[发明专利]量测芯片内单管曲线的方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路设计领域，特别是指一种集成电路失效分析中，量测芯片内单管曲线的方法。

背景技术

在集成电路设计制造过程中，需要对工艺质量进行检测，或者对芯片进行性能特性的测试，但由于目前芯片制造特征尺寸小，测量时非常不便，单管的测量更是难度极大。目前业内普遍采用的检测方法是用纳米探针(Nano probe)的方式，先将芯片样品制样至所需检测的层次，然后采用纳米探针机台，将多个探针打在器件的各节点上(即器件的各个引出电极)，通过纳米探针输入及获取相应的电信号进行量测，绘制器件的曲线，从而获得器件的特性。这种方式需要使用专业的纳米探针机台，非常昂贵。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种量测芯片内单管曲线的方法，扩大现有机台的量测范围，降低测试成本。

为解决上述问题，本发明所述的量测芯片内单管曲线的方法，包含如下步骤：

第一步，选取样品，将样品研磨至所需量测的层次；

第二步，在研磨打开的器件表面淀积一层绝缘材质，将器件表面完全覆盖住；

第三步，采用聚焦离子束机台刻蚀绝缘材质，暴露出需要做桥联的单管的监测节点；

第四步，采用聚焦离子束机台，由暴露出的监测节点开始，在绝缘材质上生长向外延伸的铂金属条,在铂条的延伸末端形成焊盘；

第五步，将制作完焊盘的芯片转移至手动测试机台，将探针全部接地电位，对焊盘进行预扎针放电；

第六步，对器件的单管各监测节点对应的焊盘施加相应的测试信号，进行曲线的量测。

进一步地，所述第一步中的样品为裸芯片；对于已封装好的芯片，先去除封装，形成裸芯片。

进一步地，所述第二步中，绝缘材质优选为氧化硅；绝缘材质的厚度为0.5～2微米，长度及宽度均在50～500微米，以将目标区域完全覆盖住且预留有后续制作焊盘的空间。

进一步地，所述第三步中，所述单管的监测节点是指单管的各个电极。

进一步地，所述第四步中，采用1000pA的束流生长出长度5～500微米、宽度1～2微米、厚度0.8～1微米的铂金属条。

本发明所述的量测芯片内单管曲线的方法，通过将芯片单管的检测节点用铂金属条引出，并连接至绝缘层上的焊盘上，作为探针的接触点，可以进一步地扩展机台的量测范围，对特征尺寸更小的芯片单管进行测量，降低了测试成本。

附图说明

图1是样品研磨示意图。

图2是绝缘介质层淀积。

图3是聚焦离子束暴露出单管节点。

图4是铂金属条及焊盘形成。

图5是接地探针预扎针放电。

图6是本发明步骤流程图。

具体实施方式

本发明所述的量测芯片内单管曲线的方法，包含如下步骤：

第一步，选取样品，将样品研磨至所需量测的层次。所述样品为裸芯片，对于已封装好的芯片，先去除封装，形成裸芯片后作为样品进行研磨。如图1所示，研磨至单管露出。

第二步，在研磨打开的器件表面淀积一层绝缘材质，将器件表面完全覆盖住，比如淀积一层氧化硅。如图2所示。绝缘材质的厚度为0.5～2微米，长度及宽度均在50～500微米，以将目标区域完全覆盖住。由于后续步骤会形成焊盘，因此淀积绝缘材质时其覆盖范围需要考虑预留焊盘的空间。

第三步，采用聚焦离子束机台刻蚀绝缘材质，暴露出需要做桥联的单管的监测节点，即单管的各个电极。以MOS晶体管为例，刻蚀暴露出其栅极、源极以及漏极。如图3所示。

第四步，采用聚焦离子束机台，由暴露出的监测节点开始，在绝缘材质上生长向外延伸的铂金属条,并在铂条的延伸末端形成焊盘。如图4所示，是样品表面的俯视图。典型采用1000pA的束流生长出长度5～500微米、宽度1～2微米、厚度0.8～1微米的铂金属条，具体的规格根据焊盘布局来调整，同时生长铂条耗费的时长、绝缘材质表面不平导致的高低起伏也需要综合考虑，以免断线。

第五步，将制作完焊盘的芯片转移至手动测试机台，将探针全部接地电位，对焊盘进行预扎针放电，消除焊盘生长过程中积累的电荷。如图5所示。

第六步，采用传统的测试方式，对器件的单管各监测节点对应的焊盘施加相应的测试电信号，进行曲线的量测。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限定本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。