CN102385028A - 半导体装置缺陷点定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体装置的缺陷点定位方法，包括：将缺陷定位仪中的探针与半导体晶片的器件进行电性连接；对所述半导体晶片的器件施加激励，使缺陷点显现；使用缺陷定位仪中的探针在靠近所述缺陷点的位置刻出标识点；确定标识点和缺陷点的位置关系。本发明提供的方法，当半导体晶片器件中的缺陷点因受到激励而显现时，使用现有的缺陷定位仪的中的探针在缺陷点附近设置标识点，这样就可以根据标识点的位置和标识点与缺陷点的位置关系定位缺陷点。该方法无需采用昂贵的激光打标机，能够降低失效分析的成本，同时该方法无需对现有的设备进行改装，可方便快捷的实现无效分析，简单实用，提高失效分析的效率。

Description

半导体装置缺陷点定位方法

技术领域：

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体装置缺陷点定位方法。

背景技术：

随着大规模集成电路技术的飞速发展，半导体器件已广泛地应用于宇航军事领域、工业、通讯和民用产品中。因此对半导体器件的可靠性进行研究具有非常重要的意义。失效分析是一种常用的可靠性分析方式，是通过对现场使用失效样品、可靠性试验失败样品、筛选失效样品等的解剖分析，得出失效机理并准确判断失效原因，为提高产品的可靠性提供科学依据。

缺陷点定位是失效分析中一步极其重要的环节，在缺陷定位仪中找到并定位缺陷点后，后续的物理分析过程中才能精确地找到缺陷点。现有技术中常用的一种半导体装置的缺陷点定位的方法如下：在缺陷定位仪中安装一台精密的激光打标机，将半导体晶片放入缺陷定位仪中，配置缺陷定位仪中的探针与半导体晶片中的器件的电性连接，接好电源信号线对所述半导体晶片中的器件施加激励，当器件中的缺陷点因施加激励表现出来时，使用激光定位仪在显现的缺陷点的周围打上四个激光标记，用于作为缺陷点的定位基准这样，后续的物理分析过程中就能够根据所述标记精确地找到缺陷点。

通过对现有技术的研究，发明人发现，现有的技术方案中所采用的激光打标机的成本极高，提高了失效分析的成本，且安装调试十分复杂，降低了失效分析的效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种半导体装置缺陷点定位方法，以降低失效分析的成本，提高失效分析的效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种半导体装置缺陷点定位方法，包括：

将缺陷定位仪中的探针与半导体晶片的器件进行电性连接；

将缺陷定位仪中的探针与半导体晶片的器件进行电性连接；

对所述半导体晶片的器件施加激励，使缺陷点显现；

使用缺陷定位仪中的探针在靠近所述缺陷点的位置刻出标识点；

确定标识点和缺陷点的位置关系。

优选的，该方法还包括：

根据标识点的位置和所述位置关系，定位所述缺陷点。

优选的，对所述半导体晶片的器件施加激励使缺陷点显现的步骤中，当显现出一个缺陷点时，所述使用缺陷定位仪中的探针在靠近所述缺陷点的位置刻出标识点的步骤，具体包括：

移动缺陷定位仪中的探针至靠近所述缺陷点的位置；

使用所述探针在该位置刻出标识点。

优选的，所述使用所述探针在该位置刻出标识点，具体包括：

使用所述探针在该位置刻出一个标识点。

优选的，所述使用所述探针在该位置刻出标识点，具体包括：

使用所述探针在该位置刻出至少两个标识点。

优选的，所述确定标识点和缺陷点的位置关系，具体包括：

选择与所述缺陷点距离最近的标识点作为目标标识点；

确定所述目标标识点和所述缺陷点的位置关系。

优选的，所述确定标识点和缺陷点的位置关系，具体包括：

分别确定所述缺陷点和其对应的所有标识点的位置关系。

优选的，所述确定标识点和缺陷点的位置关系之前，还包括：

移动所述探针返回初始位置；

再次对所述半导体晶片的器件施加激励，使缺陷点再次显现。

优选的，对所述半导体晶片的器件施加激励使缺陷点显现的步骤中，当显现出至少两个缺陷点时，所述使用缺陷定位仪中的探针在靠近所述缺陷点的位置刻出标识点的步骤，具体包括：

