CN116057392A - 延迟时间测量方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种测量信号在电路结构中的线路中传播的延迟时间的方法，该方法包括：通过带电粒子射束的脉冲来辐照线路，其中带电粒子射束的脉冲的脉冲重复频率是变化的。该方法还包括：对于脉冲重复频率中的每个脉冲重复频率，响应于通过带电粒子射束的脉冲以相应脉冲重复频率来辐照线路，测量次级带电粒子发射；并且响应于脉冲重复频率的变化，基于次级带电粒子发射来导出线路的延迟时间。

Description

延迟时间测量方法和系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年9月11日提交的EP申请20195860.0的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及在电路结构中测量信号在线路中传播的延迟时间的方法和系统。
背景技术
集成电路被设计为与精确定时的电信号一起工作。信号被施加到集成电路中的一个节点并且由集成电路中的另一节点接收。另外，节点通过集成电路的线路(诸如金属线路)互连。信号被施加到一个节点的时间与信号被另一节点接收的时间之间可能出现延迟。延迟、或延迟与其预期值的偏差可能不利于集成电路的正常运转。电路延迟可能取决于施加到线路的负载和线路本身。
发明内容
所公开的技术旨在提供一种集成电路的线路的无接触延迟测量。
根据本技术的一个方面，提供了一种测量信号在电路结构中的线路中传播的延迟时间的方法，该方法包括：
-通过带电粒子射束的脉冲来辐照线路，其中带电粒子射束的脉冲的脉冲重复频率是变化的；
-对于这些脉冲重复频率中的每个脉冲重复频率，响应于通过带电粒子射束的脉冲以相应脉冲重复频率来辐照线路，测量次级带电粒子发射；并且
-响应于脉冲重复频率的变化，基于次级带电粒子发射来导出线路的延迟时间。
根据本技术的另一方面，提供了一种计算机可读介质，存储指令，这些指令当由计算机执行时，使得计算机执行根据本技术的上述方面的方法。
根据本技术的另一方面，提供了一种用于测量信号在电路结构中的线路中传播的延迟时间的系统，该系统包括：
-带电粒子射束源，被配置为通过带电粒子射束的脉冲来辐照线路，其中带电粒子射束的脉冲的脉冲重复频率是变化的；
-次级带电粒子发射检测器，用于对于脉冲重复频率中的每个脉冲重复频率，响应于通过带电粒子射束的脉冲以相应脉冲重复频率来辐照线路，测量次级带电粒子发射；以及
-数据处理设备，被配置为响应于脉冲重复频率发生变化，基于次级带电粒子发射来导出线路的延迟时间。
根据本技术的另一方面，提供了一种确定节点的RC常数的方法，该方法包括：
以可变重复频率生成电子射束脉冲，并且在节点处引导电子射束脉冲；
检测响应于电子射束脉冲而发射的SE；
基于随电子射束脉冲之间的时间而变化的经时间平均的SE来确定节点的RC常数。
根据本技术的另一方面，提供了一种测量信号在电路结构中的线路中传播的延迟时间的方法，该方法包括：
-通过时间间隔为T的带电粒子射束的第一脉冲来辐照线路；
-通过时间间隔为T的带电粒子射束的第二脉冲来辐照线路，其中第二脉冲相对于第一脉冲被延迟了一脉冲延缓时间，并且其中脉冲延缓时间是变化的；
-对于脉冲延缓时间的不同值，响应于通过带电粒子射束的第一脉冲和第二脉冲来辐照线路，测量次级带电粒子发射；以及
-响应于脉冲延缓时间发生变化，基于次级带电粒子发射来导出线路的延迟时间。
根据本技术的另一方面，提供了一种计算机可读介质，存储指令，这些指令当由计算机执行时，使得计算机执行根据本技术的上述方面的方法。
根据本技术的另一方面，提供了一种用于测量信号在电路结构中的线路中传播的延迟时间的系统，该系统包括：
-带电粒子射束源，被配置为通过时间间隔为T的带电粒子射束的第一脉冲来辐照线路，并且通过时间间隔为T的带电粒子射束的第二脉冲来辐照线路，其中第二脉冲相对于第一脉冲被延缓了一脉冲延缓时间，并且其中脉冲延缓时间是变化的；
-次级带电粒子发射检测器，用于对于脉冲延缓时间的不同值，响应于通过带电粒子射束的第一脉冲和第二脉冲来辐照线路，测量次级带电粒子发射；以及
-数据处理设备，被配置为响应于脉冲延缓时间发生变化，基于次级带电粒子发射来导出线路的延迟时间。
根据本技术的另一方面，提供了一种确定节点的RC常数的方法，该方法包括：
生成时间间隔为T的第一电子射束脉冲，并且在节点处引导第一电子射束脉冲；
检测响应于第一电子射束脉冲而发射的第一SE；
生成时间间隔为T并且相对于第一电子射束脉冲具有可变延迟的第二电子射束脉冲，并且在节点处引导第二电子射束脉冲；
检测响应于第二电子射束脉冲而发射的第二SE；以及
基于监测随延迟而变化的经时间平均的SE信号来确定节点的RC常数。
