CN114514431B - 光电波形分析过程 - Google Patents

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Abstract

可重构光学探针用于测量来自被测装置的信号。所述可重构光学探针被定位在所述被测装置的单元内的目标探针位置处。所述单元包括待测量的目标网络和多个非目标网络。将测试图案应用于所述单元,并且作为响应,获得激光探针(LP)波形。通过以下方式从所述LP波形提取目标网络波形:i)配置所述可重构光学探针以产生环状光束,所述环状光束在所述环状光束的中心具有相对低强度区域;(ii)在将所述相对低强度区域应用于所述目标网络的情况下,在所述目标探针位置处将所述测试图案再次应用于所述单元,并且作为响应,获得串扰LP波形;(iii)对所述串扰LP波形进行归一化;以及(iv)通过从所述LP波形减去所述归一化的串扰LP波形来确定目标网络波形。

Description

光电波形分析过程
背景技术
集成电路会因各种原因而出现电路故障。举例来说,制造过程中的问题能导致电路无法正常运行的缺陷。集成电路在交付给客户之前在制造工厂进行测试以确保其正常运行。然而,由于无法测试集成电路中的每个电路节点,集成电路会具有在制造测试期间未发现的缺陷。此外,集成电路可以在工厂正常运行,但随后在放置在出售给最终用户的更大产品中时出现故障。随后的故障可能由电路随着时间的推移而退化、引起裂缝和空隙的机械应力和来自移动离子的化学污染导致。当故障发生时,无论是由于集成电路的制造工艺、设计、可靠性还是使用不当,都需要隔离故障,并且确定故障源以便采取纠正措施。
集成电路工程师通常确定发生故障的操作,然后识别导致故障的电路元件。测试程序通常可用于识别操作。然而,隔离实际发生故障的电路要困难得多。从历史上看,工程师去除了覆盖芯片的钝化层,并且在裸露的金属上放置微小的针,然后是电子束,以捕捉信号并且将捕捉到的信号与预期结果进行比较。然而,随着倒装芯片技术的出现和集成电路制造技术的进步,电路特征变得太小而无法使用机械探针,导致工程师采用激光探测。
使用激光探测,也被称为光学探测或电光探测,激光源聚焦在集成电路的单个节点上,反射激光的特性表明所述节点的电压随时间的变化。典型的激光探测使用可见光或红外辐射,从背面,即非活动表面,来探测芯片。这种技术允许探测分辨率低至约200纳米(nm)。然而,随着最小晶体管几何尺寸缩小到小得多的尺寸,例如16nm和14nm,使用激光探测来辨别单个晶体管的操作变得困难,尤其是在其他有源晶体管附近。
解决这些问题的一种已知技术是使用较短波长的光,例如可见光谱中的光,从背面来探测集成电路管芯,尽管硅在可见光谱中具有高吸收性。虽然所述技术实现更好的分辨率,但这种技术会产生其他问题。首先,所述技术需要将集成电路管芯减薄到5微米(μm)以下,以克服通过衬底吸收造成的信号损失,从而难以分析故障。这个过程增加了由减薄管芯造成的损坏的风险,并且影响有源电路中的散热。其次,由于波长减小,光本身可以改变电路的行为。因此,这种技术已被证明是不充分的。
附图说明
图1图示使用现有技术中已知的技术来探测的集成电路的横截面;
图2以框图形式图示根据一些实施方案的激光探测系统;
图3图示具有串扰装置的集成电路300的一部分的背面视图。
图4示出利用根据一些实施方案的图2的激光探测系统执行的激光探针测量过程的流程图;
图5利用波形源的图形描述示出图示LP波形采集过程的波形图;
图6利用波形源的图形描述示出图示串扰LP波形采集过程的波形图;
图7示出基于图5和图6的波形的目标网络波形的波形图;并且
图8以透视图图示根据一些实施方案的螺旋相位板光学角动量(OAM)调制器。
在以下描述中,不同附图中使用的相同的附图标记来指示类似或相同的项目。除非另有说明,否则词语“耦合的”及其相关联的动词形式包括通过本领域已知的方法的直接连接和间接电气连接,并且除非另有说明,否则直接连接的任何描述意味着使用合适的间接电气连接形式的替代实施方案。此外,各种部件被称为“光学(optics)”或“光学(optical)”的,但应理解这些名称并不意味着电磁信号必须在可见范围内。
具体实施方式
一种方法执行光学探针测试并且提取目标网络波形。所述方法包括将可重构光学探针定位在被测装置的单元内的目标探针位置处,所述单元包括待测量的目标网络和多个非目标网络。在所述目标探针位置处利用所述可重构光学探针将测试图案应用于所述单元,并且作为响应,获得激光探针(LP)波形。通过以下方式从所述LP波形提取目标网络波形:(i)配置所述可重构光学探针以产生环状光束,所述环状光束在所述环状光束的中心具有相对低强度区域;(ii)在将所述相对低强度区域应用于所述目标网络的情况下,在所述目标探针位置处将所述测试图案再次应用于所述单元,并且作为响应,获得串扰LP波形;(iii)对所述串扰LP波形进行归一化;以及(iv)通过从所述LP波形减去所述归一化的串扰LP波形来确定目标网络波形。
