[发明专利]集成电路缺陷定位测试系统及实现方法

说明书

技术领域

本发明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。 

背景技术

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。 

本发明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:1.3um，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1.1um以上的激光束在器件表面扫描，因为硅能带主要是1.1um以下，大于1.1um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ΔR，如果对互连线施加恒定电压，则表现为电流变化ΔI= (ΔR/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座，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。 

发明内容

本发明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1064nm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1，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搮作。