CN104535885A - 字线漏电点的定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种字线漏电点的定位方法，通过聚焦离子束对样品中字线进行间隔的接地，之后多次截断具有漏电点区域的字线直至明暗电压对比发生变化，则明暗电压对比发生变化时所对应的最后一个截断的区域即为漏电点所在；该技术方案可以将漏电点处的范围控制在2um之内，同时在使用聚焦离子束机台对样品进行制备时，因样品尺寸较小可以增加样品的放大倍率，能够较好的观察到样品的异常信息。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种字线漏电点的定位方法。
背景技术
传统的字线漏电的定位方法是通过机台光发射显微镜(EmissionMicroscope，简称EMMI)、激光诱导电压或者电流变化显微镜(OpticalBeam Induced Resistance Change，简称OBIRCH)进行定位。
对于光发射显微镜技术主要是利用半导体的发光原理，通过专用相机将光子捕捉并得到光发射分析图像，即可判断发光的具体位置即漏电位置；激光诱导电压或者电流变化显微镜主要是通过激光加热引起电阻变化，电阻变化引起电压或者电流变化，缺陷处的电阻较为敏感，从而定位出缺陷位置。通过上述两种方法均可以得到一张利用颜色对失效分析点即发光点或热点(hot spot))进行标记的光学图片，借助这张光学图片提供的信息，我们再在实际的样品上对漏电点进行定位。
借助失效分析点的光学图片提供的信息，我们在实际的样品上对漏电点进行定位常用的方法即扫描电镜(Scanning ElectronMicroscopy简称，SEM)直接观察法，但是SEM直接观察法往往看不到具体的失效分析点(60％～70％直接观察法看不到失效分析点)，因此传统方式采用将光学图片与实际样品进行量测比对的方法进行定位，具体方法如图1和图2所示；其中A/B＝A′/B′(即确定X方向位置)，C/D＝C′/D′(即确定Y方向位置)。但是实际上将光学图片与实际样品进行量测比对的准确度一方面受到光学图片的清晰度、角度、测试结构的特性以及大小等多个因素的影响，往往最终定位的准确度较差，其误差范围一般在3um～5um间；另一方面由于定位的尺寸较大，为了保证在样品进行切割过程中观察到整个失效分析点区域，其放大的倍率必然较小，导致无法观察到样品的漏电点，如图3所示。
因此采用传统方式进行漏电点的定位，大大增加了后续透射电镜(Transmission Electron Microscope，简称TEM)样品的制备时间(约为常规透射电镜样品制备时间的3～5倍)，甚至可能会由于定位误差范围较大而造成失效分析的失败。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种字线漏电点的定位方法，以解决现有技术中无法精确的定位到字线的漏电点并导致后续样品的失效分析失败的问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种字线漏电点的定位方法，其中，所述方法包括：
步骤S1、提供一具有漏电点的样品，且所述样品包括依次排列的若干字线，且所述若干字线之上设置有硅化物层；
步骤S2、去除部分样品以暴露所述硅化物层的上表面；
步骤S3、于所述样品的一端部将所述字线以间隔的方式接地后，根据字线在透射电子显微镜中的明暗电压对比，以定位具有所述漏电点的字线；
步骤S4、采用二分法沿垂直于所述字线延伸方向将所述样品切割为第一子样品和字线接地的第二子样品；同时观察所述第二子样品中所述漏电点的字线的明暗电压对比是否发生变化，若发生变化则继续步骤S5，否则执行步骤S6；
