系统故障定位系统和方法技术方案

提供系统故障定位系统和方法，该方法利用计算GDS辅助导航来加速物理故障分析以识别系统故障位置和图案。在一些实施例中，一种方法包括检测半导体晶圆的多个管芯的多个电故障区域。生成与多个电气故障区域相关联的分解的图形数据库系统(GDS)跨层剪辑。基于分解的GDS跨层剪辑识别多个跨层公共图案。可以针对每个跨层公共图案确定归一化差分，并且可以基于确定的归一化差分来识别每个管芯中的热点的位置。

System fault location system and method

【技术实现步骤摘要】
系统故障定位系统和方法
本专利技术的实施例涉及系统故障定位系统和方法。
技术介绍
在半导体器件制造中，可以例如通过物理故障分析(PFA)来测试半导体晶圆上的管芯，以确定可能存在于管芯中的某些缺陷的原因。缺陷可能与许多原因有关，包括例如管芯的设计中的缺陷以及用于制造管芯的制造工艺中的缺陷。物理故障分析(PFA)通常需要用晶圆测试装置探测管芯。通过施加已知的电测试矢量并通过管芯中的电路跟踪测试矢量，可以识别故障区域。一旦识别出故障区域，就执行诸如手动网络跟踪的附加步骤以确定发生故障的层。接下来，通常基于工程师的判断选择PFA样品，并在实验室中分析物理样品以查明故障原因。这可能涉及各种时间密集的过程，诸如顶部研磨、切割、横截面、蚀刻、物理去层等，以便诊断故障的根本原因。而且，这些过程通常在半导体管芯的相对大的区域上执行，因为通常不能用传统技术精确定位故障区域。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种系统故障定位的方法，包括：检测半导体晶圆的多个管芯的多个电气故障区域；基于存储在图形数据库系统(GDS)数据库中的与检测到的电气故障区域相关联的图形数据库系统(GDS)电子文件，生成与所述多个电气故障区域相关联的分解的图形数据库系统(GDS)跨层剪辑；以及基于所述分解的图形数据库系统跨层剪辑识别多个跨层公共图案。本专利技术的另一实施例提供了一种系统故障定位系统，包括：故障定位电路，所述故障定位电路在使用中接收指示半导体晶圆的多个管芯的多个电气故障区域的位置信息；图形数据库系统(GDS)数据库，存储与所述多个管芯相关联的图形数据库系统剪辑；图形数据库系统(GDS)分解电路，通信地耦合到所述故障定位电路和所述图形数据库系统数据库，所述图形数据库系统分解电路在使用中：从所述图形数据库系统数据库访问与每个电气故障区域相关联的图形数据库系统剪辑，每个所述图形数据库系统剪辑表示在相应的一个电气故障区域中的管芯的层；通过合并与每个相应电气故障区域相关联的所述图形数据库系统剪辑，为每个电气故障区域生成合并的图形数据库系统跨层剪辑；以及通过将所述合并的图形数据库系统剪辑分成多个分解的图形数据库系统跨层剪辑，生成与所述多个电气故障区域相关联的分解的图形数据库系统跨层剪辑。本专利技术的又一实施例提供了一种系统故障定位的方法，包括：由晶圆测试装置将电测试矢量施加到半导体晶圆的多个管芯；响应于施加所述电测试矢量，通过故障定位电路检测多个电气故障区域；通过图形数据库系统(GDS)分解电路检索与每个检测到的电气故障区域相关联的图形数据库系统剪辑，每个所述图形数据库系统剪辑表示在相应的一个电气故障区域中的管芯的层；通过合并与每个相应电气故障区域相关联的所述图形数据库系统剪辑，所述图形数据库系统分解电路为每个电气故障区域生成合并的图形数据库系统跨层剪辑；以及通过将所述合并的图形数据库系统剪辑分成多个分解的图形数据库系统跨层剪辑，通过所述图形数据库系统分解电路生成与所述多个电气故障区域相关联的分解的图形数据库系统跨层剪辑。附图说明当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本专利技术的各个方面。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制并且仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。图1是示出根据一些实施例的系统故障定位系统的框图。图2是示出根据一些实施例的半导体晶圆和半导体晶圆的坏管芯中的故障网区域的示意图。图3是示出根据一些实施例的图形数据库系统(GDS)剪辑的分解以生成相应的GDS跨层剪辑的图。图4是示出根据一些实施例的跨层公共图案的图。图5是示出根据一些实施例的多个跨层公共图案的归一化差分的图表。图6是示出根据一些实施例的多个管芯的系统热点分布的图。图7是示出根据一些实施例的系统故障定位方法的流程图。图8是示出根据一些实施例的系统物理故障分析(PFA)方法的流程图。具体实施方式以下公开内容提供了许多用于实现本专利技术的不同特征不同的实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实施例或实例以简化本专利技术。当然这些仅是实例而不旨在限制。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。如本文使用的，在第二部件上形成第一部件是指形成与第二部件直接接触的第一部件。此外，本专利技术可以在各个示例中重复参考数字和/或字母。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。此外，为了便于描述，本文中可以使用诸如“在...下方”、“在...下面”、“下部”、“在...上面”、“上部”等的空间关系术语，以描述如图中所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间关系术语旨在包括器件在使用或操作工艺中的不同方位。装置可以以其它方式定位(旋转90度或在其它方位)，并且在本文中使用的空间关系描述符可以同样地作相应地解释。本文提供的实施例包括系统故障定位和便于识别半导体管芯中的系统热点或故障的方法，半导体管芯可包括多个不同的层、单元、互连件等。在一些实施例中，在GDS辅助系统和方法中利用跨层图案分解和跨芯片区域的跨层(XL)公共图案的归一化差分分析以高精度地识别系统热点，例如，可以在电气故障网区域的子区域内识别系统热点的特定位置。在一些实施例中，本专利技术有助于分析电气故障，通过该电气故障分析第一区域(例如，晶圆或单个管芯)的面积，并且可以确定系统热点在比分析区域小5000倍的区域大的子区域内(例如，在匹配XL公共图案的区域内)。例如，分析区域可具有多于4000个单元或大于100000μm2的累积面积，并且所识别的系统热点位置区域可具有约4个单元或小于约20μm2的尺寸。这例证了5000XPFA故障搜索区域减少，并且提供了优于传统技术的显著优势，在传统技术中仅可识别大的电气故障网区域，并且在整个电气故障网区域上执行物理过程以试图定位故障的精确位置。本专利技术的实施例进一步促进了物理故障分析周期时间的显著改进，因为可以精确地定位系统故障或热点，从而减少或消除对大面积中的故障的复杂物理搜索。在电子电路设计过程中，可以利用一个或多个电子设计自动化(EDA)工具来设计、优化和验证半导体器件设计，诸如半导体器件(诸如半导体芯片)中的电路设计。例如，可以通过利用高级软件语言(例如，Verilog等)来描述或以其他方式对电路建模的软件工具来执行电路的寄存器传送级(RTL)设计。然后，RTL设计可以进行到合成过程，其中RTL设计可以被转换为等效的硬件或电路级实现文件。然后，布置和布线工具可以使用合成结果来创建半导体器件(例如，半导体芯片)的物理布局。在布置期间，布置器工具可以基于合成电路设计产生布置布局。布置布局包括指示半导体器件的各种电路元件的物理位置的信息。例如，布置器工具可以生成多个单元，这些单元对应于或以其他方式实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统故障定位的方法，包括：/n检测半导体晶圆的多个管芯的多个电气故障区域；/n基于存储在图形数据库系统(GDS)数据库中的与检测到的电气故障区域相关联的图形数据库系统(GDS)电子文件，生成与所述多个电气故障区域相关联的分解的图形数据库系统(GDS)跨层剪辑；以及/n基于所述分解的图形数据库系统跨层剪辑识别多个跨层公共图案。/n

