[发明专利]具有多阶输出功能的缺陷检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于半导体线路检测的缺陷检测系统及方法，特别涉及一种用于半导体线路检测的具多阶输出功能的缺陷检测系统及方法。

背景技术

在集成电路的制作过程中，诸如掺杂工艺、沉积工艺、图案屏蔽工艺、及金属化工艺等，各种工艺的因素常常是环环相扣，前一个工艺步骤所产生的缺陷往往在下一个或是之后的工艺中也产生相对应的缺陷，以至于造成最后产品良率上的问题，而随着半导体工艺中元件尺寸的不断缩小与电路积集度的不断提高，极微小的缺陷或微粒对集成电路品质的影响也日趋严重。因此，为维持产品品质的稳定，通常在进行各项半导体工艺的同时，亦须针对所生产的集成电路进行缺陷检测，以根据检测的结果来分析造成这些缺陷的根本原因，之后才能进一步藉由工艺参数的调整来避免或减少缺陷的产生，也就是说，能实时地对已产生的缺陷做出分析，找出缺陷发生的原因，并加以排除，不但已成为品保技术的核心能力之一，更是快速开发新半导体工艺的关键。

在集成电路中，常被检测是否具有缺陷的导电线路包含多晶硅导电线路、扩散导电线路、金属导电线路、及N型或P型掺杂井导电线路，而常被检测是否具有缺陷的电性隔离路径是包含没有电性连接的二相邻导电线路。当有缺陷被检测到时，可藉由失效分析(failure analysis)技术分析缺陷发生的原因是来自工艺材料问题、程序配方(process recipe)问题、制造环境空气污染、生产人员操作问题、或生产机器问题等，以期能快速改良集成电路工艺，而降低生产成本或开发成本。

请参考图1，图1示出了现有用以检测集成电路缺陷的一缺陷检测系统100的示意图。缺陷检测系统100包含一读出放大器110、一电位下拉晶体管115、选择晶体管112与122、及一选择电路190。电位下拉晶体管115的栅极接收一使能信号Venable。选择晶体管112与122的栅极均电连接至选择电路190，用以选择一检测路径150作为待测的检测路径。一检测输入端140耦合至选择晶体管122，用以输入一输入电压Vin。

读出放大器110具有一第一端点接收一模拟读出信号Sanalog、一第二端点接收一参考电压Vref、及一输出端点输出一输出信号Sout。通常，读出放大器110的第一端点及检测输入端140分别耦合至二组多个晶体管，而此二组多个晶体管的栅极均耦合至选择电路190，用以从多条检测路径中选择一条检测路径作为待测的检测路径。

基本上，由读出放大器110所输出的输出信号Sout是一2阶信号，类似一1位数字信号，只能提供二种状态用以判断是否有缺陷存在。因此，缺陷检测系统100的功能使用弹性相当受限，也就是说，在某些检测状况中，若要求提供多阶输出信号以作失效分析时，现有缺陷检测系统100就不能满足所需。

发明内容

依据本发明的实施例，其揭露一种具多阶输出功能的缺陷检测系统，用以检测一集成电路的一检测路径的缺陷。缺陷检测系统包含一模/数转换器、一检测输入端、以及一电位下拉元件。模/数转换器具有一输入端、一参考输入端及一输出端口，输入端耦接至检测路径的一第一端点。检测输入端耦接至检测路径的一第二端点。电位下拉元件耦合于模/数转换器的输入端与接地端之间。其中，在开路检测或短路检测的校正中，输入一输入电压至检测输入端，输入一参考电压至参考输入端，调整参考电压使模/数转换器所输出的一输出码等于一预设码，并设定此被调整的参考电压为一预设参考电压；在开路检测或短路检测中，输入与开路检测或短路检测的校正中所使用的输入电压相同的一输入电压至检测输入端，输入由开路检测或短路检测的校正中所设定的预设参考电压至模/数转换器的参考输入端，根据该模/数转换器的一输出码判断检测路径是否具有开路或短路缺陷。