一种激光探测系统用于对具有单元的被测装置进行激光探测。所述激光探测系统包括激光源、光学系统、接收器电路和测试控制器。所述光学系统适于响应于来自所述激光源的光而在所述被测装置的可选择位置处提供可重构光学探针,接收来自所述被测装置的反射光,并且输出所述反射光。所述接收器电路接收来自所述光学系统的所述反射光,并且响应于所述反射光而提供激光探针(LP)波形。所述测试控制器包括用于接收所述LP波形的第一输入端和用于提供测量信号的输出端。所述测试控制器使得所述可重构光学探针在目标探针位置处将测试图案应用于所述被测装置,触发所述接收器电路以捕捉所述LP波形,并且使得通过以下方式从所述LP波形提取目标网络波形:(i)配置所述可重构光学探针以产生环状光束,所述环状光束在所述环状光束的中心具有相对低强度区域;(ii)在将所述相对低强度区域应用于目标网络的情况下,在所述目标探针位置处将所述测试图案再次应用于所述单元,并且作为响应,获得串扰LP波形;(iii)对所述串扰LP波形进行归一化;以及(iv)通过从所述LP波形减去所述归一化的串扰LP波形来确定目标网络波形。
一种用于激光探测系统的分析系统包括接收器电路和测试控制器。所述接收器电路包括用于接收从可重构光学探针产生的反射光的输入端、用于接收测量信号的控制输入端和用于提供所述反射光的激光探针(LP)波形的输出端。所述测试控制器包括用于接收所述LP波形的第一输入端和用于提供测量信号的输出端。所述测试控制器使得所述可重构光学探针在目标探针位置处将测试图案应用于被测装置,触发所述接收器电路以捕捉所述LP波形,并且使得通过以下方式从所述LP波形提取目标网络波形:(i)配置所述可重构光学探针以产生环状光束,所述环状光束在所述环状光束的中心具有相对低强度区域;(ii)在将所述相对低强度区域应用于目标网络的情况下,在所述目标探针位置处将所述测试图案再次应用于所述单元,并且作为响应,获得串扰LP波形;(iii)对所述串扰LP波形进行归一化;以及(iv)通过从所述LP波形减去所述归一化的串扰LP波形来确定目标网络波形。
图1图示使用现有技术中已知的技术进行探测的集成电路100的横截面。如图1所示,集成电路100具有朝向顶部的包含有源表面的正面和朝向底部的背面。集成电路100由轻掺杂p型(“p-”)衬底110形成。图1中的横截面示出集成电路100的一部分,其具有由源极部分120、栅极部分130和漏极部分140形成的金属氧化物半导体(MOS)晶体管。源极部分120具有形成晶体管源极的重掺杂n型(“n+”)扩散121、位于n+源极区域121下方的自由载流子区域122和向上延伸到形成标记为“VSS”的更负的电源电压端子的导体(图2中未示出)的金属通孔123。栅极部分130包括栅极131、栅极电介质132、自由载流子区域133、向上延伸到传导标记为“+VG”的电压的信号导体(图2中未示出)的通孔134,以及侧壁部分135和136。漏极部分140具有形成晶体管漏极的n+漏极扩散141、位于n+漏极扩散141下方的自由载流子区域142和通向传导标记为“+VD”的信号的信号导体(图1中未示出)的通孔143。集成电路100还包括位于晶体管左右端的氧化物区域150和160。氧化物区域150和160是高电阻电介质区域,将晶体管的源极和漏极区域与周围电路隔离。图1将氧化物区域150和150示出为形成在衬底110中的区域,例如可通过浅沟槽隔离(STI)形成,但是显然晶体管仅由一种可能的装置结构,n沟道MOS晶体管,形成,而其他装置结构,例如P沟道MOS晶体管、绝缘体上硅(SOI)晶体管、FINFET等,也可以使用激光探测进行分析。
当需要探测晶体管时,激光探测系统(图1中未示出)提供穿过集成电路100的背面到达栅极部分130下方的自由载流子区域133的入射光束170。随着晶体管变得导电和不导电,自由载流子区域133的大小增大和减小,从而对反射光束180进行幅度调制。激光探测系统包括接收器电路,所述接收器电路测量反射激光的幅度以确定晶体管在所需时间点是否导电。此外,测量可以重复地发生以形成直方图,激光探测系统可以根据所述直方图来重建感兴趣的时间段内的电信号。
