷沿着该亮线被定位出来。应注意的是，即使此影像的解析度不足以显示该测试结构的各别缺陷，但缺陷的特征仍清晰可见。
图6B显示测试结构的OVC影像。影像604显示连接至一无缺陷测试结构400的两端的探针垫606。该测试结构400的颜色(灰阶)从下端单调地增加至上端。影像608显示连接至一包含有一断路缺陷的有缺陷测试结构(如，400)的两端的探针垫606。因为该断路缺陷的关系，位在该断路缺陷的两侧上的导体在灰阶上有所不同。影像610显示连接至一包含有一软质断路缺陷(一约10k欧姆的高电阻，其以等效电路612被示出)的有缺陷测试结构400的两端的探针垫606。因为该软质断路缺陷的关系，位在该软质断路缺陷的两侧上的导体在灰阶上会有所不同。
应注意的是，缺陷一般是位在(或靠近)形成该测试结构的导体的在灰阶上断裂处。同样应注意的是，该断裂是存在的，即使该缺陷是一高电阻缺陷亦然。在蛇形管(serpent)及介层孔链中，断裂处的大小一般是与该缺陷的电阻成正比。图7为用来定位缺陷的方法700的流程图。方法700包括「开始」步骤710，步骤720接受一包括有一光电层的测试结构，步骤730施加DA或AC电压或电流至该被认为是有缺陷的测试结构，步骤740将该测试结构形成光电压对比模式的影像，及步骤750分析该影像(追踪灰阶差异)以决定一缺陷在该测试结构内的位置。该方法可为了复数个测试结构而被重复(其被标示为「前进至下一个结构或停止回圈」的步骤760)。
图8为用来定位缺陷的方法800的流程图。方法800包括「开始」步骤810，步骤820接受一包括有一光电层的测试结构，步骤830施加AC电压或电流至该被认为是有缺陷的测试结构，步骤840在该AC电压或电流的第一相位期间取得该测试结构在光电压对比模式下的第一影像，步骤850在该AC电压或电流的第二相位期间取得该测试结构在光电压对比模式下的第二影像，及步骤860分析该第一影像及第二影像用以决定一缺陷在该测试结构内的位置。步骤860可包括比较画面，产生差异影像等等。用来操弄每一画面的像素的许多方法都可被使用。该方法可为了复数个测试结构而被重复(其被标示为「前进至下一个结构或停止回圈」的步骤870)。应被注意到的是，对于同一测试结构而言可获得多于两个的影像。通常，取得多个影像可改善信号/杂讯比。
交替信号是在一不会超过100Hz的相对低的频率下进行交替。一交替信号可具有一约5伏的振幅。
图9显示一测试结构400其被一两步骤定位方法所检查，该方法包括该测试结构的第一粗糙扫描，其后接着一较精细的扫描。该测试结构可以比成像镜片的视野大，因此需要多个步骤及扫描步骤。
依据本发明的不同实施例：(i)该测试结构可用一波长约1.06微米的红外线照明来照射其背侧：(ii)该测试结构包括一光电活性基材，如GaAs，该基材可作为该光电活性层；(iii)该光电活性物质为双折射物，DAN[4-N，N-二甲基胺基]-3-乙酰胺基硝苯]，COANP[2-环-辛胺基-5-硝基比定]，PAN[4-比各定-3-乙酰胺基硝苯]，MBANP[2-(α-甲基苯甲胺基)-5-硝基比定]，或液晶；(iv)该光电活性物质是使用旋施(spin-on)、PVD、CVD或ALD来沉积；(v)该光电活性物质被沉积成具有一大致等于至少一导体的宽度的厚度；(vi)该测试结构被形成具有一影像，其具有一可以与该测试结构的导体的最小尺度的大小相比拟的解析度；(vii)该解析度被加以选择以回应至少一导体的尺度。
本发明可使用传统的工具，方法及构件来实施。因此，这些工具，方法及构件的细节没有在本文中提及。在上面的描述中，许多特定的细节为了提供对本发明的一彻底的了解而被提出，例如测试结构的形状及光电活性物质的材质。然而，应被了解的是，本发明可在不用凭借这些提到的细节的下被实施。
在本文的揭示中只有本发明的示范性实施例及少数的变化例被显示及描述。应被了解的是，本发明可在许多其它的组合及环境中使用，且在所揭示的本发明的概念及范围内可以有变化及修改。
Claims (31)
1.一种缺陷定位方法，其包含：
提供一交流电压或者电流作为电信号至一测试结构中的一导体，所述测试结构包括一光电活性物质，该光电活性物质被设置成提供有关于该测试结构的导体的电子现况的指示；以及
将该测试结构形成影像以将一缺陷定位出来，包括在该电信号的第一相位期间取得该测试结构的第一影像，以及在该电信号的第二相位期间取得该测试结构的第二影像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该测试结构被放置在一晶片上。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于该测试结构是位在该晶片的一刻线或晶粒上。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于形成影像的步骤包含用一偏振的光线照射该测试结构。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包含报告缺陷的位置的步骤。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该光电活性物质为双折射物质。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该光电活性物质为聚合物。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该光电活性层是选自下述之一：DAN[4-N，N-二甲基胺基]-3-乙酰胺基硝苯]；COANP[2-环-辛胺基-5-硝基比定]；PAN[4-比各定-3-乙酰胺基硝苯]；MBANP[2-(α-甲基苯甲胺基)-5-硝基比定]。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该光电活性物质为液晶。