DE19513819A1

DE19513819A1 - IC-Prüfverfahren

Info

Publication number: DE19513819A1
Application number: DE19513819A
Authority: DE
Inventors: William T Lee; Ronny Soetarman; Christopher Graham Talbot
Original assignee: Schlumberger Technologies Inc
Current assignee: Credence Systems Corp
Priority date: 1994-04-15
Filing date: 1995-04-12
Publication date: 1995-10-19
Also published as: US5530372A; JP3633993B2; US5675499A; JPH0854447A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen für das Plazieren eines Prüfpunktes an einer optimalen Stelle für die Prü fung eines IC, insbesondere bei einem System mit mechanischer Sonde, Elektronenstrahlsonde, fokussierter Ionenstrahlsonde oder Laserstrahl sonde.

Systeme mit geladenen Partikelstrahlen werden verwendet bei der Verifizierung, Charakterizierung, Fehlerbehebung und Modifikation von Komponenten, wie integrierten Schaltkreisen (ICs). Elektronenstrahl sonden(EBP)-Systeme werden verwendet zum Gewinnen und Beobachten von Wellenformen an internen Schaltungsknoten einer Komponente, wenn diese untersucht wird durch Anlegen eines Signalmusters an die äußeren Stifte der Komponente und zum Erzeugen von Spannungskontrastabbildungen der Komponente.

Systeme mit fokussiertem Ionenstrahl (FIB) werden verwendet zum Ausführen von drei Hauptfunktionen: (1) Ätzen/Abtragen von Struktur etwa für das Durchtrennen von metallischen Leitungen und Bohren von Löchern, (2) Auftrag von Material etwa für das Bilden von Metallan schlüssen und Kissen und (3) Ionenabtastmikroskopbeobachtung (SIM). Die se Funktionen können eingesetzt werden zum Modifizieren des IC zwecks Fehleranalyse. Durchtrennen und Verbinden von metallischen Leitungen hilft bei der Bestätigung eines vermuteten Fehlermechanismus oder der Fehlerlokalisierung, und das Abtragen von Löchern in einer Isolier schicht ermöglicht einen "vergrabenen" Leiter freizulegen oder ihn an ein Kissen anzuschließen für verbesserte E-Strahl- oder mechanische Sondierung.

Fig. 1 und 2 zeigen die generelle Struktur eines Systems mit Ladungspartikelstrahl nach dem Stand der Technik. Systeme mit einer solchen Struktur umfassen das "IDS 5000^TM" EBP-System und das "IDS 7000 FIBstation^TM" FIB-System, die im Handel von Schlumberger Technologies, Inc. in San Jose, Californien, erhältlich sind. Solche Systeme sind beispielsweise beschrieben in US-Patenten 4.706.019 und 4.721.909 des N. Richardson und U.S. Patent Nr. 5.140.164 des Talbot et al, auf deren Inhalt hier verwiesen wird.

Ein System mit Ladungspartikelstrahl 110 hat drei Hauptfunk tionselemente: Einen Elektronenstrahl oder fokussierten Ionenstrahl 112, einen Schaltungserreger 114 und ein Datenverarbeitungssystem 116 ein schließlich eines Wiedergabeterminals 118. Das Datenverarbeitungssystem 116 umfaßt einen Prozessor P mit zugeordnetem Speicher M und einem Massenspeicher D, etwa einem Plattenlaufwerk. Der Schaltungserreger 114 kann ein konventioneller Tester für integrierte Schaltkreise sein, etwa ein Modell "S15^TM" Tester (erhältlich von Schlumberger Technologies in San Jose, Californien), welcher wiederholt ein Muster von Testvektoren an den Prüflingsschaltkreis über einen Bus 124 anlegen kann. Die Kompo nente (wie ein IC, der in Waferform vorliegen kann) 126 wird in einer Vakuumkammer 128 der Sonde 112 plaziert. Daten, die die Stellen auf der Komponente 126 angeben, auf welche der Strahl zu richten ist, werden zur Sonde 112 mittels des Datenverarbeitungssystems 116 über einen Bus 122 übertragen. Das Datenverarbeitungssystem 116 kann auch verwendet werden zum Steuern des Schaltungserregers 114. Das System 110 kann gesteuert werden durch eine Bedienungsperson, die Befehle über den Wiedergabe terminal 118 eingibt.

Gemäß Fig. 2 umfaßt eine solche Sonde 112 nach dem Stand der Technik drei Elemente, die auf einer Tragfläche 225 montiert sind: Eine Bühne 226, eine Sondenkarte 228 und eine Strahlfokussiersäule 229. Die Säule 229 erzeugt einen Ladungspartikelstrahl, der längs der Achse 236 gerichtet ist. Der Elektronenstrahl durchläuft Öffnungen in der Ober fläche 225 und der Sondenkarte 228. Der Punkt, an welchem der Strahl auf die Komponente 126 auftrifft (in Fig. 2 als ein Wafer dargestellt), wird bestimmt durch die Position der Säule 229 (steuerbar mittels einer X-Y-Bühne 240) und durch die Ablenkung des Strahls (steuerbar mittels X-Y-Ablenkspulen 241).

Solche Systeme kombinieren an einem einzigen Arbeitsplatz die Wiedergabe eines schematischen Schaltungsdiagramms, Layout-Maskendaten und ein betriebenes Elektronenabtastmikroskop (SEM) oder Ionenabtast mikroskop(SIM)-Abbild des Chips zusammen mit analogen und/oder digitalen Wellenformen. Die SEM (oder SIM)-, Layout- und Schemawiedergaben in den Schlumberger Systemen nach dem Stand der Technik sind miteinander ver bunden, um die Navigation bezüglich des IC-Chips zu erleichtern. Wenn beispielsweise der Benutzer eine der verbundenen Wiedergaben verfährt (seitlich bewegt) oder zoomt (Änderung der Vergrößerung), werden die anderen dementsprechend verfahren oder gezoomt. Wenn der Benutzer eine Sondenmarkierung an einem Punkt einer der verbundenen Wiedergaben pla ziert, können zum Vergleich erwartete Wellenformen und tatsächlich gemessene Wellenformen an diesem Punkt wiedergegeben werden.

Fig. 3 illustriert ein Beispiel von miteinander verbundenen Schema-, Layout- und SEM-Abbildern, erzeugt mit einem IDS 5000 System unter Einstellung der Vergrößerung derart, daß ein relativ großes Sicht feld erzeugt wird. Die konventionellen Schlumberger Systeme bilden solche Abbilder in mehreren farben ab, um den Benutzer mit zusätzlicher Information zu versorgen, wie etwa der Schicht oder dem Netz, zu welchem ein bestimmtes wiedergegebenes Merkmal gehört. Das Schemabild 310 re präsentiert einen Ausschnitt einer Schaltung, die in einer Komponente verkörpert wird. Das Layout-Bild 320 repräsentiert in etwa denselben Abschnitt der Schaltung, wie er im Schemabild 310 wiedergegeben ist. Das SEM-Bild 330 repräsentiert etwa denselben Ausschnitt der Schaltung, wie er im Layout-Bild 320 wiedergegeben wird. Die Untersuchung des Layout-Bildes 320 und SEM-Bildes 330 zeigt eine enge Korrelation zwischen den wiedergegebenen Schaltungsmerkmalen. Dem Layout-Bild 320 und SEM-Bild 330 sind Rahmen überlagert, die ein Layout-Fenster 340 bzw. ein SEM-Fen ster 350 repräsentieren, durch welche das Sichtfeld der Sonde für eine gegebene Bühnenposition bei einem erhöhten Vergrößerungsfaktor begrenzt wird. Wenn das Sichtfeld in Reaktion auf Befehle des Benutzers aufwärts und abwärts gezoomt wird, werden die wiedergegebenen Bilder dement sprechend aufwärts und abwärts gezoomt. Das Layout-Fenster 340 und das SEM-Fenster 350 repräsentieren in etwa dasselbe Sichtfeld des Schalt kreises, wenn einmal die Bilder miteinander verbunden worden sind.

Bei der Benutzung eines EBP-Systems benötigt die Bedienungs person sehr viel Zeit, nach der besten Stelle zu suchen, wo die Elektro nenstrahlsonde zu positionieren ist, um die beste Signalmessung zu er reichen. Das beste Signal wird von einer Sondenstelle erhalten, die das höchste Signal-Rausch-Verhältnis aufweist und das geringste Übersprechen von benachbarten Signalen. Höheres Signal-Rausch-Verhältnis verringert das Rauschen, das bei einer festgelegten Wellenformgewinnungszeit vor liegt, und verringertes Übersprechen reduziert unerwünschte Signalver zerrungen, um so eine zutreffendere Wellenform zu ergeben.

Bei Benutzung eines FIB-Systems benötigt die Bedienungsperson sehr viel Zeit, um die beste Stelle zu suchen, um ein Sondierloch einzu schneiden. Dieses Loch wird durch die Passivierung bei passivierten Kom ponenten geschnitten, um die oberste Verdrahtungsschicht zu erreichen, oder durch Zwischenschichtdielektrikum bei passivierten und unpassivier ten oder depassivierten Komponenten, um tiefere Verdrahtungsschichten zu erreichen. Ein Sondenloch kann mit leitendem Material gefüllt werden oder ungefüllt belassen werden. Dies erzwingt Beschränkungen hinsicht lich der Größe und Position des Loches. Es kann zugelassen sein oder auch nicht, daß das Sondenloch durch bestimmte Leiter in höheren Schich ten schneidet, um Signale von Leitern tieferer Schichten zu erreichen. Beispielsweise ist das Schneiden durch einen schmalen Taktsignalleiter unerwünscht, während das Schneiden durch einen breiten Leistungsversor gungsbus akzeptierbar sein kann. Dies erzwingt weitere Beschränkungen bezüglich der Stelle, wo ein Loch eingebracht werden kann. Das Ziel des Durchschneidens eines Sondenpunktloches ist es, einer Sonde, EBP oder mechanische Sonde (MP), eine Wellenform auf einem vergrabenen Signal leiter zu messen.

Systeme für das analytische mechanische Sondieren von Sub mikronstrukturen sind bekannt, die einen Manipulator verwenden zum Positionieren einer Sondennadel, während die Operation mit einem hoch vergrößernden Mikroskop beobachtet wird. Solche Systeme sind im Handel erhältlich von Quellen einschließlich Karl Suss, Alessi und Wentworth. Ein anderer Typ von MP ist das Atomkraftmikroskop (AFM), bei dem eine scharfe Sondenspitze über eine Probenoberfläche geschleppt wird. Solche Systeme sind im Handel erhältlich von Veeco Instruments, Inc., siehe beispielsweise D. Rugar et al, Atomic Force Microscopy, PHYSICS TODAY, Oktober 1990, Seiten 23-30.

