用于缺陷定位的系统与方法技术方案

一种缺陷定位方法，其包含：接受一测试结构，该测试结构包括至少一导体及一光电活性物质，该光电活性物质被设置成可提供一有关于该测试结构的至少一或多个导体的电子现况的指示；提供一电信号至该导体；及将该测试结构形成影像，用以 将一缺陷定位出来。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术有关缺陷定位的方法及系统，特别是发生在用于微型制造中的电子测试结构内的硬质缺陷及软质缺陷的方法及系统。
技术介绍
测试结构被制造用以加强微型制造制程中的缺陷侦测及/或分析。测试结构可被包括在多种物件中，例如但不局限于集成电路，(用于制造集成电路、平板显示器及类似者)光罩、MEMS元件及类似者。它们会位在这些物件的不同位置上，像是在集成电路晶粒上或在半导体晶片的刻线(scribe line)上。在许多例子中，一缺陷的尺寸比测试结构的尺寸要小许多因此需要找出在该测试结构内的缺陷，用以进行分类及根源成因分析。缺陷的定位是很难的且很耗时的，特别是在集成电路制造中及故障分析装置，如在该制程中使用缺陷检阅扫描电子显微镜(DefectReview Scanning Electron Microscope，DR-SEM)。通常，测试结构包括一、二或更多个电子导体其可用不同的形状，如一梳子、蛇纹石、网子、通孔链及本技术中所习知的类似者。一缺陷测试结构的特征在于硬质缺陷(电子短路或电气断路、即被绝缘)与软质缺陷(高阻值介层孔或导因于金属纹或金属条的短路)。PCB上的电压的PCB光电高速取样基础的探测是习知的，其被描述在授予PaulMeyreueix等人的美国专利第5,272,434号及第5,394,098号中。一光电(Electro-optic，EO)涂层被施加在一PCB上，然后用来感测及取样电压波形，其作为在PCB导体上的导体于EO涂层下的一时间函数。San Jose加州的KLA-Tencor所制造的微型回圈(Microloop)产品使用KLA-Tencor eS20电子束检查系统与KLA-Tencor eV300 DR SEM的组合来进行电子测试结构的非接触式检查，缺陷定位及缺陷分类。微型回圈无法侦测或定位软质缺陷，因为射束引发的电流(一般为＜100nA及通常＜1-10nA)通过一高阻值缺陷时通常不会在缺陷的两侧造成足够的电压差，该电压差将在一电压对比影像中被侦测。因为DR及EBI SEM所需的真空及复载锁定系统的成本及复杂性的关系，所以对于某些制造商而言常态地使用该微型回圈是无法负担的昂贵。另外，一电压对比电子束探针，例如由设在美国加州San Jose市的NPTest公司所制造的一带有机械性探针的IDE10000电子束探针或在一真空室内的探针卡借由使用直接的电子连接(通过机械性探针或探针卡)可将较大的电流注入到测试结构中。该较大的电流在通过一软质电子缺陷时会产生一较大的电压，因而可更方便地侦测到一较大的电压对比信号。然而，很难在真空室中精确地或可靠地操控机械性的探针且会产生微粒污染物，这在无尘室工具中，特别是在线上的EM(DR，EBI及CD)，及在微型制造制程中是无法被接受的。NEC的Nikawa-san在ISTFA及IRPS 1999及2000年所发表的0BIRCH-光学射束引发的电阻改变其将一光学射束光栅扫描于该结构上且监视电流或电压的供应。该光学射束(通常是IR)将该结构局部地加热并暂时地使被加热的元件的电阻升高。当一有缺陷的高电阻结构被加热时，该电阻的变化通常会较大并产生一较大且较易侦测的供应电流的变化(或在一固定电流供应例子中的电压的变化)。一OBRICH影像可借由画出该光学射束在该光栅中的位置的在供应电流或电压上的变化而被产生一缺陷被显示为在该影像中对应于因缺陷的存在而引起的较大的电流或电压变化的亮区(或暗区)。
技术实现思路
