一种用于芯片失效分析中定位的背面观察基座及使用方法与流程

本发明涉及一种背面观察基座，特别地涉及一种用于芯片失效分析中精确定位的背面观察基座。本发明还涉及采用该背面观察基座在芯片失效分析中进行精确定位的方法。

背景技术：

在半导体制造领域中，随着IC制程向小尺寸多层次发展，在芯片失效(FA)分析中为了提高失效分析的准确度，在采用PEM(photo emission microscope，光子发射显微镜)/OBIRCH(optical beam induced resistance change，光束诱发阻抗值变化测试)进行芯片失效位置定位时，越来越多地采用背面(backside)定位方式进行失效位置定位。

但是在采用背面定位方式对晶圆进行定位时，无法直接利用激光标记(laser marker)在晶圆背面标标记所检出的异常点的位置。因此，在背面只能看到复晶(poly)层和主动(active)层的影像。为了定位，只能参考周围的图案，或者根据产品布局来推断定位位置，然后在正面(front side)上进行标记。当面临周围没有特别的图案，或者正面金属层图像和复晶&主动层的布局差别过大时，精确定位是困难的，只能够大致确定失效位置，这对后续的分析工作造成很大麻烦。

技术实现要素：

本发明的发明人鉴于以上问题，提出了用于芯片失效分析中精确定位的背面观察基座，将其与转换算法进行结合，能够准确进行背面和正面位置的转换，由此能够在晶圆正面准确找到在背面所定位的异常点，这样明显加快了失效分析的速度，提高了分析的成功率和准确度。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：

根据本发明的一个具体实施方式，提供了一种用于芯片失效分析中精确定位的背面观察基座，其包括金属支架，所述金属支架的中心设有中心孔，在所述中心孔中安装有玻璃片，在所述玻璃片上还设置有用于提供基准坐标的两个特殊标记。

根据本发明的一个实施例的用于芯片失效分析中精确定位的背面观察基座，其中，所述两个特殊标记为蚀刻于或粘贴于所述玻璃片上的。

根据本发明的一个实施例的用于芯片失效分析中精确定位的背面观察基座，其中，所述特殊标记的位置为所述背面观察基座的玻璃片上的任何位置。

根据本发明的一个实施例的用于芯片失效分析中精确定位的背面观察基座，其中，所述特殊标记被设置为相同或者不同的形状。

根据本发明的一个实施例的用于芯片失效分析中精确定位的背面观察基座，其中，所述金属支架为不锈钢材质。

根据本发明的一个实施例的用于芯片失效分析中精确定位的背面观察基座，其中，所述玻璃片为硅酸盐玻璃或有机玻璃。

根据本发明的一个具体实施方式，提供了一种定位方法，其使用如前所述的任一项中的用于芯片失效分析中精确定位的背面观察基座进行定位，其中包括以下步骤：

步骤一：在芯片失效分析中，PEM/OBIRCH定位采用背面模式定位异常点，并记录所述两特殊标记的位置和异常点的位置；

步骤二：180度翻转夹持该背面观察基座的夹持器，记录所述两特殊标记位置的坐标；

步骤三：通过数学计算，得到所述异常点对应的位置坐标；

步骤四：移动镜头到所述异常点的位置，进行激光标记。

将本发明所提供的用于芯片失效分析中精确定位的背面观察基座与定位方法结合，能够实现背面和正面位置的准确转换，由此能够将在采用 PEM/OBIRCH，利用背面定位方式进行异常点定位时，在正面准确找到所定位的位置，使得晶圆失效分析的定位速度和准确率均得到大幅度提高。

下面，将结合附图对发明中的具体实施方式作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的用于芯片失效分析中精确定位的背面观察基座示意图；

图2为利用本发明的用于芯片失效分析中精确定位的背面观察基座进行定位分析的流程图。

附图标记

1 金属支架；

2 玻璃片；

3 特殊标记。

具体实施方式

如图1所示，本发明的用于芯片失效分析中精确定位的背面观察基座包括金属支架1，在该金属支架1的中心设有中心孔，在该中心孔中安装有玻璃片2。该玻璃片2上已经蚀刻了用于提供基准坐标的三角形和矩形的两个特殊标记3，这两个特殊标记3的任何一个均可以设为标记点A，而将另一个设为标记点B。另外，该特殊标记3可以是分析前已经蚀刻好的，也可以是在进行分析时临时粘贴于玻璃片2之上。所述背面观察基座的金属支架1可为具有一定强度并能够承载一定载荷的任何金属材料，由于所承载的晶圆的重量非常小，因此，其材质并不受特别限制，但考虑到经济性和强度，其优选为不锈钢材质的。

设置于本发明的背面观察基座的金属支架1上的玻璃片2可为普通的硅酸盐玻璃或有机玻璃，只要满足较好的透光率，并不受特别限定。

设置于玻璃片2上的特殊标记3并不限于图1中所示的三角形和矩形，可为任何形状，例如圆形、十字形等，两个特殊标记3也不需要相同，但 为了容易分辨，提高分析速度和准确性，优选两者为不同的形状。

以下，对使用本发明的背面观察基座的定位方法进行说明：

将待进行失效分析的晶圆载置于本发明的用于芯片失效分析中精确定位的背面观察基座的玻璃片2上，该玻璃片2上已设置有两特殊标记3(例如上述标记点A和标记点B)。在失效分析中，将背面观察基座夹持于PEM/OBIRCH的夹持器，通过PEM/OBIRCH的背面定位模式探测到异常点，采用专用的程序确定两特殊标记3和异常点的位置坐标。在使用背面定位模式进行定位时机台能够自动进行左右镜像处理，如此，当180度翻转夹持器之后，正面的位置和背面的位置能够完全对应，不需要额外地人为进行镜像处理以使正面和背面的位置对应，避免了在人为将正面和背面的位置进行对应时因疏忽大意导致点的对应错误。在已经通过PEM/OBIRCH的背面定位模式探测到异常点之后，记录该异常点的位置和两特殊标记的位置的坐标；

在采用相应的程序确定异常点和特殊标记之间的数学关系之后，翻转观察基座，此时由于已经进行了镜像处理，所以可以通过这种数学关系，进行数学计算，得到异常点对应在正面的位置；

通过移动镜头到该异常点位置，进行激光标记，由此可以确定失效位置，以进行进一步的失效分析。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

产业上的实用性

通过将本发明所提供的用于芯片失效分析中精确定位的背面观察基座与相应的定位方法结合，能够实现背面和正面位置的准确转换，由此能够将在采用PEM/OBIRCH方法，利用背面定位方式进行定位分析时，在正面准确找到所定位的位置，使得晶圆失效分析的定位速度和准确率均得到 大幅度提高。