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该光电活性物质是以旋施，PVD，CVD或ALD来沉积的。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该光电活性物质具有等于导体的宽度的厚度。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该形成影像的步骤进一步包含处理该第一及第二影像用以决定缺陷的位置的步骤。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于该处理的步骤包含提供该第一及第二影像之间的一差异影像的步骤。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该电信号是在1至100Hz的频率范围内的一选定的频率。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将该测试结构形成影像的步骤进一步包含形成具有足够的解析度的影像，用以侦测出可以与该导体大小接近的缺陷的步骤。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将该测试结构形成影像进一步包含根据导体的尺度来选择解析度的步骤。
17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该测试结构进一步包含一非不透光的导电物质，其位在该光电活性物质的上方。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于该非不透光的导电层被电性接地。
19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在导体被一光电活性物质覆盖之前检查测试结构；及分析该测试结构用以提供第一分析结果。
20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包含实施一以探针为基础的测试结构分析的步骤。
21.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该电子信号使该导体的至少一部分充电。
22.一种用于缺陷定位的系统，其包含：
用来提供一交流电压或者电流作为电信号到一测试结构的至少一导体的装置，其中测试结构包含至少该导体及一光电活性物质，该光电活性物质被设置成提供一有关于该测试结构的至少一个导体的电子现况的指示；
用来照明该测试结构的机构；
至少一侦测器，用来侦测从该测试结构散射的或反射的光线，用来在该电信号的第一相位期间取得该测试结构的第一影像，及在该电信号的第二相位期间取得该测试结构的第二影像；以及
一处理器，用来处理来自所述侦测器的侦测信号，通过处理该测试结构的第一影像和该测试结构的第二影像来定位出一缺陷。
23.根据权利要求22所述的系统，其特征在于该用来照明的机构用一偏振的光线来照亮该测试结构。
24.根据权利要求22所述的系统，其特征在于进一步被用来报告该缺陷的位置。
25.根据权利要求22所述的系统，其特征在于该处理器被用来提供该第一及第二影像之间的一差异影像。
26.根据权利要求22所述的系统，其特征在于该电信号是在1至100Hz的频率范围内一选定的频率。
27.根据权利要求22所述的系统，其特征在于该系统被用来将该测试结构形成具有足够的解析度的影像，用以侦测出可以与该测试结构的导体的最小尺度的大小接近的缺陷。
28.一种测试结构，其被建构成可方便定位出位在其内的缺陷，包含：
至少一导体，其被建构成可接受一电信号；及
一液晶光电活性层，其被设置成可提供一有关于至少一导体的电子现况的光学指示，以促进缺陷的定位。
29.根据权利要求28所述的测试结构，其特征在于该光电活性物质覆盖至少一导体。
30.根据权利要求28所述的测试结构，其特征在于该测试结构进一步包含一非不透光的导电物质，其被设置成加强来自该测试结构的所侦测的幅照。
31.根据权利要求30所述的测试结构，其特征在于该非不透光的导电层被电性接地。
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| JP2010206013A (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Toshiba Corp | 半導体基板の検査方法および検査装置 |
| JP2012533737A (ja) | 2009-07-16 | 2012-12-27 | ケーエルエー−テンカー・コーポレーション | パターン付き層上における改良された感度のための光学的欠陥増幅 |
| US8350583B2 (en) | 2009-08-12 | 2013-01-08 | International Business Machines Corporation | Probe-able voltage contrast test structures |
| US7927895B1 (en) * | 2009-10-06 | 2011-04-19 | International Business Machines Corporation | Varying capacitance voltage contrast structures to determine defect resistance |
| CN102466778B (zh) * | 2010-11-17 | 2014-04-16 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 用于功率金属氧化物晶体管芯片的缺陷失效定位方法 |
