[发明专利]一种半导体器件的失效分析方法及其设备

说明书

本发明揭示了一种半导体器件的失效分析方法及其设备，该方法包括以下步骤：S1：对半导体器件进行失效位置分析确认失效信息；S2：确认目标位置的观测对象包括单个对象还是多个对象；S3：如确定观测对象包括单个对象，则检测单个对象的X和Y方向边界尺寸和方向；S4：如确定观测对象包括多个对象确认观测单个对象，检测单个对象的X和Y方向边界尺寸和方向；选择对应单个对象的电路布局图，根据检测到的边界尺寸和方向，对单个对象的观测画面与其电路布局图进行匹配，使单个对象在观测画面上各个组件与其电路布局图上的位置一一对应。该方法可将观测画面的位置与实际电路布局图上的位置匹配，快速找到观测对象目标，提高了失效分析效率。

技术领域

本发明涉及半导体可靠性分析领域，更具体地说，涉及一种半导体器件的失效分析方法及其设备。

背景技术

半导体元器件结构复杂，检查失效分析的主要手段有光学显微镜检查、扫描电子显微镜检查分析、IR、X-射线检查和C-SAM等。结构复杂的半导体芯片，其电路元件的数目很多，电路元件都是微米尺寸的微米单元或者甚至更小的纳米单元。

在一般失效分析中，技术人员从测试中得到失效信息，再去半导体芯片实物上去分析观测失效部分，进而找出失效原因。一般需要技术人员预先根据半导体芯片的布局图去确认好失效连接元件的位置，再使用必要的检测分析仪器观测相应位置。但是在集成电路中，如果没有电路布局图为指导，很难识别各个电路元件。

以导电连接元件为例，数目非常多，连接元件的尺寸在微米级别，间隔也在微米级别，数目多达上千个，各个连接原件相貌大小都很相似，如果没有位置参考，无法准确的定位目标观测对象。

在X-射线检测分析设备中，也会将半导体芯片倾斜一定角度去观测，在这种情况下，各个元件的透射衬度所形成的形貌会拉长或缩短。如果原来已经锁定的目标元件的像会与旁边的其他元件的像发生不同程度的重叠，无法准确的定位目标观测对象。

另外，在对这些导电连接元件使用光学显微镜观测时，如果在较小的倍率下，找到目标观测对象时，然后再放大观测，这时如果稍微移动一下半导体芯片的位置，目标观测对象就无法准确找到，因为视场中的各个连接元件都形貌大小相似，如果没有位置参考，无法准确的定位目标观测对象。

因此，在现有技术中使用各个检查观测设备很难于快速的找到准确的失效元件位置。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种半导体器件的失效分析方法及其设备。

本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：

一种半导体器件的失效分析方法，该方法包括以下步骤：

S1：对所述半导体器件进行失效位置分析，确认此失效分析的元件和位置失效信息；

S2：确认观测对象是包括单个对象还是多个对象；

S3：如确定所述观测对象包括单个对象，则检测所述单个对象的X和Y方向边界尺寸和方向；

S4：如确定所述观测对象包括多个对象，确认观测单个对象，检测所述单个对象的X和Y方向边界尺寸和方向；选择对应所述单个对象的电路布局图，根据检测到的所述边界尺寸和方向，对所述单个对象的观测画面与其电路布局图进行匹配，使所述单个对象在观测画面上各个组件与其电路布局图上的位置一一对应。

优选地，所述X和Y方向边界尺寸的精度为0.1um~1um。

优选地，当所述匹配完成后，基于所匹配的结果在观测画面上显示各个组件的名称和/或编号。

优选地，当所述匹配完成后，如果进行放大检测画面的动作，则基于所述匹配的结果以及放大比率，放大后，观测画面上的各个组件与其电路布局图上的位置一一对应。