本發(fā)明涉及缺陷檢測技術(shù)，特別是涉及一種通過切割方式將檢測范圍縮小，以將缺陷隔離的檢測方法。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體存儲器內(nèi)包含許多呈現(xiàn)陣列排列的存儲單元，其中，每一個半導(dǎo)體存儲器可以包含的存儲單元數(shù)量多寡由各存儲單元的體積大小來決定。隨著包含的存儲單元的數(shù)量增多，半導(dǎo)體存儲器產(chǎn)生缺陷或損壞的機(jī)率也因此增大，當(dāng)其中一個存儲單元損壞時(shí)，將有可能造成整個半導(dǎo)體存儲器無法使用。因此，對半導(dǎo)體存儲器進(jìn)行缺陷檢測，是一個重要的步驟。

現(xiàn)有用于檢測存儲器的測試技術(shù)，包含對欲檢測的存儲器系統(tǒng)中的各存儲單元輸入一預(yù)定的輸入值(例如是一電壓值)，接著再讀取所述存儲單元的輸出值是否符合原先的預(yù)期。若輸出的數(shù)值并不符合預(yù)期，代表此欲檢測的存儲器系統(tǒng)之中至少包含部分缺陷。

但是，隨著技術(shù)的進(jìn)步，存儲器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也隨之更加復(fù)雜，若使用上述的檢測方法針對復(fù)雜結(jié)構(gòu)的存儲器系統(tǒng)進(jìn)行檢測，將會花費(fèi)大量時(shí)間。因此，本技術(shù)領(lǐng)域仍然需要一種新的存儲器系統(tǒng)的檢測方法，可在更短時(shí)間內(nèi)檢測出更復(fù)雜結(jié)構(gòu)的存儲器系統(tǒng)的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開一種檢測電路缺陷的方法，至少包含以下步驟：首先進(jìn)行步驟(a):提供一檢測線位于一檢測區(qū)域內(nèi)，其中所述檢測線包含一缺陷部位于其中。接著步驟(b):提供一第一探針以及一第二探針，其中所述第一探針接觸所述檢測線的一端點(diǎn)，用來提供一輸入信號于所述檢測區(qū)域內(nèi)的所述檢測線，且所述第二探針接觸所述檢測線的另一端點(diǎn)，用來接收一輸出信號。然后進(jìn)行步驟(c):通過一切割器以切割所述檢測線，移除所述檢測區(qū)域內(nèi)的部分所述檢測線，并且定義一剩余檢測線。后續(xù)，進(jìn)行步驟(d):移動所述第二探針以接觸所述剩余檢測線的一端點(diǎn)，以得到一新輸出信號，其中當(dāng)所述缺陷部位于所述剩余檢測線之外的區(qū)域時(shí)，所述新輸出信號是一正常信號，當(dāng)所述缺陷部位于所述剩余檢測線之內(nèi)的區(qū)域時(shí)，所述新輸出信號是一異常信號。接著，進(jìn)行步驟(e):重復(fù)上述步驟(c)與步驟(d)，直到所述新輸出信號成為所述正常信號，以得到一缺陷定位區(qū)段，其中所述缺陷部位于所述缺陷定位區(qū)段之內(nèi)。

本發(fā)明另提供一種缺陷隔離系統(tǒng)，包含位于一檢測區(qū)域的一檢測線，一缺陷部位于其中。一第一探針接觸所述檢測線的一端點(diǎn)，用來提供一輸入信號于所述檢測區(qū)域內(nèi)的所述檢測線。一第二探針，沿著位于所述檢測區(qū)域內(nèi)的所述檢測線的多數(shù)個接觸件與多數(shù)個金屬線結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描，并接收所述檢測線的一輸出信號。另外還包含用于電性隔離所述檢測區(qū)域內(nèi)的部分所述檢測線的一切割器。