【技术特征摘要】
20181031 US 62/753,658;20190731 US 16/527,4351.一种系统故障定位的方法，包括：
检测半导体晶圆的多个管芯的多个电气故障区域；
基于存储在图形数据库系统(GDS)数据库中的与检测到的电气故障区域相关联的图形数据库系统(GDS)电子文件，生成与所述多个电气故障区域相关联的分解的图形数据库系统(GDS)跨层剪辑；以及
基于所述分解的图形数据库系统跨层剪辑识别多个跨层公共图案。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，检测所述多个电气故障区域包括：
通过晶圆测试装置将电测试矢量施加至所述半导体晶圆的所述多个管芯；以及
响应于施加所述电测试矢量，检测所述多个电气故障区域。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述分解的图形数据库系统跨层剪辑包括：
从所述图形数据库系统数据库访问与电气故障区域相关联的图形数据库系统剪辑，每个所述图形数据库系统剪辑表示在相应的一个电气故障区域中的管芯的层；以及
通过合并与相应电气故障区域相关联的所述图形数据库系统剪辑，为电气故障区域生成合并的图形数据库系统剪辑。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，生成所述分解的图形数据库系统跨层剪辑包括将每个所述合并的图形数据库系统剪辑分成多个分解的图形数据库系统跨层剪辑。


5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
通过根据所述多个管芯上的检测到的电气故障区域的位置堆叠检测到的电气故障区域，识别系统热点区域，
其中，生成与所述多个电气故障区域相关联的所述分解的图形数据库系统跨层剪辑包括生成与所述系统热点区域相关联的所述分解的图形数据库系统跨层剪辑。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，识别跨层公共图案包括通过识别所述分解的图形数据库系统跨层剪辑中的匹配图案来识别所述跨层公共图案。


7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个跨层公共图案包括与所述多个电气故障区域相关联的第一跨层公共图案以及第二跨层公共图案，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏任，郑文豪，陈俊宏，陈健辉，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71