p測試并不可行。而根據(jù)JEDEC標準，可以按對應的擊穿電壓的值，把柵氧化層完整性測試的樣品歸類為A、B、C不同模式，作為判斷樣品失效的標準，其中模式C(mode C)失效是正常失效，表明該樣品的柵氧化層完整、無缺陷，模式A、B(mode A，mode B)失效說明樣品有柵氧化層缺陷、厚度均勻性等問題。顯然，在根據(jù)檢測結(jié)果評判樣品是否通過柵氧化層完整性測試時，可以主要看是否達到mode A或mode B的目標數(shù)據(jù)。因此，本發(fā)明的測試方法不同于常規(guī)的Vramp測試，而是分別量測量產(chǎn)品樣本mode A和modeB這兩種預定失效模式電壓下的柵電流值(例如對應mode A的電壓規(guī)格VmodeA (即圖1中的mode A Vspec)下的電流值為Ia = Ig@Vm()deA，對應mode B的電壓規(guī)格VmodeB(即圖1中的mode B Vspec)下的電流值為Ib = IgWnrodeB)，將測得的柵電流值和電流標準(Ispec)比對判定是屬于mode A和mode B中的哪種失效模式，由此可以根據(jù)樣本失效數(shù)量，判斷本次測試是否達到mode A或mode B的目標數(shù)據(jù)，評斷出當前工藝是否存在柵氧化層完整性問題。
[0041]為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的說明，然而，本發(fā)明可以用不同的形式實現(xiàn)，不應只是局限在所述的實施例。
[0042]請參考圖4，本發(fā)明提出一種在線監(jiān)控柵氧化層完整性的方法，包括:
[0043]SI，根據(jù)設定的采樣頻率以及缺陷密度規(guī)格，獲得用于監(jiān)控分析的最小采樣數(shù)量;
[0044]S2，選取大于或等于所述最小采樣數(shù)量的量產(chǎn)品作為用于監(jiān)控分析的量產(chǎn)品樣本，所述量產(chǎn)品本的切割道上設置有GOI測試結(jié)構(gòu)；
[0045]S3，按照所述采樣頻率從每個量產(chǎn)品樣本上選取GOI測試結(jié)構(gòu)，對每個GOI測試結(jié)構(gòu)施加預定失效模式的電壓，分別量測出每個GOI測試結(jié)構(gòu)在預定失效模式的電壓下的柵電流值；
[0046]S4,將量測出的所有柵電流值與電流標準比對，評估所述量產(chǎn)品樣本所在的當前工藝是否存在柵氧化層完整性問題。
[0047]在步驟SI中，用于作為測量結(jié)果比較基準的mode A和mode B的目標數(shù)據(jù)可以是相同的，也可以是不同的。目標數(shù)據(jù)可以是樣品失效數(shù)量(失效點數(shù))或者缺陷密度。以缺陷密度作為評估式所用的目標數(shù)據(jù)，依據(jù)公式N*ATEST>-ln(l-0.95)/?/?,獲得監(jiān)控分析的最小采樣數(shù)量，其中，N是采樣數(shù)量，Atest是每個GOI測試結(jié)構(gòu)的面積Atl是缺陷密度規(guī)格，K為采樣頻率，依據(jù)上述公式可以計算出在特定的缺陷密度規(guī)格下，需要收集多少片量產(chǎn)品的數(shù)據(jù)才允許失效I顆GOI測試結(jié)構(gòu)具體如下:設定采樣頻率K與WAT測試量產(chǎn)品的采樣頻率相同，例如每批次每片量產(chǎn)品上面選取9點，K = 9，即表示從每片量產(chǎn)品樣本中選取9個GOI測試結(jié)構(gòu)(實際上為9個測試用MOS芯片結(jié)構(gòu))進行測試，假設單顆樣品面積(通常指I個GOI測試結(jié)構(gòu)中柵氧化層面積)為11880 μπι2，由于mode B失效規(guī)格是滿足缺陷密度規(guī)格D/1/cm2就行，也就是滿足Icm2內(nèi)沒有I個GOI測試結(jié)構(gòu)是mode B失效，這樣只需要采樣 n>-ln(l-0.95)/I/(11880^-1E+8),即 25217 顆，由于 K = 9(即 WAT 測試每片9顆die)，所以采集N = 25217 + 9 = 2802片量產(chǎn)品的數(shù)據(jù)來進行測試分析就夠了。因此當選用采樣頻率K = 9，mode B的缺陷密度規(guī)格D/1/cm2后，需選取2802片量產(chǎn)品作為測試樣本，每個量產(chǎn)品樣本上選取9個GOI測試結(jié)構(gòu)進行柵氧化層完整性測試，若發(fā)現(xiàn)有m個失效芯片，可計算得到當前被測芯片的缺陷密度為P =m/(ATEST*25217)，則可明顯看到當前被測芯片的缺陷密度與缺陷密度規(guī)格Dtl的大小。根據(jù)該測試結(jié)果，則可判斷出當前工藝是否存在柵氧化層完整性問題。需要說明的是WAT測試量產(chǎn)品的采樣頻率，不僅僅限于每片測試9個點，也可以是其他任一頻率，例如每片測試5個點、11個點等等，因此，本發(fā)明的柵氧化層完整性測試的采樣頻率也不僅僅限定于從每個量產(chǎn)品樣本上選取9個GOI測試結(jié)構(gòu)，也可以是其他頻率，例如每個量產(chǎn)品樣本上選取5個或11個GOI測試結(jié)構(gòu)，即從每個量產(chǎn)品樣本上選取的GOI測試結(jié)構(gòu)的數(shù)目不限制，所有量產(chǎn)品樣本上選取的數(shù)目GOI測試結(jié)構(gòu)的數(shù)目可以相同，也可以不同。