Wenn ein rechnergestütztes Konstruktions-/Engineering-System (CAD/CAE) für die IC-Auslegung verwendet wird für das Layout der Maske einer neuen Komponente, gibt es wenig oder gar keine Berücksichtigung der Zugänglichkeit jedes Signals für ein Sondensystem. Abweichend von dem Gebiet der Konstruktion-für-Prüfbarkeit (design-for-testability DFT), wo Zusatzsignale und spezifische Strukturen zugefügt werden zum Verbessern der internen Signalsteuerbarkeit und Beobachtbarkeit über die Komponentenanschlüsse, gibt es keine solchen Konstruktion-für-Sondie rungs-Modifikationen bei den meisten heutigen Softwares für die IC-Gestaltung. Dies kann zur Herstellung von Komponenten führen, die ge prüft werden können zur Feststellung, welche gut sind und welche Aus schuß, die jedoch nicht diagnostiziert werden können unter Verwendung von Sondiermethoden um herauszufinden, wo und warum die versagenden Komponenten fehlerhaft waren.

Ein früherer Ansatz, dieses Problem anzugehen, ist in US Patent Nr. 5.392.222 offenbart, auf das hier bezuggenommen wird. Dieser Ansatz wird verwendet in der Optimal Probe Placement (OPP)-Software von Schlumberger Technolgoies, ATE Division, Diagnostic Systems Group, als Teil der integrierten Diagnosesystemproduktfamilie (IDS). Abweichend von den "interaktiven" Verfahren der vorliegenden Erfindung führen die OPP-Verfahren eine Chargenmodusoperation aus und basieren auf einer abweichenden Methodik.

Bei den OPP-Verfahren werden Polygone, welche die physische Struktur der IC-Komponente beschreiben, Signalnetzen der Komponente zugeordnet. Die Layout-Unterlagen werden bearbeitet, um sukzessive jene Polygone zu eliminieren, von denen angenommen wird, daß sie für die Son dierung unbrauchbar sind. Die nach einem solchen Vorausscheid verblei benden Polygone werden als optimal für die Sondierung angesehen, und die Bedienungsperson kann irgend welche von ihnen verwenden. Das Dracula Design Rule Checker (DRC)- und Layout-Versus-Schematic (LVS)-Software- Werkzeug werden verwendet zum Eliminieren ungeeigneter Polygone aus der Betrachtung. Die OPP-Verfahren verwenden Polygonneubemessungsregeln zum Schrumpfen oder Expandieren von Polygonen um ein spezifiziertes Maß, wie auch Regeln für das Überprüfen der Überlappung von Polygonen unter An wendung von logischen Operationen, wie UND/ODER/NICHT.

Die OPP-Verfahren wenden eine "Breiten"regel, eine "Tiefen"re gel und eine "Nachbarschafts"regel auf die Polygone an zum Bestimmen, welche für das Sondieren geeignet sind. (Andere Regeln, die mit der vor liegenden Erfindung vorgesehen werden, finden keine Stütze in den OPP-Verfahren.) Die Breitenregeln schrumpfen alle Polygone um einen Mini malbreiteparameter zum Eliminieren aller Polygone, die kleiner sind als die Minimalbreite. Gemäß Fig. 4 werden ein Polygon 400 und ein Polygon 410 in ihrer Größe reduziert um die Minimalbreite unter Verwendung des Dracula-GRÖSSE-Befehls. Das Polygon 400 wird gelöscht, wie bei 420 ge zeigt, aber es verbleibt ein Polygon 430 verringerter Größe aus dem Polygon 410. Das Polygon 430 wird dann vergrößert um die Minimalbreite zum Schaffen eines Polygons 440, das gleich dem Polygon 410 ist. Die Tiefenregel findet Schnittstellen zwischen Polygonen unterschiedlicher Schichten und eliminiert verdeckte Tiefschichten-Polygone aus der Be trachtung unter Verwendung der Dracula-UND-, -ODER- und -NICHT-Operato ren. Fig. 5 zeigt ein Polygon A(500), das ein Polygon B(510) überlagert derart, daß ein Teil von Polygon B für das Sondieren nicht zugänglich ist. Die Anwendung der OPP-Tiefenregel hinterläßt ein Polygon A(500) und transformiert das Polygon B in Polygone C(520 und 530), die für das Son dieren geeignet sind. Die Nachbarschaftsregel vergrößert alle Polygone um einen Minimalabstandparameter und überprüft dann bezüglich Überlap pung zwischen benachbarten Polygonen und eliminiert jegliche solche Überlappung. Dies stellt sicher, daß Polygone, die näher sind als ein Minimalabstand von einem Nachbar, nicht sondiert werden. Die Dracula- GRÖSSE- und -SCHNITT-Regeln werden verwendet. Wie in Fig. 6 gezeigt, werden benachbarte Polygone A(600), B(610), C(620) um den Minimalabstand vergrößert zum Erzeugen von Polygonen A′(630), B′(640) bzw. C′(650). Polygon B′ überlappt Polygon A′, und beide werden eliminiert bei Be lassung von Polygon C′′(660). Polygon C′′ wird um den Minimalabstand ver kleinert, so daß ein Polygon C′′′(670) für das Sondieren verbleibt.

Es sind Techniken bekannt für das Anwenden eines Satzes von Sondierpunktauswahlregeln auf den kompletten Bereich eines gewünschten Drahtes mit der Absicht, den lokalen Feldeffekt, das Übersprechen und die Schaltungstrukturbeeinflussungen zu minimieren. Siehe beispielsweise R. Scharf et al, DRC-Based Selection of Optimal Probing Points for Chip-Internal Measurements, PROC. INT. TEST CONF. 1992, Dokument 39.2, Seiten 840-847. Das Scharf-et-al-Verfahren erfordert topologische Be rechnungen, wie Bool′sche Operationen oder Bemessungen, die in handels üblichen Konstruktionsregelprüfwerkzeugen (DRC) vorgesehen sind. Siehe auch P. Garino et al, Automatic Selection of Optimal Probing Points for E-Beam Measurements, EOBT, 1991, Como, Italien, Seiten 88-96; R. Scharf et al, Layout Analysis and Automatic Test Point Selection for Fast Prototype Debug using E-Beam or Laser-Beam Testsystems, IEEE Custom Integrated Circuits Conference (CICC), 1992, Boston, MA, USA, Seiten 17.3.1-4; R. Scharf et al, CAPT/IVE: Computer Aided Prototype Testing using an Integrated Verification Environment, Northcon/91, 1991, Port land, OR, USA, Seiten 370-375; K. Herrmann et al, Design for e-beam testability - A demand for e-beam testing of future device generations?; MICROELECTRONIC ENGINEERING, Band 7, 1987, Seiten 405-415; W. Lee, Engineering a Device for Electron-Beam Probing, IEEE DESIGN & TEST OF COMPUTERS, Band 6, 1989, Seiten 36-49; A. Noble et al, Increasing Automation in Diagnostic Processes, EE-EVALUATION ENGINEERING, Band 5, 1992, Seiten 10-14.

Während gemäß dem obigen Verfahren unter Verwendung einer Vielzahl von EBP-Plazierungsregeln bekannt sind, scheint keine schlüssig genug, um Sondenpunktabtragoperationen zu leiten, wo ein FIB- oder Laserstrahl in Kombination mit einem EPB oder MP zu verwenden ist, und keine scheint geeignet für interaktive Operation (statt chargenweise).

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Verfahren vorgeschla gen, die die Betrachtungen, erzwungen durch die Anwendung von Sonden systemen (beispielsweise EBP oder MP), und Sondierungspunktabtragsysteme (beispielsweise FIB oder Laser) berücksichtigen. Solche Verfahren können interaktiv in Realzeit ausgeführt werden, um die System-Bedienungsperso nen bei der Auswahl optimaler Sondierungspunktstellen zu unterstützen. Vorrichtungen, welche die Verfahren gemäß der Erfindung verwenden, können eine "beste" Sondierungsstelle identifizieren innerhalb einiger Sekunden, was erhebliche Produktivitätsfortschritte gegenüber manuellen (visuellen) Suchverfahren, welche Minuten erfordern, ermöglicht. Zeit wird gespart bei der Identifikation der besten Sondierungsstelle, und die Verwendung von optimalen Sondierungsstellen zu jedem Zeitpunkt der Sondierung an der Komponente liefert Wellenformen akzeptabler Qualität in kürzerer Zeit. Reduziertes Übersprechen verringert die Wahrschein lichkeit der Fehlinterpretation von Signalen und falscher Entscheidungen während der Analyse.

Verfahren gemäß der Erfindung können auch angewandt werden bei der Auslegung eines IC zum Analysieren der Zugänglichkeit jedes Signals für die Sondierung, insbesondere bei kritischen Signalen. Eingebettet in die Routine des Auslegungssystems, können die Verfahren verwendet werden zum Optimieren des IC-Layouts für spätere Diagnose mit Sonden. Dies kann besser diagnostizierbare Konstruktionen ergeben unter Reduktion der Komponentenfehlerbeseitigungszeiten, was eine schnellere Vermarktung ermöglicht und die Profite steigert.