移动缺陷定位仪中的探针至靠近其中一个缺陷点的位置；

使用所述探针在该位置刻出标识点；

移动所述探针返回初始位置；

再次对所述半导体晶片的器件施加激励，使缺陷点再次显现；

重复上述步骤直至为所有的缺陷点都刻出对应的标识点。

优选的，所述确定标识点和缺陷点的位置关系，具体包括：

分别确定所有缺陷点和其对应的标识点的位置关系。

应用本发明所提供的技术方案，当半导体晶片器件中的缺陷点因受到激励而显现时，使用现有的缺陷定位仪的中的探针在缺陷点附近设置标识点，这样就可以根据标识点的位置和标识点与缺陷点的位置关系定位缺陷点。本发明提供的方法无需采用昂贵的激光打标机，能够降低失效分析的成本，同时该方法无需对现有的设备进行改装，可方便快捷的实现无效分析，简单实用，提高失效分析的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的半导体装置的缺陷点定位方法流程示意图；

图2为本发明实施例一中提供的缺陷点显现的示意图；

图3为本发明实施例一中提供的利用探针设置标识点的示意图；

图4为本发明实施例一中提供的缺陷点和标识点的位置关系示意图；

图5为本发明实施二中例提供的一个缺陷点和多个标识点的示意图；

图6为本发明实施三中例提供的多个缺陷点和对应的标识点的示意图。

具体实施方式

为了实现对半导体装置的失效分析，现有技术中常用精密的激光打标机为半导体晶片中器件的缺陷点设置标识点，以定位所述缺陷点。但是激光打标机的成本极高，提高了失效分析的成本，且安装调试十分复杂，降低了失效分析的效率。

为此本发明提供了一种半导体装置的缺陷点定位方法，包括以下步骤：将缺陷定位仪中的探针与半导体晶片的器件进行电性连接；对所述半导体晶片的器件施加激励，使缺陷点显现；使用缺陷定位仪中的探针在靠近所述缺陷点的位置刻出标识点；确定标识点和缺陷点的位置关系。

本发明实施例提供的半导体装置的缺陷点定位方法，当半导体晶片器件中的缺陷点因受到激励而显现时，使用现有的缺陷定位仪的中的探针在缺陷点附近设置标识点，这样就可以根据标识点的位置和标识点与缺陷点的位置关系定位缺陷点。该方法无需采用昂贵的激光打标机，能够降低失效分析的成本，同时该方法无需对现有的设备进行改装，可方便快捷的实现无效分析，简单实用，提高失效分析的效率。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中提供的半导体装置的缺陷点定位方法进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

图1为本发明实施例一中提供的半导体装置的缺陷点定位方法的流程示意图。该方法具体可以包括以下步骤：

步骤101，将缺陷定位仪中的探针与半导体晶片的器件进行电性连接。

将半导体晶片装载入缺陷定位仪中，配置缺陷定位仪中的探针；通过调整半导体晶片在托盘上的位置角度和探针的位置，使不同位置的探针和半导体晶片中的器件对应的进行物理和电学接触。

步骤102，对所述半导体晶片的器件施加激励，使缺陷点显现。

接通电源信号线对所述半导体晶片中的器件施加激励，使缺陷点显现；当接通电源信号后，探针传递进出所述半导体晶片中的器件的测试电信号，通过测试电信号的激励，可以使所述半导体晶片中的器件的缺陷点显现出来。

以所述器件为双扩散金属氧化物半导体器件，该器件经激励显现出一个缺陷点为例，参见图2所示，图标1为显示的缺陷点，图标2为与双扩散金属氧化物半导体器件正面源极相连接的探针，图中所示的探针2处于初始位置。