附图说明
图1描绘了带电粒子射束对线路的辐照；
图2A和图2B分别描绘了电子射束脉冲的时间图、线路电势和次级带电粒子发射的时间图；
图3描绘了次级带电粒子发射随着脉冲重复时间变化的图；
图4描绘了用于生成带电粒子射束的设备的实施例；
图5A和图5B分别描绘了电子射束脉冲的时间图、次级带电粒子发射随着连续脉冲之间的延迟时间而变化的时间图。
图6描绘了随连续脉冲之间的延迟时间而变化的经时间积分的次级带电粒子发射。
具体实施方式
现在，详细参考示例性实施例，其示例在附图中示出。以下描述参考附图，其中除非另有说明，否则不同附图中的相同附图标记表示相同或相似元件。在示例性实施例的以下描述中阐述的实现方式并不代表与本发明一致的所有实现方式。相反，它们仅仅是与所附权利要求中所述的与本发明有关的各方面一致的装置和方法的示例。例如，尽管在利用电子射束的背景中对一些实施例进行了描述，但是本公开并不限于此。同样，可以应用其他类型的带电粒子射束。术语“带电粒子”和“电子”在本文中可互换使用。更进一步地，可以使用其他成像系统，诸如光学成像、光电检测、x射线检测、极紫外检测、深紫外检测等。
电子设备由在被称为衬底的硅片上形成的电路构成。许多电路可以一起被形成在同一硅片上，并且被称为集成电路或IC。已经显著减小这些电路的尺寸，以使它们中的许多可以适配在衬底上。例如，智能电话中的IC芯片可以小至拇指指甲，并且还可以包括超过20亿个晶体管，每个晶体管的尺寸小于人发尺寸的1/1000。
制造这些极小IC是一个复杂、耗时且昂贵的过程，从而通常牵涉到数百个单独步骤。即使一个步骤中的误差也有可能导致已经完成的IC出现缺陷，从而使其无用。因此，制造过程的一个目标就是避免这种缺陷，以使过程中制造的功能IC的数目最大，也就是说，提高过程的总产率。
提高产率的一个部件是监测芯片制作过程以确保其正在生产足够数目的功能集成电路。监测过程的一种方式是在芯片电路结构形成的各个阶段检查芯片电路结构。可以使用扫描电子显微镜(SEM)进行检查。SEM可以用于成像这些极小结构，实际上，拍摄晶片的结构的“照片”。该图像可以用于确定结构是否以适当方式形成以及它是否形成于适当位置。如果结构具有缺陷，则可以调整过程，使得缺陷不太可能再次出现。可以期望缺陷检测和检验过程具有更高的生产量以满足IC制造商的要求。
集成电路被设计为与精确定时的电信号一起工作。信号被施加到集成电路中的一个节点并且被集成电路中的另一节点接收。此外，节点通过集成电路的线路(诸如金属线路)互连。信号被施加到一个节点的时间与信号被另一节点接收的时间之间可能出现延迟。延迟、或延迟与其预期值的偏差可能不利于集成电路的正常运转。电路延迟可以取决于施加到线路的负载和线路本身。
诸如计算机芯片之类的集成电路可以高速运行，因此连接电路的线路需要以高速来传输数据。有时，这些线路具有制造缺陷，这些制造缺陷使得它们变慢并且使得计算机芯片不满足速度要求。可以期望尽可能早地检测到这种缺陷，以便可以修复该芯片以排除该缺陷，或修复制造过程以便未来芯片没有该缺陷。
目前测试只能在后期阶段(例如，在线路本身的制造步骤之后的几周)提供对线路中的缺陷的可用确定。
因而，本文中所公开的技术提出了一种可以在早期制造阶段处使用的非接触式延迟测量。
发明人已经认识到，可以通过由电荷对线路进行无接触充电并且测量电荷流走所花费的时间来测量集成电路中的线路的延迟时间。通过将诸如电子射束脉冲之类的带电粒子射束脉冲发射到线路上来执行无接触充电。由于入射带电粒子，所以线路倾向于发射这种粒子，还被称为次级发射。次级发射随着线路被充电而改变。即，由于对线路的充电，所以次级电子倾向于被拉回到该线路，从而降低了有效次级发射。根据本技术，连续脉冲之间的时间是变化的。当来自前一电子射束脉冲的电荷已经泄漏时，在后续电子射束脉冲到达的情况下，响应于后续脉冲的次级发射不变。然而，在来自前一电子射束脉冲的电荷还没有泄漏的情况下，如果后续电子射束脉冲到达，则由于线路的剩余电荷，减少了响应于后续脉冲的次级发射。通过改变脉冲与后续脉冲之间的时间，观察到对次级发射的影响。根据本技术，线路的放电速率源自脉冲与后续脉冲之间的时间的改变对次级发射的影响。根据本技术，线路的放电速率表示线路的延迟。
根据现有技术，在正在制造晶片的同时，通过使用划线测试结构来测试电路的电气特性。产品管芯上的电路尚不能被测试，因为芯片没有I/O焊盘，直至制造过程的后期该I/O焊盘才可以被探测。划线测试结构非常有限，并且不能精确反映管芯上电路。在初始金属化之后的数周之后，不能测试管芯上电路，这比期望时间晚得多。
