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Querbezugnahme auf zugehörige Anmeldungen
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Die Anmeldung ist eine internationale Anmeldung, die die Priorität der US Patentanmeldung Nummer 14/08 3,438 mit dem Titel „System und Verfahren zur kontaktlosen Mikroskopie für eine dreidimensionale Vorcharakterisierung eines Musterteils zur schnellen und zerstörungsfreien, auf dem Musterteil stattfindenden Navigation während der Nano-Überprüfung“, beanspruchet, eingereicht am 18. November 2013, die die Priorität der US Patentanmeldung Nummer 61/72 8,759 beansprucht mit dem Titel „Verwendung einer (kontaktfreien) Mikroskopie für eine dreidimensionale Vorcharakterisierung eines Musterteils zur schnellen und zerstörungsfreien, auf einem Musterteil stattfindenden Navigation während einer Nano-Überprüfung“ durch Vladimir A. Ukraintsev et al, eingereicht am 20. November 2012, von denen jede hier durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit einbezogen ist.
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Hintergrund
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1. Gebiet
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Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen sich auf die Musterteil-Überprüfung. Insbesondere beziehen sich Ausführungsbeispiele der Erfindung auf ein System und ein Verfahren zur Nano-Überprüfung unter Verwendung einer Abtastsonde und einer Berührungssonde.
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2. Verwandte Technik
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Die Nano-Überprüfung ist ein sehr breites Feld der analytischen Wissenschaft, welches verschiedene Typen von elektrischen, mechanischen, eine Zusammensetzung betreffende und eine chemisch-physikalische Charakterisierung von Nano-Gegenständen abdeckt. Beispiele für Nano-Objekte umfassen Nano-elektronische Einrichtungen und ihre Komponenten. Die Nano-Überprüfung umfasst, ist jedoch nicht beschränkt auf, die Abtast- und Berührungs-Überprüfung. Die elektrische Überprüfung eines einzelnen Transistors, einer Speicherbit-Zelle und von logischen Elementen von integrierten Schaltungen („IC“) wird in großem Umfang verwendet, um die Performance von neu entworfenen ICs zu testen und um mögliche Probleme eines spezifischen IC Designs oder/und einer gesamten Technologie zu korrigieren.
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Die Nano-Überprüfung eines Nano-Objekts, das auf einem Musterteil angeordnet ist, erfordert das Referenzieren einer Sonde in Bezug auf die Musterteiloberfläche, um das interessierende Nano-Objekt zu lokalisieren. Dieses Verfahren ist zeitaufwendig, um sicherzustellen, dass die Sonde sich an einer richtigen Stelle auf dem Musterteil befindet, was zu der Zeit beiträgt, die erforderlich ist, um ein Nano-Objekt auf einen Musterteil zu überprüfen. Des Weiteren ist die Ausrichtung des Musterteils in Bezug auf eine existierende, computer-unterstützte Kartierung eine Herausforderung wegen des kleinen Blickfelds eines SEM und anderer Nano-Überprüfungswerkzeuge. Wegen des kleinen Blickfelds kann mehr Zeit erforderlich sein, um die interessierenden Merkmale auf einem Musterteil aufzufinden.
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In einigen Fällen ist es erforderlich, ein Musterteil zwischen Musterteil-Vorbereitungs- und Nano-Überprüfungs-Werkzeugen hin und her zu bewegen, wobei solch ein Beispiel die Fehleranalyse von mehrlagigen IC-Musterteilen ist. Jedes Mal, wenn das Musterteil zu einem neuen Werkzeug bewegt wird, erfordert Zeit, um das Musterteil auszurichten und das interessierende Merkmal auf dem Musterteil zu lokalisieren. Eine nicht ordnungsgemäße Ausrichtung zwischen den Werkzeugen kann zu einer Beschädigung an dem Musterteil führen. Gegenwärtige Werkzeuge und Systeme zur Charakterisierung eines Musterteils liefern keinen schnellen Weg, um eine Ausrichtung auszuführen und zu den interessierenden Merkmalen auf einem Musterteil zu navigieren.
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Zusammenfassung
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Die folgende Zusammenfassung ist eingefügt, um ein grundlegendes Verständnis einiger Aspekte und Merkmale der Erfinder zu liefern. Diese Zusammenfassung ist kein extensiver Überblick über die Erfindung und ist als solches nicht dafür gedacht, Schlüssel- oder kritische Elemente der Erfindung insbesondere zu identifizieren oder den Umfang der Erfindung einzugrenzen. Ihr einziger Zweck ist es, einige Konzepte der Erfindung in einer vereinfachten Form zu präsentieren, um als Einführung zu der mehr detaillierten Beschreibung zu dienen, die im Folgenden präsentiert wird.
