CN107544012A - 多通道显微镜半导体综合测试系统 - Google Patents

多通道显微镜半导体综合测试系统 Download PDF

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CN107544012A CN201610469520.6A CN201610469520A CN107544012A CN 107544012 A CN107544012 A CN 107544012A CN 201610469520 A CN201610469520 A CN 201610469520A CN 107544012 A CN107544012 A CN 107544012A
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Inventor
陆宇
张佩佩
程玉华
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Shanghai Research Institute of Microelectronics of Peking University
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Abstract

本发明提出一种多通道显微镜半导体综合测试系统，是将红外发光显微技术（EMMI）、激光束诱导电阻率变化测试技术（OBIRCH）、微探针检测技术、扫描电子显微镜技术（SEM）结合在一起形成一种多通道显微镜半导体综合测试系统。利用OBIRCH方法，可以有效地对电路中缺陷定位，如线条中的空洞、通孔下的空洞、通孔底部高阻区等；也能有效的检测短路或漏电，是发光显微技术的有力补充；微探针检测技术是以微探针快捷方便地获取IC内部电参数值，如工作点电压、电流、伏安特性曲线等。本系统可进行多种失效测试技术，减少测试设备，测试步骤少，操作简单、方便。

Description

多通道显微镜半导体综合测试系统
技术领域
本发明涉及集成电路测试领域，尤其涉及多通道显微镜半导体综合测试系统。
背景技术
随着超大规模集成电路(VLSI)的发展，半导体芯片中元器件的特征尺寸越来越小，已经进入了深亚微米时代。集成电路的应用十分广泛，集成电路向着更小工艺尺寸，更高集成度方向发展，集成电路失效分析扮演着越来越重要的角色。一块芯片上集成的器件可达几千万，要想找到失效器件实属大海捞针，因此进行集成电路失效分析必须具备先进、准确的技术和设备。失效分析就是判断失效模式，查找失效原因，弄清失效机理，并且预防类似失效情况再次发生。集成电路失效分析在提高集成电路的可靠性方面有着至关重要的作用，对集成电路进行失效分析可以促进企业纠正设计、实验和生产过程中的问题，实施控制和改进措施，防止和减少同样的失效模式和失效机理重复出现，预防同类失效现象再次发生。
目前，现有的失效分析技术：红外发光显微技术（Emission Microscopy，EMMI）、激光束诱导电阻率变化测试（Optical Beam Induced Resistance Change，OBIRCH）、微探针检测技术、扫描电子显微镜（Scanning Electronic Microscopy，SEM）等，都是单个分开的测试技术。在测试过程中，要完成整个失效分析测试，需要多台测试设备，测试步骤多、操作复杂。
发明内容
为了解决上述问题，本专利提出了一种多通道显微镜半导体综合测试系统，本发明采用的技术方案是：将红外发光显微技术、激光束诱导电阻率变化测试技术、微探针检测技术、扫描电子显微镜技术结合在一起形成一种多通道显微镜半导体综合测试系统。
本发明的有益效果是：形成的多通道显微镜半导体综合测试系统，一台测试设备可进行多种失效测试技术，减少测试设备，测试步骤少，操作简单、方便。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是多通道显微镜半导体综合测试系统结构示意图。
图中1.红外发光显微技术，2.激光束诱导电阻率变化测试，3.扫描电子显微镜 ，4.微探针检测探针，5.测试机台，6.测试芯片。
具体实施方式
在图1中，EMMI（1）具有非破坏性和快速精准定位的特性，它使用光子探测器来检测产生光电效应的区域。由于在硅片上发生损坏的部位，通常会发生不断增长的电子-空穴再结合而产生强烈的光子辐射。因而这些区域可以通过EMMI（1）检测到；OBIRCH（2）技术是利用激光束感应材料电阻变化的测试技术，对不同材料经激光束扫描可测得不同的材料阻值的变化；对于同一种材料若材料由于某种因素导致性变后，同样也可测得这一种材质电阻率的变化。我们就是借助于这一方法来探测金属布线内部的那些可靠性隐患；SEM（3）是一种高分辨率的微观仪器，是由扫描系统和信号检测放大系统组成，原理是利用聚焦的电子束轰击器件表面从而产生许多电子信号，将这些电子信号放大作为调制信号，连接荧光屏便可得到器件表面的信号；微探针检测（4）技术是以微探针快捷方便地获取IC内部电参数值，如工作点电压、电流、伏安特性曲线等。在测试过程中，将待测芯片（6）放在测试机台（5）里边，然后进行每一项的失效分析测试。

Claims (6)

1.多通道显微镜半导体综合测试系统，其特征在于，是将红外发光显微技术（1）、激光束诱导电阻率变化测试（2）、微探针检测（4）、扫描电子显微镜（3）结合在一起的一种多通道显微镜半导体综合测试系统。
2.根据权利要求1所述的多通道显微镜半导体综合测试系统，其特征在于，可单独进行红外发光显微技术（1）测试。
3.根据权利要求1所述的多通道显微镜半导体综合测试系统，其特征在于，可单独进行激光束诱导电阻率变化测试（2）。
4.根据权利要求1所述的多通道显微镜半导体综合测试系统，其特征在于，可单独进行微探针检测（4）。
5.根据权利要求1所述的多通道显微镜半导体综合测试系统，其特征在于，可单独进行扫描电子显微镜（3）测试。
6.根据权利要求1所述的多通道显微镜半导体综合测试系统，其特征在于，可同时进行红外发光显微技术（1）、激光束诱导电阻率变化测试（2）、微探针检测（4）、扫描电子显微镜（3）测试。
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