专利名称:用于fib电路修改的终点检测的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种使用一聚焦离子束来检测一终点的方法以及一种终点检测系统。更具体地，本申请涉及使用一恒流电源对一所要修改的集成电路进行供能的终点检测系统。
背景技术：
在集成电路(IC)开发过程期间可使用聚焦离子束(FIB)研磨来修改包含于半导体装置的一个或多个层内的电路。FIB可用于在实体上修改IC内的迹线。在FIB IC修改中，可在IC内研磨出极小的孔(也称作通路)，以便暴露出隐埋于IC表面下面的导电层或迹线。所述通路的深度可仅处于微米数量级。因此，知晓所述FIB研磨过程何时已到达导电层或迹线对于成功进行修改而言至关重要。欠研磨或者在到达导电层或迹线之间制成一通路可能会导致电连接较差。另外，过研磨或者在已到达导电层或迹线之后仍继续进行研磨则可能会破坏导体并使预期的修改失败。
由于FIB研磨过程所需要的精度，可采用各种终点检测方法。其中一种方法采用视觉反馈。周期性地停止FIB研磨过程并由操作员观察所研磨的孔以检查是否已到达导电层或迹线。通常，由于孔的尺寸很小，因此操作员使用某种类型的聚焦离子束或扫描电子显微镜方法来观察终点。
对于纵横比较低或者直径相对较大的孔(其中孔的深度小于孔直径的三倍或者孔直径大于约0. 75微米)，视觉检验可为一种可令人接受的终点检测方法。然而，视觉检验对于纵横比较大的孔则不能令人接受地起作用。在纵横比非常大的通路(其中孔的深度大于或等于孔直径的大约十倍)中，孔的深度可能使操作员看不到孔的底部，或者孔底部的对比度可能不足以使操作员判定是否已到达所需的层。
—种替代的终点检测方法使用一种使其研磨参数与研磨时间或总离子剂量相关的FIB。在此种终点检测系统中，使用具有既定离子流的FIB来研磨一测试IC中的各个孔。使所述孔的深度与研磨时间或总离子剂量相关联以产生一特性曲线。可产生在其他射束电流情况下的曲线，并还可为不同的IC类型、不同代的工艺、及不同的IC边界产生曲线。然后，可通过检查最接近的特性曲线来近似得到为获得所期望的孔深度而需要的研磨时间。[0007] 许多特性曲线并不能确保对所需装置进行精确的研磨，这是因为按时间及离子流进行的研磨是假定研磨工艺在多个装置中始终如一。而各装置之间的均匀度可能无法始终足以根据特性曲线来预测研磨深度。装置制造工艺中或者FIB系统中的漂移可能需要对研磨工艺进行彻底的重新表征。
发明内容
本发明揭示一种使用一恒流电源对所要修改的集成电路(IC)进行供能的聚焦离子束(FIB)研磨终点检测系统。在研磨工艺中使FIB在所要触及的导电迹线上方循环。可在研磨工艺过程中监测IC的输入电压并部分地根据所述电压来确定终点。[0009] 在一个方面中，本发明包括一种使用FIB来检测终点的方法。所述方法包括使用一恒流电源对一装置进行供能，使用所述FIB来移除所述装置上一导体的至少一部分上方的材料，监测所述装置的一 电源电压，并部分地根据所述电源电压来确定到达所述终点。[0010] 在另一个方面中，本发明包括一种使用FIB来检测终点的方法。所述方法包括使用一恒流电源对一装置进行供能，使用所述FIB来移除所述装置上一导体的至少一部分上方的材料，监测所述装置的一电源电压，并部分地根据所述电源电压来确定到达所述终点；其中使用所述恒流电源对所述装置进行供能包括对所述装置施加一偏流直至所述电源电压处于一标称工作电压的一预定百分比以内为止。
在另一个方面中，本发明包括一种使用FIB来检测终点的方法。所述方法包括使用一恒流电源对一装置进行供能直至一电源电压处于一标称工作电压的一预定百分比内为止，使用一循环的FIB来研磨所述装置中与一导电迹线的至少一部分相交叠的部分，监测所述电源电压的AC分量，当所述AC分量大于或等于一预定值时即判定到达所述终点，并在判定到达所述终点之后停止研磨。
在又一方面中，本发明包括一种使用FIB来检测终点的方法。所述方法包括使用所述FIB来研磨一装置以移除一导电迹线的至少一部分上面的材料，使用所述FIB向所述导电迹线上注入电流，使用所述装置放大所述电流以形成一终点检测信号，并在所述终点检测信号超过一预定阈值时判定达到所述终点。
在再一方面中，本发明包括一种使用FIB来检测终点的方法。所述方法包括使用一循环的FIB向一装置内的一导电迹线上注入一电流，使用所述装置内的一电子电路放大所述电流以形成一放大的信号，并至少部分地根据所述放大的信号来判定达到所述终点。[0014] 在再一方面中，本发明包括一种终点检测系统。所述系统包括一FIB，其经配置以从一装置中移除一导电迹线的一部分上方的材料；一恒流电源，其经配置以向所述装置提供一偏流；一放大器，其经配置以放大一装置电源电压的至少一分量以形成一放大的信号；及一控制模块，其经配置以处理所述放大的信号并提供一对一 FIB位置的指示，所述控制模块经配置以部分地根据所述放大的信号来指示达到所述终点。