本發(fā)明提供的缺陷隔離系統(tǒng)以及檢測電路缺陷的方法，其中一特征在于，利用可移動的第二探針掃瞄欲檢測的檢測線，并獲取輸出信號，以借此精確的找到缺陷部。本發(fā)明的另外一特征在于，利用切割器逐步將部分的檢測線電性隔離，因此可以達(dá)到縮小檢測范圍的目的。由于檢測的范圍縮小，因此可以更快速找到缺陷所在位置。本發(fā)明可以節(jié)省大量分析時(shí)間，并且適用于更小體積的器件檢測。

附圖說明

圖1說明根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例所提供的一檢測線以及一缺陷隔離系統(tǒng)。

圖2說明一緊縮缺陷的示例。

圖3說明根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例所提供的一檢測線以及一缺陷隔離系統(tǒng)。

圖4說明一剩余檢測線再次被切割器所切割的狀況。

圖5說明本發(fā)明切割器的結(jié)構(gòu)。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

1 靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)

2 存儲單元

10 檢測線

10A 剩余檢測線

10A’ 剩余檢測線

10B 被移除區(qū)段

10B’ 被移除區(qū)段

12 缺陷部

14 緊縮部

22 第一探針

24 輸入信號

32 第二探針

34 輸出信號

36 壓電回饋系統(tǒng)

40 切割器

42 長條部

44 尖端部

A 端點(diǎn)

B 端點(diǎn)

C 切割點(diǎn)

D 切割點(diǎn)

E 點(diǎn)

L 長度

W1 寬度

W2 寬度

D 深度

具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能更進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面特別以本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例并且配合所附附圖，用來詳細(xì)說明本發(fā)明的構(gòu)成內(nèi)容及所欲達(dá)成的功效。

為了方便說明以及為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能更容易了解本發(fā)明，本發(fā)明的各附圖只是示意圖，其詳細(xì)的比例可依照設(shè)計(jì)的需求進(jìn)行調(diào)整。在說明中所描述對于圖形中相對器件的上下關(guān)系，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)能理解其是指物件的相對位置，都可以翻轉(zhuǎn)而呈現(xiàn)相同的構(gòu)件，因此，都應(yīng)同屬本說明書所揭露的范圍，在此容先敘明。

請參考圖1，其說明根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例所提供的一檢測線以及一缺陷隔離系統(tǒng)。如圖1所示，首先，提供檢測線10，此檢測線10可以是一存儲器器件，例如是一靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(dynamic random access memory，DRAM)中的一字元線或是一數(shù)位線，或是其他電路結(jié)構(gòu)中的一金屬線等。在本實(shí)施例中，檢測線10以一DRAM 1中的一數(shù)位線為例說明，但本發(fā)明不限于此。DRAM 1包含多數(shù)個存儲單元2，檢測線10與多數(shù)個存儲單元2連接，通過適當(dāng)?shù)臏y試工具，得知此欲檢測的區(qū)域內(nèi)(以下定義為檢測區(qū)域)的檢測線10具有一缺陷部12位于其中。一般來說，缺陷部12可能包含一短路問題、一斷路問題或是其他種類缺陷。本發(fā)明的缺陷隔離系統(tǒng)包含一第一探針22以及一第二探針32。第一探針22接觸檢測線10的一端點(diǎn)A，且第一探針22與一電壓源連接，例如是一直流電壓源或是一交流電壓源，用來提供一輸入信號24至一檢測區(qū)域內(nèi)的檢測線10。另一方面，第二探針32接觸檢測線10的另一端點(diǎn)B，以對檢測線10進(jìn)行掃瞄并檢測，第二探針32與一電子測量系統(tǒng)連接，例如一示波器或是其他適合的儀器，用來接收一來自檢測線10的連接件或是金屬線等的輸出信號34。值得注意的是，根據(jù)申請人的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，若第一探針22連接交流電壓源，比起連接直流電壓源，系統(tǒng)將會檢測到相對更大的輸出信號。因此，本發(fā)明第一探針22優(yōu)選連接一交流電壓源，但不限于此。