图2以框图形式图示根据一些实施方案的激光探测系统200。激光探测系统200通常包括被测装置210、激光源220、可调滤光片/光学角动量(OAM)调制器221、光学系统230、接收器电路240、测试控制器260和镜位置控制器270。
被测装置210是集成电路,如图2所示,其正面朝上,背面朝下。被测装置210还具有单元212,所述单元212将使用应用于输入端子的测试程序进行激光探测。
激光源220以预定频率发射相干激光的入射光束。在一些实施方案中,入射光束可以具有红外区中的波长(λ)。特别地,入射光束可以具有近红外区中的波长,例如λ=1064nm,λ=1122nm,λ=1154nm,或λ=1319nm。在一个特定实施方案中,入射光束的波长更接近可见区,λ=785nm。在一些实现方式中,光学探针在被测装置的表面上具有100nm到300nm的大小。可调滤光片/OAM调制器221是改变激光源220的光束以产生环状光束图案的光学滤光片或调制器,如下文进一步描述。可调滤光片/OAM调制器221根据来自测试控制器260的命令在第一模式和第二模式下进行调整,在第一模式中,激光源220的光束从其正常形式不变地通过,在第二模式中,滤光片或调制器处于激活状态并且环状光束图案产生。调整功能以任何合适的方式实现。举例来说,在一些实施方案中,将滤光片移入和移出光束路径,或者改变光束路径以包括滤光片。在一些实施方案中,配置为调制激光以产生环状光束的第二激光源被激活,而未修改的激光源被停用。
光学系统230包括分束器231、X/Y扫描镜232、扫描透镜233、管透镜234、物镜235和聚焦透镜236。分束器231具有朝向如图2所示的左表面和右表面。左表面接收由激光源220发射的光并且使光基本上不间断地通过分束器231。右表面接收光并且将其向上反射。X/Y扫描镜232反射光并且是可控的以将发射光和返回光的位置移动到被测装置210的背面和从被测装置210的背面移动。扫描透镜233、管透镜234和物镜235进一步调节被测装置210的背面上的通过控制X/Y扫描镜232已被引导到所需位置的入射激光。入射辐射与单元212中的电路相互作用,并且根据单元212的电状态形成反射光束。反射光穿过物镜235、管透镜234和扫描透镜233,并且由X/Y扫描镜232和分束器231通过聚焦透镜236引导到接收器电路240进行检测。
接收器电路240包括图像传感器242、缓冲器244和信号捕捉与存储块246。图像传感器接收来自聚焦透镜236的入射辐射,并且作为响应,提供电信号。缓冲器244重新驱动电信号以防止图像传感器242的输出失真。信号捕捉与存储块246具有连接到缓冲器244的输出端的第一输入端、用于接收标记为“控制”的控制信号的第二输入端和用于提供标记为“LP波形”的信号的输出端。这样,接收器电路240将来自光学系统230的反射光转换成电信号LP波形。
测试控制器260具有用于接收LP波形的第一输入端、用于提供控制信号的第一输出端、连接到被测装置210的用于提供测试图案并且接收被测装置210响应于测试图案提供的输出信号的第二输出端和用于提供标记为“X/Y位置”的位置信号的第三输出端。
镜位置控制器270具有连接到测试控制器260的第三输出端的用于接收X/Y位置信号的输入端和连接到光学系统230的输出端。举例来说,提供给光学系统230的输出可以是电压,所述电压改变X/Y扫描镜232的位置以将聚焦的入射光束调整到由X/Y位置指示的相对于单元212的另一个位置或被测装置210中的另一个位置,
在操作中,光学系统230接收由激光源220发射的入射辐射,将所述入射辐射聚焦在被测装置210的背面,并且接收由入射辐射与单元212中的有源节点的相互作用而改变的反射辐射。图像传感器242是接收反射光并且作为响应而提供电信号的光电传感器阵列。通常,电信号与在图像传感器242中的像素处接收到的反射辐射的量成比例。信号捕捉与存储块246形成由控制信号启动的一段时间内的波形强度的直方图。测试控制器260在执行测试模式中的选定点提供控制信号。举例来说,如果被测装置210是数据处理器,则测试控制器260运行测试模式以确定故障在执行的某个指令的执行期间发生。
极小几何形状的问题之一是LP波形通常包括来自目标网络附近的其他网的大量串扰信号。目标网络是被测装置中的当前希望测量的电气网络。当前不希望测量的其他网称为非目标网络。如下文进一步描述,测试控制器260操作以从LP波形提取目标网络波形。