在再一方面中，本发明包括一种终点检测系统。所述系统包括用于对一装置进行供能的构件；用于从所述装置中移除所述装置内一导体的至少一部分上方的材料的构件；用于监控所述装置的一电源电压的构件；及用于部分地根据所述电源电压来判定达到所述终点的构件。
结合附图阅读下文所作的详细说明将更易得知本发明实施例的特征、目的及优点，在各附图中，相同的元件带有相同的参考编号。
图1为一装置的剖视图，其例示一研磨至一导电层上的导体的通路；[0018]
图2为一终点检测系统的功能性方块图；
5[0019]
图3为所述终点检测系统的一显示一代表性的门的功能性方块图；[0020]
图4为一种终点检测方法的流程图；[0021] 图5A-5B为FIB扫描图案的图式。
具体实施方式
本发明揭示一种在一FIB研磨系统中进行终点检测的系统及方法。所述系统及方法可使用一恒流电源来对所要修改的装置进行供能。所要修改的装置的信号引脚或非电源引脚可全部接地、全部浮动、全部拉高、或者可配置成一种包括接地、拉高、及浮动连接的组合的预定状态。可将FIB置于所要修改的装置上所需迹线或电连接线的位置上方。然后，可施加FIB射束电流来开始研磨所要修改的装置。
可通过使射束电流循环或通过实体循环来使FIB循环。通过使射束电流循环可产生一其负载循环对应于用于使所述射束电流循环的负载循环的FIB。实体循环可通过将FIB在实体上重新定位成使射束在研磨时间的一部分中位于所需导体上方来实现。在实体循环中，FIB可保持受到供能，但射束仅可在研磨时间的一百分比内位于所需导体上方。[0024] 在移除所述装置中的上部层后，FIB便可到达所需导体。当FIB到达所需导体时，FIB可用作一电荷泵或电流源来向所述装置内与所需导体相关联或以其他方式与所需导体共用的电子电路贡献信号能量。根据所述装置的配置而定，所述相关联的电子电路可用作一放大器并放大FIB电流。
当所述装置放大FIB电流时，电源电流的对应变化可在输入电源电压中产生变
化。电源电压的波动可用作一放大的FIB输出信号。如果使FIB循环，则装置的电源电压
可为一已叠加一 AC信号的DC信号，且其负载循环对应于FIB负载循环。
可对一位于所述装置外部的AC耦合的放大器进行配置来监测施加至所述装置的
电源电压。所述放大器可进一步放大电源电压的AC分量。然后可使用放大的AC分量来判
定何时停止FIB研磨。可将放大的分量例如与一阈值进行比较并且一旦所述信号超过所述
阈值便可终止FIB研磨。
图1为一装置100的剖视图，其例示一使用本发明的系统及方法研磨至一导电层上一导体148的通路180。装置100的结构仅供作为可使用所揭示系统及方法来研磨的可能的装置100结构的一实例。所述FIB终点检测系统及方法广泛适用于任意装置100类型或结构。
在图l所示的实例中，装置100构造于一衬底102上，衬底102例如可为一n型半导体衬底。一n型层120可形成于衬底102顶部，或者可由衬底102的一部分制成。[0029]
根据所制造的结构的类型而定，可在n型层120内布置诸多经掺杂的井或植入物。在图l所示的实例中，一P型井130包括一p+区域136以及两个n+区域132及134。另外，在n型层120内包含两个p+区域124及126和一 n+区域122。
—带有导体的层沉积于n型层120上面。第一层导体可称作一金属-l层，尽管所述导体并仅不限于金属导体，而是还可包含其他导电材料。在所述金属-1层中，可看到四条导体142、 144、 146及148的剖面。导体142、 144、 146及148覆盖有一绝缘层140。[0031]
—第二导体层-其可称作一金属-2层-可形成于绝缘层140上。所述金属-2层可包括例如覆盖有一第二绝缘层160的三条导体162、 164及166。 一通路152可从所述金属_2层上的第一导体162延伸至所述金属-1层上的导体142。
类似地， 一第三导体层-其可称作一金属-3层-可包括可覆盖有一第三绝缘层170的两条导体172及174。穿层通路163及165可从金属_3层上的导体172及174延伸至金属_2层上的导体162及164。通常，通路152、 163及165是用于在各金属层之间投送信号或电力的导电通路。
可通过所揭示的FIB研磨系统及方法来修改装置100，以例如形成一通至所述金属-1层上的导体148的通路180。然后可将通路180金属化，以形成例如一可在对装置100进行测试期间加以探测的电接点。或者，可将通路180金属化来形成一制造于各导体之间的跳线的一部分。