步骤103，使用缺陷定位仪中的探针在靠近所述缺陷点的位置刻出标识点。

以所述器件为双扩散金属氧化物半导体器件，该器件经激励显现出一个缺陷点为例，参见图3所示，当缺陷点显现出来后，可以移动所述双扩散金属氧化物半导体器件正面源极的探针2，至最接近所述缺陷点但不和缺陷点相重合的位置。如图3所示，图标1为显示的缺陷点，图标2为移动后的探针的位置。控制所述探针2在所述缺陷点附近位置的金属上扎刻出针迹，并以该针迹作为该缺陷点的标识点。参见图4所示，图标3为所述探针2扎刻出的标识点。

步骤104，确定标识点和缺陷点的位置关系。

估算并记录所述缺陷点和标识点的位置关系；其中所述的位置关系包括两者之间的方向、角度关系，两者的距离等。

为了使估算得到的标识点和缺陷点的位置关系更加精确，在所述确定标识点和缺陷点的位置关系之前，还可以包括：

移动为缺陷点刻出标识点的探针返回初始位置；

再次对所述半导体晶片的器件施加激励，使缺陷点再次显现。

当该缺陷点再次显现时，确定标识点和缺陷点的位置关系。

此外，该方法还可以包括：

步骤S105：根据标识点的位置和所述位置关系，定位所述缺陷点。

在为缺陷点设置标识点完成后，可以将待测半导体晶片取出缺陷点定位仪，然后根据标识点的位置和待测缺陷点与该标识点的位置关系进行计算，从而定位所述缺陷点，以便后续步骤澄清缺陷点的失效原理。

为了使对缺陷点的定为更加准确，本发明还可以为一个缺陷点设置多个标识点，在实施例二中进行详细说明。

实施例二：

实施例一中，所述使用所述探针靠近所述缺陷点的位置刻出标识点，具体可以包括以下两种实施方式：

一：使用所述探针在靠近所述缺陷点的位置刻出标识点刻出一个标识点。

二：使用所述探针在靠近所述缺陷点的位置刻出标识点刻出至少两个标识点。

其中，使用所述探针在靠近所述缺陷点的位置刻出标识点刻出至少两个标识点，可以通过如下方式实现：

使用所述探针在靠近所述缺陷点的位置刻出标识点刻出一个标识点；

移动所述探针返回初始位置，再次对所述半导体晶片中的器件施加激励使该缺陷点再次显现；

再次使用所述探针在靠近所述缺陷点的位置刻出标识点刻出第二个标识点；

重复执行上述步骤，按照需求为一个缺陷点设置多个标识点。

以所述半导体晶片中的器件是双扩散金属氧化物半导体器件为例，参见图5所示，图标1为所述缺陷点，该缺陷点周围设置了3个标识点，以定位该缺陷点。

同时，所述探针为一个缺陷点设置了至少两个标识点时，所述确定标识点和缺陷点的位置关系，可以通过以下两种方式实现：

方式一：分别确定所述缺陷点和其对应的所有标识点的位置关系。

这样后续步骤可以根据一个缺陷点对应的多个标识点的具体位置和这些标识点与该缺陷点的位置关系，定位所述缺陷点。这种方式可以更精确的定位所述的缺陷点的位置。

方式二：根据所记录的位置关系，从一个缺陷点对应的多个标识点中，选择与所述缺陷点距离最近的标识点作为目标标识点；确定所述目标标识点和所述缺陷点的位置关系。

这样后续步骤就可以根据目标标识点的位置和目标标识点与所述缺陷点的位置关系，定位所述缺陷点。这种方式与上述方式相比较，可以更快速方便的准确定位所述缺陷点。

对半导体晶片中的器件施加激励后，当一个器件中显现出多于一个的缺陷点时，本发明实施例还提供了用于定位一个器件中多个的缺陷点的方法，在实施例三中进行详细的说明。

实施例三：

实施例一中，对所述半导体晶片的器件施加激励使缺陷点显现的步骤中，当显现出至少两个缺陷点时，所述使用缺陷定位仪中的探针在靠近所述缺陷点的位置刻出标识点的步骤，具体可以包括：