图3图示具有串扰装置的集成电路300的一部分的背面视图。集成电路300包括感兴趣的单元310和两个串扰装置C1和C2,其中C1在区域320中产生明显串扰,而C2在区域330中产生明显串扰。单元310的区域包括两个潜在的探测点340和350。如果探测在探测点340发生,则串扰装置C1影响测量到的LP波形,因为探测点340在区域320中。然而,如果探测在探测点350发生,则串扰装置C1和C2不会明显影响测量到的LP波形,因为探测点350不在区域320中,也不在区域330中。
单元310的面积使得在14nm技术中,激光探针即使定位正确也能测量多个周围晶体管的活动。举例来说,利用14nm技术,晶体管的接触多晶硅间距(CPP)为约78nm,激光探针捕捉大约6到9个晶体管的活动。此外,对于利用更小的7nm技术制造的集成电路,CPP降至约55nm。因此,随着晶体管大小减小,从串扰信号提取目标网络信号变得更加重要。
图4示出利用根据一些实施方案的图2的激光探测系统执行的激光探针测量过程的流程图400。流程图400从块402开始,其将光学探针定位在目标位置处,通常指向被测装置的特定选定单元内的目标网络。在块404,在目标探针位置处利用光学探针将测试图案应用于单元,并且响应于目标图案而获得激光探针(LP)波形。如上所述,LP波形包括由落在光学探针区域内的非目标网络引起的串扰。
所述方法从LP波形提取目标网络波形以获得对目标网络的更准确测量。为了执行这种提取,在块406,重新配置光学探针以产生环状光束,所述环状光束在所述环状光束的中心具有相对低强度区域。这种重新配置通常通过调整滤光片或OAM调制器来完成,如下文进一步描述。在其他实施方案中,以其他方式来实现调整,例如通过重新配置光学探针以与包括所需光束形状的第二激光源一起工作。接下来,在块408,在将相对低强度区域应用于目标网络的情况下,在目标探针位置处将测试图案再次应用于单元。响应于测试图案而获得串扰LP波形。
在块410,相对于在块404获得的LP波形对串扰LP波形进行归一化。这种归一化将串扰LP波形的信号电平缩放为与存在于LP波形中的串扰信号的信号电平相似。在一些实施方案中,如果光学探针在块406的重新配置之前和之后具有相似幅度,则不需要归一化。接下来在块412,所述过程通过从LP波形减去归一化的串扰LP波形来确定目标网络波形。
图5到图7是一系列图示图4的过程的图。图5利用波形源的图形描述示出图示LP波形采集过程的波形图500。在重新配置光学探针之前,光学探针光束502以其初始形式示出,并且用于获取初始LP波形(图4的块404)。光束被描绘为在被测装置的暴露表面的圆形区域504处撞击多个晶体管装置T1、T2、T3、T4和T5,以风格化图形式示出。光学探针光束502的横截面强度由其形状描绘,圆形区域504中心的较高强度朝着圆形区域504边缘下降到较低强度。圆形区域504内的晶体管端子或其他网各自对由光学探针测量的信号有贡献,因为测试图案被应用于被测装置,如将各个晶体管链接到贡献波形506的箭头所示。这些贡献波形506表示装置对总测量LP波形w1的贡献,其表示贡献波形506的添加。当需待测量特定的目标网络信号,例如晶体管T3的端子处的信号,时,其他贡献波形是串扰波形,因为它们是测量的LP波形的一部分,因此干扰对目标网络信号的正确测量。
图6利用波形源的图形描述示出图示串扰LP波形采集过程的波形图600。为了从波形w1提取所需的目标网络波形,对串扰波形进行测量。示出来自光学探针的环状光束602以说明在重新配置光学探针以获取串扰LP波形(图4的块406)之后的光学探针光束的形式。环状光束602被描绘为撞击被测装置处的环形区域604中的多个晶体管装置。环状光束602的横截面强度由其形状描绘,在环状区域604的中心具有相对低强度区域,被较高光强度的环包围。相对低强度区域位于目标网络处,在这个实例中,在晶体管T3的端子处。结果,所示的由图5中的晶体管T3产生的贡献波形,在这个实例中是目标网络波形,不存在于贡献波形606中。相反,当将测试图案应用于被测装置并获取串扰LP波形w2时,目标网络对波形w2没有贡献,而作为串扰波形的其他贡献波形存在于贡献波形606中。
图7示出基于图5和图6的波形的目标网络波形的波形图700。为了创建目标网络波形,所述过程从LP波形w1减去串扰波形w2的归一化版本(图4的块412),从而导致所描绘的目标网络波形仅含有由晶体管T3处的目标网络产生的信号。