In bevorzugten Ausführungsformen werden eine Layout-Beschrei bung, eine Netzlistenbeschreibung und eine Kreuzreferenzbeschreibung des IC aus der Ablage entnommen. Datenstrukturen in Verbindung mit jedem Netz nennen eine Liste von Polygonen. Polygone eines ausgewählten Netzes werden in Segmente einer spezifizierten Schrittgröße aufgebrochen. Jedes Segment wird überprüft in Übereinstimmung mit einem Satz von Sondier regeln. Werte, erzeugt durch die Sondierregeln, werden gewichtet und kombiniert zum Erhalten eines Sondierergebnisses für jedes Segment. Das Sondierergebnis indiziert die Brauchbarkeit der entsprechenden Netz stelle für das Sondieren. Wenn das beste Sondierergebnis indiziert, daß ein optimales Segment für das Sondieren existiert, werden die Koordina ten dieses Segments gespeichert und verwendet, um eine Sonde auf die entsprechende Stelle des IC zu richten. Wenn das beste Sondierergebnis zeigt, daß kein optimales Segment für das Sondieren existiert, wird jedes Segment des Netzes überprüft in Übereinstimmung mit einem Satz von Sondierpunkttrennregeln. Werte, erzeugt durch die Sondierpunkttrenn regeln werden gewichtet und kombiniert zum Erhalten eines Trennergeb nisses für jedes Segment. Das Trennergebnis indiziert die Brauchbarkeit der entsprechenden Netzstelle für das Eindringen eines Sondierpunkt loches. Ein Segment mit dem′ besten Trennergebnis wird als optimal für das Plazieren eines Sondenpunktes angesehen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Sondensystems mit Ladungspartikeln nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 zeigt eine Elektronenstrahltestsonde nach dem Stand der Technik für ein System nach Fig. 1;

Fig. 3 zeigt ein Beispiel für verbundene Schema-, Layout- und SEM-Abbildungen;

Fig. 4 zeigt die Anwendung einer DRC-"Breiten"regel nach dem Stand der Technik;

Fig. 5 zeigt die Anwendung einer DRC-"Tiefen"regel nach dem Stand der Technik;

Fig. 6 zeigt die Anwendung einer DRC-"Abstands"regel nach dem Stand der Technik;

Fig. 7 zeigt die Verwendung von abgespeicherten Layout- und Netzlistenunterlagen zum Erzeugen einer Kreuzreferenzunterlage;

Fig. 8-10 illustrieren Breitenregeln gemäß der Erfindung;

Fig. 11-13 illustrieren Tiefenregeln gemäß der Erfindung;

Fig. 14-16 illustrieren Distanzregeln gemäß der Erfindung;

Fig. 17-19 illustrieren Zentralisierregeln gemäß der Erfindung;

Fig. 20 illustriert eine PPC-Sicherheitsregel gemäß der Erfindung;

Fig. 21 illustriert eine PPC-Abtragregel gemäß der Erfindung;

Fig. 22 illustriert eine PPC-Flachheitregel gemäß der Erfindung;

Fig. 23 zeigt einen Ausschnitt eines IC-Layout;

Fig. 24 zeigt, wie eine Liste von Polygonen und eine Liste von Segmenten gemäß der Erfindung präpariert werden;

Fig. 25-28 zeigen die Anwendung der Sondierregeln gemäß der Erfindung;

Fig. 29-31 zeigen die Anwendung der Abtragregeln gemäß der Erfindung;

Fig. 32-34 zeigen Flußdiagramme zur Erläuterung der Sondier- und Abtragmethodik gemäß der Erfindung;

Fig. 35 zeigt, wie Abmessungen einer Sondierpunktöffnung skaliert werden mit Tiefen- und Aspektverhältnis gemäß der Erfindung;

Fig. 36 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens gemäß der Erfindung für die Modifikation eines Layout eines IC zum Verbessern der Zugänglichkeit ausgewählter Netze für die Sondierung.

Zuerst werden bevorzugte Regeln gemäß der Erfindung beschrie ben. Bevorzugte Verfahren zum Anwenden der Regeln werden danach be schrieben.

I. Regeln A. Sondierregeln 1. Breitestabmessung - Die Breitenregel

Gemäß Fig. 8 trifft der primäre Strahl 800 von Elektronen in einem EBP auf die Komponente mit einem Gauss′schen Querschnittbefehl, wie bei 810 dargestellt. Die Fleckgröße beträgt typischerweise 0,1 Micron oder weni ger für gegenwärtige EBP-Systeme (die Fleckgröße wird normalerweise de finiert als der Querschnittsdurchmesser des Primärstrahls, wo die In tensität auf halbes Maximum fällt, bekannt als Vollbreite-Halbmaximum oder FWHM). Wenn ein 0,5 Micron breiter freiliegender Leiter 820 son diert wird, landet das meiste des Primärstrahls auf dem Leiter, wenn der Strahl auf dem Mittelpunkt des Leiters positioniert ist. Ein kleiner Prozentsatz der Primärelektronen wird jedoch auf naheliegendem Isolator 830 anstatt auf dem Leiter landen, was die Signalgenauigkeit verschlech tert und das Rauschen erhöht infolge von Sekundärelektronenausbeute änderungen, hervorgerufen durch Änderungen in der Topographie und dem Material. Die Verschlechterung ist größer für schmalere Leiter und breitere Primärstrahlfleckgrößen. Sie ist auch größer, wenn der Leiter nicht frei liegt, sondern vergraben ist.

Gemäß Fig. 9 ist die Leichtigkeit, mit der eine Bedienungs person eine mechanische Sondennadel auf einem Leiter setzen kann, pro portional der Breite des Leiters. Das Setzen einer 0,5 Micron Sonden nadel 910 auf einen 0,3 Micron breiten Abschnitt 920 eines Leiters ist schwierig. Eine 0,5 Micron Sondennadel 930 ist leichter setzbar auf einen 0,5 Micron breiten (oder breiteren) Abschnitt 940 irgendwo sonst auf demselben Leiter.

Wenn mit einem FIB abgetragen wird zum Freilegen eines Leiters, gibt es immer die Möglichkeit einer kleinen Fehlausfluchtung zwischen aufeinanderfolgenden Schichten, hervorgerufen durch Masken registrierfehler während der Herstellung. Die Wahrscheinlichkeit des Abtrags eines Sondierloches nach unten zu einem schmalen Leiter auf tieferen Pegel ist größer, je breiter der Zielleiter ist. Gemäß Fig. 10 ist es bevorzugt, ein Sondenloch 1000 abzutragen zum Freilegen eines Leiters bei einem breiteren Abschnitt 1010 als ein Sondenloch 1030 abzu tragen zum Freilegen des Leiters bei einem schmaleren Abschnitt 1020.

2. Höchstlage - Die Tiefenregel

In einem EBP wird die Wellenform von einem vergrabenen Leiter gewonnen durch Messen des Oberflächenpotentials, das kapazitiv durch das iso lierende Dielektrikum zwischen der Oberfläche und dem vergrabenen Leiter gekoppelt wird. Der kapazitive Kopplungseffekt nimmt zu mit abnehmendem Abstand von Oberfläche und vergrabener Schicht. Je dichter ein Leiter an der Oberfläche ist, desto größer ist die kapazitive Kopplung und desto besser das gemessene Signal von der Oberfläche. Gemäß Fig. 11 ist es bevorzugt, einen Leiter 1110 dichter an der Oberfläche 1120 zu sondieren als einen tieferen Leiter 1130.

In einem MP ist der physische Sondenzugang am wahrscheinlich sten möglich für die obersten Schichten nach Abtrag der Passivierung unter Verwendung von Chemikalien und manchmal von Dielektrikum unter der Passivierung unter Verwendung von reaktiven Ionenätzungen. Wiederum sind die oberen Schichten besser, weil sie zugänglicher sind. Gemäß Fig. 12 ist ein Leiter 1210, der näher an der Oberfläche 1220 ist, besser zu gänglich für MP-Nadel 1230 als ein tieferer Leiter 1240.

Mit einem FIB ist die Zeit, erforderlich zum Abtrag eines Sondierloches, etwa proportional der Tiefe des Loches. Wiederum sind obere Schichten einfacher und schneller zu erreichen als tiefere Schichten. Gemäß Fig. 13 wird weniger Zeit benötigt, ein Loch 1310 für den Zugang zum Leiter 1320 abzutragen, als ein Loch 1330 für den Zugang zu einem tieferen Leiter 1340.

3. Weiteste Entfernung - Die Nachbarschaftsregel

Bei einem EBP wird die gewonnene Wellenform abgeleitet von Sekundärelek tronen, die von der Oberfläche des Punktes gesammelt werden, wo der pri märe Elektronenstrahl auftrifft. Diese Sekundärelektronen sind von ge ringer Energie und werden leicht beeinflußt durch lokale elektrische Feldeffekte. Der starke lokale Feldeffekt, hervorgerufen durch den Ziel leiter, moduliert die Anzahl und Energie der Sekundärelektronen, die aus der Oberfläche entweichen, um den EBP-System-Detektor zu erreichen und die Wellenform für die Wiedergabe zu erzeugen. Es können auch starke un erwünschte Einflüsse auf die Sekundärelektronen von naheliegenden Lei tern vorliegen, ob an der Oberfläche oder vergraben. Für die obersten freiliegenden Leiter ist die Verschlechterung eine Funktion der elek trischen Felder, die die Sekundärelektronen beeinflussen. Für vergrabene Leiter erfolgt die Verschlechterung über unerwünschte kapazitive Kopp lung mit dem Punkt, wo der Primärstrahl auftrifft. In jedem Falle ist das unerwünschte übersprechen geringer von benachbarten Leitern, die weiter entfernt sind. Gemäß Fig. 14 erzeugt ein Elektronenstrahl 1400, der auf einen Leiter 1410 auftrifft, Sekundärelektronen 1420 und 1430. Sekundärelektronen 1430 werden beeinflußt von dem nahegelegenen Leiter 1440. Ein Leiter 1450, der weit genug weg ist, hat keinen signifikanten Einfluß.

Bei einem MP wird die Möglichkeit, eine Sondiernadel auf einen Leiter zu setzen ohne gleichzeitig einen benachbarten Leiter zu kontak tieren, verbessert, wenn die Nachbarn weiter entfernt sind. Dies ist besonders wichtig bei gegenwärtigen Komponentengeometrien, wo eine Bedienungsperson gezwungen ist, 0,5 Micron Sonden zu setzen, die leicht stumpf werden können und sich zu einem spitzen Radius von 1 Micron verformen. Mehrere Leiter können deshalb gleichzeitig kontaktiert werden. Gemäß Fig. 15 kann eine Sondennadel 1510, die den Leiter 1520 kontaktieren soll, auch den Leiter 1530 kontaktieren, wenn der letztere zu nahe an der Sondierstelle ist. Das Auswählen einer Stelle für das Sondieren des Leiters 1520, wo der nächste Leiter (beispielsweise Leiter 1540) weiter entfernt ist, reduziert das Risiko der unbeabsichtigten Kontaktierung von anderen Leitern als dem, der zu sondieren ist.

Bei einem FIB ist die Fähigkeit, nach unten bis zu einem schmalen vergrabenen Leiter abzutragen, ohne gleichzeitig unabsichtlich einen benachbarten Leiter zu treffen, verbessert mit zunehmendem Abstand des Zielleiters von benachbarten Leitern. Auch wenn ein Sondierloch über auf mittlerem Niveau liegende Leiter hinaus zu einem Leiter tieferen Pegels auszuführen ist, wird die Chance, unabsichtlich durch einen Teil oder die Gesamtheit eines Leiters auf mittlerem Niveau zu schneiden, verringert, wenn die Leiter des mittleren Niveaus weiter entfernt sind. Wie oben erwähnt, existieren diese Möglichkeiten wegen der möglichen Fehlausfluchtung zwischen Schichten, die während der Herstellung einge führt sein können. Gemäß Fig. 16 kann das Abtragen eines Sondierloches 1610 zum Freilegen des Leiters 1620 auch einen naheliegenden Leiter 1630 frei legen. Die Auswahl einer Stelle zum Freilegen des Leiters 1620, wo der nächste Nachbar (beispielsweise Leiter 1640) weiter entfernt ist, verringert das Risiko der Freilegung von mehr als dem beabsichtigten Leiter.

