專利名稱：芯片中模塊的失效原因判定方法及晶圓結(jié)構(gòu)的制作方法
芯片中模塊的失效原因判定方法及晶圓結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片良率的監(jiān)測方法，尤其是涉及ー種芯片中模塊的失效原因的判定方法及應(yīng)用于該判定方法中的晶圓結(jié)構(gòu)。
背景技木半導(dǎo)體芯片經(jīng)過一系列的前段和后段エ藝處理完成后，還需進行用于篩選好壞芯片的良率測試。在新的芯片導(dǎo)入半導(dǎo)體エ藝生產(chǎn)線初期，經(jīng)常會遇到新的芯片的良率很低的情況。由于在新的芯片導(dǎo)入初期，用于測試芯片良率的測試程序通常只能完成粗線條的芯片中模塊的測試。這種粗線條的模塊測試導(dǎo)致其后續(xù)的失效分析很難定位模塊中失效的準(zhǔn)確位置，因此很難對芯片的失效原因作出準(zhǔn)確的判斷。例如以邏輯芯片為例，邏輯芯片通常包含有SRAM (靜態(tài)隨機存儲器)模塊，而相應(yīng)的良率測試程序僅對整個SRAM模塊實現(xiàn)功能進行測試，因此當(dāng)測試到SRAM失效時，無法定位是SRAM模塊中哪ー個器件或多個器件的故障導(dǎo)致整個SRAM模塊功能失效。因此，當(dāng)芯片中模塊被檢測到失效，而又無法利用測試程序?qū)δK中失效的位置進行定位時，其失效的原因也就無法通過后續(xù)的失效分析進行判定了。
發(fā)明內(nèi)容基于此，有必要提供一種芯片中模塊的失效原因的判定方法，可幫助實現(xiàn)芯片模塊中失效原因的判定。本發(fā)明的芯片中模塊的失效原因的判定方法包括以下步驟在芯片所在的晶圓上設(shè)置可定位性測試的測試模塊，且測試模塊包含的器件類型與芯片中模塊包含的器件類型相同；對測試模塊進行測試，以此定位測試模塊的失效位置；判定測試模塊的失效位置的失效原因得出芯片中模塊的失效原因。進ー步地，由于測試模塊相對普通的擺放在晶圓切割道上的監(jiān)測模塊面積要大，因此，將該測試模塊設(shè)置于晶圓上切割道以外的位置。進ー步地，在芯片所在的晶圓上設(shè)置若干組芯片框，在芯片框內(nèi)設(shè)置芯片和測試模塊。根據(jù)需要，芯片框可包含ー個或多個的測試模塊。進ー步地，為使測試模塊能更準(zhǔn)確地反映芯片中模塊的失效原因，芯片中模塊和測試模塊包含的同類型器件尺寸相同。進ー步地，芯片為邏輯類型芯片，芯片中模塊為存儲模塊，測試模塊為可定位性測試的SRAM模塊。測試模塊選用SRAM模塊的原因是SRAM模塊相對其他的測試模塊結(jié)構(gòu)簡單，通過定位性測試程序容易實現(xiàn)SRAM模塊失效位置的定位，進行失效原因的判定。本發(fā)明的ー種晶圓結(jié)構(gòu)，可應(yīng)用于上述芯片中模塊失效原因的判定方法中。晶圓結(jié)構(gòu)包括若干組芯片框、分布于芯片框內(nèi)和芯片框之間的切割道；芯片框內(nèi)設(shè)有芯片和測試模塊；測試模塊包含的器件類型與芯片中模塊包含的器件類型相同；測試模塊位于晶圓的切割道以外的位置。進ー步地，在晶圓結(jié)構(gòu)實施例中，為讓測試模塊更準(zhǔn)確地放映芯片中模塊的失效原因，測試模塊與芯片中模塊包含的同類型的器件尺寸相同。進ー步地，在晶圓結(jié)構(gòu)實施例中，該芯片為邏輯類型芯片，芯片中模塊為邏輯芯片中存儲模塊，測試模塊為SRAM模塊。上述芯片中模塊的失效原因的判定方法，通過對本發(fā)明提供的晶圓結(jié)構(gòu)中測試模塊進行測試，定位測試模塊的失效位置，判定測試模塊中失效位置的失效原因而得出與測試模塊包含器件類型相同的芯片中模塊的失效原因。采用此種方法可以有效解決芯片中模塊難以通過測試程序定位失效位置從而無法判定其失效原因的問題。

圖1為本發(fā)明芯片中模塊的失效原因的判定方法的示意圖；圖2為本發(fā)明芯片中模塊的失效原因的判定方法的實施例中芯片所在晶圓的示意圖；圖3為圖2局部放大示意圖；圖4為圖2局部放大另ー示意圖。
具體實施方式`為有效解決芯片中模塊難以通過測試程序定位失效位置從而無法判定其失效原因的問題，本實施例提出了一種芯片中模塊的失效原因的判定方法。請參閱圖1，芯片中模塊的失效原因的判定方法包括步驟S210 :在芯片所在的晶圓上設(shè)置可定位性測試的測試模塊，且測試模塊包含的器件類型與芯片中模塊包含的器件類型相同。同時參閱圖2，此步驟S210的目的是在芯片所在的晶圓10上安放可進行定位性測試的測試模塊1012。為使測試模塊1012能反映芯片1011中模塊存在的失效問題，因此測試模塊1012與芯片1011中模塊包含的器件類型相同，保證了測試模塊1012和芯片1011中模塊的エ藝步驟相同，測試模塊1012能代表芯片1011中模塊反映制作エ藝存在的問題。