步骤S5、由所述第二子样品中字线未接地的一端至接地的一端的方向，依次以预定距离将所述第二子样品截断成若干截断区域，且每次截断之后观察剩余的所述第二子样品中具有漏电点的字线的明暗电压对比，直至所述明暗电压对比发生变化为止；
步骤S6、于所述第一子样品的一端部将所述字线以间隔的方式接地后，对所述第一子样品执行步骤S5；
其中，所述字线的明暗电压对比发生变化所对应的最后一截断区域即为漏电点所在区域。
较佳的，上述的字线漏电点的定位方法，其中，步骤S5中，所述预定距离的取值范围为1.5um～2.5um。
较佳的，上述的字线漏电点的定位方法，其中，所述样品还具有设置于所述硅化物层之上的金属线层，去除所述金属线层以暴露所述硅化物层的上表面。
较佳的，上述的字线漏电点的定位方法，其中，采用化学机械研磨工艺以去除所述金属线层。
较佳的，上述的字线漏电点的定位方法，其中，通过聚焦离子束将所述字线以间隔的方式接地。
一种字线漏电点的定位方法，其中，所述方法包括：
步骤S1、提供一具有漏电点的样品，且所述样品包括依次排列的若干字线，且所述若干字线之上设置有硅化物层；
步骤S2、对所述样品的漏电点进行热点区域定位后，以获取所述漏电点位于所述样品上的热点区域和非热点区域；
步骤S3、去除部分样品以暴露所述硅化物层的上表面；
步骤S4、于所述样品上热点区域的一端部将所述字线以间隔的方式接地后，根据字线在透射电子显微镜中的明暗电压对比，以定位具有所述漏电点的字线；
步骤S5、沿垂直于所述字线延伸的方向将所述样品的热点区域和非热点区域进行切割后，形成包括接地的热点区域的第二子样品和包括非热点区域的第一子样品；
由所述第二子样品中字线未接地的一端至接地的一端的方向，依次以预定距离将所述第二子样品截断成若干截断区域，且每次截断之后观察剩余的所述第二子样品中具有漏电点的字线的明暗电压对比，直至所述明暗电压对比发生变化为止；
其中，所述字线的明暗电压对比发生变化所对应的最后一截断区域即为漏电点所在区域。
较佳的，上述的字线漏电点的定位方法，其中，通过机台光发射显微镜、激光诱导电压显微镜或激光诱导电流显微镜进行所述漏电点的热点区域定位。
较佳的，上述的字线漏电点的定位方法，其中，步骤S5中，所述预定距离的取值范围为1.5um～2.5um。
较佳的，上述的字线漏电点的定位方法，其中，通过聚焦离子束将所述字线以间隔的方式接地。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
本发明公开了一种字线漏电点的定位方法，通过聚焦离子束对样品中字线一端进行间隔的接地，并根据聚焦离子束引起的明暗电压对比进行定位存在漏电点区域的字线，之后通过二分法将其截断为两个子样品并确认漏电点的具体区域位置，然后通过多次截断具有漏电点区域的字线直至明暗电压对比发生变化，则明暗电压对比发生变化时所对应的最后一个截断的区域即为漏电点所在；当然为了优化工艺，还可以预先定位字线漏电点的热点区域，并将包括热点区域的字线和未包括热点区域的字线截断后，针对具有漏电点的热点区域的样品单独进行分析，以精确定位漏电点所在，并且可以将漏电点处的范围控制在2um之内，同时在使用聚焦离子束机台对样品进行制备时，因样品尺寸较小可以增加样品的放大倍率，能够较好的观察到样品的异常信息。
具体附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1是现有技术中热点定位失效分析点的示意图；
图2是现有技术中扫描电镜定位失效分析点的示意图；
图3是现有技术中样品的制备图；
图4～图14是本发明中字线漏电点的定位方法的流程结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心思想为将字线接地后，依次截断并同时观察字线的明暗电压对比，明暗电压对比变化对应的最终截断的区域即为字线的漏电点所在区域。