Eine Ausnahme dieser Regel besteht darin, daß bei einem EBP es besser ist, näher an einem benachbarten Leiter zu liegen, falls dieser Nachbar eine Leistungs- oder Masseleitung ist, insbesondere eine Masse leitung. Ein solcher Nachbar hat einen vorteilhaften "Abschirm"effekt, weil sein zugeordnetes elektromagnetisches Feld statisch ist und sein zugeordneter kapazitiver Kopplungseffekt null beträgt.

4. Zentrumsnah - die Zentralisierungsregel

Bei einem EBP können elektromagnetische Einflüsse der Verbindungsdrähte und Verpackung des IC die Bahn des primären Elektronenstrahls beein flussen. Wenn der Primärstrahl nicht das Ziel korrekt trifft, kann das Rauschen zunehmen, weil der Strahl teilweise oder vollständig abseits des Leiters auftrifft und/oder Übersprechen sich vergrößert, weil der Strahl näher an einem benachbarten Leiter auftrifft. Bei sonst gleichen Bedingungen ist es bevorzugt, die Sondierung soweit wie möglich von der Peripherie der Komponente weg vorzunehmen (beispielsweise näher zum Zentrum der Komponente). Gemäß Fig. 17 ist ein Verbindungsdraht 1710 mit einem Verbindungskissen 1720 nahe der Peripherie eines IC. Elek trische Felder vom Verbindungsdraht 1710 und Verbindungskissen 1720 interferieren mit einem Elektronenstrahl 1730, verwendet zum Sondieren eines Leiters 1740, der zu nahe ist. Der Elektronenstrahl 1750, verwen det zum Sondieren eines Leiters 1760, der weiter weg ist von dem Verbin dungskissen und Verbindungsdraht, wird nicht meßbar beeinflußt.

Bei einem MP reduziert das Fernhalten von der Peripherie die Chance, daß die Sondennadel zufällig einen Verbindungsdraht kontaktiert oder zerstört. Sondennadeln sind geneigt relativ zu der IC-Oberfläche, damit die Spitze visuell relativ zu der beabsichtigten Sondenstelle positioniert werden kann. Gemäß Fig. 18 ist ein Verbindungsdraht 1810 verbunden mit einem Verbindungskissen 1820 nahe der Peripherie des IC. Der Versuch einer Sondierung an einem nahegelegenen Leiter 1810 mit einer Sondennadel 1840 kann dazu führen, daß die Sondennadel den Verbin dungsdraht berührt. Es ist bevorzugt, einen Leiter 1850 zu sondieren, der weiter weg ist von dem Verbindungsdraht.

Bei einem FIB werden Sondierlöcher manchmal mit einem leiten den Material gefüllt, um das Signal von einem vergrabenen Leiter zur Oberfläche zu holen, wo ein EBP oder MP leichteren Zugang hat. Diese Aufbringung von leitendem Material erfolgt, wenn der Primärionenstrahl in Wechselwirkung trifft mit Gasmolekülen, die das leitende Material enthalten. Die Gasmoleküle werden mittels einer Düse in dichter Nähe zu dem Punkt eingespeist, wo der Ionenstrahl auftrifft. Das Fernhalten der Düse von den Verbindungsdrähten minimiert die Chance, daß infolge eines Bedienungsfehlers der Verbindungsdraht mit der Düse beschädigt wird. Gemäß Fig. 19 ist ein Verbindungsdraht 1910 mit einem Verbindungskissen 1920 nahe der Peripherie des IC verbunden. Das Positionieren der Düse 1930 so, daß der Gasstrahl 1940 die Ionenstrahlätzung oder -füllung von Sondierloch 1950 unterstützen kann für den Zugang zu dem Leiter 1960, kann dazu führen, daß die Düse den Verbindungsdraht 1910 berührt. Es ist bevorzugt, ein Sondenzugangsloch 1970 einzubringen, um einen Leiter 1980 freizulegen, der weiter weg liegt von dem Verbindungsdraht.

B. Sondenpunktabtragregeln 1. Sicherheit - Die Sicherheitsregel

Bei einem FIB ist es besser, nicht durch irgend einen Leiter zu schnei den, um einen anderen zu erreichen. Das Ziel ist, die Funktionsfähigkeit der Komponente unverändert zu lassen. Takt- und Steuersignale sind be sonders wichtig, gefolgt von anderen Datensignalen. Leistungs- und Masseleitungen sind am wenigsten wichtig, da sie die Tendenz haben, breit und im Übermaß verfügbar zu sein. Fig. 20 zeigt einen Leiter 2010, der zu sondieren ist, und der in einem Bereich unter einem Leiter 2020 liegt, der ein Taktsignal CLK führt, und in einem anderen Bereich unter einem breiteren Leiter 2030 liegt, der Masse VSS führt. Es ist bevorzugt, ein Sondenzugangsloch 2040 durch den Leiter 2030 hindurch auszuheben, als ein Sondenzugangsloch 2050 durch den Leiter 2020 einzubringen.

2. Schnellstmöglich - Die Abtragregel

Bei einem FIB ist die Abtragrate abhängig von dem abzutragenden Mate rial. Wenn es eine Wahl gibt zwischen zwei Sondenlochkandidaten, sollte derjenige gewählt werden, der schneller abgetragen werden kann, basie rend auf dem abzutragenden Material. Fig. 21 zeigt einen Leiter 2110, der zu sondieren ist, und der in einem Bereich unter einem dicken Leiter 2120 liegt und in einem anderen Bereich unter einem dünneren Leiter 2130 liegt. Mit der Annahme, daß das Leitermaterial schneller abgetragen wird als das Isolatormaterial 2140, ist es schneller, ein Sondenzugangsloch 2150 durch den Leiter 2120 auszuheben (weniger Isolatordicke, die abzu tragen ist), als ein Sondenzugangsloch 2160 durch den Leiter 2130 auszu bilden (mehr Isolatordicke, die abzutragen ist).

3. Flachheit - Die Flachheitsregel

Die Sohle des Sondenloches sollte so flach wie möglich bleiben. Dies ist so, damit beispielsweise ein Teil des Loches nicht durch den interes sierenden Leiter hindurchschneidet, während ein anderer Teil des Loches den Leiter noch nicht erreicht hat. Die Sohle des Sondenloches kann un eben werden, wenn das Loch mit Teilen von Leitern überlappt zwischen der Oberfläche und der Zielschicht. Solche teilweise Überlappung führt zu einer unebenen Lochsohle, weil die Abtragsraten für unterschiedliche Materialien unterschiedlich sind. Dieses Problem kann verringert werden durch Auswählen von Sondenlochkandidaten, die vollständig innerhalb oder außerhalb anderer Leiter liegen, wenn man von oben darauf sieht derart, daß die gesamte Oberfläche der Lochsohle immer mit derselben Rate abge tragen wird. Fig. 22 zeigt einen Leiter 2210, der zu sondieren ist und der teilweise verborgen unter einem Leiter 2220 liegt. Mit der Annahme, daß das Leitermaterial schneller abgetragen wird als das Isolatormate rial 2230, ist es bevorzugt, ein Sondenzugangsloch 2240 dort auszuheben, wo der Leiter 2220 sich durch den gesamten Lochbereich erstreckt (flache Lochsohle), als ein Sondenzugangsloch 2250 dort auszuheben, wo eine Ma terialdiskontinuität, wie eine Leiterkante 2260, vorliegt (unterschied liche Abtragraten über der Lochsohle ergeben ein ungleichförmiges Loch). Der weitere Abtrag des unebenen Loches 2250 könnte den Leiter 2210 be schädigen, bevor er hinreichend für die Sondierung freigelegt worden ist, oder versagen bei der ausreichenden Freilegung des Leiters 2210 für angemessenes Sondieren.

II. Bevorzugte Ausführungsformen A. Methodik

Eine IC-Auslegung wird typischerweise vorbereitet unter Verwendung von CAD-Werkzeugen zum Erzeugen einer Layout-Beschreibung, die die Geometrie des IC als ein Satz von Polygonen, die in Schichten aufgeteilt werden, die Verbindbarkeit der IC-Netze und Komponenten als eine Netzliste und die Schichtreihenfolgeinformation definiert. Gemäß Fig. 7 werden diese typischerweise gespeichert als eine Layout-Beschreibungsunterlage 710, eine Netzlistenbeschreibungsunterlage 720 und eine Aufbauinformationsun terlage 750. Es ist üblich, den Systemen, wie den Schlumberger IDS-Klassensystemen, eine Kreuzreferenzbeschreibungsunterlage 740 herzu stellen (unter Verwendung einer Aufbauwerkzeugeinrichtung 730) und zu speichern, welche Unterlage 740 die Polygone der Layout-Beschreibung mit Netzen der Netzlistebeschreibungsunterlage in Verbindung setzt, so daß Polygone, die einen leitenden Signalpfad ausmachen, ohne weiteres iden tifizierbar sind. Ein Netzname wird jedem Polygon in der Kreuzreferenz beschreibungsunterlage zugeordnet. Dieses Vorgehen kann ausgeführt wer den unter Anwendung von Kadenz-Dracula-Extraktions-Software beispiels weise. Wenn eine Netzliste, die die Komponentenschaltung beschreibt, vorgesehen ist, kann die Dracula-Software die Netze, die sich in dem Layout finden, mit Signalnamen von der Netzliste korrelieren.