[0048]需要說明的是，mode A和mode B失效模式的缺陷密度規(guī)格可以相同，也可以不同，評估測試結(jié)果時，兩種失效可以分開比對，也可以加和比對，若分開比對，測量結(jié)果中modeA數(shù)據(jù)與mode A的目標數(shù)據(jù)比對(例如測試得到的mode A的實際缺陷密度與mode A的缺陷密度規(guī)格比對，或者測試得到的mode A的實際失效數(shù)量與mode A的目標失效數(shù)量比對)，mode B數(shù)據(jù)與mode B的目標數(shù)據(jù)比對；加和比對時，測量結(jié)果中J = mode A數(shù)據(jù)+mode B數(shù)據(jù)與J0= mode A的目標數(shù)據(jù)+mode B的目標數(shù)據(jù)比對(例如測試得到的modeA的實際缺陷密度、測試得到的mode B的實際缺陷密度的和，與mode A的缺陷密度規(guī)格、mode B的缺陷密度規(guī)格的和比對，或者測試得到的mode A和mode B總的實際失效數(shù)量與mode A和mode B總的目標失效數(shù)量比對)。顯然，由于mode A和mode B失效模式的缺陷密度規(guī)格可以相同，也可以不同，所以監(jiān)控分析的mode A和mode B失效模式的最小采樣數(shù)量可以不同，也可以相同。
[0049]在步驟S2中，首先，本發(fā)明的量產(chǎn)品的每個單元里，一部分面積是產(chǎn)品的功能模塊，另一部分面積是專門供測試用的模塊。GOI測試結(jié)構(gòu)不需要設計很大面積，體積小，可以被放在產(chǎn)品功能模塊間的切割道上，以能夠放下的最大面積為原則設計，以有利提高測試精確性。測試結(jié)束后，量產(chǎn)品在切片封裝的過程中，GOI測試結(jié)構(gòu)所占的面積也會被切斷，一定程度上提高了量產(chǎn)品的面積利用率。其次，本步驟要選取大于或等于所述最小采樣數(shù)量N的量產(chǎn)品作為用于監(jiān)控分析的量產(chǎn)品樣本。
[0050]在步驟S3中，按照WAT測試量產(chǎn)品的采樣頻率進行測試，即在每個量產(chǎn)品切割道上選取9個合適的GOI測試結(jié)構(gòu)，分別量測每個GOI測試結(jié)構(gòu)在mode A和mode B失效模式電壓下的柵電流值(la = IgiVmodeA, Ib = IgiVmodeB)。由于這樣的加電壓量電流的測試簡單而且速度很快，大大縮短了測試時間?？紤]到樣品(G0I測試結(jié)構(gòu))加瞬間電壓的脈沖影響，對每個GOI測試結(jié)構(gòu)施加測試電壓后，可以等待一定短時間(ms級)的穩(wěn)定，再量測出該GOI測試結(jié)構(gòu)在所述電壓下的柵電流值，以提高量測準確性。
[0051]在步驟S4中，將量測到的所有柵電流值la、Ib與電流標準Ispec (比如Ispec =0.1毫安)比對，以判定每個GOI測試結(jié)構(gòu)是屬于mode A、mode B、mode C哪種失效模式。比較直觀的做法是繪制如圖4所示的mode A和mode B失效模式電壓下柵電流分布圖，可以看到分別在mode A和mode B失效模式下失效的樣品(G0I測試結(jié)構(gòu))，圖中左側(cè)有兩個mode B失效點(圖4左側(cè)的2個黑色方塊)和I個mode A失效點(圖4左側(cè)的I個灰色原點)，由此確定量產(chǎn)品樣本中的mode A和mode B失效模式的失效數(shù)量。
[0052]進一步的，評估所述量產(chǎn)品樣本所在的當前工藝是否存在柵氧化層完整性問題，包括:
[0053]若量產(chǎn)品樣本中的失效數(shù)量小于或等于目標失效數(shù)量，則確定所述量產(chǎn)品樣本所在的當前工藝不存在柵氧化層完整性問題，繼續(xù)按照所述當前工藝的參數(shù)設置進行量產(chǎn)品生產(chǎn)，例如mode A的目標失效數(shù)量為2，mode A的目標失效數(shù)量為3，則根據(jù)圖4所示的測試結(jié)果可以確定所述量產(chǎn)品樣本所在的當前工藝不存在柵氧化層完整性問題，繼續(xù)按照所述當前工藝的參數(shù)設置進行量產(chǎn)品生產(chǎn)；
[0054]若量產(chǎn)品樣本中的失效數(shù)量大于目標失效數(shù)量，則確定所述量產(chǎn)品樣本所在的當前工藝存在柵氧化層完整性問題，調(diào)整并改善所述當前工藝的參數(shù)設置后繼續(xù)進行量產(chǎn)品生產(chǎn)。
[0055]進一步的，評估所述量產(chǎn)品樣本所在的當前工藝是否存在柵氧化層完整性問題，包括:
[0056]根據(jù)量產(chǎn)品樣本中的失效數(shù)量，獲得量產(chǎn)品樣本的缺陷密度，如圖4所示，發(fā)現(xiàn)有2個mode B失效芯片、I個mode A失效芯片，可計算得到當前量產(chǎn)品樣本的缺陷密度為D=(1+2)/( (11880 +1E+8) *25217) = I/cm2；
[0057]將量產(chǎn)品樣本的缺陷密度與所述缺陷密度規(guī)格Dcittrtal進行比較，例如缺陷密度規(guī)格 D0total= D 0modeA+D0modeB = (?.5+1) /CHl 2;
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