图8以透视图图示根据一些实施方案的光学角动量(OAM)调制器800。所描绘的OAM调制器800是螺旋相位板(SPP),其由光学透明的材料构成并且具有随着围绕板的方位角线性地变化的厚度。这种变化的厚度导致来自激光源的入射光束经历与方位角相关的相位变化,从而在其中心产生具有相对低强度区域或光学涡旋的螺旋波前。虽然在本实施方案中描述了60μm的直径,但是所述大小在不同的应用中有所不同。OAM调制器800被移动到光学探针光束路径中以提供调整。OAM调制器800是用于调节激光源220以提供能够产生正常光学探针光束和类似图6的环状光束的环状光束的可重构光学探针的可调滤光片/OAM调制器221(图2)的示例性实现方式。虽然示出SPP,但是这只是一个实例,并且在各种实施方案中使用不同的滤光片、空间调制器或OAM调制器来提供可调激光源。这类装置的实例包括纳米波导阵列、叉形超光栅、螺旋超表面全息图、正交纳米狭缝超表面和几何相位超表面。在一些实施方案中,环状光束的半径为大约200nm并且相对低强度区域的半径为大约70nm。在其他实施方案中,光束半径在大约100nm到300nm之间变化,低强度区域的大小在大约90nm以下变化。虽然在环状光束的中间优选零强度的光学涡旋,但是在一些实施方案中,具有非零强度的相对低强度区域是合适的。优选地,相对低强度区域小于可重构光学探针的高斯扩展。
在一些实施方案中,图2中图示的系统元件中的一些或全部由存储在计算机可读存储介质中并且由至少一个处理器执行的指令来管理。在这类实施方案中,图4中示出的每个过程块对应于存储在非暂时性计算机存储器或计算机可读存储介质中的指令。在各种实施方案中,非暂时性计算机可读存储介质包括磁盘或光盘存储装置、例如闪存的固态存储装置或其他非易失性存储器装置或装置。存储在非暂时性计算机可读存储介质上的计算机可读指令可以是源代码、汇编语言代码、目标代码或由一个或多个处理器解释和/或可执行的其他指令格式。
尽管已经描述了特定实施方案,但是对这些实施方案的各种修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的。因此,所附权利要求旨在涵盖落入所公开实施方案的范围内的所公开实施方案的所有修改。

Claims (20)

1.一种执行光学探针测试的方法,所述方法包括:
将可重构光学探针定位在被测装置的单元内的目标探针位置处,所述单元包括待测量的目标网络和多个非目标网络;
在所述目标探针位置处利用所述可重构光学探针将测试图案应用于所述单元,并且作为响应,获得激光探针波形;以及
通过以下方式从所述激光探针波形提取目标网络波形:
(i)配置所述可重构光学探针以产生环状光束,所述环状光束在所述环状光束的中心具有相对低强度区域;
(ii)在将所述相对低强度区域应用于所述目标网络的情况下,在所述目标探针位置处将所述测试图案再次应用于所述单元,并且作为响应,获得串扰激光探针波形;
(iii)对所述串扰激光探针波形进行归一化;以及
(iv)通过从所述激光探针波形减去所述归一化的串扰激光探针波形来确定目标网络波形。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述相对低强度区域包括光学涡旋。
3.如权利要求1所述的方法,其中所述相对低强度区域小于所述可重构光学探针的高斯扩展。
4.如权利要求1所述的方法,其中配置所述可重构光学探针以产生所述环状光束包括将滤光片应用于所述可重构光学探针的激光发射器。
5.如权利要求1所述的方法,其中所述环状光束通过空间光调制产生。
6.如权利要求5所述的方法,其中所述空间光调制由轨道角动量(OAM)调制器产生。
7.如权利要求1所述的方法,其中所述环状光束的半径为大约200nm并且所述相对低强度区域的半径为大约70nm。
8.如权利要求1所述的方法,其中:
所述可重构光学探针在所述被测装置的表面上的大小为大约200纳米(nm);并且
所述被测装置是具有栅极长度小于20nm的晶体管的半导体集成电路。
9.一种用于对具有单元的被测装置进行激光探测的激光探测系统,所述激光探测系统包括:
激光源;
光学系统,所述光学系统适于响应于来自所述激光源的光而在所述被测装置的可选择位置处提供可重构光学探针,接收来自所述被测装置的反射光,并且输出所述反射光;
接收器电路,所述接收器电路接收来自所述光学系统的所述反射光,并且响应于所述反射光而提供激光探针波形;
测试控制器,所述测试控制器具有用于接收所述激光探针波形的第一输入端和用于提供测量信号的输出端,其中所述测试控制器使得所述可重构光学探针在目标探针位置处将测试图案应用于所述被测装置,触发所述接收器电路以捕捉所述激光探针波形,并且使得通过以下方式从所述激光探针波形提取目标网络波形:(i)配置所述可重构光学探针以产生环状光束,所述环状光束在所述环状光束的中心具有相对低强度区域;(ii)在将所述相对低强度区域应用于目标网络的情况下,在所述目标探针位置处将所述测试图案再次应用于所述单元,并且作为响应,获得串扰激光探针波形;(iii)对所述串扰激光探针波形进行归一化;以及(iv)通过从所述激光探针波形减去所述归一化的串扰激光探针波形来确定目标网络波形。