Bei den Schlumberger IDS-Klassensystemen entnimmt bei Verwen dung der Layout-Werkzeugvorrichtung 760 aus dem Speicher die Layout-Beschreibung, die Netzlistenbeschreibung, die Schichtreihenfolgeinfor mation und die Kreuzreferenzbeschreibung. Die Polygone können wieder gegeben werden unter Verwendung einer Layout-Wiedergabevorrichtung, wie dem Layout-Werkzeug der Schlumberger IDS-Familie von Systemen. Das Layout-Werkzeug gibt diese Polygone mit unterschiedlichen Farben wieder, die unterschiedlichen Schichten zugeordnet sind. Polygone können selek tiv schichtweise oder nach Zellenhirarchie wiedergegeben werden. Es ist möglich, für irgend ein gegebenes Polygon festzustellen, ob es Teil einer leitenden Signalleitung ist oder nicht, und wenn es es ist, ob die Leitung ein Leistungs-, Masse-, Takt-, Steuer- oder Datensignal führt. Eine Signalleitung mit einem Namen wie PWR, VCC, VDD ist normalerweise eine Leistungsversorgungsleitung. Eine Signalleitung mit einem Namen wie GND, VSS ist normalerweise eine Masseleitung. Eine Signalleitung mit einem Namen wie CLOCK, CLK ist normalerweise eine Taktleitung. Eine Signalleitung mit einem Namen wie ENABLE, ENB, RESET, RST usw. ist normalerweise eine Steuerleitung. Alle anderen können normalerweise als Datenleitungen behandelt werden.

Interessierende Signale können ausgewählt werden unter Verwen dung eines Bildschirmcursors, gesteuert von einer Maus, oder durch Ein schreiben des gewünschten Signalnamens. Der Benutzer kann ein für das Sondieren interessierendes Signal auswählen durch irgend eines einer Mehrzahl von Mitteln, etwa durch Eingeben eines Signalnamens oder durch Auswählen eines Signalnamens von einer Liste oder durch Auswählen eines Netzes von einer Schema- oder Layout-Wiedergabe. Das interessierende Signalnetz durchsetzt typischerweise mehrere Schichten des IC, wie Metal2 (M2), Metal1 (M1) und Polysilicium und mäandert innerhalb der Schichten.

Obwohl die nachfolgende Beschreibung auf die Layout-Daten in Ausdrücken von Polygonen bezugnimmt, werden Fachleute berücksichtigen, daß typische Layout-Daten Polygone von generell n-Eckformen enthalten können, wie auch Trapezoide mit höchstens vier Ecken, wobei zwei einan der gegenüberstehende Linien parallel sind. Die Eingangspolygone und -trapezoide, die der Einfachheit halber als Polygone bezeichnet werden sollen, werden normalerweise extrahiert von einer Ablage im Industrie standard GDS2-Format, obwohl andere Formate, wie Apple und CIF nicht ungewöhnlich sind. Die Netzlistenbeschreibungsunterlage kann verwendet werden zum Vergrößern jedes Polygons mit seinem zugeordneten Signalnamen (oder Netzname, wie CLOCK, GROUND usw.) über die Anwendung der Dracula- Software oder ähnlicher Extraktions- und Layout-mit-Schema(LVS)-Ver gleichssoftware. Aufbauinformationsunterlage 750 liefert die Schicht reihenfolge (von oben nach unten) und Optional-Materialdickeninformation zur Indikation relativer Abwärts-Reihenfolge und -dicken für jedes Polygon. Gemäß der Erfindung enthält die Aufbauinformationsunterlage 750 vorzugsweise auch Regelwichtungen, Minimum/Maximum-Distanzparameter, Stufengröße und andere vom Benutzer spezifizierte Werte, wie auch benut zerspezifizierte Namen für Leistungsversorgungs- und Masseleitungen, Takt- und Steuerleitungen usw.

Fig. 23 zeigt ein Beispiel eines Ausschnitts aus einem IC, bei der die Metal2 (M2)-Schicht in ausgezogenen Linien dargestellt ist und die Metal1 (M1)-Schicht und die Durchkontaktierungen, die die Schichten M1 und M2 verbinden, in gestrichelten Linien wiedergegeben sind. Eine (nicht dargestellte) Polysiliciumschicht ist der M1-Schicht unterlagert. Ein Leiter 2300 eines interessierenden Netzes XX hat benachbarte Leiter A(2310), B(2320) und C(2330). Der Leiter 2300 liegt in der M2-Schicht, ausgenommen dort, wo er auf M1-Schicht übergeht, um unter Nachbar B(2320) hindurchzuführen. Verbindungsdrähte befinden sich nahe dem oberen und dem rechten Rand der Darstellung, und das Zentrum des Chips ist nach unten und nach links angenommen.

Vorzugsweise werden alle Polygone in Verbindung mit dem inter essierenden Signal in einer Polygonliste LP zusammengefaßt. Polygone der Liste werden eins nach dem anderen analysiert in inkrementalen Segmenten einer vorbestimmten Größe. Die Analyse beachtet die Gesamtbreite des Polygons, bewertet jedes Segment des Polygons schrittweise für die Son diergeeignetheit in Übereinstimmung mit definierten Regeln. Die Analyse wird fortgesetzt von einem Polygon zum nächsten, bis das gesamte Netz bewertet worden ist. Für jedes Segment wird ein Satz von gewichteten und normalisierten Sondierregeln angewandt zum Berechnen eines Sondierergeb nisses, das die Brauchbarkeit des Segments für die Sondierung indiziert. Die Anwendung der Sondierregeln indiziert beispielsweise, ob irgend welche Punkte einer Signalleitung zugänglich sind, ohne eine Sonden punktöffnung ausheben zu müssen. Das Segment/die Segmente mit dem "besten" Sondierergebnis werden als optimal für das Sondieren betrachtet.

Die Normalisierung beinhaltet das Skalieren des Ergebnisses, um zwischen null und eins zu liegen, worin eins das höchste mögliche Resultat und null das kleinste repräsentiert. Dies stellt sicher, daß nicht irgend eine Regel gegenüber den anderen bevorzugt wird. Die be nutzerspezifizierten Wichtungen werden außerhalb des Normalisierungs prozesses gehalten, um so ihren beabsichtigten Zweck beizubehalten. Ein Beispiel einer Normalisierung, wo ein Rohergebnis von 3 aus einem mögli chen Maximum von 12 und einer Wichtung von 6 ergeben würde 6*(3/12) = 1,5, während ein anderes mit Rohergebnis 7 aus einem möglichen Maximum von 8 mit einer Wichtung von 2 ergeben würde 2*(7/8) = 1,75. Typischer weise ist die Tiefenregel die wichtigste der Sondierregeln, gefolgt von Breite, Nähe und Zentrierung. Demgemäß würde ein typischer Satz von Wichtungen sein Tiefen-Regel-Wichtung DRW=4, Breiten-Regel-Wichtung WRW=3, Nachbarschafts-Regel-Wichtung PRW=2, Zentralitäts-Regel-Wichtung CRW=1.

Fig. 24 zeigt schematisch die Aufbereitung einer Liste von Polygonen LP, aus denen das Netz XX besteht (P1, P2, P3, P4, P5 usw.). Eine Schrittgröße SS wird vorherbestimmt, entweder durch Auswahl des Be nutzers oder willkürlich, zum Definieren der Schritte, in welchen jedes Segment bewertet wird. Jedes Polygon wird dann in a Segmente der Schrittgröße aufgeteilt, und eine Liste von Segmenten LS, aus denen das Netz XX besteht, wird aufbereitet. Die Segmentliste umfaßt Segmente S1, S2, S3 usw.

Fig. 25 zeigt die Anwendung der Sondiertiefenregel auf ein Segment 2510 des Netzes XX, das in der M2-Schicht liegt. Die Schichten werden von unten nach oben numeriert, und zwar die Polysiliciumschicht = 1, M1 = 2, M2 = 3 usw. Eine Wichtung DRW wird der Tiefenregel zugeord net, in diesem Falle DRW=4. Ein Tiefenregelwert D für das Segment 2510 wird berechnet durch Multiplizieren der Tiefenregelwichtung mit der Schicht-Nummer und dividiert durch die maximale Schichtzahl zwecks Normalisierung. In diesem Beispiel, D = 4*3/3 = 4. Die Schichttiefe kann die Schichtzahl sein (mit eins beginnend für die tiefste Schicht), wie in diesem Beispiel, oder die absolute Tiefe der Schicht von der Ober fläche (beispielsweise in Micron).

Fig. 26 zeigt die Anwendung der Sondierbreitenregel auf Seg ment 2510 in Schicht M2, wobei die Leiterbreite 1,5 µm beträgt. In die sem Beispiel ist die Leiterbreite in Schicht M2 = 1,5 µm, in Schicht M1 = 1,5 µm und im Polysilicium POLY = 1,0 µm. Eine Wichtung WRW wird der Wichtungsregel zugeordnet; in diesem Falle WRW = 3. Ein Breitenregelwert W für Segment 2510 wird berechnet durch Multiplizieren der Breitenregel wichtung mit der Segmentbreite und Dividieren durch die maximal mögliche Leiterbreite zwecks Normalisierung. In diesem Beispiel W = 3*1,5/1,5 = 3.

Fig. 27 zeigt die Anwendung der Sondiernachbarschaftsregel auf Segment 2510. Ein Wert Minimalabstand wird gewählt als die minimale Distanz vom Segment 2510 zu irgend einem Polygon eines benachbarten Lei ters. In diesem Beispiel ist der Abstand des Segments 2510 von Polygon 2710 des Nachbars C 1,5 µm, von Polygon 2720 2,25 µm, von Polygon 2730 von Nachbar B 5,25 µm und von Polygon 2740 7,5 µm. Die Maximaldistanz des Netzes XX von einem benachbarten Polygon beträgt in diesem Beispiel 10,0 µm. Demgemäß gilt, daß der Minimalabstand 1,5 µm beträgt. Eine Wichtung PRW wird der Nachbarschaftsregel zugeordnet, in diesem Falle PRW = 2. Ein Nachbarschaftsregelwert P für Segment 2510 wird berechnet durch Multiplizieren der Nachbarschaftsregelwichtung mit dem Minimal abstandswert des Segments (Distanz zu dem nächstbenachbarten Polygon, das nicht dasselbe Signal führt und nicht eine Stromversorgungs- oder Masseleitung ist) und Dividieren durch den Maximaldistanzwert zwecks Normalisierung. In diesem Beispiel P = 2*1,5/10,0 = 0,3. Das Bestimmen der Distanz von einem Segment zu dem nächstbenachbarten Polygon, das nicht Teil derselben Signalführung ist, erfordert ein sorgfältiges Durchgehen durch die Polygonliste LP.

Fig. 28 zeigt die Anwendung der Sondierzentralisierregel auf Segment 2510. In diesem Beispiel ist die Distanz des Segments 2510 vom Zentrum des Chips DIST = 1295,4 µm, und die maximal mögliche Distanz eines Segments vom Zentrum des Chips ist MAX_DIST = 2540,0 µm. Eine Wichtung CRW wird der Zentralisierungsregel zugeordnet, in diesem Falle CRW = 1. Ein Zentralisierungsregelwert C für Segment 2510 wird berechnet durch Multiplizieren der Zentralisierungsregelwichtung mit der Differenz Maximaldistanz - Distanz (das Inverse von der Distanz des Segments zum Chip-Zentrum) und Dividieren durch die Maximaldistanz zwecks Normali sierung. In diesem Beispiel C = 1*(2540,0 - 1295,4)/2540,0 = 0,49.

