发明名称 晶圆、半导体元件和电路板之导线与介电材料结构失效的检测装置与方法
摘要 一种导线与介电材料结构失效的检测方法,可以对一晶圆、半导体元件或是电路板进行检测,并且此导线与介电材料结构中,至少具有由导线和介电材料所形成之一第一内部电容和一第二内部电容。本发明所提供的检测方法,包括提供一第一外部电容和一第二外部电容,并且第一外部电容和第二外部电容之间的比值,会等于第一内部电容与第二内部电容之间的比值。接着,将第一外部电容、第二外部电容、第一内部电容和第二内部电容设计为一电桥电路。然后施加一偏压至此电桥电路,并且依据此电桥电路内之电压,来判断导线与介电材料之间是否有缺陷。
申请公布号 TWI296719 申请公布日期 2008.05.11
申请号 TW095100433 申请日期 2006.01.05
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 廖锡卿;谭瑞敏;黄 达;许永昱;郑智元
分类号 G01R31/28(2006.01) 主分类号 G01R31/28(2006.01)
代理机构 代理人 詹铭文 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1;萧锡清 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1
主权项 1.一种导线与介电材料结构失效的检测装置,其中 该些导线和该介电层材料至少形成一第一内部电 容和一第二内部电容,且该第一内部电容之一端与 该第二内部电容之一端互相电性连接,而该检测装 置包括: 一第一外部电容,与该第一内部电容未电性连接该 第二内部电容的一端互相电性连接; 一第二外部电容,分别电性连接该第一外部电容和 该第二内部电容,以使该第一内部电容、该第二内 部电容、该第一外部电容和该第二外部电容形成 一电桥电路,其中该第一外部电容和该第二外部电 容之比値,等于该第一内部电容与该第二内部电容 之预设比値; 一电源供应器,具有一正极端和一负极端,分别电 性连接至该第一内部电容与该第一外部电容所电 性连接之节点,以及该第二内部电容与该第二外部 电容所电性连接之节点;以及 一电压计,用以量测该第一外部电容和该第二外部 电容所电性连接之节点,与该第一内部电容和该第 二内部电容所电性连接之节点二者之间的电位差 。 2.如申请专利范围第1项所述之导线与介电材料结 构失效的检测装置,其中该导线的材料包括铜。 3.如申请专利范围第1项所述之导线与介电材料结 构失效的检测装置,其中该介电材料为低介电常数 材料。 4.如申请专利范围第1项所述之导线与介电材料结 构失效的检测装置,系适用于一半导体元件。 5.如申请专利范围第1项所述之导线与介电材料结 构失效的检测装置,系适用于一电路板。 6.如申请专利范围第1项所述之导线与介电材料结 构失效的检测装置,系适用于一晶圆。 7.一种导线与介电材料结构失效的检测方法,其中 该些导线和该介电层材料至少形成一第一内部电 容和一第二内部电容,而该检测方法包括下列步骤 : 提供一第一外部电容和一第二外部电容,且该第一 外部电容和该第二外部电容之间的比値,等于该第 一内部电容与该第二内部电容之间的预设比値; 将该第一外部电容、该第二外部电容、该第一内 部电容和该第二内部电容设计为一电桥电路; 施加一偏压至该电桥电路;以及 依据该电桥电路内之电压,来判断该些导线与该介 电材料之间是否有缺陷。 8.如申请专利范围第7项所述之导线与介电材料结 构失效的检测方法,其中判断该些导线与该介电材 料之间是否有缺陷之步骤,包括下列步骤; 当该电桥电路内之电压等于一特征电压时,则判断 该些导线与该介电材料之间没有缺陷;以及 当该电桥电路内之电压不等于该特征电压时,则判 断该些导线与该介电材料有缺陷。 9.如申请专利范围第8项所述之导线与介电材料结 构失效的检测方法,其中该特征电压等于0。 10.如申请专利范围第7项所述之导线与介电材料结 构失效的检测方法,其中组成该电桥电路之步骤, 包括下列步骤: 将该第一内部电容之一端,与该第二内部电容之一 端彼此互相电性连接; 将该第一内部电容未电性连接该第二内部电容之 一端与该第一外部电容之一端; 将该第一外部电容未电性连接该第一内部电容之 一端与该第二外部电容之一端彼此互相电性连接; 以及 将该第二外部电容未电性连接该第一外部电容之 一端与该第二内部电容之一端彼此互相电性连接; 以及 施加一直流电压至该第一内部电容与该第一外部 电容,以及该第二内部电容与该第二外部电容所电 性连接之节点之间。 11.如申请专利范围第7项所述之导线与介电材料结 构失效的检测方法,其中施加该偏压至该电桥电路 之步骤,包括将该偏压施加在该第一内部电容与该 第一外部电容所电性连接之节点,以及该第二内部 电容与该第二外部电容所电性连接之节点上。 12.如申请专利范围第7项所述之导线与介电材料结 构失效的检测方法,其中量测该电桥电路内之电压 的步骤,包括量测该第一内部电容与该第二内部电 容,以及该第一外部电容与该第二外部电容所电性 连接之节点之间的电压差。 13.如申请专利范围第7项所述之导线与介电材料结 构失效的检测方法,其中该介电材料包括低介电常 数材料。 14.如申请专利范围第7项所述之导线与介电材料结 构失效的检测方法,其中该导线包括铜。 图式简单说明: 图1绘示了一种习知之晶片上内接式制程参数的检 测方法之示意图。 图2A绘示一种由导线与介电材料所形成之结构的 图。 图2B绘示图2A之结构的剖面图。 图2C绘示一种导线与介电材料失效的示意图。 图2D绘示另一种导线与介电材料失效的示意图。 图3绘示依照本发明之一较佳实施例的一种导线与 介电材料所形成之结构与检测装置之连接关系的 示意图。 图4绘示依照本发明之一较佳实施例的一种导线与 介电材料结构失效之检测方法的步骤流程图。 图5绘示图3之检测电路与内部电容的等效电路图 。
地址 新竹县竹东镇中兴路4段195号