[发明专利]一种测试结构失效分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路的失效分析领域，特别涉及一种测试结构失效分析方法。

背景技术

在半导体集成电路的失效分析过程中，当要对特定点进行分析时，往往需要去层次到特定位置，然后通过电压对比（Voltage Contrast，VC）的分析方法进行定位。

对于有断点的长金属线的失效分析，目前的去层方法很难使长金属线处于同一平面，在去层还未达到长金属线那一层时，金属线已经断掉，因此无法通过现有的失效分析方法找到断点的位置。这里，长金属线的长度一般大于10毫米（mm）。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是：如何准确确定长金属线断点位置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明提供了一种测试结构失效分析方法，所述测试结构为一金属互连层的长金属线，该方法包括：

通过通孔将长金属线电性连接至顶层金属互连层表面的N个测试垫，所述测试垫等距离分布，将长金属线均匀分为N-1段，N为大于等于3的整数；

在每两个相邻测试垫的距离范围内，等距离设置n列贯穿顶层金属互连层至长金属线的衬垫，n为大于等于2的整数；

对N个测试垫依次进行相邻两两电性测量，确定第一测试垫和第二测试垫之间的长金属线具有断点；

去掉测试垫层，显露出顶层金属层及n列衬垫的顶层；

通过电压对比VC分析，在第一测试垫和第二测试垫之间的距离范围内确定第一列衬垫和第二列衬垫之间的长金属线具有断点；

去层至长金属线层，通过VC分析，在第一列衬垫和第二列衬垫之间的距离范围内确定长金属线具体断点位置。

所述对N个测试垫依次进行相邻两两电性测量，确定第一测试垫和第二测试垫之间的长金属线具有断点的方法包括：

在第一测试垫和第二测试垫之间施加电压，进行电阻测量，如果电阻值超过预定值，则确定第一测试垫和第二测试垫之间的长金属线具有断点。

所述通过VC分析，在第一测试垫和第二测试垫之间的距离范围内确定第一列衬垫和第二列衬垫之间的长金属线具有断点的方法包括：

将第一测试垫所对应的顶层金属互连层接地，将第二测试垫所对应的顶层金属互连层悬置；

通过扫描电镜确定第一列衬垫和第二列衬垫之间的长金属线具有断点。

所述去层至长金属线层的方法包括：采用湿法刻蚀、手动研磨或者反应离子刻蚀方法的一种或者多种的任意组合，去除长金属线上方的结构层，显露出长金属线层。

所述通过VC分析，在第一列衬垫和第二列衬垫之间的距离范围内确定长金属线具体断点位置的方法包括：

将第一列衬垫所对应的长金属线位置接地，将第二列衬垫所对应的长金属线位置悬置；

通过扫描电镜确定长金属线具体断点位置。

由上述的技术方案可见，本发明实施例对于具有断点的长金属线，通过逐步缩小分析范围的方法，经过两步缩小范围之后，再对局部样品进行去层处理到失效当层的长金属线，最后用VC分析方法就能够准确获取长金属线的断点位置。现有技术中，由于长金属线长度比较长，去层方法非常不容易处理，还未进行VC分析，长金属线已被磨断。与现有技术的失效分析方法相比，本发明的方法大大提高了失效分析的成功率。

附图说明

图1为本发明测试结构失效分析方法的流程示意图。

图2为本发明实施例一具体测试结构的俯视示意图。

图3为与图2测试结构对应的剖面示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。