由于測試模塊1012可進行失效位置的定位性測試，因此其面積可能相對普通的擺放在晶圓切割道上的監(jiān)測模塊面積要大。因此，該測試模塊1012位于晶圓10上用于設(shè)置芯片的位置，即晶圓10上切割道以外的位置。如圖2所示，芯片所在的晶圓10上設(shè)有若干組芯片框101。芯片框101是光罩在晶圓10上曝光一次的圖案。請參閱圖3和圖4，芯片框101內(nèi)設(shè)有芯片1011和測試模塊1012。根據(jù)實際芯片中模塊可能失效的原因，包含若干芯片1011的芯片框101可能會設(shè)計成如圖3所示的包含ー個測試模塊1012，或者設(shè)計成如圖4所示包含ー個以上的測試模塊1012。若芯片1011的尺寸很大，那么芯片框101也可以只包含一個芯片1011，所以芯片框101包含的芯片1011的數(shù)目視芯片1011實際尺寸而定。為使測試模塊1012能更準(zhǔn)確反映芯片中模塊失效可能是由于某一特定尺寸器件導(dǎo)致，因此要求步驟S210中最好測試模塊和芯片中模塊包含的同類型器件尺寸相同。芯片中模塊的失效原因的判定方法還包括如圖1所示的步驟S220 :對測試模塊進行測試，以此定位測試模塊的失效位置。以邏輯芯片為例，邏輯芯片通常都包含有存儲模塊。邏輯芯片的良率測試程式通常只能對此種存儲模塊的整體功能進行測試，而其它類型的芯片，例如DRAM或者閃存，均可有效定位其存儲單元失效位置。因此，當(dāng)應(yīng)用于判定邏輯芯片中存儲模塊失效原因吋，測試模塊選用結(jié)構(gòu)簡單的可進行定位性測試的SRAM模塊。請參閱圖3，當(dāng)邏輯芯片1011中存儲模塊失效時，若是エ藝上的制作問題，與存儲模塊包含器件類型相同的SRAM模塊1012也會失效。因此，通過定位性測試程序測試SRAM模塊1012，可定位SRAM模塊1012的失效位置的定位。當(dāng)邏輯芯片1011中存儲模塊失效時，若是某ー特定尺寸器件的問題，包含與存儲模塊包含的同類型尺寸相同器件的SRAM也會出現(xiàn)相應(yīng)的失效。因此，通過定位性測試程序測試SRAM模塊1012，可定位SRAM模塊1012的失效位置的定位。
芯片中模塊的失效原因的判定方法還包括如圖1所示的步驟S230 :判定測試模塊的失效位置的失效原因得出芯片中模塊的失效原因。由步驟S220定位出的SRAM模塊1012中具體的失效位置進行失效分析，查找失效原因。若SRAM模塊1012失效原因是由于制作エ藝造成，那么與SRAM模塊1012包含相同器件類型的邏輯芯片1011中的存儲模塊的失效也是由于同樣的制作エ藝造成。若SRAM模塊1012失效原因是由于某一特定尺寸的器件造成，與SRAM模塊1012包含相同尺寸的同種器件的邏輯芯片1011中的存儲模塊也會出現(xiàn)相應(yīng)的失效問題。本芯片中模塊的失效原因的判定方法實施例中，以邏輯芯片中的存儲模塊失效原因的判定為例，增設(shè)與存儲模塊功能相似、器件類型相同、同類型器件尺寸相同、可進行定位性測試的SRAM模塊。邏輯芯片中存儲模塊失效時直接定位性測試增設(shè)的可表征存儲模塊的SRAM模塊，定位測試SRAM模塊失效位置，分析SRAM失效位置的失效原因而得出邏輯芯片中存儲模塊的失效原因。在芯片中模塊的失效原因的判定方法的其他實施例中，芯片可以是其他類型的芯片，芯片中的模塊也可以是其它功能性模塊，只要增設(shè)的可進行定位性測試的測試模塊功能與芯片中待判定失效原因的模塊相似，器件類型相同的前提下最好同類型器件尺寸相同，測試測試模塊，找出測試模塊的失效原因均可得出芯片中待判定失效原因的模塊的失效原因。本實施例通過在芯片所在的晶圓上增設(shè)與芯片中無法定位失效位置的模塊包含的器件類型相同的測試模塊，對該測試模塊進行定位性測試，定位出測試模塊的失效位置。由測試模塊失效位置的失效原因得出芯片中模塊的失效原因。因此，本發(fā)明提供的芯片中模塊的失效原因的判定方法可解決芯片中模塊難以通過測試程序定位失效位置從而無法判定其失效原因的問題。本發(fā)明提供的芯片中模塊失效原因的判定方法可運用于早期該芯片的導(dǎo)入過程中。對于芯片中重要的模塊，且模塊整體功能失效而又無法定位失效位置吋，加入與芯片模塊中包含器件類型和尺寸相同、功能相似和可進行定位性測試的測試模塊。由于測試模塊通過定位性測試可很容易定位失效位置而找到失效原因而得到芯片中模塊失效原因。此種方法可有效縮短芯片導(dǎo)入時遇到的問題的分析與解決的時間，對芯片的成品率短期內(nèi)的提高起到重要的作用。本發(fā)明針對上述芯片中模塊失效原因的判定方法實施例，提供了一種晶圓結(jié)構(gòu)。本實施例的晶圓結(jié)構(gòu)，可應(yīng)用于上述芯片中模塊失效原因的判定方法中。如圖2所示，晶圓10結(jié)構(gòu)包括若干組芯片框101。