可以通过探针卡来执行划线测试，该探针卡物理连接电路的输入/输出焊盘以记录电流、电压和频率。划线测试对于晶片可能并非完全安全，因为它们可能引起机械应力并且可能产生制造产率损失。此外，并非对管芯本身执行这些测试。可以在产率测试期间执行对管芯的测试，即，在集成电路制造过程中的稍后阶段执行对管芯的测试。
可能期望在更早的制造阶段对管芯本身测量延迟时间。
图1描绘了生成脉冲式带电粒子射束PB的脉冲式射束源PBS，即，带电粒子的时间脉冲被引向集成电路，具体地，被引向集成电路的衬底SUB的介电层上的线路结构LN。带电粒子射束可以由诸如电子之类的任何合适带电粒子形成。带电粒子的其他示例可以包括质子。在本实施例中，将使用电子射束。
当电子射束被脉冲化时，通过电子射束的多个脉冲来辐照线路。这种脉冲电子射束可以通过使用锁模激光器、微波腔、行波传输带状线路或微带进行的超快光发射，通过使用快速静电消隐器截断连续电子射束，或通过这些技术的组合来产生。电子射束的后续脉冲之间的时间被定义为脉冲重复时间T，即，脉冲重复频率1/T。脉冲重复频率可以沿着脉冲重复频率范围发生变化。脉冲的持续时间t可以小于RC时间：t＜＜RC。
线路的RC时间由朝向线路的周围环境(例如，朝向衬底SUB、相邻线路等)的串联电阻R和寄生电容C形成。延迟时间可以由RC时间确定。然而，根据本技术，电感效应也可能在线路的延迟中起作用。
线路延迟例如可以随线路至其周围环境的串联电阻R和线路电容而变化。线路的串联电感也可能对延迟有贡献。集成电路最初可以被设计为使电阻和电容以及电感最小，从而使线路的延迟最小。然而，集成电路的制造工艺(光刻、蚀刻等)可能在线路和周围环境中引入变化，这可能会引起例如非期望的寄生电阻和电容。结果，线路的有效延迟可能偏离线路的预期延迟。
持续时间例如为100fs的电子脉冲可以由激光触发源以及微波腔截断源产生。电子脉冲的持续时间的其他示例是1ps或10ps。在透射电子显微镜(TEM)的示例中，电子脉冲的脉冲重复频率可以例如在低于100MHz的频率范围内发生变化。射束截断器(例如，基于行波金属梳带状线路)可以产生30ps的脉冲(对于300kV电子)，该脉冲的重复频率可以在例如40MHz与12GHz之间连续发生变化。所公开的技术可以用于各种类型的带电粒子系统，包括扫描电子显微镜(SEM)、聚焦离子射束等。
当将脉冲电子射束辐照到线路上时，可能产生线路的负电势。线路的负电势可以与线路的电容成反比。线路电容可以是线路相对于其在衬底结构中(即，在集成电路中)的周围环境的寄生电容。线路的电容越高，由于施加固定数量的电荷，所以线路与周围环境之间的电压差就越小。每个脉冲的线路的电势的减小可以与电子射束的脉冲的脉冲功率和脉冲长度成比例。
然而，当将这种脉冲电子射束辐照到线路上时，可能从线路发生次级电子发射。一般而言，当通过带电粒子射束辐照线路时，可能出现次级带电粒子发射。当线路的次级电子发射系数大于1时，每个入射电子发射的次级电子的数目大于1。结果，随着入射电子的数目导致发射更大数目的次级电子，线路的电势增加而非降低。相应地，任何入射电子脉冲可以在晶片表面上(更具体地，在线路上)产生正电势。线路的电容越小，由于一定数量的带电粒子撞击线路而产生的电势就越大。
随着电荷例如电阻性地泄漏，所得的正电势可以随时间而减小。线路上的正电势可以影响所激发的次级电子，因为线路上的电势可以将次级电子拉回到晶片的表面。结果，可以减少所测量的次级电子发射。
当两个连续电子脉冲之间的时间比金属线路的RC时间长得多时，所得的电荷可能已在很大程度上自行放电，从而导致电势太弱而不能影响所激发的次级电子和次级电子(SE)检测器DET上的计数数目。然而，当后续电子脉冲在电荷完全泄漏之前撞击线路时，与后续脉冲相关联的所测量的次级发射可能受到剩余电势的影响。
通过使后续脉冲之间的时间发生变化，可以观察到次级发射的改变。只要后续脉冲之间的时间超过线路的延迟时间，线路的净电荷就可能在后续脉冲之前已经泄漏。然而，随着频率增加，即，连续脉冲之间的时间减小，线路上的剩余电荷可能影响净次级发射。通过测量随后续脉冲之间的时间而变化的净次级发射，可以从中导出延迟时间。可以根据所测量的次级电子发射与脉冲重复频率之间的关系导出线路的延迟时间(例如，线路的RC时间)，因为次级发射受到来自前一脉冲的剩余电荷的影响，即，当后续脉冲之间的时间等于或小于RC时间时。后续脉冲之间的时间可以在包括延迟时间的时间范围内发生变化。在前一脉冲与当前脉冲之间的时间(后续脉冲之间的时间)大约等于或小于延迟时间的情况下，由于来自前一脉冲的剩余电荷影响次级发射，所以可以根据次级发射导出延迟时间。