本专利技术提供可有效率地及具有成本效益地将包括软质缺陷及硬质缺陷包括在内的缺陷定位的方法及系统，特别是在无需使用体积庞大的且昂贵的真空室与相关的抽泵系统下实施的方法及系统。本专利技术提供一种根据代表一微型制造的测试结构的电子现况的光学信号的光学检查来定位在该测试结构中的缺陷的缺陷定位方法。本专利技术提供一种缺陷定位方法，其包括(i)接受一测试结构，其包括至少一导体及一光电活性物质，其被设置成可提供一有关于该测试结构的至少一或多个导体的电子现况的指示；(ii)提供一电信号至该导体；及(iii)将该测试结构成像用以将一缺陷定位出来。本专利技术提供一种用于缺陷定位的系统，其包括(i)用来提供一电信号到一测试结构的至少一导体处的机构，其中测试结构包含至少一导体及一光电活性物质，其被设置成可提供一有关于该测试结构的至少一或多个导体的电子现况的指示；(ii)用来照亮该测试结构的机构；(iii)至少一侦测器，用来侦测从该测试结构散射的或反射的光线；及(iv)一处理器，用来处理来自该等侦测器的侦测信号用以定位出一缺陷。本专利技术提供一种测试结构，其包括至少一导体其被建构成可接受一电信号及一光电活性层其被设置成至少部分地与至少一导体互动，如提供一有关至少一导体的电子现况的光学指示。该测试结构可进一步包含一非不透光的导电物质，其被放置成可加强让来自该测试结构的辐射被侦测到。附图说明为了要解本专利技术及为了要看看本专利技术如何被实际上地实施，一优选实施例将参照附图所示的非限制性的例子来加以说明，其中图1A-1C为显示习用技术的测试结构及用来探测该测试结构的垫子的示意图；图2A为一用来检查一测试结构的习用技术的方法流程图；图2B是显示一习用技术的有缺陷的测试结构的示意图，其并没有被习用技术的光学检查方法找出缺陷；图3A，3B，7及8分别为依据本专利技术的不同实施例的用于缺陷定位的方法的流程图；图4A是显示一测试结构的示意图，其包括一光电活性层；图4B显示一依据本专利技术的一实施例的用于缺陷定位的系统以及一测试结构示意图；图4C是显示一依据本专利技术的一实施例的在有透光导电层及未具有透光导电层下，在该光电活性层内的电场的示意图；图5A及5B显示依据本专利技术的不同实施例的用于缺陷定位的系统的结构示意图 图6A为一依据本专利技术的一实施例的有缺陷的测试结构的影像示意图，该影像是在光学电压对比模式期间被获得的；图6B为依据本专利技术的实施例的一无缺陷测试结构以及两个缺陷测试结构的不同影像的示意图；及图9是显示依据本专利技术的一实施例的一陷测试结构的示意图，其被形成影像用以提供该结构的一粗糙的影像及一良好的影像。具体实施例方式在下面本专利技术的优选实施例及其它实施例的详细说明中，是参照附图来描述的。应被了解的是，所属
的技术人员将可在不偏离本专利技术的精神下很容易地看出其它的实施例及变化。「光电活性(electro-optically-active)」物质一词是指一种可发出光的物质，或可不同地传送或反射光线以回应该物质的电子现况或一施加在该物质上的电场的物质。该被发射出的光的强度会受到该物质的电压电位的影响。图1显示习用技术的测试结构。图1A显示一梳子结构10其包括一连结至大探针20上的以手指叉合结构。该等探针连接至一欧姆计。结构20通常被用来侦测电子短路类的缺陷，例如金属线。一介于任何两根手指件之间的电子短路，如短路22，可借由电性测量介于两根叉合的梳子结构之间的电阻即可被侦测到。此等短路亦可在该梳子的一侧为电浮动(electrical floating)另一侧被接地时借由使用射束引发的电压对比而被侦测到。然而，用此结构来以电压对比定位出该缺陷是不可能的。当一在该梳子内的短路缺陷使用检查方法测不出来时，找出该缺陷的正确位置以进行根本成因的分析及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：吉雷德·阿尔莫盖，克里斯·塔尔博特，利奥·莱文，
申请(专利权)人：应用材料以色列公司，应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：