10.如权利要求9所述的激光探测系统,其中所述相对低强度区域包括光学涡旋。
11.如权利要求9所述的激光探测系统,其中所述相对低强度区域小于所述可重构光学探针的高斯扩展。
12.如权利要求9所述的激光探测系统,其中配置所述可重构光学探针以产生所述环状光束包括将滤光片应用于所述激光源。
13.如权利要求9所述的激光探测系统,其中所述环状光束通过空间光调制产生。
14.如权利要求13所述的激光探测系统,其中所述空间光调制由轨道角动量(OAM)调制器产生。
15.如权利要求9所述的激光探测系统,其中所述环状光束的半径为大约200nm并且所述相对低强度区域的半径为大约70nm。
16.如权利要求9所述的激光探测系统,其中:
所述可重构光学探针在所述被测装置的表面上的大小为100nm到300nm;并且
所述被测装置是具有栅极长度小于20nm的晶体管的半导体集成电路。
17.一种用于激光探测系统的分析系统,所述分析系统包括:
接收器电路,所述接收器电路具有用于接收从可重构光学探针产生的反射光的输入端、用于接收测量信号的控制输入端和用于提供所述反射光的激光探针波形的输出端;以及
测试控制器,所述测试控制器具有用于接收所述激光探针波形的第一输入端和用于提供测量信号的输出端,其中所述测试控制器使得所述可重构光学探针在目标探针位置处将测试图案应用于被测装置,触发所述接收器电路以捕捉所述激光探针波形,并且使得通过以下方式从所述激光探针波形提取目标网络波形:(i)配置所述可重构光学探针以产生环状光束,所述环状光束在所述环状光束的中心具有相对低强度区域;(ii)在将所述相对低强度区域应用于目标网络的情况下,在所述目标探针位置处再次应用所述测试图案,并且作为响应,获得串扰激光探针波形;(iii)对所述串扰激光探针波形进行归一化;以及(iv)通过从所述激光探针波形减去所述归一化的串扰激光探针波形来确定目标网络波形。
18.如权利要求17所述的分析系统,其中配置所述可重构光学探针以产生所述环状光束包括使得滤光片被应用于所述可重构光学探针的激光发射器。
19.如权利要求17所述的分析系统,其中配置所述可重构光学探针以产生所述环状光束包括使得空间调制器被应用于所述可重构光学探针的激光发射器。
20.如权利要求19所述的分析系统,其中所述空间调制器是轨道角动量(OAM)调制器。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1731581A (zh) * 2004-08-05 2006-02-08 国际商业机器公司 增强响应ic中信号的光发射的设备、系统和方法
CN101105519A (zh) * 2007-08-03 2008-01-16 重庆大学 一种led芯片/晶圆的非接触式检测方法
CN101609134A (zh) * 2009-07-03 2009-12-23 吉林大学 一种用于电光探测器电压校准的方法
CN101889337A (zh) * 2007-12-07 2010-11-17 飞思卡尔半导体公司 用于测试半导体器件的方法和半导体器件测试系统
CN108369255A (zh) * 2015-12-17 2018-08-03 高通股份有限公司 可调谐波长电子光学分析器

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4644172A (en) * 1984-02-22 1987-02-17 Kla Instruments Corporation Electronic control of an automatic wafer inspection system
JPH0799376B2 (ja) * 1987-07-23 1995-10-25 富士通株式会社 電圧測定装置
US4873485A (en) * 1988-07-13 1989-10-10 The University Of Rochester Electro-optic signal measurement
JP2947288B2 (ja) * 1990-05-25 1999-09-13 富士通株式会社 半導体集積回路用試験装置および該装置のプローブ位置制御方法
US5764409A (en) * 1996-04-26 1998-06-09 Alpha Innotech Corp Elimination of vibration by vibration coupling in microscopy applications