对次级电子发射的影响可能取决于次级电子发射产率。如上文所描述的，在次级电子发射产率大于1的情况下，一个入射电子会平均产生多于一个的次级电子发射，从而导致电子的净流出，进而产生负电荷的净流出。如果由于带正电的线路与带负电的次级电子之间的净静电力使得次级发射的电子中的一些次级发射的电子返回到线路，则将产生线路的正电荷。另一方面，在次级电子发射产率小于1的情况下，一个入射电子平均产生小于一个的次级电子发射，从而产生电子的净流入，进而产生负电荷的净流入。将产生线路的负电荷。负电荷可以增加次级发射，因此可以导致所测量的信号增加。
下文对一些实施例进行描述。
图2A描绘了入射电子脉冲的脉冲串。入射电子脉冲在脉冲重复时间T且相关的脉冲重复频率下重复。图2B(下部)描绘了所得的晶片电势累积，并且图2B(上部)描绘了由检测器DET检测到的所得的次级电子发射。如图2B所示，电势将随着每个入射电子脉冲而累积。在一些脉冲之后，电势累积可以稳定。同样，在一些脉冲之后，如由检测器检测到的次级电子信号可以稳定。稳定可以升高经时间平均的线路电势，从而将次级电子SE拉回到晶片表面，因此有效减少由检测器DET测量的次级电子SE信号。
如上文所解释的，如由检测器检测到的次级电子信号的电平可以与后续脉冲之间的重复时间有关。更具体地，在脉冲的重复时间类似于或小于线路的RC时间的情况下，次级电子信号可以随脉冲的重复频率而减小或增加。图2B的底部描绘了脉冲之间的两个不同重复时间(短时间S和长时间L)的电势累积。图2B的顶部描绘了在后续脉冲之间的两个不同重复时间(短时间S和长时间L)内产生的次级电子电流Ic。如图2B所示，在次级电子发射产率大于1的示例中，在后续脉冲之间的较短时间内，可以累积较高的电势，并且可以检测到对应较低的次级电子信号。因此，对随连续电子脉冲T之间的时间而变化的经时间平均的SE信号进行测量则提供了探测金属线路的RC时间的方式，如图3所示。
图3描绘了具有沿着纵轴和横轴的对数轴的曲线图，该曲线图绘制了沿着纵轴的次级电子电流与沿着横轴的后续脉冲之间的时间的关系。如图3所示，可以观察到如所检测到的次级电子电流与脉冲之间的时间之间的所得关系中的拐点，由此在拐点上方的后续脉冲之间的时间内，观察到水平部分。在这种情况下，来自一个脉冲的电荷在下一脉冲到达之前已经泄漏。在拐点下方的后续脉冲之间的时间内，观察到倾斜部分。在这种情况下，来自一个脉冲的电荷在下一脉冲到达之前还没有泄漏。虚线是T<<RC和T>>RC(黄色)的渐近线。该双对数图中的‘拐点’可以由T＝RC/[sqrt(3)phi/(eV_0)]给出，其中phi是单位为eV的金属功函数，而V_0是产生单个电子脉冲的线路电势。
因此，可以根据观察到曲线中的拐点的重复时间导出RC时间。注意，还可以使用沿着水平轴的重复频率而非重复时间来描绘图3。然后，低重复时间处的滚降可以变换为高重复频率下的滚降。因此，延迟时间可以被确定为次级带电粒子发射随脉冲重复频率变化的曲线中的高频滚降点。
数据处理设备DPD(例如，设有适当程序指令的计算设备)可以执行对由检测器DET测量的来自次级发射的延迟时间的确定。注意，数据处理设备还可以控制脉冲式带电粒子射束源，例如，以控制后续脉冲之间的脉冲重复时间。
所公开的技术可以使得能够执行一种电路结构的线路的无接触延迟测量，并且可以在管芯上执行。
本技术的一个方面提供了一种测量信号在电路结构中的线路中传播的延迟时间的方法，该方法包括：
-通过带电粒子射束的脉冲来辐照线路，其中带电粒子射束的脉冲的脉冲重复频率是变化的；
-对于这些脉冲重复频率中的每个脉冲重复频率，响应于通过带电粒子射束的脉冲以相应脉冲重复频率来辐照线路，测量次级带电粒子发射；并且
-响应于脉冲重复频率的变化，基于次级带电粒子发射来导出线路的延迟时间。
本技术的一个方面提供了一种计算机可读介质，存储指令，这些指令当由计算机执行时，使得计算机执行根据本技术的上述方面的方法。
本技术的一个方面提供了一种用于测量信号在电路结构中的线路中传播的延迟时间的系统，该系统包括：
-带电粒子射束源，被配置为通过带电粒子射束的脉冲来辐照线路，其中带电粒子射束的脉冲的脉冲重复频率是变化的；
-次级带电粒子发射检测器，用于对于脉冲重复频率中的每个脉冲重复频率，响应于通过带电粒子射束的脉冲以相应脉冲重复频率来辐照线路，测量次级带电粒子发射；以及
-数据处理设备，被配置为响应于脉冲重复频率发生变化，基于次级带电粒子发射来导出线路的延迟时间。
本技术的一个方面提供了一种确定节点的RC常数的方法，该方法包括：
以可变重复频率生成电子射束脉冲，并且在节点处引导电子射束脉冲；
检测响应于电子射束脉冲而发射的SE；
基于随电子射束脉冲之间的时间而变化的经时间平均的SE来确定节点的RC常数。
参考图4至图6对另一实施例进行描述。
图4描绘了一种激光器，诸如在本实施例中为生成飞秒激光脉冲的飞秒激光器。激光脉冲被提供给分离器，该分离器将激光脉冲分成两个光学路径，一个路径包括用于延迟激光脉冲的延迟级。组合器组合双光学路径，即，直接光学路径和具有延迟级的光学路径，以便组合激光脉冲(第一脉冲)和经延迟的激光脉冲(第二脉冲)。