| US8399266B2 (en) | 2011-01-25 | 2013-03-19 | International Business Machines Corporation | Test structure for detection of gap in conductive layer of multilayer gate stack |
| US8558565B2 (en) * | 2011-02-14 | 2013-10-15 | Advanced Micro Devices, Inc. | Wide area soft defect localization |
| CN102446337A (zh) * | 2011-10-12 | 2012-05-09 | 上海华力微电子有限公司 | 一种缺陷通报系统 |
| US9780007B2 (en) | 2012-01-04 | 2017-10-03 | Globalfoundries Inc. | LCR test circuit structure for detecting metal gate defect conditions |
| US9721854B2 (en) | 2012-12-05 | 2017-08-01 | International Business Machines Corporation | Structure and method for in-line defect non-contact tests |
| CN103558698B (zh) * | 2013-11-05 | 2016-01-13 | 合肥京东方光电科技有限公司 | 激光修复设备 |
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| DE102014114013B4 (de) * | 2014-09-26 | 2024-03-21 | Carl Zeiss Meditec Ag | Medizinisch optisches Beobachtungsgerät und Verfahren zur Kontrastierung von polarisationsdrehendem Gewebe |
| US9435852B1 (en) | 2015-09-23 | 2016-09-06 | GlobalFoundries, Inc. | Integrated circuit (IC) test structure with monitor chain and test wires |
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| CN109490758B (zh) * | 2018-12-12 | 2020-12-15 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 一种短路失效的定位方法 |
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| DE102020204733A1 (de) * | 2020-04-15 | 2021-10-21 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Testvorrichtung, Steuergerätesystem und Verfahren zum Testen |
Family Cites Families (6)
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|---|---|---|---|---|
| US5272434A (en) * | 1987-06-20 | 1993-12-21 | Schlumberger Technologies, Inc. | Method and apparatus for electro-optically testing circuits |
| US4906922A (en) * | 1987-07-13 | 1990-03-06 | Hamamatsu Photonics K. K. | Voltage mapping device having fast time resolution |
| IL99823A0 (en) * | 1990-11-16 | 1992-08-18 | Orbot Instr Ltd | Optical inspection method and apparatus |
| US5126660A (en) * | 1991-01-02 | 1992-06-30 | At&T Bell Laboratories | Optical probing method and apparatus |
| US6121059A (en) * | 1998-01-14 | 2000-09-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd | Method and apparatus for identifying failure sites on IC chips |
| EP1121602B1 (en) * | 1998-10-14 | 2004-04-07 | The Johns Hopkins University | Improving multi-chip module testability using poled-polymer interlayer dielectrics |
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