晶圓10包括分布于如圖3和圖4所示芯片框101內(nèi)和圖2所示芯片框101之間的切割道102。芯片框101包括芯片1011和測試模塊1012。芯片框101實際上是光罩一次曝在晶圓上的尺寸。芯片框101包含的芯片1011的數(shù)目和測試模塊1012的數(shù)目直接由光罩上包含的芯片1011和測試模塊1012數(shù)目決定。芯片框101可設(shè)計成如圖3所示，ー個芯片框101內(nèi)僅包含ー個測試模塊1012，或者被設(shè)計成如圖4所示，一個芯片框101內(nèi)包含多個測試模塊1012。測試模塊1012包含的器件類型與芯片1011中模塊包含的器件類型相同。測試模塊1012位于晶圓10的切割道102以外的位置。在晶圓結(jié)構(gòu)實施例中，為讓測試模塊1012更準(zhǔn)確地反映芯片1011中模塊的失效原因，測試模塊1012與芯片1011中模塊包含的同類型的器件尺寸相同。對應(yīng)于上述芯片中模塊失效原因的判定方法的實施例，在晶圓結(jié)構(gòu)實施例中，該芯片1011為邏輯類型芯片，芯片中模塊為邏輯芯片中存儲模塊，測試模塊為SRAM模塊。以上實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu) 思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.芯片中模塊的失效原因的判定方法，其特征在于，包括以下步驟 在所述芯片所在的晶圓上設(shè)置可定位性測試的測試模塊，且所述測試模塊包含的器件類型與所述芯片中模塊包含的器件類型相同； 對所述測試模塊進行測試，以此定位所述測試模塊的失效位置； 判定測試模塊的失效位置的失效原因得出所述芯片中模塊的失效原因。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片中模塊的失效原因的判定方法，其特征在于，將所述測試模塊設(shè)于所述晶圓的切割道以外的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的芯片中模塊的失效原因的判定方法，其特征在于，在所述芯片所在的晶圓上設(shè)置若干組芯片框，在所述芯片框內(nèi)設(shè)置所述芯片和對應(yīng)的測試模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片中模塊的失效原因的判定方法，其特征在于，所述測試模塊與所述芯片中模塊包含的同類型的器件尺寸相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片中模塊的失效原因的判定方法，其特征在于，所述芯片為邏輯類型芯片，所述芯片中模塊為存儲模塊，所述測試模塊為可定位性測試的SRAM模塊。
6.一種晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述晶圓結(jié)構(gòu)包括若干組芯片框、分布于芯片框內(nèi)和芯片框之間的切割道；所述芯片框內(nèi)設(shè)有芯片和測試模塊；所述測試模塊包含的器件類型與所述芯片中模塊包含的器件類型相同；所述測試模塊位于所述晶圓的切割道以外的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述測試模塊與所述芯片中模塊包含的同類型的器件尺寸相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述芯片為邏輯類型芯片，所述芯片中模塊為存儲模塊，所述測試模塊為可定位性測試的SRAM模塊。
全文摘要
芯片中模塊的失效原因的判定方法包括以下步驟在芯片所在的晶圓上設(shè)置可定位性測試的測試模塊，且測試模塊包含的器件類型與芯片中模塊包含的器件類型相同；對測試模塊進行測試，以此定位測試模塊的失效位置；判定測試模塊的失效位置的失效原因得出芯片中模塊的失效原因。晶圓結(jié)構(gòu)，可應(yīng)用于上述芯片中模塊的失效原因的判定方法，它包括若干組芯片框、分布于芯片框內(nèi)和芯片框之間的切割道；芯片框內(nèi)設(shè)有芯片和測試模塊；測試模塊包含的器件類型與芯片中模塊包含的器件類型相同；測試模塊位于晶圓的切割道以外的位置。本發(fā)明提供的芯片中模塊的失效原因的判定方法可解決芯片中模塊難以通過測試程序定位失效位置從而無法判定其失效原因的問題。
文檔編號G01R31/26GK103035617SQ20111030242
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者趙志勇, 楊兆宇, 謝寶強, 許宗能 申請人:無錫華潤上華科技有限公司