光电阴极布置在经组合的光学路径中，以便由激光脉冲(第一脉冲)和经延迟的激光脉冲(第二脉冲)激发。对应地，光电阴极响应于激光脉冲而发射第一电子射束脉冲且响应于经延迟的激光脉冲而发射经延迟的第二电子射束脉冲。
图5A描绘了脉冲和经延迟的脉冲(即，第一脉冲和第二脉冲)的所得波形。后续脉冲之间的时间由脉冲与经延迟的脉冲(还被称为经延缓的脉冲)之间的延迟时间(还被称为Δ)形成。沿着以上描述的线路，由于入射电子射束脉冲的净效应和所得的次级电子发射，所以发生对线路的充电。线路的所得电荷根据线路的RC时间而泄漏掉。图5B中描绘了晶片电势的所得波形。在图5B的上图中，脉冲与经延迟的脉冲之间的时间超过线路的RC时间，因此导致由第一脉冲产生的电荷在经延迟的第二脉冲到达之前泄漏。在图5B的下图中，脉冲与经延迟的脉冲之间的时间小于线路的RC时间，因此导致由经延迟的脉冲产生的电荷被累积到来自脉冲的电荷中的剩余电荷。由于来自脉冲和经延迟脉冲的电荷累积，所以随着延迟时间减小到RC时间的数量级或更低，响应于经延迟脉冲而检测到的次级发射将改变。经延迟脉冲与随后脉冲之间的时间大于脉冲延缓时间，从而导致两个脉冲的所累积的电荷泄漏。
当第一电子脉冲与第二电子脉冲之间的时间比金属线路的RC时间长得多时，所得的电荷可能已经很大程度上自行放电，从而导致电势将太弱而不能影响所激发的次级电子和次级电子(SE)检测器DET上的计数数目。然而，当后续第二电子脉冲在与第一脉冲相关联的电荷完全泄漏之前撞击线路时，与后续第二脉冲相关联的所测量的次级发射可能受到剩余电势的影响。
通过使第一脉冲与第二脉冲之间的时间发生变化，可以观察到次级发射的改变。只要第一脉冲与第二脉冲之间的时间超过线路的延迟时间，线路的净电荷可能在随后的脉冲之前已经泄漏。然而，随着频率增加，即，后续脉冲之间的时间减少，线路上的剩余电荷可能会影响净次级发射。通过测量随后续脉冲之间的时间而变化的净次级发射，可以根据其导出延迟时间。可以根据所测量的次级电子发射与脉冲重复频率之间的关系导出线路的延迟时间(例如，线路的RC时间)，因为次级发射受到来自前一脉冲的剩余电荷的影响，即，当后续脉冲之间的时间等于或小于RC时间时。第一脉冲与第二脉冲之间的时间可以在包括延迟时间的时间范围内发生变化。在先前脉冲与当前脉冲之间的时间(后续脉冲之间的时间)大约等于或小于延迟时间的情况下，由于来自先前脉冲的剩余电荷影响次级发射，所以可以根据次级发射导出延迟时间。
同样，如参考图1至图3所描述的，第二脉冲的延迟时间在一定范围内发生变化，从而导致第一脉冲与经延迟的第二脉冲(后续脉冲)之间的时间在脉冲重复时间的范围内发生变化。在经延迟脉冲的延迟时间中的每一者内，即，在脉冲与经延迟脉冲之间的所得时间中的每一者内，响应于经延迟的脉冲，测量次级发射。
次级发射的预期行为由1-exp(-t/RC)给出。
图6描绘了针对不同的RC时间，所测量的时间积分式次级发射与后续脉冲之间的时间的相关性。示出了相关性中的峰值，这些峰值指示与所测量的次级发射的预期行为与脉冲之间的时间具有最高相关性的RC时间的值。
本技术的一个方面提供了一种测量信号在电路结构中的线路中传播的延迟时间的方法，该方法包括：
-通过时间间隔为T的带电粒子射束的第一脉冲来辐照线路；
-通过时间间隔为T的带电粒子射束的第二脉冲来辐照线路，其中第二脉冲相对于第一脉冲被延缓了一脉冲延缓时间，并且其中脉冲延缓时间是变化的；
-对于脉冲延缓时间的不同值，响应于通过带电粒子射束的第一脉冲和第二脉冲来辐照线路，测量次级带电粒子发射；以及
-响应于脉冲延缓时间发生变化，基于次级带电粒子发射来导出线路的延迟时间。
本技术的一个方面提供了一种计算机可读介质，存储指令，这些指令当由计算机执行时，使得计算机执行根据本技术的上述方面的方法。
本技术的一个方面提供了一种用于测量信号在电路结构中的线路中的传播延迟时间的系统，该系统包括：
-带电粒子射束源，被配置为通过时间间隔为T的带电粒子射束的第一脉冲来辐照线路，并且通过时间间隔为T的带电粒子射束的第二脉冲来辐照线路，其中第二脉冲相对于第一脉冲被延缓了一脉冲延缓时间，并且其中脉冲延缓时间是变化的；
-次级带电粒子发射检测器，用于对于脉冲延缓时间的不同值，响应于通过带电粒子射束的第一脉冲和第二脉冲来辐照线路，测量次级带电粒子发射；以及
-数据处理设备，被配置为响应于脉冲延缓时间发生变化，基于次级带电粒子发射来导出线路的延迟时间。
本技术的一个方面提供了一种确定节点的RC常数的方法，该方法包括：
生成时间间隔为T的第一电子射束脉冲，并且在节点处引导第一电子射束脉冲；
检测响应于第一电子射束脉冲而发射的第一SE；
生成时间间隔为T并且相对于第一电子射束脉冲具有可变延迟的第二电子射束脉冲，并且在节点处引导第二电子射束脉冲；