移动缺陷定位仪中的探针至靠近其中一个缺陷点的位置；

使用所述探针在该位置刻出标识点；

移动所述探针返回初始位置；

再次对所述半导体晶片的器件施加激励，使缺陷点再次显现；

重复执行上述步骤，在每次对所述半导体晶片的器件施加激励后，都选择还没有对应有标识点的缺陷点，并为其刻出标识点，直至为所有的缺陷点都刻出对应的标识点。

当然，本实施例中也可以结合实施例二中提供的方法，为一个缺陷点设置一个或多个标识点，在此不再赘述。

以所述半导体晶片中的器件是双扩散金属氧化物半导体器件为例，参见图6所示，其中的双扩散金属氧化物半导体器件还包括2个和图标1所示出的缺陷点相同的缺陷点，探针为每个缺陷点都刻出有用以定位该缺陷点的标识点。

相应的，所述确定标识点和缺陷点的位置关系，具体可以包括：

分别确定所有缺陷点和其对应的标识点的位置关系。

同时，后续步骤中可以根据每个缺陷点的标识点的位置和两者之间的位置关系，依次定位一个半导体器件中所有缺陷点的位置。

应用本发明具体实施例所提供的技术方案，当半导体晶片器件中的缺陷点因受到激励而显现时，使用现有的缺陷定位仪的中的探针在缺陷点附近设置标识点，这样就可以根据标识点的位置和标识点与缺陷点的位置关系定位缺陷点。本发明提供的方法无需采用昂贵的激光打标机，能够降低失效分析的成本，同时该方法无需对现有的设备进行改装，可方便快捷的实现无效分析，简单实用，提高失效分析的效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种半导体装置的缺陷点定位方法，其特征在于，包括：

将缺陷定位仪中的探针与半导体晶片的器件进行电性连接；

对所述半导体晶片的器件施加激励，使缺陷点显现；

使用缺陷定位仪中的探针在靠近所述缺陷点的位置刻出标识点；

确定标识点和缺陷点的位置关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

根据标识点的位置和所述位置关系，定位所述缺陷点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述半导体晶片的器件施加激励使缺陷点显现的步骤中，当显现出一个缺陷点时，所述使用缺陷定位仪中的探针在靠近所述缺陷点的位置刻出标识点的步骤，具体包括：

移动缺陷定位仪中的探针至靠近所述缺陷点的位置；

使用所述探针在该位置刻出标识点。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述使用所述探针在该位置刻出标识点，具体包括：

使用所述探针在该位置刻出一个标识点。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述使用所述探针在该位置刻出标识点，具体包括：

使用所述探针在该位置刻出至少两个标识点。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定标识点和缺陷点的位置关系，具体包括：

选择与所述缺陷点距离最近的标识点作为目标标识点；

确定所述目标标识点和所述缺陷点的位置关系。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定标识点和缺陷点的位置关系，具体包括：

分别确定所述缺陷点和其对应的所有标识点的位置关系。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定标识点和缺陷点的位置关系之前，还包括：

移动所述探针返回初始位置；

再次对所述半导体晶片的器件施加激励，使缺陷点再次显现。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述半导体晶片的器件施加激励使缺陷点显现的步骤中，当显现出至少两个缺陷点时，所述使用缺陷定位仪中的探针在靠近所述缺陷点的位置刻出标识点的步骤，具体包括：

移动缺陷定位仪中的探针至靠近其中一个缺陷点的位置；

使用所述探针在该位置刻出标识点；

移动所述探针返回初始位置；

再次对所述半导体晶片的器件施加激励，使缺陷点再次显现；

重复上述步骤直至为所有的缺陷点都刻出对应的标识点。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述确定标识点和缺陷点的位置关系，具体包括：

分别确定所有缺陷点和其对应的标识点的位置关系。

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