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。
为了精确的定位到字线的漏电点，本发明提供了一种字线漏电的定位方法。
实施例一：
步骤S1、提供一个字线上具有漏电点(如图14所示的漏电点3)的待失效分析的样品，该样品中具有依次排列的若干字线和设置在字线之上的硅化物(在一可选但非限制性的实施例中，该硅化物优选为硅化钴)层以及位于硅化物层之上的金属线层(图中未示出)。
步骤S2、去除部分样品，具体的去除该样品中的金属线层以完全暴露出硅化物层的上表面，在该步骤中，除去样品的金属线层便于其在聚焦离子束(Focused Ion Beam，简称FIB)机台中进行后续工艺和在透射电子显微镜中便于观察后续字线的明暗电压对比度(I-beam VC)的变化。
优选的，在本发明的实施例中，采用化学机械研磨(ChemicalMechanical Polishing，简称CMP)工艺去除上述金属线层。
步骤S3、将所述样品放入FIB机台中，通过FIB机台的聚焦离子束于该样品的一端部对字线1进行间隔的接地，如图4所示，以便于后续行成字线1的明暗电压对比。
通过一扫描电子显微镜观察接地后的样品，即接地的字线1和未接地的字线1之间的明暗电压对比，并根据该明暗电压对比的差异进行定位漏电点区域的字线1，如图5所示，其中虚线区域即为具有漏电点的字线。
在该过程中，如图4，利用离子束将包括有漏电点(该漏电点将两相邻的字线的绝缘状态变为导通状态)的字线1间隔接地，累积的正电荷被中和，此处电势为零；其他位置字线处累积的正电荷无法得到中和，电势大于零，累积的正电荷会束缚二次电子到达检测器，即得到更暗的图像，相反电势为零的位置(漏电字1)会比其他字线1较亮，进而由聚焦离子束引起的明暗电压会形成亮暗相间的图像。但是因漏电点将两相邻的字线1导通，因此会使部分区域的字线1的明暗电压对比均呈现出为亮色图像，则该区域中的字线具有漏电点的存在，如图5所示。
步骤S4、将聚焦离子束机台处理后的字线1用二分法(二分法的切线ab)将该样品在垂直字线1延伸方向上截断成两个子样品(第一子样品和字线接地的第二子样品)，与此同时观察所述第二子样品中漏电点3的字线的明暗电压对比是否发生变化(未发生变化即漏电点的字线1呈现出均为亮色，发生变化即漏电点的字线1呈现出亮暗相间)，如图6所示的为该字线1的明暗电压对比未发生变化，则重复步骤S5，否则重复步骤S6。
其中，在一可选但非限制性的实施例中，还可以先将该样品中的字线采用二分法进行截断后，在继续通过FIB机台的聚焦离子束对该样品中的字线的一端进行间隔的接地，同时此方案也可以达到本发明的目的。
步骤S5、由第二子样品(包括接地字线)中字线未接地的一端至接地的一端的方向，依次以预定距离将第二子样品截断成若干截断区域，且每次截断之后观察剩余的第二子样品中具有漏电点的字线的明暗电压对比，直至明暗电压对比发生变化为止。
在此过程中，首先将包括接地端的字线1进行截断(第一切线ab)，距第一切线ab预定距离处进行对字线1的第二次截断(第二切线cd)，形成第一截断区域并于去除，观察剩余样品中的字线1的明暗电压变化，若发生变化，则该第一截断区域为漏电点3所在的区域；若未发生变化(如图7所示)则在靠近接地端且距第二切线cd预定距离处进行对字线1的第三次截断，形成第二截断区域，并观察字线1的明暗电压变化，若发生变化，则该第二截断区域为漏电点3所在的区域，否则继续重复该方法，直至字线1的明暗电压对比变化为止。如图8所示，假设在进行n次字线1的截断之后字线1的明暗电压对比发生变化，此时第n切线xy与第n-1切线(图中未示出)组成的区域2为最后一个截断区域，且具有漏电点3。