Die gewichteten Werte, erzeugt durch diese Sondierregeln, werden kombiniert zum Gewinnen des Sondierergebnisses. In dem Beispiel der Fig. 25-28 werden die berechneten Werte von D, W, P und C kom biniert zum Erreichen eines Sondierergebnisses S1. Ein bevorzugter Weg besteht darin, S1 = 0 zu setzen, wenn D = 0 oder W = 0 oder P = 0 oder C = 0, und andernfalls zu setzen S1 = D+W+P+C. (Eine andere Möglichkeit besteht darin, S1 = D*W*P*C beispielsweise zu setzen.)

In den meisten gegenwärtigen Komponenten wird ein Netz irgend einen Teil seiner Erstreckung unabgeschattet aufweisen durch überlagerte Leiter. Ein Sondenpunkt kann demgemäß erhalten werden unter Anwendung der Sondierregeln und Berechnen des Sondierergebnisses S1, ohne die Not wendigkeit, ein Sondierpunktloch ausheben zu müssen. Wenn ein Teil des Netzes unabgeschattet ist, wird das Sondierergebnis S1 für jenen Teil von null abweichen, und der Ort, für welchen das höchste Sondierergebnis S1 erhalten wird, zeigt den besten zur Verfügung stehenden Sondierpunkt an.

Falls erwünscht, kann man einen Minimalschwellenpegel vorgeben für das Sondierergebnis S1, unterhalb welchem selbst der beste zur Ver fügung stehende Sondierpunkt als unakzeptabel für das Sondieren angese hen wird. Dies kann der Fall sein, wenn der beste verfügbare Sondier punkt ein rauschbehaftetes Signal ergibt, etwa dann, wenn er dazu zwingt, ein EBP das Signal auf einem vergrabenen Leiter zu sondieren (demgemäß hohes Rauschen und niedriges Signal) zwischen zwei Zwischen- Niveau-Leitern (demgemäß starkes Übersprechen). In einem solchen Falle ist es bevorzugt, ein Sondierpunktloch auszuheben, um einen direkten Zugang für den EBP-Strahl zu schaffen, um auf dem freigelegten inter essierenden Leiter aufzutreffen zwecks Lieferung eines saubereren gemessenen Signals.

Es kommt auch immer häufiger vor, daß ein Netz vollständig verdeckt unter anderen Leitern ist, insbesondere lange und breite Stromversorgungs- und Masseebeneleiter. Dies trifft beispielsweise zu auf Netze, die kurze Intra-Logikzellen-Verbindungen in speziellen und Gattermatrix-ICs bilden. Die Nachbarkeitsregel wird in einem solchen Falle ein Unterergebnis P von null ergeben, so daß das Sondierungsergeb nis S1 null wird. Dies bedeutet, daß keine zugänglichen Sondierpunkte längs der Erstreckung des interessierenden Netzes gefunden wurden.

Wenn das "beste" Sondierungsergebnis kein optimales Segment als für die Sondierung existierend anzeigt, wird ein Satz von Sondie rungspunktausheberegeln angewandt für die Berechnung eines Abtragergeb nisses für jedes Segment. Das Abtragergebnis indiziert die Brauchbarkeit des Segments für das Plazieren eines Sondierpunktes. Die Anwendung der Abtragregeln indiziert den am wenigsten unerwünschten Punkt zum Ausheben einer Sondieröffnung. Ein Segment mit dem "besten" Abtragergebnis wird als optimal angesehen für das Plazieren eines Sondierpunktes. Für jedes Segment wird ein gewichteter Wert berechnet für jede der Regeln. Die gewichteten Werte, erzeugt durch die Sondierpunktabtragregeln, werden kombiniert, um das Abtragergebnis zu erzielen.

Es ist für jede Schicht bevorzugt, mit den beabsichtigten Abmessungen an der Sohle des Sondierpunktzugangsloches zu beginnen, dann zur Oberfläche aufzuskalieren, basierend auf der Schichtdicke und dem vertikalen Aspektverhältnis des Loches, und diese in einer Matrix H, indexiert durch die Schicht-Nummer L, zu speichern, dann diese Lochab messungen H(L) in den Schritten unten zu verwenden, wenn ein Segment betrachtet wird, anstatt die Originalabmessungen des Segments. Fig. 35 stellt dar, wie ein Leiter 3510 zugänglich gemacht werden soll durch Ausheben eines Sondierpunktloches mit einer Sohlenoberfläche 3520 mit Abmessung 3530 mal 3540. Das Loch muß durch eine Schicht oder Schichten mit einer Dicke 3550 ausgehoben werden unter Verwendung eines FIB-Ab tragprozesses, der ein Loch ergibt mit einem bekannten Aspektverhältnis. Unter Verwendung des Aspektverhältnisses und der Abmessungen 3530 und 3540 werden die entsprechenden Abmessungen 3560 mal 3570 einer Öffnung 3580 an der Oberseite 3590 des Sondierloches berechnet. Das Aspektver hältnis wird typischerweise ausgedrückt als ein Verhältnis der Dicke 3550 zu Abmessung 3555.

Fig. 29 zeigt die Anwendung der Sondierpunktabtragsicher heitsregel auf ein Segment 2910, das in der Schicht M1 des Netzes XX liegt. Das Polygon 2920, das in der Schicht M2 liegt, erstreckt sich über das Segment 2910 und bildet einen Teil eines Netzes CLK, das ein Taktsignal führt. Dem Durchtrennen einer Datenleitung ist ein Wert gleich der Anzahl von Malen zugeordnet, wo dieses Segment teilweise oder vollständig mit Polygonen von Datenleitungen überlappt; in diesem Falle ist CUT_DATA = 0. Dem Durchtrennen einer Taktleitung ist ein Wert zuge ordnet gleich der Anzahl von Malen, das dieses Segment teilweise oder vollständig mit Polygonen von Takt- oder Steuerleitungen überlappt; in diesem Falle CUT_CLK = 1. Wichtungen werden vorzugsweise zugeordnet ent sprechend der relativen Bedeutung des Durchtrennens einer Leitung. Diese Wichtungen können vorgegeben sein oder von dem Benutzer definiert werden. Taktleitungen und Steuerleitungen sind typischerweise wichtiger, weil sie den Betrieb des gesamten IC beeinflussen, während eine Daten leitung typischerweise den Betrieb nur einer Zelle beeinflußt. In dem Beispiel der Fig. 29 wird ein maximaler Durchtrennwert bestimmt durch Bilden der Summe von CUT_DATA-Wert und dem Zweifachen des CUT-CLK-Wertes. Der maximale Durchtrennungswert für das Netz XX wird in diesem Beispiel bestimmt durch Notieren, daß ein anderes Segment des Netzes un ter einer M1-Datenleitung und einer M2-Taktleitung an der Polysilicium schicht liegt, so daß MAX_CUT = 1*CUT_DATA+2*CUT_CLK=1*1+2*1 = 3. Eine Wichtung SRW wird der Sicherheitsregel zugeordnet; in diesem Falle SRW = 3. Ein Sicherheitsregelwert wird berechnet durch Multiplizieren der Sicherheitsregelwichtung SRW mit der Summe des CUT_DATA-Werts und dem Zweifachen des CUT_CLK-Wertes und nachfolgendes Dividieren durch den MAX_CUT-Wert zwecks Normalisierung. In diesem Falle ergibt sich S=SRW*(CUT _DATA+CUT_CLK)/MAX_CUT=3*(0+2*1)/3=2. Takt- und Steuerlei tungen können in ähnlicher Weise unterschieden werden, um noch weiter zwischen mehreren unerwünschten Sondierpunktlochaushebestellen zu diskriminieren.

Fig. 30 zeigt die Anwendung der Sondenpunktabtragregel auf Segment 2910. Das Polygon 2920 liegt in Schicht M2, die über Segment 2910 verläuft. Dem Abtragen durch die Passivierung wird ein Abtragzeit wert von 10 zugeordnet, durch M2 ein Wert von 5, durch das Dielektrikum unter M2 ein Wert von 7, durch M1 ein Wert von 4, durch das Dielektrikum unter M1 ein Wert von 6. Eine Wichtung MRW wird der Abtragregel zuge ordnet; in diesem Falle MRW=2. Ein Abtragregelwert wird berechnet durch Multiplizieren der Abtragregelwichtung MRW mit der Summe der Abtragzeit werte für die Schichten, die für das betreffende Segment abzutragen sind, und dann dividiert durch die Summe der Abtragzeitwerte aller Schichten zwecks Normalisierung. Die Abtragzeitwerte sind Abschätzungen der Abtragzeit durch jeden Typ von Material, vorzugsweise vom Benutzer spezifiziert. In diesem Beispiel, wo Passivierung, M2 und Dielektrikum unter M2 abzutragen sind, um das Netz XX freizulegen auf dem Niveau von M1, gilt
M=MRW*(10+5+7)/(10+5+7+4+6)=0,69.

Fig. 31 zeigt die Anwendung der Sondierpunktabtragflachheits regel auf Segment 2910. Das Segment 2910 überlappt mit einem benachbar ten Netz; Polygon 2920 des Nachbarn B erstreckt sich über Segment 2910. Demgemäß ist die Anzahl von Überlappungen NUM_OVERLAP=1. Irgend ein anderes Segment des Netzes XX überlappt mit drei benachbarten Netzen, so daß die maximale Anzahl von Überlappungen MAX_OVERLAP=3. Eine Wichtung FRW wird der Flachheitsregel zugeordnet; in diesem Falle FRW=2. Ein Flachheitsregelwert wird berechnet durch Multiplizieren des Flachheits regelwichtungsfaktors FRW mit der Anzahl von Überlappungen NUM_OVERLAP und nachfolgendes Dividieren durch die maximale Zahl von Überlappungen MAX_OVERLAP zwecks Normalisierung. In diesem Beispiel gilt
F=FRW*NUM_OVERLAP/MAX_OVERLAP=1*1/3=0,33.