在本發(fā)明中，第一探針22固定于檢測線10的端點(diǎn)A上，但是第二探針32是可移動的探針。第二探針32可沿著檢測線10的特定區(qū)域進(jìn)行來回掃描。值得注意的是，由于第二探針32在來回掃描的過程中移動的區(qū)域很小，因此第二探針32需要通過一精準(zhǔn)的系統(tǒng)來控制。在本發(fā)明中，第二探針32可與一壓電回饋系統(tǒng)36連接，并且通過壓電回饋系統(tǒng)36驅(qū)動，用來精準(zhǔn)的控制第二探針32的移動掃瞄范圍。

第二探針32從檢測線10的端點(diǎn)B掃描至端點(diǎn)A，在掃描過程中可以檢測到缺陷部12。舉例來說，如果檢測線10的缺陷部12是一斷路問題，在從檢測線10的端點(diǎn)B掃描至端點(diǎn)A的過程中，與第二探針32連接的電子檢測系統(tǒng)在端點(diǎn)B至缺陷部12的路徑上，將無法接收到任何信號，然而，當(dāng)?shù)诙结?2掃描通過缺陷部12之后，電子檢測系統(tǒng)就可以檢測到信號。因此，缺陷部12的位置就可以被找出，缺陷部12也就是位于電子檢測系統(tǒng)可以檢測到信號的位置與電子檢測系統(tǒng)無法檢測到任何信號的位置交界處。

在另外一實(shí)施例中，如果缺陷部12是一緊縮缺陷，其意味檢測線10包含一緊縮部14，且緊縮部14的半徑或?qū)挾冗h(yuǎn)小于檢測線10上的其他位置半徑或?qū)挾?可參考圖2，其說明一緊縮缺陷的示例)，緊縮缺陷將會造成在緊縮部14的電阻高于其他部分的電阻。通過上述掃描方法，緊縮部14也可以輕易被找到。更詳細(xì)來說，當(dāng)?shù)诙结?2掃描過緊縮部14時(shí)，所檢測到的信號將會突然明顯改變，因此就可以確定緊縮部14的位置。

在本實(shí)施例中，第一探針22具有一第一末端，第二探針32也具有一第二末端。第一末端與第二末端都是尖端狀結(jié)構(gòu)，優(yōu)選而言，第一探針32的第一末端與第二探針32的第二末端的曲率半徑都小于300納米。

通過上述方法，可以簡單找到缺陷部12的所在位置。然而，由于技術(shù)的進(jìn)步，電路器件(例如存儲器等)也逐漸微小化，因此器件密度隨之增大。舉例來說，一器件(例如是一數(shù)位線)可能與非常大量的其他器件(例如存儲單元)連接，因此上述的掃描方法就會花費(fèi)大量的時(shí)間尋找缺陷部12的所在，也一并提高了成本花費(fèi)。除此之外，由于部分器件具有多層堆疊的結(jié)構(gòu)，因此有些器件將會被其他的器件覆蓋，再加上缺陷面積相比于整體器件面積所占比例過小，此些器件若產(chǎn)生缺陷，幾乎無法單純使用切片觀察(slice and view)或是電子顯微鏡等方式找出缺陷。

為了解決上述問題，請參考圖3，其說明根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例所提供的一檢測線以及一缺陷隔離系統(tǒng)。如圖3所示，本缺陷隔離系統(tǒng)也同樣包含在欲檢測區(qū)域內(nèi)的檢測線10、第一探針22以及第二探針32。這些器件已于上述第一實(shí)施例提及并說明，在此不另外說明。本實(shí)施例與第一優(yōu)選實(shí)施例不同處在于，在本實(shí)施例中，更包含一切割器40。切割器40用來切割或磨去部分檢測線10，以將欲檢測的檢測線10分成兩部分：一剩余檢測線10A(其范圍由端點(diǎn)A至切割點(diǎn)C)，以及一被移除區(qū)段10B(其范圍由端點(diǎn)B至切割點(diǎn)C)。值得注意的是，被移除區(qū)段10B并非完全被從基板上抹去，而是仍然存在于基板上，只是被移除區(qū)段10B與剩余檢測線10A兩者之間電性絕緣。