步骤S6、利用聚焦离子束机台的离子束将不包括字线接地的第一子样品的字线1′的一端同样间隔接地，并对该第一子样品进行步骤S5的过程，，在此不予赘述，其中a′b′为第一切线，c′d′为第二切线，x′y′为最终切线，且区域2′具有漏电点3，如图9和图10所示。
优选的，上述预定距离的范围为1.5um～2.5um(1.5um、2.0um或2.5um以及其他该范围内的距离)。
当字线的明暗电压对比消失后，说明包括漏电点的字线被截断，漏电的字线与接地的字线处于断开状态，累积的正电荷将又无法得到中和，电势大于零；累积的正电荷会束缚二次电子到达检测器，即又会得到较暗的图像，但是接地的字线仍为亮色，这就又形成亮暗相间的图像，所以明暗电压对比变化所对应的最后一截断区域具有漏电点3，如图14所示。
但是在现有工艺的基础上，往往可以通过对样品进行热点区域定位之后，在进行漏电点的定位，具体的如实施例二。
实施例二：
步骤S1、提供一个字线上具有漏电点(如图14所示的漏电点3)的待失效分析的样品，该样品中具有依次排列的若干字线和设置在字线之上的硅化物层以及位于硅化物层之上的金属线层(图中未示出)。
步骤S2、对该样品中的漏电点进行热点区域定位之后，获取漏电点在该样品上的热点区域A和非热点区域(图中未示出)，以粗略定位漏电点附近的字线1″，在本发明的实施例中，优选的，可采用机台光发射显微镜、激光诱导电压或电流变化显微镜中的任意一方式对样品1″进行热点区域A定位，如图11所示。
步骤S3、去除部分样品，具体的去除该样品中的金属线层以完全暴露出硅化物层的上表面。
优选的，在本发明的实施例中，采用化学机械研磨(ChemicalMechanical Polishing，简称CMP)工艺去除上述金属线层。
步骤S4、在样品上热点区域A的一端部将字线1″以间隔的方式接地后，观察热点区域A中的接地的字线1″和未接地的字线1″的明暗电压对比，以定位具有漏电点的字线1″(如图11中虚线区域中的字线)，其定位的根本原理与本发明的实施例一中完全相同，在此不予赘述。
步骤S5、如图12所示，在垂直字线1″的延伸方向上将包括热点区域A和非热点区域的样品截断，形成包括接地的热点区域A的第二子样品和包括非热点区域的第一子样品。
由第二子样品(包括接地字线)中字线未接地的一端至接地的一端的方向，依次以预定距离将第二子样品截断成若干截断区域，且每次截断之后观察剩余的第二子样品中具有漏电点的字线的明暗电压对比，直至明暗电压对比发生变化为止，如图13所示。
在此过程中，首先将包括接地端的字线1″进行截断(第一切线a″b″)，距第一切线a″b″预定距离处进行对字线1″的第二次截断(第二切线c″d″)，形成第一截断区域并于去除，观察剩余样品中的字线1″的明暗电压变化，若发生变化，则该第一截断区域为漏电点3所在的区域；若未发生变化则在靠近接地端且距第二切线c″d″预定距离处进行对字线1″的第三次截断，形成第二截断区域，并观察字线1″的明暗电压变化，若发生变化，则该第二截断区域为漏电点3所在的区域，否则继续重复该方法，直至字线1″的明暗电压对比变化为止。如图13所示，假设在进行n次字线1″的截断之后字线1″的明暗电压对比发生变化，此时第n切线x″y″与第n-1切线(图中未示出)组成的区域2″为最后一个截断区域，且具有漏电点3。
优选的，上述预定距离的范围为1.5um～2.5um(1.5um、2.0um或2.5um以及其它该范围内的距离)。
综上所述，本发明公开了一种字线漏电点的定位方法，通过聚焦离子束对样品中字线一端进行间隔的接地，并根据聚焦离子束引起的明暗电压对比进行定位存在漏电点区域的字线，之后通过二分法将其截断为两个子样品并确认漏电点的具体区域位置，然后通过多次截断具有漏电点区域的字线直至明暗电压对比发生变化，则明暗电压对比发生变化时所对应的最后一个截断的区域即为漏电点所在；当然为了优化工艺，还可以预先定位字线漏电点的热点区域，并将包括热点区域的字线和未包括热点区域的字线截断后，针对具有漏电点的热点区域的样品单独进行分析，以精确定位漏电点所在，并且可以将漏电点处的范围控制在2um之内，同时在使用聚焦离子束机台对样品进行制备时，因样品尺寸较小可以增加样品的放大倍率，能够较好的观察到样品的异常信息。