Fig. 32-34 fassen eine bevorzugte Methodik gemäß der Erfin dung zusammen. In Schritt 3210 werden Layout-, Netzlisten- und Kreuzre ferenzbeschreibungen zusammengeführt, so daß jedes Polygon mit einem Netznamen assoziiert wird. In Schritt 3220 wird eine Liste von Polygonen LP aufbereitet, die jedem Netznamen eine Liste von Polygonen zuordnet. Im Schritt 3230 werden Polygone eines interessierenden Netzes in Segmen te in einer vom Benutzer spezifizierten (oder willkürlichen) Schritt größe SS aufgeteilt, und eine Liste von Segmenten LS wird aufbereitet. Im Schritt 3240 werden die Sondierregeln angewandt zum Bestimmen eines Sondierergebnisses für jedes Segment, ein Sondier"best"ergebnis wird bestimmt, und die x,y-Stelle des Segments wird gespeichert (siehe Fig. 33), das das beste Sondierergebnis erreicht. In Schritt 3250 wird das Bestsondierergebnis getestet zwecks Feststellung, ob ein optimaler Son dierpunkt identifiziert worden ist. Der Test kann vom Benutzer spezifi ziert werden oder nach Ergebnissen, etwa der Überprüfung zur Feststel lung, ob das beste Sondierergebnis null ist oder unter irgend einer Schwelle liegt.

Wenn ein optimaler Sondierpunkt identifiziert worden ist, dann wird im Schritt 3260 das Netz an dem optimalen Sondierpunkt sondiert. Wenn ein optimaler Sondierpunkt nicht identifiziert wurde, dann werden in Schritt 3270 die Sondierpunktabtragregeln angewandt zur Bestimmung eines Abtragergebnisses für jedes Segment, ein Abtrag"best"ergebnis wird bestimmt, und die x,y-Stelle des Segments mit dem besten Abtragergebnis wird gespeichert (siehe Fig. 34). Im Schritt 3280 wird ein Sondierpunkt an der Stelle des "besten" Abtragergebnisses ausgehoben, um das Netz XX für das Sondieren zugänglich zu machen. Wenn der Sondierpunkt freigelegt worden ist, dann wird im Schritt 3260 das Netz an dem freigelegten Sondierpunkt sondiert.

Das Flußdiagramm der Fig. 33 zeigt die Anwendung der Sondier regeln bei der Bestimmung eines Sondierergebnisses für jedes Segment ei nes Netzes. Im Schritt 3310 wird das Sondierergebnis für jedes Segment i initialisiert bei S1(i)=0. Im Schritt 3320 wird ein erstes Segment aus gewählt von der Segmentliste LS. In Schritten 3330-3360 werden gewich tete Werte für das Segment für jede der Tiefenregel, Breitenregel, Nachbarschaftsregel und Zentralisierungsregel berechnet. Im Schritt 3370 wird ein Sondierergebnis S1(i) bestimmt aus den gewichteten Werten der Schritte 3330-3360. Schritte 3320-3370 werden wiederholt für jedes Seg ment der Segmentliste LS. Nach Bestimmung eines Sondierergebnisses für das letzte Segment wird das Segment mit dem höchsten Sondierergebnis S1(i) im Schritt 3380 bestimmt, und die entsprechende Sondierstelle wird abgespeichert.

Das Flußdiagramm der Fig. 34 zeigt die Anwendung der Sondier punktabtragregeln bei der Bestimmung eines Abtragergebnisses für jedes Segment des Netzes. Im Schritt 3410 wird das Abtragergebnis für jedes Segment i initialisiert bei S2(i)=0. Im Schritt 3420 wird ein erstes Segment aus der Segmentliste LS ausgewählt. In Schritten 3430-3460 wer den gewichtete Werte für das Segment berechnet für jede der Tiefenregel, Breitenregel, Nachbarschaftsregel und Zentralisierungsregel. Im Schritt 3460 wird ein Abtragergebnis bestimmt aus den gewichteten Werten der Schritte 3430-3450. Schritte 3420-3460 werden für jedes Segment der Segmentliste LS wiederholt. Nach Bestimmung eines Abtragergebnisses für das letzte Segment wird das Segment mit dem höchsten Abtragergebnis S2(i) im Schritt 3470 bestimmt, und die entsprechende Sondierpunktstelle wird abgespeichert.

Verfahren der vorliegenden Erfindung können strikt von den verfügbaren Layout-Daten arbeiten, die Sondier- und Sondierpunktabtrag regeln in einer interaktiven Weise anwenden, die optimale Sondierpunkt stelle auf dem Bildschirm eines EBP-, MP- oder FIB-Systems wiedergeben, und das System ansteuern zwecks Zentrierung auf der betreffenden Stelle der Komponente. Schlumberg′s IDS-Klassensysteme haben das Layout-Werk zeug verbunden mit der Systembühne, so daß die Markierung des Polygon segments der optimalen Sondierpunktstelle die Wirkung hat, die Bühnen motoren zu betätigen und die Bedienungsperson zu der Stelle auf der Komponente zu führen in Vorbereitung für EBP- oder MP-Sondierung oder für FIB-Sondierpunktabtrag.

Das Vorsehen von durch den Benutzer spezifizierbaren Wich tungen erlaubt Flexibilität bei der Prioritätensetzung der Regeln zur Anpassung an einen gegebenen Herstellungsprozeß und Vorlieben der Be dienungsperson. Diese Wichtungen können, falls erwünscht, benutzer steuerbar gemacht werden über einen aufstellbaren Steuerpanelbildschirm und können ohne weiteres geändert werden zur Beeinflussung jeder Berech nung der optimalen Stelle. Das Vorsehen einer vom Benutzer spezifizier baren Schrittgröße erlaubt, Berechnungen für den gesamten Leiter schnel ler durchzuführen, indem man größere Schritte wählt. Es gibt ein Abwägen der Berechnungsgeschwindigkeit gegenüber der Optimierung, da eine größere Schrittgröße die Software dazu bringen kann, über den wirklich optimalen Sondierpunkt hinaus zu gehen.

Die Verfahren gemäß der Erfindung können auch verwendet werden bei dem Auslegungsprozeß eines IC. Nach Aufbereiten der Verbindungen und des Layout eines IC unter Anwendung konventioneller CAD-Werkzeuge werden die Regeln auf die Polygone angewandt in Verbindung mit jedem inter essierenden Signalpfad, um ein Ergebnis zu erzielen, das angibt, wie einfach die entsprechenden Netze des IC für Diagnosezwecke sondierbar sind. Wenn Schlüsselsignalpfade schwierig zu sondieren sind, können die Leitungsbahnen und das Layout überdacht werden, um ausgewählte Signal pfade besser zugänglich zu machen. Fig. 36 ist ein Flußdiagramm eines bevorzugten Verfahrens. Im Schritt 3610 werden Layout-, Netzlisten- und Kreuzreferenzbeschreibungen zusammengeführt, so daß jedes Polygon mit einem Netznamen assoziiert wird. Jeder Netzname ist assoziiert mit einer Liste von Polygonen, und die Polygone jedes interessierenden Netzes werden in Segmente einer spezifizierten Schrittgröße aufgebrochen. Im Schritt 3620 wird ein bestes Sondierergebnis S1 für ein interessierendes Netz bestimmt, beispielsweise gemäß dem Verfahren nach Fig. 33. In Schritt 3630 wird das beste Sondierergebnis S1 verglichen mit einem benutzerspezifizierten oder fehlerspezifizierten Wert. Im Schritt 3640 werden, falls das Netz ein akzeptables Sondierergebnis hat (mit der An gabe, daß es ein Netzsegment gibt, das Minimalstandards für die Sondie rung entspricht), die Schritte 3620-3640 wiederholt für das nächste aus gewählte Netz der Liste. Wenn das Netz kein akzeptables Sondierergebnis hat, wird das Netz in Schritt 3650 neu verlegt, um das Netz besser zu gänglich für das Sondieren zu machen. Das Sondierregelergebnis wird vor zugsweise benutzt als ein Optimierungsparameter in dem Verlegealgorith mus. Die Schritte 3630-3640 werden wiederholt zur Bestätigung, daß das neu verlegte Netz ein akzeptables Sondierergebnis hat und, falls nicht, wird Schritt 3650 wiederholt, um erneut das Netz neu zu verlegen. Wenn alle interessierenden Netze verlegt worden sind für akzeptable Sondier zugänglichkeit, wird ein verbesserter Layout-Akt ausgegeben an den Spei cher im Schritt 3660. Im Schritt 3670 wird die verbesserte Layout-Akte verwendet zum Aufbereiten von Masken und Herstellen eines IC, bei dem die interessierenden Netze für das Sondieren zugänglich sind.

Die vorstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung ist nur als illustrativ zu verstehen und bringt keine Be schränkung der Erfindung mit sich, wie sie in den Ansprüchen definiert ist. Fachleute werden zahlreiche Modifikationen erkennen, die in den bevorzugten Ausführungsformen vorgenommen werden können, aber im Rahmen der beanspruchten Erfindung liegen.

Beispielsweise können andere FIB-Regeln angewandt werden, die solche Dinge in Betracht ziehen, wie

- Empfindlichkeit einer Komponentenstruktur (beispielsweise einer Spei cherzelle) bezüglich FIB-induzierter Partikel- oder elektrischer Beschä digung, wodurch prospektive Sondierpunkte von empfindlichen Strukturen, wie Speicherzellen, ferngehalten werden,
- physikalische Beschränkungen im Aspektverhältnis eines Loches, die die Fähigkeit von Sekundärelektronen beeinträchtigen können, von der Lochsohle entweichen zu können, wodurch Löcher bevorzugt werden mit einem kleineren Tiefe-Breite-Aspekt-Verhältnis,
- die Verfügbarkeit von isolator- oder leiterbevorzugenden Abtragen, abhängig davon, welches Gas verwendet wird, um den Ätzprozeß zu unter stützen, wodurch die Auswahl von Sondierpunkten geändert wird, basierend auf relativer Isolator/Leiterdicke und Abtragraten,
- die Verwendung und die Wirkung von Isolationsmittelauftrag, was Son denlöcher mit hohem Aspektverhältnis zulässig machen kann, die dann mit leitendem Material gefüllt werden, das aufgebracht wird in einem "Sicherheitssumpf" von aufgebrachtem Isolator, um ein interesierendes Signal zur Oberfläche des IC zu bringen, wodurch die Verwendung von Sondenstellen zulässig wird, wo nur Löcher mit hohem Aspektverhältnis ausgehoben werden können,
- die Fähigkeit der guten Endpunkterkennung, um zu wissen, wann der Zielleiter erreicht ist, welche Endpunkterkennung abhängt von den Sekun därelektronenausbeuteeigenschaften des leitenden Materials und des es abdeckenden Isoliermaterials, wodurch die Auswahl der Sondierpunkte, basierend auf unterschiedlichen Materialkombinationen, geändert wird, und
- die Menge an Lecken, die erwartet wird von ungesteuertem Wiederauftrag von geätztem Material, das einen unerwünschten leitenden Pfad (Leck) bildet, der die Signalqualität beeinträchtigt, wodurch die Sondier punktauswahl, basierend auf solchen Parametern, wie Ätzzeit, Strahlgröße und -strom und geätztem Material, geändert wird.

