本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體，特別是涉及一種半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)及其失效分析方法。

背景技術(shù)：

1、聚焦離子束（focused?ion?beam，簡(jiǎn)稱fib）系統(tǒng)是指能夠利用電透鏡將離子束聚焦成非常小尺寸的顯微切割儀器。fib制樣的基本原理是利用電透鏡將離子源產(chǎn)生的離子束經(jīng)過離子槍加速且聚焦后作用于樣品表面，以實(shí)現(xiàn)樣品材料的銑削、沉積、注入和成像等。并且，在fib制樣過程中可利用電子束實(shí)時(shí)監(jiān)控樣品加工進(jìn)度，從而更好的控制加工精度，以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)半導(dǎo)體器件的分析和制造。

2、然而，在fib制樣過程中需要制備較大的樣品截面，才能夠較為準(zhǔn)確的確定缺陷（defect）的位置，這樣容易增加fib系統(tǒng)的使用時(shí)長(zhǎng)，降低分析效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)及其失效分析方法，能夠提升fib制樣效率，并有效縮短半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)的失效分析時(shí)間，以提升fib分析效率。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本申請(qǐng)一些實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)。該半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，包括：第一測(cè)試圖形、第二測(cè)試圖形和第三測(cè)試圖形。第一測(cè)試圖形呈蛇形延伸并具有多個(gè)凹區(qū)。第二測(cè)試圖形和第三測(cè)試圖形位于第一測(cè)試圖形的兩側(cè)，且分別具有至少一個(gè)延伸向所述凹區(qū)內(nèi)的梳齒部；其中，第二測(cè)試圖形和第三測(cè)試圖形的梳齒部連接襯底或接地。

3、在本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)還包括：分別設(shè)置于各梳齒部的自由端的導(dǎo)電接觸結(jié)構(gòu)；其中，梳齒部通過導(dǎo)電接觸結(jié)構(gòu)連接襯底或接地。

4、在本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，所述梳齒部與所述凹區(qū)一一對(duì)應(yīng)。

5、在本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，所述第二測(cè)試圖形的所述梳齒部和所述第三測(cè)試圖形的所述梳齒部匹配所述凹區(qū)的排列交替間隔分布。

6、在本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，各所述梳齒部等間距分布。

7、在本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，所述第一測(cè)試圖形、所述第二測(cè)試圖形和所述第三測(cè)試圖形為同一導(dǎo)電材料層位于不同區(qū)域的導(dǎo)電圖案；或，所述第一測(cè)試圖形、所述第二測(cè)試圖形和所述第三測(cè)試圖形中的至少一者為多層導(dǎo)電材料層互連形成的導(dǎo)電圖形。

8、在本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)還包括：第一測(cè)試焊盤、第二測(cè)試焊盤和第三測(cè)試焊盤。第一測(cè)試焊盤和第二測(cè)試焊盤分別設(shè)置于第一測(cè)試圖形的兩端，并與第一測(cè)試圖形的兩端對(duì)應(yīng)連接。第三測(cè)試焊盤連接第二測(cè)試圖形和第三測(cè)試圖形。

9、在本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)還包括：第一引線、第二引線、第三引線和第四引線。第一引線連接第一測(cè)試焊盤和第一測(cè)試圖形的第一端。第二引線連接第二測(cè)試焊盤和第一測(cè)試圖形的第二端。第三引線連接第三測(cè)試焊盤和第二測(cè)試圖形。第四引線連接第三測(cè)試焊盤和第三測(cè)試圖形。

10、可選地，第一測(cè)試焊盤、第一引線、第一測(cè)試圖形、第二引線和第二測(cè)試焊盤為一體結(jié)構(gòu)。第二測(cè)試圖形、第三引線、第三測(cè)試焊盤、第四引線和第三測(cè)試圖形為一體結(jié)構(gòu)。

11、第二方面，本公開還根據(jù)一些實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)的失效分析方法，以應(yīng)用于上述一些實(shí)施例中的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)。所述失效分析方法包括如下步驟。

12、對(duì)半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行激光束電阻異常偵測(cè)，確定失效位置。

13、獲取半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)在所述失效位置的剖截面，并確定所述剖截面的實(shí)測(cè)圖像。

14、將所述實(shí)測(cè)圖像與參考圖像進(jìn)行對(duì)比，以根據(jù)所述實(shí)測(cè)圖像與參考圖像的區(qū)別確定出半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)中的失效圖形；其中，所述失效圖形包括第一測(cè)試圖形、第二測(cè)試圖形、第三測(cè)試圖形或三者中至少一者測(cè)試圖形的局部圖形。

15、在本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)的失效分析方法還包括：獲取半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)中所述失效圖形的剖截面，對(duì)所述剖截面進(jìn)行失效分析。

16、本申請(qǐng)實(shí)施例可以/至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

17、本申請(qǐng)實(shí)施例中，通過設(shè)置第一測(cè)試圖形以及位于第一測(cè)試圖形兩側(cè)并具有梳齒部的第二測(cè)試圖形和第三測(cè)試圖形，方便于進(jìn)行fib制樣，并使得該半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)用于測(cè)量電路的開路缺陷和/或短路缺陷。并且，本申請(qǐng)實(shí)施例設(shè)置第二測(cè)試圖形和第三測(cè)試圖形的梳齒部連接襯底或接地，可以針對(duì)出現(xiàn)在任意兩個(gè)測(cè)試圖形之間的電路缺陷進(jìn)行有效識(shí)別，不僅可以減少fib制樣時(shí)的截面大小，還利于縮短fib分析時(shí)間，以提升fib分析效率。

18、本申請(qǐng)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)在下面的附圖和描述中提出。本申請(qǐng)的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將從說明書、附圖以及權(quán)利要求書變得明顯。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括：分別設(shè)置于各所述梳齒部的自由端的導(dǎo)電接觸結(jié)構(gòu)；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述梳齒部與所述凹區(qū)一一對(duì)應(yīng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二測(cè)試圖形的所述梳齒部和所述第三測(cè)試圖形的所述梳齒部匹配所述凹區(qū)的排列交替間隔分布。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，各所述梳齒部等間距分布。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一測(cè)試圖形、所述第二測(cè)試圖形和所述第三測(cè)試圖形為同一導(dǎo)電材料層位于不同區(qū)域的導(dǎo)電圖案；

7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括：

9.一種半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)的失效分析方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)包括：呈蛇形延伸且具有多個(gè)凹區(qū)的第一測(cè)試圖形，以及分別位于第一測(cè)試圖形的兩側(cè)的第二測(cè)試圖形和第三測(cè)試圖形；其中，所述第二測(cè)試圖形和所述第三測(cè)試圖形均具有至少一個(gè)延伸向所述凹區(qū)內(nèi)的梳齒部，且所述梳齒部連接襯底或接地；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)的失效分析方法，其特征在于，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及一種半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)及其失效分析方法。該半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)包括：第一測(cè)試圖形、第二測(cè)試圖形和第三測(cè)試圖形。其中，第一測(cè)試圖形呈蛇形延伸并具有多個(gè)凹區(qū)。第二測(cè)試圖形和第三測(cè)試圖形位于第一測(cè)試圖形的兩側(cè)，且分別具有至少一個(gè)延伸向所述凹區(qū)內(nèi)的梳齒部。第二測(cè)試圖形和第三測(cè)試圖形的梳齒部連接襯底或接地。本申請(qǐng)能夠提升FIB制樣效率，并有效縮短半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)的失效分析時(shí)間，以提升FIB分析效率。

技術(shù)研發(fā)人員：朱明蘭,董偉淳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海積塔半導(dǎo)體有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9