本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (9)
1.一种字线漏电点的定位方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1、提供一具有漏电点的样品，且所述样品包括依次排列的若干字线，且所述若干字线之上设置有硅化物层；
步骤S2、去除部分样品以暴露所述硅化物层的上表面；
步骤S3、于所述样品的一端部将所述字线以间隔的方式接地后，根据字线在透射电子显微镜中的明暗电压对比，以定位具有所述漏电点的字线；
步骤S4、采用二分法沿垂直于所述字线延伸方向将所述样品切割为第一子样品和字线接地的第二子样品；同时观察所述第二子样品中所述漏电点的字线的明暗电压对比是否发生变化，若发生变化则继续步骤S5，否则执行步骤S6；
步骤S5、由所述第二子样品中字线未接地的一端至接地的一端的方向，依次以预定距离将所述第二子样品截断成若干截断区域，且每次截断之后观察剩余的所述第二子样品中具有漏电点的字线的明暗电压对比，直至所述明暗电压对比发生变化为止；
步骤S6、于所述第一子样品的一端部将所述字线以间隔的方式接地后，对所述第一子样品执行步骤S5；
其中，所述字线的明暗电压对比发生变化所对应的最后一截断区域即为漏电点所在区域。
2.如权利要求1所述的字线漏电点的定位方法，其特征在于，步骤S5中，所述预定距离的取值范围为1.5um～2.5um。
3.如权利要求1所述的字线漏电点的定位方法，其特征在于，所述样品还具有设置于所述硅化物层之上的金属线层，去除所述金属线层以暴露所述硅化物层的上表面。
4.如权利要求3所述的字线漏电点的定位方法，其特征在于，采用化学机械研磨工艺去除所述金属线层。
5.如权利要求1所述的字线漏电点的定位方法，其特征在于，通过聚焦离子束将所述字线以间隔的方式接地。
6.一种字线漏电点的定位方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1、提供一具有漏电点的样品，且所述样品包括依次排列的若干字线，且所述若干字线之上设置有硅化物层；
步骤S2、对所述样品的漏电点进行热点区域定位后，以获取所述漏电点位于所述样品上的热点区域和非热点区域；
步骤S3、去除部分样品以暴露所述硅化物层的上表面；
步骤S4、于所述样品上热点区域的一端部将所述字线以间隔的方式接地后，根据字线在透射电子显微镜中的明暗电压对比，以定位具有所述漏电点的字线；
步骤S5、沿垂直于所述字线延伸的方向将所述样品的热点区域和非热点区域进行切割后，形成包括接地的热点区域的第二子样品和包括非热点区域的第一子样品；
由所述第二子样品中字线未接地的一端至接地的一端的方向，依次以预定距离将所述第二子样品截断成若干截断区域，且每次截断之后观察剩余的所述第二子样品中具有漏电点的字线的明暗电压对比，直至所述明暗电压对比发生变化为止；
其中，所述字线的明暗电压对比发生变化所对应的最后一截断区域即为漏电点所在区域。
7.如权利要求6所述的字线漏电点的定位方法，其特征在于，通过机台光发射显微镜、激光诱导电压显微镜或激光诱导电流显微镜进行所述漏电点的热点区域定位。
8.如权利要求6所述的字线漏电点的定位方法，其特征在于，步骤S5中，所述预定距离的取值范围为1.5um～2.5um。
9.如权利要求6所述的字线漏电点的定位方法，其特征在于，通过聚焦离子束将所述字线以间隔的方式接地。
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