專利名稱：分析半導(dǎo)體器件的缺陷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分析半導(dǎo)體器件的缺陷的方法，更具體地說，涉及通過將器件制造時(shí)產(chǎn)生的缺陷與整個(gè)工藝過程完成后由電氣測(cè)量獲得的電氣故障信息進(jìn)行比較而容易地分析器件故障的原因和產(chǎn)生所述器件故障的工藝步驟的一種方法。
通常，將由檢測(cè)加工缺陷的裝置獲得的缺陷數(shù)據(jù)分成兩種類型。由缺陷檢查裝置在器件制造工藝過程正進(jìn)行時(shí)檢測(cè)到的第一類缺陷數(shù)據(jù)表明缺陷的實(shí)際位置和尺寸，而在整個(gè)工藝過程完成之后由電氣檢查裝置檢測(cè)到的第二類缺陷數(shù)據(jù)，即，電氣故障，用邏輯行/列地址表示電氣故障位置。
雖然上述兩類數(shù)據(jù)表明了由器件的制造工藝產(chǎn)生的缺陷，但是，由于不可能把第一類缺陷數(shù)據(jù)同第二類缺陷數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、所以這兩類數(shù)據(jù)不能反演。因此，使用不能反演的兩種類型的數(shù)據(jù)的普通檢測(cè)方法的問題在于用兩類缺陷數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)的缺陷分析是多余的，因此難于知道器件制造時(shí)所產(chǎn)生的缺陷是否產(chǎn)生電氣故障，同時(shí)必須需要一種反工藝(deprocess)來鑒定在哪個(gè)工藝步驟中產(chǎn)生的缺陷引起所述電氣故障。
本發(fā)明的目的是提供一種用于鑒定在制造工藝正進(jìn)行時(shí)產(chǎn)生的缺陷是否導(dǎo)致該器件工作時(shí)的電氣故障的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于鑒定在哪一個(gè)工藝步驟中產(chǎn)生的缺陷導(dǎo)致電氣故障。
本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種用于分析半導(dǎo)體器件的缺陷的方法，該方法包括以下步驟測(cè)量每個(gè)工藝步驟中產(chǎn)生的實(shí)際缺陷的位置；把所述實(shí)際缺陷的位置轉(zhuǎn)換成邏輯行/列地址數(shù)據(jù)；以及將由所述實(shí)際缺陷的位置轉(zhuǎn)換的所述邏輯行/列地址數(shù)據(jù)與全部工藝過程完成后測(cè)量得到的電氣故障數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
從以下參照附圖對(duì)實(shí)施例的描述中可以明白本發(fā)明的其他目的和方面。


圖1是說明本發(fā)明的坐標(biāo)變換的流程圖；圖2是本發(fā)明的16M動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)的布局圖；以及圖3是表示用掃描電子顯微鏡(SEM)拍攝的器件中所產(chǎn)生的缺陷照片。
下面將參考圖1至3詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。
首先，本發(fā)明將在制造工藝過程中產(chǎn)生的加工缺陷數(shù)據(jù)(第一類缺陷數(shù)據(jù))和不能與加工缺陷數(shù)據(jù)直接比較的電氣檢測(cè)數(shù)據(jù)(第二類缺陷數(shù)據(jù))變換成可以進(jìn)行比較的相同類型的兩種數(shù)據(jù)，以便能夠考察所述加工缺陷數(shù)據(jù)與所述電氣檢測(cè)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。也就是說，在使加工缺陷數(shù)據(jù)變換成行/列地址值之后，將這兩類數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。利用以上的數(shù)據(jù)變換，檢查員可以鑒定所述加工缺陷是否導(dǎo)致在全部工藝步驟完成后所發(fā)生的電氣故障，以及導(dǎo)致所述電氣故障的加工缺陷是在哪一個(gè)工藝步驟中產(chǎn)生的。