所揭示的终点检测系统及方法能够在FIB到达导体148时停止FIB研磨过程。所
出现的与导体148的良好电接触可触发所述终点检测系统停止FIB研磨过程。
图2为一终点检测系统200的功能性方块图。系统200可检测施加至装置100 (其
可为图1中的装置100)上一导电迹线的FIB。装置IOO可为任意类型的装置，例如处理器、
应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、集成电路(IC)、RF装置、及类似装
置、或者某种其他电子装置。导电迹线可例如为金属、多晶硅及类似材料或者某种其他用于
传导电荷的结构。
终点检测系统200可包括一恒流电源210、及一耦合至恒流电源210的一输出端的信号放大器220。如在图2的实施例中所示，可使用一电容器222将恒流电源210的输出端耦合至信号放大器220的输入端。
系统200还可包括一 FIB系统230。 FIB系统230可包括一 FIB，所述FIB可耦合至一被修改装置100。另外，FIB系统230可包括一经配置以接收一使FIB研磨过程停止的输入信号的控制输入端。在图2所示的实施例中，信号放大器220的输出端可耦合至FIB系统230的控制输入端。
图2所示的终点检测系统200在运行时可首先对所要修改的装置100进行配置。配置所要修改的装置100可包括配置一种装置状态以及为装置100确定一偏流值。[0039] 在图2所示的实施例中，通过将装置100的所有非电源输入全部接地来对装置100进行配置。然而，也可使用装置100的其他配置。例如，可使装置IOO的非电源引脚全部浮动。在另一实施例中，可将装置IOO的所有非电源引脚全部拉高。在又一实施例中，可将装置100的各个输入及输出引脚配置成一预定状态，其中将某些引脚拉高、将某些引脚拉低、并使其他引脚浮动。在再一实施例中，可将装置100配置成一种用于对装置100进行烧录或I:ro测试的状态。
在对装置100进行配置之后，可对装置100的偏流进行确定。装置100的偏流可通过各种各样的方法加以确定。在一实施例中，使用一设定至标称装置工作电压的恒压电源对经配置的装置100进行供能。然后，可测量所述装置的稳态电流。装置100的电流可因而基于在以一恒压电源进行供能时装置100的稳态电流。例如，可将偏流设定成所述稳态电流的百分比。所述百分比可例如为所述稳态电流的80 % 、90 % 、95 % 、 100 % 、 105 % 、 110 %或某个其他百分比。
在另一实施例中，通过在改变来自一恒流电源的电源电流的同时监测装置100的电源电压来确定装置100的偏流。在对装置IOO进行配置之后，可增大由一恒流电源提供至装置100的电源电流，直至所述电源电压达到一预定值为止。所述预定电压值可随标称工作电压变化。例如，所述预定电压可为标称工作电压的百分比，例如标称装置工作电压的80%、90%、95%、100%、105%、110%、120%或某个其他百分比。电源电压达到所述预定电压值时的电流即代表所需装置100的偏流。
在确定出装置100的偏流之后，便可开始FIB修改。使用一经配置以向装置100提供偏流的恒流电源210对装置100进行供能。 一信号放大器220的输入端耦合至恒流电源210的输出端，以监测装置100的电源输入端处的电压。 一电容器222可用于将电源210的输出端AC耦合至信号放大器220的输入端，以降低因信号放大器220的输入阻抗而引起的任何电源210负载。另外，在仅监测AC信号的配置中，耦合电容器222可用于消除电源210中的DC电平。另一选择为，信号放大器220可具有一 AC耦合的输入端并可直接耦合至电源210的输出端而不需要使用一 DC阻塞电容器222。
信号放大器220的输出端可耦合至FIB系统230的输入端。在一实施例中，所述输入端是一检测器输入端，其经配置以在输入信号达到一预定值时停止FIB研磨过程。所述预定值可例如为一预定的输入RMS信号值。
在另一实施例中，信号放大器220的输出端耦合至一检测模块，所述检测模块耦合至一个或多个指示器。 一指示器可在信号放大器220的输出端达到一预定值时向操作员发出已达到所需的FIB研磨终点的报警。所述预定值可例如为一预定的RMS信号值。所述指示器可包括例如灯、仪表、有声报警、及类似指示器、或者某种其他用于指示报警的装置。操作员可根据所述报警来停止FIB研磨过程。
FIB系统230还可包括一用于修改装置100的FIB。 FIB可位于所要修改的装置100上。具体而言，FIB可位于导体或迹线的要通过研磨过程暴露出的部分上。可使用来自恒流电源210的偏流对装置100进行供能并可供能FIB射束电流。