更詳細(xì)說明，在本實(shí)施例中，第一探針22接觸端點(diǎn)A用來提供輸入信號24至檢測線10，而第二探針32接觸端點(diǎn)B用來接收輸出信號34。因?yàn)闄z測線10包含缺陷部12位于其中，因此由電子檢測系統(tǒng)所檢測而得的輸出信號34將會是一異常信號。換句話說，由于在端點(diǎn)A與端點(diǎn)B之間的位置存在有缺陷，因此所檢測得到的信號，將會是一個不同于正常狀況下所檢測得到的正常信號異常信號。舉例來說，假設(shè)缺陷是一斷路問題，那么輸出信號34就無法接收到任何信號，或是當(dāng)缺陷是一緊縮問題，輸出信號34比起正常的信號，可能會明顯更大或是更小。同樣的，在其他缺陷中，例如短路問題等，輸出信號34也會產(chǎn)生明顯異常。

接下來，利用切割器40切割檢測線10。例如切割處位于切割點(diǎn)C(也可視作端點(diǎn)C)時(shí)，當(dāng)檢測線10被切割后，剩余檢測線10A的范圍即介于端點(diǎn)A至切割點(diǎn)C之間，而被移除區(qū)段10B的范圍則介于端點(diǎn)B至切割點(diǎn)C之間。之后，移動第二探針32至端點(diǎn)A至端點(diǎn)C之間的范圍內(nèi)(例如移至端點(diǎn)C上)，并且再次檢測輸出信號。

在一實(shí)施例中，如果輸出信號34仍顯示為異常信號，那么代表缺陷部12仍在存在于剩余檢測線10A中(也就是路徑A-C之間)。之后，請參考圖4，其說明一剩余檢測線再次被切割器所切割的狀況。為了簡化圖示，圖4只繪出檢測線10、缺陷部12、第一探針22、第二探針32以及切割器40。如圖4所示，進(jìn)行步驟(a)：將切割器40由C點(diǎn)移動至切割點(diǎn)D，并且再次對剩余檢測線10A進(jìn)行切割，以定義出剩余檢測線10A’(路徑A-D)以及被移除區(qū)段10B’(路徑C-D)，以及進(jìn)行步驟(b)：移動第二探針32至端點(diǎn)A至端點(diǎn)D(切割點(diǎn)D)之間的范圍(例如移至端點(diǎn)D上)，并再次檢測輸出信號。上述的步驟(a)與步驟(b)將可能會重復(fù)進(jìn)行多次，直到輸出信號34成為正常信號為止。舉例來說，如果在此步驟中輸出信號34已經(jīng)成為正常信號，那代表缺陷部12位于被移除區(qū)段10B’中。在其他實(shí)施例中，如果缺陷部12仍位于剩余檢測線10A’中，此時(shí)由第二探針32檢測所得的輸出信號34應(yīng)該仍顯示異常，在此狀況下，將需要再次移動切割器40至其他位于端點(diǎn)A與端點(diǎn)D之間的位置(例如圖4中所示的E點(diǎn))，并且再次切割剩余檢測線。之后，移動第二探針32并且接觸E點(diǎn)檢測輸出信號，重復(fù)多次上述步驟，直到輸出信號成為正常信號。

值得注意的是，第一探針22固定位置，而第二探針32則是可移動的，上述點(diǎn)C、D、E以及其他點(diǎn)優(yōu)選由點(diǎn)B依序排列至點(diǎn)A。舉例來說，在本實(shí)施例中，點(diǎn)C位于點(diǎn)A與點(diǎn)B之間，且優(yōu)選較靠近點(diǎn)B；點(diǎn)D則位于點(diǎn)A與點(diǎn)C之間，且優(yōu)選較靠近點(diǎn)C；點(diǎn)E位于點(diǎn)A與點(diǎn)D之間，且優(yōu)選較靠近點(diǎn)D。