圖1說明如何把由缺陷測(cè)量裝置(下文稱為KLA裝置)在制造器件時(shí)測(cè)得的實(shí)際位置坐標(biāo)值(加工缺陷)變換成電氣測(cè)量數(shù)據(jù)。
如圖1中所示，通過利用KLA缺陷數(shù)據(jù)和器件的布局信息檢查所述缺陷存在于哪一個(gè)單元陣列區(qū)段(cell array block)中以及所述缺陷與哪個(gè)行/列相聯(lián)系將所述缺陷位置值變換成行/列地址值。下面將進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
<KLA缺陷數(shù)據(jù)>
如表<1>中所示，把KLA缺陷數(shù)據(jù)表示成直角坐標(biāo)系統(tǒng)上離開基準(zhǔn)點(diǎn)的實(shí)際的位置(LOC-X，LOC-Y)以及尺寸(尺寸-X，尺寸-Y)。
表<1>
缺陷的實(shí)際位置，(LOC-X，LOC-Y)缺陷的尺寸，(尺寸-X，尺寸-Y)<布局信息>
例如，可以用圖2中所示的表示16M DRAM的布局，而表<2>表示布局信息的內(nèi)容。a 基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo) §(Ax，Ay)(Bx，By)(Cx，Cy)(Dx，Dy)b 4M區(qū)段(大區(qū)段) 編號(hào)L-BLK-NO編號(hào)M-BLK-NOc 256K區(qū)段(中區(qū)段) 尺寸M-BLK-X，M-BLK-Y間隔M-BLK-S編號(hào)S-BLK-NOd 16K區(qū)段(小區(qū)段) 尺寸S-BLK-X，S-BLK-Y間隔S-BLK-Se 單元 尺寸CELL-X，CELL-Y
表<2>的數(shù)據(jù)值表示成任意字符。
在布局信息中，器件的行/列地址值從每個(gè)單元陣列區(qū)段的基準(zhǔn)點(diǎn)開始遞增，而這些基準(zhǔn)點(diǎn)(圖2中A、B、C和D)的坐標(biāo)值表示成((Ax，Ay)(Bx，By)(Cx，Cy)(Dx，Dy)。
如圖2中所示，在16M DRAM的情況下，所述排列如下16M區(qū)段＝4M區(qū)段×44M區(qū)段＝256K區(qū)段×16256K區(qū)段＝16K區(qū)段×16如表<2>的項(xiàng)目b、c和d中所示，需要關(guān)于每個(gè)區(qū)段的尺寸、區(qū)段之間的間隔以及單個(gè)單元的尺寸的信息，在所述布局信息中，所述單個(gè)單元如表<2>的項(xiàng)目e中所示。
<缺陷的位置>
下表<3>說明用于按照項(xiàng)目a、b和c的指令尋找由KLA裝置檢測(cè)到的缺陷的位置的指令。
表<3>
a.利用表示缺陷位置的KLA缺陷數(shù)據(jù)(LOC-X，LOC-Y)和單元陣列基準(zhǔn)點(diǎn)(A、B、C、D)的坐標(biāo)值(Ax，Ay)(Bx，By)(Cx，Cy)(Dx，DY)計(jì)算所述缺陷存在于4個(gè)4M區(qū)段中的哪一個(gè)。
b.計(jì)算所述缺陷存在于16個(gè)256K區(qū)段中的哪一個(gè)。
c.計(jì)算所述缺陷存在于16個(gè)16K區(qū)段中的哪一個(gè)。
<坐標(biāo)變換>
在計(jì)算所述加工缺陷存在于單元陣列區(qū)段中的哪一個(gè)之后，利用下面的表<4>把所述缺陷的位置變換成除去冗余(或者偽的)行/列(KR/KC)的行/列地址值，以便缺陷的位置可以和單元陣列相對(duì)應(yīng)。
表<4>
由于利用表<4>的坐標(biāo)變換把缺陷的位置變換成與電氣檢測(cè)數(shù)據(jù)相同類型的行/列地址值，所以，可以把測(cè)得的信息同布局信息進(jìn)行比較。就是說，有可能鑒定所述加工缺陷是否導(dǎo)致電氣故障。還有可能鑒定缺陷的正確位置以及該缺陷發(fā)生于哪個(gè)工藝步驟，并且，根據(jù)電氣檢驗(yàn)結(jié)果鑒定故障的類型，以致于有可能抓住與所述缺陷有關(guān)的周圍的其他缺陷。
表<5>表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例分成兩種類型，例如缺陷A和缺陷B的缺陷的位置。
表<5>(微米)