可在FIB到达迹线时使FIB循环，从而使入射于导体或迹线上的FIB的能量循环。可通过使FIB的能量循环或者通过使FIB以实体方式在导体或迹线上方循环来使FIB循环。在一实施例中，通过使FIB的能量循环来使FIB循环。例如，可通过使射束电流循环地接通及断开来使FIB能量循环。也可使用某种其他能使FIB循环地接通及关断的方法来使FIB能量循环。在另一实施例中，通过暂时地遮掩FIB以使FIB不入射于装置100上来使FIB的能量以实体方式进行循环。
在又一实施例中，在一仅在所扫描路径的一部分中射到导体或迹线上的一路径上方对FIB进行扫描。通常，由于FIB的直径远小于所要研磨的区域，因而在一所需的研磨区域上方扫描FIB或使其形成光栅。FIB的扫描或光栅化图案可经配置以在所述图案的一部分中交叠导体或迹线。然后，当FIB到达导体或迹线的深度时，FIB能量便仅在与导体相交叠的扫描部分中入射于导体或迹线上。
在再一实施例中，使FIB依序扫描多个区域，其中某些区域位于所述导体或迹线上。例如，FIB可配置成扫描四个不同的区域。第一区域可位于所需导体或迹线上方。其他三个区域中的每一个均可位于不同于所述导体或迹线的区域上方。然后可使FIB使用一预定顺序扫描各个区域。例如，在所述四区域实施例中，扫描顺序可重复图案1-2-1-3-1-4，其中l代表位于导体上方的区域而2，3及4则代表不同于所述导体的区域。当FIB向下研磨至区域1中导体的程度时，FIB将仅移除掉区域2、3及4中每一者的1/3的材料。FIB对所述导体表现出一 50%的负载循环。其他实施例可使用其他实体循环方法。
装置100上的材料可在FIB受到供能期间被移除。当FIB到达导体或迹线时，FIB
可向装置100内注入电荷或能量。FIB可用作一电荷泵，并可在导体上面的材料被移除时立
即向导体或迹线上注入电荷。
在一实施例中，可测量及监测装置100的返回电流、接地电流或分级电流以查看是否因FIB能量的增大而引起电流的变化。然而，在一 FIB系统230中，FIB射束电流可为10pA或者可甚至低至lpA。射束电流为lpA的FIB系统230例如可用于在迹线宽度小于90nm、65nm、40nm或以下的装置100中研磨具有极高纵横比的孔。很难测量此种小的电流变化或者放大此种小的电流变化。在此种小的电流水平下，仪器系统中的噪声可能与所检测的信号处于相同的数量级。
在另一实施例中，可使用所修改装置100内的内部电路来放大注入于导电迹线上的FIB电荷。如前面所述，在离子束接触导体时，可在导体上注入电荷。增加的电荷可能会修改装置100的电流需求。由于使用一恒流电源210对装置100进行供能，因而装置100的电流的变化会引起电源电压的变化。信号放大器220放大所述电压变化并可将信号放大器220的输出端耦合至FIB系统230以停止FIB研磨过程。较佳可使FIB循环以便使注入于导体上的电荷循环。当使注入至导体上的电荷循环时，装置100的电流可在稳态条件与一可能因电荷注入而引起的暂态条件之间变化。装置100的电源电压可根据FIB循环而相应地变化。由此，使终点检测得到简化并可更精确地确定终点。
在图2所示终点检测系统200的一实例中，恒流电源210可为一 Keithley 2400型电源。AC耦合至电源210的输出端的信号放大器220可为一DL Instruments 1201型放大器。FIB系统230可包括一FEI FIB200DE聚焦离子束系统。信号放大器220的输出端可耦接至FIB200DE FIB系统230的一分级电流监测电路。
恒流电源210可使用一偏流来对所要修改的装置100进行偏置，从而得到一近似等于装置100的标称工作电压的电源电压。因FIB循环所引起的电源电压的变化可用作一对FIB已到达一所需导体的指示。FIB研磨过程可响应于一来自信号放大器220的足够的信号而停止。
图3为一终点检测系统200的功能性方块图，其显示装置300中一可用作放大器的代表性的门。图3中的系统200可与图2中所示的系统200相同。为便于进行解释，将某些组件显示成在功能上等效的形式。
所述装置可包括一 CMOS反相器，所述CMOS反相器包括一 p沟道FET 314及一互补的n沟道FET 312。为清楚起见，未显示可作为装置300的一部分的其他门及电路。为便于进行例示，图中将装置300显示为一 CMOS装置。终点检测系统200并不仅限于与CMOS装置一起使用，而是可适用于任意类型的电气装置。例如，装置300可为一使用各种各样技术中的任一种所制成的CMOS装置或双极装置。