在其他實(shí)施例中，如果輸出信號34已經(jīng)成為正常信號，代表缺陷部12不再位于剩余檢測線10A之內(nèi)，而是位于被移除區(qū)段10B內(nèi)(在其中一范例中，例如位于點(diǎn)C至點(diǎn)D的范圍內(nèi))。如果上述步驟(a)與步驟(b)一共重復(fù)執(zhí)行了n次，此缺陷部12將會位于第n次被移除的被移除區(qū)段中(舉例來說，第一次被移除的被移除區(qū)段是路徑B-C，第二次被移除的被移除區(qū)段是路徑C-D，以此類推)。接下來，由于被移除區(qū)段的長度遠(yuǎn)小于原始欲檢測的檢測線10，因此只需要對此被移除區(qū)段進(jìn)行掃描等檢測，故缺陷部12的位置將可通過例如電子顯微鏡或是其他電子檢測方式等而更容易被找到，此時(shí)包含缺陷部的被移除區(qū)段即定義為缺陷定位區(qū)段。優(yōu)選而言，原始檢測線10的長度約是缺陷定位區(qū)段的5至20倍，也就是說缺陷定位區(qū)段只有原始檢測線10的長度1/20至1/5。在本實(shí)施例中，檢測線10的長度大于50微米，而每一個被移除區(qū)段(缺陷定位區(qū)段)的長度則只有4.5微米。換句話說，每一個被移除區(qū)段的長度大約只有原始檢測線10長度的1/10而已，因此后續(xù)的掃描檢測等其他步驟，只需要在此已經(jīng)限縮過后的范圍內(nèi)(就是被移除區(qū)段)進(jìn)行，如此一來可以節(jié)省大量檢測與分析時(shí)間。

如圖5所示，本發(fā)明中，切割器40包含兩個部分：一長條部42以及一尖端部44。長條部42例如是一柱狀結(jié)構(gòu)，且其截面可能包含正方形、長方形、圓形或其他形狀。優(yōu)選者，長條部42的長度L小于1厘米，長條部42的寬度W1或是其半徑大于1微米，且其截面積大于100平方微米(μm²)，但不限于此。此外，長條部42的彈性系數(shù)k(請一并參考虎克定律:F＝-kX)優(yōu)選大于5N/m，但不限于此。

切割器40的尖端部44可能是一圓錐形結(jié)構(gòu)或是一角錐形結(jié)構(gòu)，尖端部44由硬度是摩式硬度(Mohs hardness)大于6以上的材質(zhì)所構(gòu)成，以確保切割器40的尖端部44具有足夠的硬度，例如氮化硅、碳化硅或是類鉆碳(diamond like carbon)等，但不限于此。此外，尖端部44的深寬比(尖端部44的寬度W2與深度D的比值)小于0.95，且深度D大于10納米，且尖端部44的曲率半徑44小于300納米，以保持尖端部44的尖銳。此外，在切割的過程中，切割器40將會提供一向下力，且此向下力優(yōu)選大于10nN，以確保檢測線10可以被切割器40確實(shí)切斷。

綜合以上，本發(fā)明提供的缺陷隔離系統(tǒng)以及檢測電路缺陷的方法。其中一特征在于，利用可移動的第二探針掃瞄欲檢測的檢測線，并獲取輸出信號，以借此精確的找到缺陷部。本發(fā)明的另外一特征在于利用切割器，逐步將部分的檢測線電性隔離，因此可以達(dá)到縮小檢測范圍的目的。本發(fā)明可以節(jié)省大量分析時(shí)間，并且適用于更小體積的器件檢測。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。