集成电路缺陷定位测试系统及实现方法技术方案

本发明专利技术提供一种集成电路缺陷定位测试系统及实现方法，属于电子测试设备领域，涉及一种对集成电路缺陷进行定位测试的系统及系统的实现方法。本发明专利技术所描述的系统中，主要包括有：控制分析单元，激光发生器，激光分配器，激光扫描装置，声波震荡发生器，光学显微装置，样品加电模块，微光探测装置，定额电流电压测量装置，定额电压电流测量装置，以及减震台与暗室箱体等。利用本发明专利技术，可直接对集成电路的各种不同类型缺陷，实现直观的物理位置缺陷定位功能，能够及时、准确地发现集成电路的缺陷，从而改进产品质量、加快研发速度、提高生产工艺水平。

Integrated circuit defect positioning test system and implementation method

The invention provides an integrated circuit defect positioning test system and a realization method thereof, belonging to the field of electronic test equipment, and relating to a system for positioning and testing integrated circuit defects and a method for realizing the system. The system of the invention described, mainly including: analysis of the control unit, laser generator, laser splitter, laser scanning device, acoustic shock generator, optical device, sample power module, optical detection device, fixed current voltage measuring device, fixed voltage and current measuring device, and damping station and darkroom case etc.. The invention can be a variety of different types of defects on integrated circuits, realize the defect location of physical location function directly, can timely and accurately find the defects in integrated circuits, so as to improve product quality, accelerate the development speed, improve the level of production technology.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子测试设备领域，涉及一种对集成电路缺陷进行定 位测试的系统及系统的实现方法。
技术介绍
对于集成电路的缺陷定位，目前一般是采用微光辐射定位技术， 该技术利用缺陷部位的电子空穴对耦合释放光子来探测失效点，该技 术有明显局限性，对于集成电路通孔开路、空洞、短路、铝线覆盖部 位下方的缺陷点等无法实现定位。本专利技术对缺陷定位技术进行了创新，联合利用超声波与激光光束(例波长1. 3 um，能量100mW，聚焦点0.65um，)扫描硅晶体，造 成局部加热的效果，用超声波加强热量聚集效果，并观察其电流变化 用以定位可能有问题的缺陷点，可以观察到现有微光辐射定位技术发 现不了的缺陷点，如集成电路通孔开路、空洞、短路、铝线覆盖部位 下方的缺陷点等，从而得到灵敏准确的缺陷定位。用1. lum以上的激光束在器件表面扫描，因为硅能带主要是 l.lum以下，大于1. lum的光束产生热量而避免产生大量光电流，同 时加以15MHZ的超声波振荡，激光束的部分能量转化为热量，如果互 连线中存在缺陷或者空洞，声波在缺陷处会加剧热量的产生，这些区 域附近的热量传导不同于其它的完整区域，将引起局部温度变化，从 而引起电阻值改变AR，如果对互连线施加恒定电压，则表现为电流 变化△ I二( △ R/V) I，通过此关系，将热引起的电阻变化和电流变化联 系起来，内部的电流电压改变可以由电源模块端测量到变化，这种电 流变化可以达到微安级别以上。将电流变化的大小与所成像的像素亮 度对应，像素的位置和电流发生变化时激光扫描到的位置相对应。这 样，就可以产生声致电流像来定位缺陷。声致电流像常用于芯片内部高阻抗及低阻抗分析，线路漏电路 径分析.利用声致电流方法，可以有效地对电路中缺陷定位，如线条 中的空洞、通孔下的空洞。通孔底部高阻区等；
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种对集成电路缺陷进行定位测试的系统 及系统的实现方法，可以观察到集成电路通孔开路、空洞、短路、铝 线覆盖部位下方的缺陷点等，可以得到灵敏准确的缺陷定位。一种对集成电路缺陷进行定位测试的系统，它是这样实现的，该系统包括控制分析单元，是装载有集成电路缺陷定位测试程序的微 型计算机，包括有用以对测试结果实现图像处理功能的程序，以及用 以分析电流电压测试数据的测试单元；激光发生器，用于产生106化ra激光与1340nm激光的功能模块；激光分配器，是连接在所述的激光发生器和激光扫描装置之间 的，用于分配不同强度和种类激光的功能模块；激光扫描装置，是设置在激光与样品之间，用于实现激光在样品 表面的步进扫描功能的机电装置；声波震荡发生器，是用于加载声波震荡并作用于样品的机电功能 装置；光学显微装置，是用于对样品表面拍照的光学显微装置； 样品加电模块是用于向被测试样品加载电子信号的电路模块，包括有微探针装置、接口插槽、电流加载源和电压加载源；微光探测装置，是一种探测样品的微光辐射的光电子信号的机电功能模块；定额电流电压测量装置，指的是能提供定额电流，并对被测试样 品的电压信号进行A/D转换，并传输到控制分析单元中的电路结构；定额电压电流测量装置，指的是能提供定额电压，并对被测试样 品的电流信号进行A/D转换，并传输到控制分析单元中的电路结构；减震台与暗室箱体，能提供减震功能与暗室功能，是承载样品台 及探测与测量装置的结构部件。