表中，ISO-PR為隔離硅襯底的光刻膠層；PI-PR為在形成該器件中，使第一多晶硅層構(gòu)圖的光刻膠層；IPO-DEP為在氧化層之間，多晶硅淀積工藝；P3-PR為在形成該器件中，使第三多晶硅層構(gòu)圖的光刻膠層；MI-E為形成該器件，使第一金屬層構(gòu)圖的蝕刻工藝。
此時(shí)，在完成制造工藝步驟之后，把電氣檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的結(jié)果示于下面的表<6>中。
表<6>
*DQ1和DQ3是輸入輸出端口，以及用16進(jìn)制記數(shù)法表示所述行/列地址值。
表<7>表示當(dāng)利用表<4>的坐標(biāo)變換把加工缺陷數(shù)據(jù)變換成行/列地址值時(shí)的變換后的數(shù)據(jù)。
表<7&gt
把電氣檢驗(yàn)數(shù)據(jù)同已經(jīng)變換成16進(jìn)制記數(shù)法的加工缺陷數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，檢查員可以鑒定由電氣檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的事故，即，缺陷A′和B′，是否分別由加工缺陷A和B引起。于是，檢查員可以鑒定缺陷A是否引起交叉故障，因?yàn)樵趶腎SO-PR到MI-E的所有工藝步驟中都發(fā)現(xiàn)缺陷A。檢查員還可以鑒定缺陷B是否引起位故障(bit-fai-lure)。
圖3是用掃描電子顯微鏡拍攝的表示器件中產(chǎn)生的缺陷B的照片。該照片表明，根據(jù)本發(fā)明通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)變換所進(jìn)行的分析與通過實(shí)際的反工藝所進(jìn)行的分析是一致的。
從以上的描述可以明白，本發(fā)明在鑒定電氣故障的位置方面、在不中斷工藝過程情況下鑒定缺陷類型方面以及在利用快速和準(zhǔn)確的故障分析來提高產(chǎn)量方面是有效的。
雖然為了說明的目的已經(jīng)公開了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，但是，技術(shù)人員可以理解在不離開如所附的權(quán)利要求書中公開的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，各種修改、補(bǔ)充和替換是可能的。
權(quán)利要求
1.一種分析半導(dǎo)體器件的缺陷的方法，包括以下步驟測(cè)量在每個(gè)工藝步驟中產(chǎn)生的實(shí)際缺陷的位置，將所述實(shí)際缺陷的位置變換成邏輯行/列地址數(shù)據(jù)，以及將從所述實(shí)際缺陷的位置變換來的所述邏輯行/列地址數(shù)據(jù)與在全部工藝步驟完成后測(cè)量得到的電氣故障數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，將所述實(shí)際缺陷的位置變換成邏輯行/列地址數(shù)據(jù)的步驟利用了所述器件的布局信息。
全文摘要
提供一種分析半導(dǎo)體器件的缺陷的方法，以便鑒定在制造工藝過程進(jìn)行中產(chǎn)生的缺陷是否導(dǎo)致器件工作時(shí)的電氣故障、以及鑒定引起電器故障的缺陷產(chǎn)生在哪一個(gè)工藝步驟中，該方法包括以下步驟測(cè)量在每個(gè)工藝步驟中產(chǎn)生的實(shí)際缺陷的位置；將所述實(shí)際缺陷的位置變換成邏輯行/列地址數(shù)據(jù)；以及將從實(shí)際缺陷的位置變換來的邏輯行/列地址數(shù)據(jù)與在全部工藝步驟完成后測(cè)量得到的電氣故障數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
文檔編號(hào)H01L27/10GK1137174SQ9610299
公開日1996年12月4日 申請(qǐng)日期1996年3月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月28日
發(fā)明者李南壹 申請(qǐng)人:現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社