技術領域

在電子設備中，集成電路(又稱IC、芯片或微芯片)是典型地由半導體器件和/或無源部件構成的小型電子電路。集成電路被用在當今使用的幾乎所有電子設備中并且徹底改變了電子世界。集成電路的低成本生產使得計算機、蜂窩電話和其他數字家電作為現代社會不可分割的一部分成為可能。

背景技術

由于IC上的半導體器件的特征尺寸(feature?size)小，所以在制造過程期間保持極其嚴格公差(tight?tolerance)是關鍵性的。例如，采取大的長度以確保電介質層，諸如晶體管中的柵極氧化物或片上電容器的板(plate，極板)之間的電介質，具有均勻的厚度和導電率。這些電介質層中的缺陷和瑕疵可導致器件不能像計劃的那樣在預定工作范圍上工作，或者甚至可導致器件故障。例如，弱污點、局部污染、多余殘留、等離子增強處理步驟導致的預損傷等等會不利地影響電介質層并最終降低器件的壽命。

在保持電介質層(特別是柵極氧化物)均勻的嘗試中，在傳統制造工藝中在各個點處執行高電壓測試。這些測試的目的是通過異常器件操作或器件故障來識別任何電介質層缺陷。如果發現電介質缺陷，工程師就研究制造工藝以識別該缺陷的根本原因，所以可盡快地進行補救。

然而，令人遺憾的是，即使不是不可能，但直到現在對有缺陷的電介質的直接物理故障分析還是困難的，因為傳統的高電壓測試通過破壞電介質層的物理結構而導致器件故障。例如，在很多情況下高電壓測試導致器件上電流熱散逸(thermal?runaway)，其熔化了電介質和其他附近區域。因此，直到現在，對有缺陷的器件及其電介質(例如，識別化學污染或微裂紋的存在)進行物理分析還是困難的或不可能的，因為由于災變性故障，原器件結構被改變了。

發明內容

根據本發明的一個實施方式，提供了一種方法，包括：將偏壓施加到被測器件以從被測器件生成應力誘導漏電流(SILC)；分析SILC以識別預災變SILC情況，在預災變SILC情況之后預期被測器件的電介質災難性地故障；在預災變SILC情況已被識別之后移除偏壓以防止電介質的災變性故障。

根據本發明的另一實施方式，提供了一種方法，包括：將偏壓施加到包含電介質層的被測器件，以通過電介質層生成應力誘導漏電流(SILC)；識別SILC的基數電平；在基數電平已被識別之后確定SILC的增加量；以及將SILC的增加量與預定閾值進行比較以識別預災變SILC情況。

根據本發明的再一實施方式，提供了一種測試設備，包括：電流至電壓轉換器，耦接至被測器件，其中被測器件包括電介質層；處理器，耦接至該電流至電壓轉換器；以及存儲器，存儲處理器要執行的操作指令從而引起電流至電壓轉換器的操作變化，其中，存儲在存儲器中的指令是可操作的以使電流至電壓轉換器將偏壓施加到被測器件而從被測器件生成應力誘導漏電流(SILC)，并且分析SILC以識別預災變SILC情況，在該情況之后預計被測器件的電介質災難性地故障。

附圖說明

圖1是描繪了根據一些實施方式的方法的流程圖。

圖2是示出了根據一些實施方式的測試設備的框圖。

圖3A至圖3B示出了能夠置于圖2的測試設備的測試下的示例性器件；

圖4是示出隨時間的一系列應力誘導漏電流的波形圖；

圖5是示出隨時間的一系列應力誘導漏電流的另一個波形圖，并且其呈現出預災變、應力誘導漏電流情況。

圖6是描繪了根據一些實施方式的方法的流程圖。

具體實施方式

現在參照附圖描述所要求的主題，附圖中相同的參考標號通篇用于指示相同的元件。在下面的描述中，為了說明，闡述了許多具體細節以提供對所要求主題的透徹理解。然而，在沒有這些具體細節的情況下顯然也可實現所要求的主題。

本文公開的技術施加應力于電介質層，直到檢測出預災變、應力誘導漏電流(SILC)情況。當檢測到預災變SILC情況時，應力被移除以防止電介質和其關聯器件的災變性故障。因為這些技術防止電介質層的災變性故障，所以工程師可以進行器件的物理故障分析，現在該器件由于預災變SILC情況的檢測而知曉具有某種類型的缺陷。這樣，本文公開的技術允許工程師更快地確定缺陷的根本原因，使得產量可以保持在最佳水平。