用于向装置300提供偏流的电流源310可为图2中所示的恒流电源210。 一电容器222将电流源310的输出端AC耦合至一信号放大器220。信号放大器220的输出端耦合至FIB系统230的一控制输入端。图中显示FIB系统230的一输出端耦合至一代表射束电流对装置300的影响的电流源332。
装置300的输入端可浮动，从而使p沟道装置314及n沟道装置312的输入端浮动。浮动的输入端通常将漂移至一稳态电压值，所述稳态电压值可根据所述输入端所共用的相关联电路及结构而异。所述稳态浮动输入电压有可能不足以使n沟道装置312偏置导通。
恒流电源310可通过向输入电源引脚提供一不足以使所述输入引脚处的电压达到一预定标称电压值的偏流来对装置300进行供能。
信号放大器220可监测装置300的输入电压的AC分量并在所述装置电压稳定至稳态值时立即输出一低的信号。FIB系统230的FIB可位于所要暴露出的导电迹线上方。对于该实例而言，所要触及的导电迹线是使用n沟道装置312及p沟道装置314构建而成的CMOS反相器的输入端所共用的。
—旦得到供能，FIB便移除装置300中位于导电迹线上方的材料。使FIB循环以利于进行AC信号检测。例如，可使流至FIB的射束电流循环地接通及断开。可将循环的FIB建模为一循环的FIB电流源332。在覆盖导电迹线的材料被移除之前，FIB电流源332可能无法向导电迹线上注入电流。
所要检测的终点可为导电迹线的表面。FIB应继续进行研磨直至显露出导电迹线的表面为止，以确保可与所述迹线之间进行低阻抗连接。 一旦FIB到达导电迹线，便应停止FIB研磨过程，以防止损坏所述导体。
在FIB到达导电迹线时，FIB电流源332会向CMOS反相器的输入端上注入电荷。注入于CMOS反相器的输入端上的电荷会引起n沟道装置312及p沟道装置314的栅极处的电压升高。CMOS反相器所吸取的电流会随CMOS反相器输入端的输入电压的升高而增大。当所述电压超过栅极_源极阈电压时，注入于反相器输入端上的电荷会使n沟道312偏置导通。P沟道装置314可在其栅极电压低于为使导通截止所需的值时导通。因此，一旦FIB电流源332开始向反相器输入端上注入电荷，反相器便可如在状态跃迁中一样传导电流。随着FIB电流源332向导电迹线上泵入电荷，CMOS装置的输入端上的电压会继续升高且最终，P沟道装置314将会截止且将不再有电流传导过反相器。当FIB电流源332停止向导电迹线上注入电荷时，所述输入端便漂移回至稳态条件。
由于使用一恒流电源310对装置300进行偏置，因而由于电流路径经过反相器而引起的增大的电流负载会引起电源电压的降低。在为CMOS装置300的情况下，所述电压的降低可能非常显著，这是因为流过反相器的跃迁电流可处于大于稳态电流的数量级。终点检测系统200有效地使用装置300作为一跨阻抗放大器以放大来自FIB电流源332的信号。[0064] 电源电压的骤然下降可通过电容器222耦合至信号放大器220。信号放大器220可随后放大所述电压的变化并将经放大的输出提供至FIB系统230来控制或者向FIB系统230指示已到达终点。
可对一负载循环控制器334进行配置来控制FIB循环。负载循环控制器334可处于FIB系统230的内部且为FIB系统230的一部分、处于FIB系统230的外部、或者可有某些部分处于所述系统内部而其他部分位于所述系统外部。使FIB循环会极大地有利于终点检测。当FIB电流源332向导电迹线上注入电荷时，装置300的电源电压可显著降低。而当FIB电流源332停止注入电荷时，装置300的电源电压会跃迁回稳态值。FIB的循环(例如通过使FIB电流循环)可使装置300的电源电压与FIB循环同步地周期性地降低及恢复。[0066]
在一实施例中，可改变FIB循环的周期，以使FIB电流源332恰好在装置300的电源电压返回至大致其稳态值时注入电荷。在另一实施例中，可使FIB周期固定并可改变FIB负载循环以使装置300的稳态电压返回至大致其稳态值。在另一实施例中，负载循环与周期二者均是可变的。例如，在FIB研磨的起始周期期间，负载循环可接近100X，这是因为到达导电迹线的可能性微乎其微。可在到达导电迹线的可能性增大时随着时间来改变负载循环。与使用固定的负载循环进行研磨相比，改变负载循环可縮短FIB研磨时间。在又一些实施例中，FIB系统230的响应时间可足以使负载循环及FIB循环的周期二者均固定。[0067] 来自信号放大器220的经放大的AC信号输出可耦合至FIB系统230的控制输入端。所述信号可耦合至FIB系统230内的一控制模块336。图中显示控制模块336处于FIB系统230的外部，但其可具有某些部分或使整个模块处于FIB系统230的内部或外部。控制模块336可处理经放大的信号并控制FIB研磨过程。