一种对集成电路缺陷进行定位测试的系统的实现方法，它是这样 实现的，该方法包括如下步骤步骤l，给有缺陷的样品加电；步骤2，启动声波震荡发生器作用于样品；步骤3,进行光学显微镜拍照形成光学图像1;步骤4,启动电流电压测量装置；步骤5,对样品表面进行1064nm激光扫描，将电流数据形成图像2;步骤6，对样品表面进行1340nm激光扫描，将电压数据形成图像3;步骤7,进行微光辐射仪拍照，形成图像4;步骤8,将图像1、 2、 3、 4在控制分析单元集成重叠成一张图像；步骤9,给无缺陷的样品加电，并重复步骤从2至8，比较有缺 陷的样品和无缺陷的样品的图像，实现对样品缺陷位置的定位操作。本专利技术的优点在于利用本专利技术中的声波震荡操作，以及加载不 同波段激光扫描功能，可直接对集成电路的各种不同类型缺陷，如漏 电流、氧化层击穿、通孔空洞、短路、开路等，实现直^L的物理位置 缺陷定位功能，从而能够及时、准确地发现集成电路的缺陷、改进产 品质量、加快研发速度、提高生产工艺水平。附图说明下面结合附图对本专利技术进行更详细的说明。 图1是本专利技术所述的集成电路缺陷定位测试系统的结构框图。 图2是本专利技术所述的集成电路缺陷定位测试系统的实现方法的 流程图。图3是利用本专利技术进行集成电路样品测试举例的框图。具体实施例方式下面参照着附图对本专利技术做进 一 步的说明。 图中的数字标号说明100 - 1064纳米激光发生器，110 - 1340纳米激光发生器，200 -激光分配器，210-激光扫描装置；300 -光学显微装置，400 -超 声波震荡发生器，500 -微光探测装置；600 -样品加电模块，610-定额电流电压测量装置；611 -定额电压源电流测量装置，700 -控制 分析单元，800 -减震台与暗室箱体、900-待测样品。图1的说明参图中所示，该集成电路缺陷定位测试系统，其结构情况是这样 的控制分析单元700是本系统中面向用户的主要操作界面，对整个 测试过程的起到图像分析、总体控制作用；激光分配器200，是连接 在1064纳米激光发生器100、 1340纳米激光发生器110和激光扫描 装置210之间的接口；针对于待测样品900,设置有样品加电模块600， 可以向待测样品加载特定的电子信号，还设置有定额电流电压测量装 置610和定额电压源电流测量装置611;针对于待测样品900,还设 置有光学显微装置300、超声波震荡发生器400、微光探测装置500。 承载待测样品900及控制分析单元700以外的其它装置是减震台与暗 室箱体800，以提供减轻震动和暗室效果。所述的控制分析单元700，可直接采用个人电脑、微型计算机等 来实现。针对于本专利技术，该控制分析单元700包括有控制分析主机板、 显示屏、键盘；另外，还包括有具有运算处理功能的运算处理器，如 CPU，具有数据存储功能的存储器，如硬盘。另外，检测出的结果可 以在PC机显示屏上进行显示，也可以通过打印机打印出来。所述的控制分析主机板，包括有用以对待测样品900的测试结果 实现运算分析功能的单片机，以及用以存储测试数据的存储单元。控 制分析单元是用于实现样品的信号加载、信号采样、信号计算、图像 处理、图像叠加比较的功能模块。其中所设置的单片机，是具有数据 综合处理功能的模块结构，包括有运算处理功能、控制功能、时钟功 能，存储功能，以及接口等，能够控制激光分配器200、定额电流电 压测量装置610和定额电压源电流测量装置611、光学显孩￡装置300、 超声波震荡发生器400、微光探测装置500。其中的存储单元，能够 存储用于执行本专利技术所述的定额电流电压测量装置610和定额电压 源电流测量装置611、光学显微装置300、微光探测装置500的测试 工作的相关程序，并能够緩存测试结果。所述的样品加电模块600,指的是用于向待测样品900上加载电 子信号的电源电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路缺陷定位测试系统，其特征在于该系统包括：　控制分析单元，是装载有集成电路缺陷定位测试程序的微型计算机，包括有用以对测试结果实现图像处理功能的程序，以及用以分析电流电压测试数据的测试单元；　激光发生器，用于产生１０６４ ｎｍ激光与１３４０ｎｍ激光的功能模块；　激光分配器，是连接在所述的激光发生器和激光扫描装置之间的，用于分配不同强度和种类激光的功能模块；　激光扫描装置，是设置在激光与样品之间，用于实现激光在样品表面的步进扫描功能的机电装置；　 　声波震荡发生器，是用于加载声波震荡并作用于样品的机电功能装置；　光学显微装置，是用于对样品表面拍照的光学显微装置；　样品加电模块：是用于向被测试样品加载电子信号的电路模块，包括有微探针装置、接口插槽、电流加载源和电压加载源； 　微光探测装置，是一种探测样品的微光辐射的光电子信号的机电功能模块；　定额电流电压测量装置，指的是能提供定额电流，并对被测试样品的电压信号进行Ａ／Ｄ转换，并传输到控制分析单元中的电路结构；　定额电压电流测量装置，指的是能提 供定额电压，并对被测试样品的电流信号进行Ａ／Ｄ转换，并传输到控制分析单元中的电路结构；　减震台与暗室箱体，能提供减震功能与暗室功能，是承载样品台及探测与测量装置的结构部件。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学森，
申请(专利权)人：上海华碧检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]