检测响应于第二电子射束脉冲而发射的第二SE；以及
基于监测随延迟而变化的经时间平均的SE信号来确定节点的RC常数。
由于脉冲与经延迟的脉冲之间的延迟时间可以明显短于脉冲的重复时间，所以参考图4至图6所描述的实施例可以用于测量延迟时间，即，RC时间，该延迟时间短于参考图1至图3所描述的实施例可以测量的延迟时间。
注意，对于激光触发源和微波腔源两者，典型的脉冲持续时间可以是100fs的量级，并且重复频率可以从1kHz变化到100MHz。因此，对于RC＝6ps，可以容易满足条件τ＜＜RC＜＜T。
在所描述的实施例中，后续脉冲的脉冲宽度可以小于脉冲重复时间。
可以重复测量，并且针对每个脉冲重复时间，可以对所测量的次级发射进行平均，以减少噪声和其他干扰。因而，对于每个脉冲重复时间，借助于至少两个后续脉冲，重复对线路的辐照，每次重复响应于至少两个后续脉冲而测量次级带电粒子发射，并且对在每个重复时间内测量的次级带电粒子发射进行平均。
当进行平均时，根据经平均的次级带电粒子发射的改变，可以导出延迟时间，该经平均的次级带电粒子发射随带电粒子射束的两个后续脉冲之间的脉冲重复时间而变化。
可以使用以下条款对这些实施例进行进一步描述：
1.一种测量信号在电路结构中的线路中的传播的延迟时间的方法，该方法包括：
-通过带电粒子射束的脉冲来辐照线路，其中带电粒子射束的脉冲的脉冲重复频率是变化的；
-对于这些脉冲重复频率中的每个脉冲重复频率，响应于通过带电粒子射束的脉冲以相应脉冲重复频率来辐照线路，测量次级带电粒子发射；并且
-响应于脉冲重复频率的变化，基于次级带电粒子发射来导出线路的延迟时间。
2.根据条款1所述的方法，其中脉冲重复在脉冲重复频率范围内发生变化，该脉冲重复频率范围包括由1除以线路的延迟时间而定义的频率。
3.根据条款1或2所述的方法，其中线路的延迟时间被确定为次级带电粒子发射中响应于脉冲重复频率的变化的高频滚降点。
4.根据前述条款中任一项所述的方法，其中脉冲的脉冲宽度小于由脉冲重复频率确定的脉冲重复时间。
5.根据前述条款中任一项所述的方法，其中对于每个脉冲重复频率，由至少两个后续脉冲进行的线路的辐照被重复，利用每次重复，响应于至少两个后续脉冲的次级带电粒子发射被测量，并且对于每个重复频率测量的次级带电粒子发射被平均。
6.根据条款5所述的方法，其中根据经平均的次级带电粒子发射与脉冲重复频率之间的关系导出线路的延迟时间。
7.根据前述条款中任一项所述的方法，其中带电粒子射束是电子射束，而次级带电粒子发射是次级电子发射。
8.根据前述条款中任一项所述的方法，其中电路结构是管芯。
9.根据前述条款中任一项所述的方法，其中带电粒子射束的脉冲将线路充电到一电势，线路的电势影响次级带电粒子发射，其中数据处理设备被配置为：根据线路的电势的衰减导出线路的延迟时间，并且根据脉冲重复频率的改变对次级带电粒子发射的影响导出线路的电势的衰减。
10.一种存储指令的计算机可读介质，这些指令当由计算机执行时，使得计算机执行根据条款1至9中任一项所述的方法。
11.一种用于测量信号在电路结构中的线路中的传播延迟时间的系统，该系统包括：
-带电粒子射束源，被配置为通过带电粒子射束的脉冲来辐照线路，其中带电粒子射束的脉冲的脉冲重复频率是变化的；
-次级带电粒子发射检测器，用于对于脉冲重复频率中的每个脉冲重复频率，响应于通过带电粒子射束的脉冲以相应脉冲重复频率来辐照线路，测量次级带电粒子发射；以及
-数据处理设备，被配置为响应于脉冲重复频率发生变化，基于次级带电粒子发射来导出线路的延迟时间。
12.根据条款11所述的系统，其中带电粒子射束源被配置为使脉冲重复在脉冲重复频率范围内发生变化，该脉冲重复频率范围包括由1除以线路的延迟时间而定义的频率。
13.根据条款11或12所述的系统，其中数据处理设备被配置为：将线路的延迟时间确定为次级带电粒子发射中响应于脉冲重复频率发生变化的高频滚降点。
14.根据条款11至13中任一项所述的系统，其中脉冲的脉冲宽度小于由脉冲重复频率确定的脉冲重复时间。
15.根据条款11至14中任一项所述的系统，其中带电粒子射束被配置为：对于每个脉冲重复频率，重复由至少两个后续脉冲进行的线路的辐照，检测器被配置为：利用每次重复来测量响应于至少两个后续脉冲的次级带电粒子发射，并且数据处理设备被配置为：对在每个重复时间内测量的次级带电粒子发射进行平均。
16.根据条款15所述的系统，其中数据处理设备被配置为：根据经平均的次级带电粒子发射的改变导出线路的延迟时间，该经平均的次级带电粒子发射随带电粒子射束的两个后续脉冲之间的脉冲重复时间而变化。
17.根据条款11至16中任一项所述的系统，其中带电粒子射束是电子射束，而次级带电粒子发射是次级电子发射。