另外，控制模块336可处理经放大的信号并提供一对FIB研磨过程的状态的指示。例如，控制模块336可包括一用于将经放大的AC信号转换成DC值的整流器。所述整流器的输出端可耦合至一比较器，由所述比较器将所述DC值与一预定阈值进行比较。所述比较器的输出可用于停止FIB研磨过程。[0068] 另一选择为，或者除一控制回路外，还可使用经放大的信号或经放大的信号的一已处理形式来驱动一显示器、仪表或某种其他指示器，以通知操作员停止FIB研磨过程。例如，可将经放大的信号耦合至一构成FIB系统230的分级电流监测电路一部分的控制模块336。控制模块可产生一至少部分地基于来自信号放大器220的信号的终点监测曲线图。操作员可查看所述终点监测曲线图并在达到一预定值时停止FIB研磨过程。[0069] 图4为一可例如由图2或图3中所示终点检测系统来执行的终点检测过程400的流程图。尽管该流程图将过程400的各个步骤例示为按一预定次序进行，然而该步骤次序并不是必需的。也可按一不同的次序来执行该过程中的某些步骤。此外，还可在各步骤之间插入额外的步骤或子过程，或者可省去过程400中的某些步骤。
过程400始于方块402，在方块402中，将装置的非电源引脚配置或固定至所需状态。例如，所述终点检测系统可包括一其中插入有所要修改的装置的测试夹具。所述测试夹具可包括所需的上拉及下拉电路、开路电路、或者连接线以在对装置供能时使所要修改的装置的引脚处于所需的状态。
在将非电源引脚的状态固定至所需状态之后，终点检测系统前进至方块404，在方块404中使用一恒流电源对所述装置或芯片进行供能。如前面所述，所述恒流电源可使用一使电源电压近似等于标称电源电压的电流来对所述装置进行偏置。
例如，在一 自动化过程中， 一恒流电源可提供所述偏流并监测电源电压。所述恒流电源可继续增大电流输出直至电源电压达到或超过一预定工作电压为止。另一选择为，操作员可增大一恒流电源的偏流并可监测电源电压。 一旦电源电压达到所需的工作电压，操作员便可使偏流保持不变。
在使用恒流电源对装置进行偏置之后，终点检测系统前进至方块410来监测装置输入电压或某个其他装置值。例如，除输入电压之外(或者不监测输入电压)，终点检测系统还可监测装置功率或装置电流。
在启用装置监测之后，终点检测系统便可前进至方块420，在方块420中将FIB定位于所需导电迹线上方并供能FIB。例如，可供能FIB射束电流。
在供能FIB之后，终点检测系统前进至方块430并可使FIB在导电迹线上循环来移除材料。如前面所述，可使FIB循环以利于进行终点检测。可使用电子循环、实体循环、或电子循环与实体循环的一组合来使FIB循环。
终点检测系统然后前进至决策块440。在决策块440中，终点检测系统判定装置输入电压是否发生变化。如果终点检测系统未检测到电源电压的任何变化或者如果电压变化小于一预定阈值，则终点检测系统返回至方块430并继续移除装置材料。[0077] 返回至决策块440，如果终点检测系统检测到电压变化大于或等于一预定阈值，则可能是FIB已到达导电迹线。因此，当FIB所注入的电流使电压的变化大于一预定的阈电压时，终点检测系统便会检测到研磨到达终点。终点检测系统随后前进至方块450。[0078] 在方块450中，终点检测系统例如通过将FIB的射束电流去供能来停止研磨过程。一旦将FIB去供能，所述研磨过程便会停止。终点检测系统随后前进至方块460且过程400结束。
图5A-5B为可用于实施FIB的实体循环的FIB扫描图案的图式。图5A显示一 FIB扫描图案520的图式，其中FIB射束在所述图案的一部分中在一导电迹线510上方扫描。扫描图案520包括排列成一光栅扫描图案的若干次FIB扫描。所述光栅扫描的各次扫描中的一第一部分522可在导电迹线510的边界以内延伸。所述光栅扫描中的一第二部分524可在导电迹线510的边界以外延伸。因此，在扫描的第一部分522的时间周期期间，FIB相对于导电迹线510受到供能。在扫描的第二部分524的时间周期期间，FIB相对于导电迹线510去供能。因此，实体扫描图案520使FIB在导电迹线510上方有效地循环。[0080] 图5B显示一其中总的扫描图案包括多个扫描图案530、532、534及536的第二实体循环实施例。这多个扫描图案530、532、534及536中的每一者均包括排列成一光栅扫描图案的多次FIB扫描。 一第一光栅扫描图案530配置成基本上在一导电迹线510的边界以内进行扫描。第二至第四光栅扫描图案532、534及536则可配置成基本上处于导电迹线510的边界以外。