Diese und andere Regeln können in die Methodik der Erfindung eingefügt werden, indem weitere gewichtete Berechnungen in einer Weise ähnlich den oben beschriebenen zugefügt werden. Die beschriebenen Son denpunktabtragregeln können ebenfalls verwendet werden, unabhängig von den Sondierregeln.

Verfahren der vorliegenden Erfindung sind nicht nur anwendbar auf EBP-, MP- und FIB-Arbeitsgänge, sondern auch auf Arbeitsgänge mit Laserstrahlsystemen, beispielsweise für den Abtrag von Sondierpunkten und Auftrag von leitendem und isolierendem Material.

Die Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung können auch vorteilhaft verwendet werden bei der Modifikation eines IC. Beispielsweise kann eine optimale Stelle bestimmt werden für das Durch trennen (anstatt bloßes Freilegen) eines Leiters zum Unterbrechen einer elektrischen Verbindung, ganz ähnlich dem Ausheben eines Sondierpunkt loches. Auch können optimale Stellen bestimmt werden für das Freilegen eines Paars von Netzen, so daß leitendes Material deponiert werden kann zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen diesen Netzen. Isolierendes Material kann nach Bedarf deponiert werden zum Verhindern, daß deponiertes leitendes Material andere Netze kontaktiert. Techniken für das Aufbringen von leitendem und isolierendem Material unter Verwen dung von FIB, Laser und Elektronenstrahlsystemen sind im Stand der Technik bekannt.

Das Verfahren der Fig. 36 soll dazu dienen, Netze ohne Än derung logischer Funktionen des IC neu zu verlegen. Das Verfahren kann modifiziert werden für das Einfügen von Schaltungselementen, die die Diagnostizierbarkeit mit oder ohne Beeinflussung der beabsichtigten lo gischen Funktionalität unterstützen. Beispielsweise kann ein interessie rendes Netz immer noch ein schlechteres Sondierergebnis selbst nach Neu verlegung aufweisen. Um dieses Netz für das Sondieren besser zugänglich zu machen, kann die IC-Auslegung modifiziert werden durch Einfügen eines Verbindungskissens oder einer Druchkontaktierung an oder nahe der Ober fläche des IC mit einer vertikalen Verbindung nach unten zu dem Netz. Andere Netze können dann neu verlegt werden nach Bedarf, um sich dieser neuen Konstruktion anzupassen. Ein anderes Beispiel ist die Zufügung einer IC-Konstruktion einer speziellen Transistorkonfiguration, die zu einem gewünschten Zustand umschaltet, basierend auf Präsenz oder Absenz eines strominjizierenden Elektronenstrahls. Diese Transistorkonfigura tion kann verwendet werden, um bestimmte Netze auf einen gewünschten Status zu zwingen. Der Elektronenstrahl, verwendet für die Strominjek tion, kann derselbe sein, der für das Sondieren verwendet wird, jedoch mit unterschiedlichen Bedingungen bezüglich des Strahlstroms, der Verweilzeit usw. Nach Hinzufügen solcher Elemente zu der Konstruktion können die Sondierregeln angewandt werden um sicherzustellen, daß die Elemente für den Elektronenstrahl zugänglich sind.

Die Erfindung betrifft auch Vorrichtungen für die Ausführung der beschriebenen Verfahren und Methodik. Solche Vorrichtungen umfassen vorzugsweise einen in geeigneter Weise programmierten Computer für all gemeine Zwecke, wie das Datenverarbeitungssystem 116 (Fig. 1) oder ein CAD-Arbeitsstationensystem, verwendet zum Ausführen der Netzverlegung und des Layout eines IC.

Claims

1. Ein Verfahren zum Sondieren, an einem optimalen Sondierpunkt, eines Netzes eines integrierten Schaltkreises (IC) mit einer Mehrzahl von Netzen, umfassend die Schritte:

a. Bereitstellen einer Layout-Beschreibung des IC, die einen Satz von Polygonen, unterteilt in Schichten, definiert, Bereitstellen einer Netzlistenbeschreibung des IC, die die Beziehungen zwischen den Netzen und Komponenten definiert, und Bereitstellen einer Kreuzreferenzbe schreibung des IC, die die Beziehungen zwischen Polygonen in dem Layout und Netzen in der Netzliste definiert;
b. Erzeugen von Datenstrukturen, die mit jedem Netznamen eine Liste von Polygonen assoziiert;
c. für ein ausgewähltes Netz Unterbrechen seiner Polygone in Segmente vorbestimmter Schriftgröße, wobei jedes Segment einer physika lischen inkrementalen Netzstelle des IC entspricht, und Berechnen für jedes Segment eines Sondierbarkeitsergebnisses, das abhängt von der Eignung der entsprechenden Netzstelle für das Sondieren;
d. wenn das Sondierbarkeitsergebnis anzeigt, daß ein optimales Segment für das Sondieren existiert, Abspeichern einer Repräsentation der Netzstelle entsprechend diesem Segment;
e. wenn das Sondierbarkeitsergebnis anzeigt, daß kein optimales Segment für das Sondieren existiert, Berechnen, für jedes Segment, eines Abtragergebnisses, das abhängt von der Eignung der entsprechenden Netz stelle für das Plazieren eines Sondierpunktes;
f. Abspeichern einer Repräsentation der Netzstelle, entsprechend einem Segment, für welches das berechnete Abtragergebnis eine optimale Stelle für die Sondierpunktplazierung anzeigt;
g. wenn ein neuer Sondierpunkt erforderlich ist, Ausheben einer Sondenpunktöffnung in dem IC, um das ausgewählte Netz an der optimalen Sondierstelle zugänglich zu machen; und
h. Sondieren des ausgewählten Netzes an einer optimalen Sondier punktstelle, indiziert durch das Sondierbarkeitsergebnis oder das Abtragergebnis.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt der Wiederholung der Schritte c.-h. für jedes einer Mehrzahl ausge wählter Netze.

3. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt g. ferner den Schritt umfaßt, leitendes Material in der Sondierpunktöffnung zu deponieren.

4. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt g. ferner den Schritt der Deponierung von isolierendem Material in der Sonden punktöffnung umfaßt.

5. Das Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend den Schritt der Deponierung von leitendem Material zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen Sondierpunktstellen einer Mehrzahl von ausgewählten Netzen.

6. Das Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend den Schritt der Deponierung von isolierendem Material zwecks elektrischer Isolation eines ausgewählten Abschnitts eines Netzes.

7. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Berechnen eines Sondierbarkeitsergebnisses für ein Segment des IC das Berechnen eines Tiefenergebnisses umfaßt, das die Brauchbarkeit des Segments für das Sondieren, basierend auf der Tiefe des Segments, von einer Oberfläche des IC indiziert.

8. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Berechnen eines Sondierbarkeitsergebnisses für ein Segment des IC das Berechnen eines Breitenergebnisses umfaßt, das die Brauchbarkeit des Segments für das Sondieren, basierend auf der Breite des Segments, indiziert.

9. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Berechnen eines Sondierbarkeitsergebnisses für ein Segment des IC das Berechnen eines Nachbarschaftsergebnisses umfaßt, das die Brauchbarkeit des Segments für das Sondieren, basierend auf der Nähe des Segments zu anderen anderen Netzen des IC, indiziert.

10. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Berechnen eines Sondierbarkeitsergebnisses für ein Segment des IC das Berechnen eines Zentralitätsergebnisses umfaßt, das die Brauchbarkeit des Segments für das Sondieren, basierend auf der Position des Segments relativ zu einem Zentralbereich des IC, indiziert.

11. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Berechnen eines Sondierbarkeitsergebnisses für ein Segment des IC umfaßt:

i. Berechnen, für jede einer Mehrzahl von Charakteristiken des IC, eines Unterergebnisses, das die Brauchbarkeit des Segments für das Sondieren indiziert,
ii. Definieren einer entsprechenden Wichtung für jedes der Unterergebnisse, und
iii. Kombinieren der Unterergebnisse entsprechend ihren jewei ligen Wichtungen zum Erzeugen des Sondierbarkeitsergebnisses.

12. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Berechnen eines Sondierbarkeitsergebnisses für ein Segment des IC die Verfahrensschritte der Ansprüche 7, 8, 9 und 10 umfaßt, und daß das Tiefenergebnis, das Breitenergebnis, das Nachbarschaftsergebnis und das Zentralitätsergebnis kombiniert werden zu dem Sondierbarkeitsergebnis.

13. Das Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Berechnung eines Abtragergebnisses für ein Segment des IC das Berechnen eines Sicherheitsergebnisses umfaßt, das die Brauchbarkeit der Segmentstelle für das Ausheben einer Sondierpunktöffnung, basierend auf Signalen, indiziert, die von über das Segment führenden Netzen geführt werden.

14. Das Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Berechnen eines Abtragergebnisses für ein Segment des IC das Berech nen eines Aushebeergebnisses umfaßt, das die Brauchbarkeit der Segment stelle für das Ausheben einer Sondierpunktöffnung, basierend auf der ab geschätzten Zeit zum Abtrag von das Segment überlagerndem Material, indiziert.

15. Das Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Berechnung eines Abtragergebnisses für ein Segment des IC die Berechnung eines Flachheitsergebnisses umfaßt, das die Brauchbarkeit der Segmentstelle für das Ausheben einer Sondierpunktöffnung, basierend auf einer Zählung von das Segment überlagernden Netzen, indiziert.

16. Das Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 13 bis 15, bei dem das Berechnen eines Abtragergebnisses für ein Segment des IC umfaßt:

i. Berechnen, für jede einer Mehrzahl von Eigenschaften des IC, eines Unterergebnisses, das die Brauchbarkeit des Segments für das Plazieren eines Sondierpunktes indiziert,
ii. Definieren einer entsprechenden Wichtung für jedes der Unterergebnisse, und
iii. Kombinieren der Unterergebnisse entsprechend ihren jewei ligen Wichtungen zum Erzeugen des Abtragergebnisses.

17. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Berechnen eines Abtragergebnisses für ein Segment des IC die Verfahrensschritte nach Ansprüchen 13, 14 und 15 umfaßt, und daß das Sicherheitsergebnis, das Aushebeergebnis und das Flachheitsergebnis kombiniert werden zum Erzeugen des Abtragergebnisses.