18.根据条款11至17中任一项所述的系统，其中电路结构是管芯。
19.根据条款11至18中任一项所述的系统，其中带电粒子射束的脉冲将线路充电到一电势，线路的电势影响次级带电粒子发射，其中数据处理设备被配置为：根据线路的电势的衰减导出线路的延迟时间，并且根据脉冲重复频率的改变对次级带电粒子发射的影响导出线路的电势的衰减。
20.一种确定节点的RC常数的方法，该方法包括：
以可变重复频率生成电子射束脉冲，并且在节点处引导电子射束脉冲；
检测响应于电子射束脉冲而发射的SE；
基于随电子射束脉冲之间的时间而变化的经时间平均的SE来确定节点的RC常数。
21.一种测量信号在电路结构中的线路中的传播的延迟时间的方法，该方法包括：
-通过时间间隔为T的带电粒子射束的第一脉冲来辐照线路；
-通过时间间隔为T的带电粒子射束的第二脉冲来辐照线路，其中第二脉冲相对于第一脉冲被延缓了一脉冲延缓时间，并且其中脉冲延缓时间是变化的；
-对于脉冲延缓时间的不同值，响应于通过带电粒子射束的第一脉冲和第二脉冲来辐照线路，测量次级带电粒子发射；以及
-响应于脉冲延缓时间发生变化，基于次级带电粒子发射来导出线路的延迟时间。
22.根据条款21所述的方法，还包括：将第一脉冲延缓一脉冲延缓时间以形成第二脉冲。
23.根据条款21或22所述的方法，其中脉冲延缓时间小于时间间隔T。
24.根据条款21至23中任一项所述的方法，其中脉冲的脉冲宽度小于由脉冲重复频率确定的脉冲重复时间。
25.根据条款21至24中任一项所述的方法，其中对于每个脉冲延缓时间，由至少两个后续脉冲进行的线路的辐照被重复，利用每次重复，响应于脉冲的次级带电粒子发射被测量，并且在每个脉冲延缓时间内测量的次级带电粒子发射被平均。
26.根据条款25所述的方法，其中根据经平均的次级带电粒子发射与脉冲重复频率之间的关系导出线路的延迟时间。
27.根据条款21至26中任一项所述的方法，其中带电粒子射束是电子射束，而次级带电粒子发射是次级电子发射。
28.根据条款21至27中任一项所述的方法，其中电路结构是管芯。
29.根据条款21至28中任一项所述的方法，其中带电粒子射束的脉冲将线路充电到一电势，线路的电势影响次级带电粒子发射，根据线路的电势的衰减导出延迟时间，并且根据脉冲重复频率的改变对次级带电粒子发射的影响导出线路的电势的衰减。
30.一种存储指令的计算机可读介质，这些指令当由计算机执行时，使得计算机执行根据条款21至29中任一项所述的方法。
31.一种用于测量信号在电路结构中的线路中的传播延迟时间的系统，该系统包括：
-带电粒子射束源，被配置为通过时间间隔为T的带电粒子射束的第一脉冲来辐照线路，并且通过时间间隔为T的带电粒子射束的第二脉冲来辐照线路，其中第二脉冲相对于第一脉冲被延缓了一脉冲延缓时间，并且其中脉冲延缓时间是变化的；
-次级带电粒子发射检测器，用于对于脉冲延缓时间的不同值，响应于通过带电粒子射束的第一脉冲和第二脉冲来辐照线路，测量次级带电粒子发射；以及
-数据处理设备，被配置为响应于脉冲延缓时间发生变化，基于次级带电粒子发射来导出线路的延迟时间。
32.根据条款31所述的系统，其中带电粒子射束源还被配置为：将第一脉冲延缓一脉冲延缓时间以形成第二脉冲。
33.根据条款31或32所述的系统，其中脉冲延缓时间小于时间间隔T。
34.根据条款31至33中任一项所述的系统，其中脉冲的脉冲宽度小于由脉冲重复频率确定的脉冲重复时间。
35.根据条款31至33中任一项所述的系统，其中带电粒子射束源被配置为：在每个脉冲延缓时间内，重复由至少两个后续脉冲进行的对线路的辐照，该次级带电粒子发射检测器被配置为：利用每次重复来测量响应于脉冲的次级带电粒子发射，并且数据处理设备被配置为：对在每个脉冲延缓时间内测量的次级带电粒子发射进行平均。
36.根据条款35所述的系统，其中数据处理设备被配置为：根据经平均的次级带电粒子发射与脉冲重复频率之间的关系导出线路的延迟时间。
37.根据条款31至36中任一项所述的系统，其中带电粒子射束是电子射束，而次级带电粒子发射是次级电子发射。
38.根据条款31至37中任一项所述的系统，其中电路结构是管芯。
39.根据条款31至38中任一项所述的系统，其中带电粒子射束的脉冲将线路充电到一电势，线路的电势影响次级带电粒子发射，其中数据处理设备被配置为：根据线路的电势的衰减导出线路的延迟时间，并且根据脉冲重复频率的改变对次级带电粒子发射的影响导出线路的电势的衰减。
40.一种确定节点的RC常数的方法，该方法包括：
生成时间间隔为T的第一(泵浦)电子射束脉冲，并且在节点处引导第一电子射束脉冲；
检测响应于第一电子射束脉冲而发射的第一SE；
生成时间间隔为T并且相对于第一电子射束脉冲具有可变延迟Δ的第二(探测)电子射束脉冲，并且在节点处引导第二电子射束脉冲；