因此，可通过在多个扫描图案530、532、534及536上方进行多路复用来使FIB以实体方式进行循环。例如，可通过使第一光栅扫描图案530与第二至第四光栅扫描图案532-536中的每一者进行交错而以一 50 %的负载循环使FIB进行循环。因此，在第二至第四光栅扫描图案532、534及536中的每一者内所移除的材料量将为在第一光栅扫描图案530内所移除的材料的约三分之一。通过此种方式，可在不需要将额外区域向下研磨至导电迹线510的深度的条件下以实体方式对FIB进行循环。
尽管图中将扫描图案显示为光栅扫描图案，然而扫描图案可为任意图案，包括静止射束、蛇形图案、圆形图案、随机的图案等等。所述图案可由FIB系统内的一扫描控制器产生或者可由FIB系统外部的一模块产生。此外，使射束在装置上扫描包括操纵一静止射束下面的装置、或者在对射束重新定位时操纵装置。
至此已揭示了一种能够在使用FIB对一装置进行机加工时对所述装置内的导电迹线进行定位的终点检测系统。使用所述装置作为一放大器来将FIB电流放大成一可用于停止研磨过程的信号。使用一恒流电源来供能或偏置所述装置。当FIB达到所需的导电迹线时，FIB会在迹线上注入电荷或电流。所注入的电流可由所述装置内的结构例如通过门或电路的状态变化来进行放大。对FIB电流的放大又可使恒流电源的电源电压随装置所吸取的电流的变化而发生变化。所述电压可随电流的变化而升高或降低。 一信号放大器可放大所述电压的变化且经放大的信号可用于停止FIB研磨过程。
所属领域的技术人员应进一步了解，结合本文所揭示实施例而阐述的各种例示性 逻辑块、模块、电路、及算法步骤可构建为电子硬件、计算机软件、或二者的组合。为清晰地 显示硬件与软件的互换性，上文是根据其功能度来概述各种例示性组件、方块、模块、电路、 及步骤。此种功能度是作为硬件还是软件来实施取决于特定应用及施加于整个系统的设计 制约条件。所属领域的技术人员可针对每一特定应用以不同方式构建上述功能，但是此等 构建决定不应被解释为背离本发明的范围。
结合本文所揭示实施例来阐述的各个例示性逻辑块、模块及电路均可由下列装置 构建或实施通用处理器、数字信号处理器(DSP)、縮减指令集计算机(RISC)、应用专用集 成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、 离散硬件组件、或其设计用于实施上文所述功能的任何组合。通用处理器可为一微处理器， 但另一选择为，处理器可为任一处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可构建为各 种计算装置的一组合形式，例如一DSP与一微处理器的组合、复数个微处理器、一个或多个 微处理器结合一 DSP核心、或任何其它此种配置。
结合本文所揭示实施例来阐述的方法、过程或演算法的步骤可直接实施于硬件 中、由一处理器执行的软件模块中或两者的组合中。软件模块可驻存于RAM存储器、快闪存 储器、非易失性存储器、ROM存储器、EPR0M存储器、EEPR0M存储器、寄存器、硬盘、可抽换磁 盘、CD-ROM、或所属技术领域：
中已知的任一其他形式的存储媒体内。 一实例性存储媒体耦接 至该处理器，以使该处理器可自该存储媒体读取信息及向该存储媒体写入信息。或者，该存 储媒体可为处理机的组成部分。
上文对所揭示实施例的说明旨在使任何所属领域的技术人员均可制作或利用本 发明。所属领域的技术人员将易知对这些实施例的各种修改形式，且本文所界定的一般原 理也可应用于其它实施例，此并不背离本发明的精神或范畴。因此，本发明并非意欲限定为 本文所示的实施例，而是欲赋予其与本文所揭示的原理及新颖特征相一致的最宽广范畴。
权利要求
一种使用一聚焦离子束(FIB)来检测一终点的方法，其中所述FIB是实体循环FIB，所述方法包括使用一恒流电源对一装置进行供能；使用所述FIB来移除所述装置中一导体的至少一部分上方的材料；监测所述装置的一电源电压；及部分地根据所述电源电压来判定到达所述终点。
2. 如权利要求
1所述的方法，其进一步包括在判定到达所述终点之后停止材料移除。
3. 如权利要求
1所述的方法，其进一步包括在判定到达所述终点之后将所述FIB去供能。
4. 如权利要求
3所述的方法，其中将所述FIB去供能包括减小所述FIB的一射束电流。
5. 如权利要求
l所述的方法，其中监测所述电源电压包括监测所述电源电压的一AC分
6. 如权利要求
1所述的方法，其中监测所述电源电压包括 放大所述电源电压的一AC分量以产生一放大的信号；及 确定所述放大的信号的一大小。
7. 如权利要求
6所述的方法，其中判定到达所述终点包括判定所述放大的信号的所述 大小超过一预定阈值。
8. 如权利要求
1所述的方法，其中使用所述恒流电源对所述装置进行供能包括对所述 装置施加一偏流直至所述电源电压近似为一标称工作电压为止。