US6072179A (en) 1998-08-07 2000-06-06 Intel Corporation Method and apparatus using an infrared laser based optical probe for measuring voltages directly from active regions in an integrated circuit
US6252222B1 (en) 2000-01-13 2001-06-26 Schlumberger Technologies, Inc. Differential pulsed laser beam probing of integrated circuits
AU2001281101A1 (en) * 2000-08-03 2002-02-18 Qualcomm Incorporated System, method, and apparatus for electromagnetic compatibility-driven product design
JP3660997B2 (ja) * 2002-11-26 2005-06-15 独立行政法人情報通信研究機構 3次元電界分布測定方法および3次元電界分布測定装置
US7733100B2 (en) 2005-08-26 2010-06-08 Dcg Systems, Inc. System and method for modulation mapping
US10012692B2 (en) 2012-04-12 2018-07-03 Larry Ross Precision probe positioning for at-speed integrated circuit testing using through silicon in-circuit logic analysis
US9714978B2 (en) * 2012-04-12 2017-07-25 Larry Ross At-speed integrated circuit testing using through silicon in-circuit logic analysis
US9651610B2 (en) 2013-06-29 2017-05-16 Intel Corporation Visible laser probing for circuit debug and defect analysis
US10451653B2 (en) 2014-12-19 2019-10-22 Teradyne, Inc. Controlling a per-pin measurement unit
JP2016145887A (ja) * 2015-02-06 2016-08-12 株式会社ニューフレアテクノロジー 検査装置および検査方法
CN108603845B (zh) 2015-11-06 2019-12-03 Fei 公司 用于测试电路的系统和诊断测量方法
KR101887118B1 (ko) 2017-02-27 2018-08-09 에스케이하이닉스 주식회사 프로브 카드 테스트 시스템 및 방법
JP7063181B2 (ja) * 2018-08-09 2022-05-09 株式会社Sumco ウェーハの検査方法および検査装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1731581A (zh) * 2004-08-05 2006-02-08 国际商业机器公司 增强响应ic中信号的光发射的设备、系统和方法
CN101105519A (zh) * 2007-08-03 2008-01-16 重庆大学 一种led芯片/晶圆的非接触式检测方法
CN101889337A (zh) * 2007-12-07 2010-11-17 飞思卡尔半导体公司 用于测试半导体器件的方法和半导体器件测试系统
CN101609134A (zh) * 2009-07-03 2009-12-23 吉林大学 一种用于电光探测器电压校准的方法
CN108369255A (zh) * 2015-12-17 2018-08-03 高通股份有限公司 可调谐波长电子光学分析器

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