检测响应于第二电子射束脉冲而发射的第二SE；以及
基于监测随延迟Δ而变化的经时间平均的SE信号来确定节点的RC常数。
41.根据条款40所述的方法，其中响应于激光脉冲被引导到电子发射器而生成电子射束脉冲，其中通过拆分并合并一个激光射束并且使分支中的一个分支的光学路径长度发生变化来实现两个脉冲串之间的延迟Δ。
如本文中所使用的，除非另外具体说明，否则术语“或”涵盖所有可能的组合，除不可行之外。例如，如果指出部件可以包括A或B，则除非另外特别指出或不可行，否则该部件可以包括A、或B、或A和B。作为第二示例，如果说明部件可以包括A、B或C，则除非特别说明或不可行，否则部件可以包括A、或B、或C、或A和B、或A和C、或B和C、或A和B和C。

Claims (15)

1.一种存储指令的计算机可读介质，所述指令当由计算机执行时，使得所述计算机执行以下操作：
-通过带电粒子射束的脉冲来辐照线路，其中所述带电粒子射束的所述脉冲的脉冲重复频率是变化的；
-对于所述脉冲重复频率中的每个脉冲重复频率，响应于通过所述带电粒子射束的所述脉冲以相应脉冲重复频率辐照所述线路，测量次级带电粒子发射；并且
-响应于所述脉冲重复频率的变化，基于所述次级带电粒子发射来导出所述线路的延迟时间。
2.根据权利要求1所述的计算机可读介质，其中所述脉冲重复在脉冲重复频率范围内发生变化，所述脉冲重复频率范围包括由1除以所述线路的所述延迟时间而定义的频率。
3.根据权利要求1所述的计算机可读介质，其中所述线路的所述延迟时间被确定为所述次级带电粒子发射中响应于所述脉冲重复频率的变化的高频滚降点。
4.根据权利要求1所述的计算机可读介质，其中所述脉冲的脉冲宽度小于由所述脉冲重复频率确定的脉冲重复时间。
5.根据权利要求1所述的计算机可读介质，其中对于每个脉冲重复频率，由至少两个后续脉冲进行的所述线路的辐照被重复，利用每次重复，响应于所述至少两个后续脉冲的所述次级带电粒子发射被测量，并且对于每个重复频率测量的所述次级带电粒子发射被平均。
6.根据权利要求5所述的计算机可读介质，其中所述线路的所述延迟时间根据经平均的所述次级带电粒子发射与所述脉冲重复频率之间的关系而被导出。
7.一种用于测量信号在电路结构中的线路中的传播延迟时间的系统，所述系统包括：
-带电粒子射束源，被配置为通过带电粒子射束的脉冲来辐照所述线路，其中所述带电粒子射束的所述脉冲的脉冲重复频率是变化的；
-次级带电粒子发射检测器，用于对于所述脉冲重复频率中的每个脉冲重复频率，响应于通过所述带电粒子射束的所述脉冲以相应脉冲重复频率辐照所述线路，测量次级带电粒子发射；以及
-数据处理设备，被配置为响应于所述脉冲重复频率的所述变化，基于所述次级带电粒子发射来导出所述线路的所述延迟时间。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述带电粒子射束源被配置为使所述脉冲重复在脉冲重复频率范围内发生变化，所述脉冲重复频率范围包括由1除以所述线路的所述延迟时间而定义的频率。
9.根据权利要求7所述的系统，其中所述数据处理设备被配置为：将所述线路的所述延迟时间确定为所述次级带电粒子发射中响应于所述脉冲重复频率的所述变化的高频滚降点。
10.根据权利要求7所述的系统，其中所述脉冲的脉冲宽度小于由所述脉冲重复频率确定的脉冲重复时间。
11.根据权利要求7所述的系统，其中所述带电粒子射束被配置为：对于每个脉冲重复频率，重复由至少两个后续脉冲进行所述线路的辐照，所述检测器被配置为：利用每次重复，测量响应于所述至少两个后续脉冲的所述次级带电粒子发射，并且所述数据处理设备被配置为：对在每个重复时间内测量的所述次级带电粒子发射进行平均。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述数据处理设备被配置为：根据经平均的所述次级带电粒子发射的改变导出所述线路的所述延迟时间，经平均的所述次级带电粒子发射随所述带电粒子射束的所述两个后续脉冲之间的所述脉冲重复时间而变化。
13.根据权利要求7所述的系统，其中所述带电粒子射束是电子射束，所述次级带电粒子发射是次级电子发射。
14.根据权利要求7所述的系统，其中所述电路结构是管芯。
15.根据权利要求7所述的系统，其中所述带电粒子射束的所述脉冲将所述线路充电到一电势，所述线路的所述电势影响所述次级带电粒子发射，其中所述数据处理设备被配置为：根据所述线路的所述电势的衰减导出所述线路的所述延迟时间，并且根据所述脉冲重复频率的所述改变对所述次级带电粒子发射的影响导出所述线路的所述电势的所述衰减。
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