9. 如权利要求
1所述的方法，其中使用所述恒流电源对所述装置进行供能包括对所述 装置施加一偏流直至所述电源电压处于一标称工作电压的一预定百分比以内为止。
10. 如权利要求
1所述的方法，其中使用所述恒流电源对所述装置进行供能包括对所 述装置施加一预定的偏流。
11. 如权利要求
1所述的方法，其中所述装置包括一应用专用集成电路(ASIC)。
12. 如权利要求
1所述的方法，其中所述装置包括一 CMOS集成电路。
13. 如权利要求
1所述的方法，其中所述装置包括一模拟装置。
14. 如权利要求
1所述的方法，其中所述导体包括一金属迹线。
15. 如权利要求
1所述的方法，其中所述导体包括一多晶硅迹线。
16. —种使用一 FIB来检测一终点的方法，其中所述FIB是实体循环FIB，所述方法包括使用一恒流电源对一装置进行供能，直至所述装置的一电源电压处于一标称工作电压 的一预定百分比以内为止；使用所述FIB来研磨所述装置中一与一导电迹线的至少一部分相交叠的部分； 监测所述电源电压的一 AC分量；当所述AC分量大于或等于一预定值时即判定到达所述终点；及在判定到达所述终点之后停止研磨。
17. —种使用一 FIB来检测一终点的方法，其中所述FIB是实体循环FIB，所述方法包括使用所述FIB来研磨一装置以移除一导电迹线的至少一部分上方的材料；使用所述FIB向所述导电迹线上注入电流流使用所述装置放大所述电流以形成一终点检测信号，其对应于所述装置的电源电压；及在所述终点检测信号超过一预定阈值时判定到达所述终点。
18. 如权利要求
17所述的方法，其中放大所述电流包括对所述电流进行跨阻抗放大以产生一电压。
19. 一种使用一 FIB来检测一终点的方法，其中所述FIB是实体循环FIB，所述方法包括使用所述FIB向一装置内的一导电迹线上注入一电流；使用所述装置内的一电子电路放大所述电流，以形成一放大的信号，其对应于所述装 置的电源电压；及至少部分地根据所述放大的信号来判定到达所述终点。
20. —种使用一 FIB来检测一终点的方法，其中所述FIB是实体循环FIB，所述方法包括对一所要修改的装置内的非电源引脚的一状态进行配置； 使用一恒流电源对所述装置进行供能； 监测一装置输入电压； 对所述FIB进行供能；使所述FIB实体循环以移除所述装置内一导电迹线的至少一部分上方的材料；及 当所述装置的所述输入电压改变一预定量时将所述FIB去供能。
21. —种终点检测系统，所述系统包括一FIB，其经配置通过实体循环一导电迹线的一部分上方的一射束以从一装置中移除 所述部分上方的材料；一恒流电源，其经配置以向所述装置提供一偏流；一放大器，其经配置以放大一装置电源电压的至少一分量以形成一放大的信号；及 一控制模块，其经配置以处理所述放大的信号并提供一 FIB位置的指示，所述控制模 块经配置以部分地根据所述放大的信号来指示到达所述终点。
22. 如权利要求
21所述的系统，其中所述FIB进一步经配置以在所述控制模块指示到 达所述终点之后停止材料移除。
23. 如权利要求
21所述的系统，其中所述导电迹线包括一金属层。
24. 如权利要求
21所述的系统，其中所述放大器经配置以放大所述电源电压的一AC分
25. 如权利要求
21所述的系统，其中所述FIB位置的所述指示包括一终点指示器。
26. —种终点检测系统，所述系统包括 用于对一装置进行供能的构件；用于使用实体循环FIB从所述装置中移除所述装置内一导体的至少一部分上方的材 料的构件；用于监控所述装置的一电源电压的构件；及用于部分地根据所述电源电压来判定到达所述终点的构件。
专利摘要
本发明揭示一种聚焦离子束(FIB)研磨终点检测系统，其使用一恒流电源来供能一所要修改的集成电路(IC)。在研磨过程中使所述FIB在一所要触及的导电迹线上方循环。在所述研磨过程中监测所述IC的输入功率或电压。在所述FIB到达所述导电迹线时便可检测到终点。当FIB到达所述导电迹线的水平面时，FIB可向所述导电迹线上注入电荷。一耦合至所述导电迹线的有源装置可放大由所述FIB注入的所述电荷。所述有源装置可用作一电流放大器。IC电流的变化可引起装置输入电压的放大的变化。通过监测来自所述恒流电源的输入电压的变化便可检测到所述终点。
文档编号G01Q60/00GKCN1957444 B发布类型授权 专利申请号CN 200580016637
公开日2010年7月21日 申请日期2005年3月11日
发明者艾伦·格伦·斯特里特 申请人:高通股份有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (4), 非专利引用 (1),