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Ein System zur Durchführung von Musterteil-Überprüfung. Das System umfasst ein Topographie-Mikroskop, das konfiguriert ist, um dreidimensionale Koordinaten für ein Musterteil basierend auf wenigstens drei Bezugsmarkierungen zu empfangen, das Musterteil aufzunehmen, welches in einem Alter montiert ist, und zu wenigstens einer Stelle auf dem Musterteil basierend auf den wenigsten drei Bezugsmarkierungen und den dreidimensionalen Koordinaten zu navigieren.
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Andere Merkmale und Vorteile der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden offenbar aus den beigefügten Zeichnungen und aus der detaillierten Beschreibung, welche folgt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die beigefügten Zeichnungen, die einbezogen sind und Teil dieser Beschreibung darstellen, zeigen Beispiele für Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern und darzustellen. Die Zeichnungen sind dafür gedacht, hauptsächliche Merkmale der beispielhaften Ausführungsbeispiele in einer schematischen Art darzustellen. Die Zeichnungen sind nicht dafür gedacht, jedes Merkmal der tatsächlichen Ausführungsbeispiele noch die relativen Dimensionen der gezeigten Elemente zu zeigen, und sie sind nicht maßstabsgerecht gezeichnet.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind als Beispiele und nicht einschränkend in den Figuren der beigefügten Zeichnungen gezeigt, in denen gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen, und in denen:
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1A ein Diagramm einer Draufsicht auf ein optisches Mikroskop zeigt, welches konfiguriert ist, um eine Kartographie eines Musterteils nach einem Ausführungsbeispiel zu erzeugen;
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1B zeigt eine Seitenansicht eines optischen Mikroskops, das konfiguriert ist, um eine Kartographie eines Musterteils gemäß einem Ausführungsbeispiel zu erzeugen;
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2 zeigt eine Nano-Prüfeinrichtung, die mit einem Vorcharakterisierungswerkzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel verknüpft ist; und
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3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Analysieren eines Musterteils einschließlich der Ausrichtung einer Sonde gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Detaillierte Beschreibung
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Ausführungsbeispiele eines Systems und eines Verfahrens zur dreidimensionalen Charakterisierung eines Musterteils zur schnellen und zerstörungsfreien, auf ein Musterteil bezogenen Navigation während der Nano-Überprüfung werden beschrieben. Gemäß den beschrieben Ausführungsbeispielen umfasst ein System miteinander verknüpfte (d.h. zu einem Kommunikationsaustausch fähige), optische und/oder topographische Mikroskope, die für die schnelle und zerstörungsfreie, auf einen Musterteil bezogene Navigation in drei Dimensionen („3D“) während der Nano-Überprüfung verwendet werden, beispielsweise für eine Nano-Überprüfung, die in einer von oben nach unten gerichteten Abtastung eines Scan-Elektronenmikroskops („SEM“) durchgeführt wird, oder für ein beliebiges anderes, zweidimensionales Nano-Überprüfungswerkzeug. Die optischen und/oder topographischen Mikroskope können körperlich in ein Nano-Überprüfungswerkzeug integriert sein, oder die optischen und/oder topographischen Mikroskope können als freistehende Ausrüstung verbleiben.
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Bei einem Ausführungsbeispiel kann das Musterteil von Werkzeug zu Werkzeug unter Verwendung eines universellen Musterteilhalters und Bezugsmarkierungen transferiert werden. Die Markierungen können an einer festen Stelle auf dem Musterteilhalter vorgefertigt sein und/oder auf dem Musterteil hergestellt sein (beispielsweise unter Verwendung eines Lasermarkers). Dies ermöglicht: (a) eine genaue, schnelle und zerstörungsfreie, (beispielsweise kontaktfreie) Topographiekartierung des Musterteils in 3D, d.h. Z(X, Y); (b) eine schnelle, zweidimensionale, d.h. (X, Y), Ausrichtung in Bezug auf eine vorher existierende Kartierung, beispielsweise eine computergestützte Design-(„CAD“)-Kartierung eines Musterteils, beispielsweise einer integrierten Schaltung („IC“); (c) ein schneller und einfacher Musterteiltransfer zwischen einer Nano-Prüfeinrichtung und einem Musterteil-Vorbereitungswerkzeug. Beispiele für Musterteil-Vorbereitungswerkzeuge umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf, Focus-Ionenstrahl-(„FIB“) und Ionenfräswerkzeuge; und (d) eine Musterteilcharakterisierung unter Verwendung von optischen Abtast-Sonden oder anderen Techniken umfassend, jedoch nicht beschränkt auf, die schnelle Fehlersuche unter Verwendung von Leitungsfähigkeits-, Kapazitäts-, Magnetismus- und anderen Sondenmikroskopieverfahren und auch Rahman- und Fluoreszenzspektroskopie und andere durch Sonden unterstützte Techniken. Diese Ausdehnung der Überprüfungskapazität (beispielsweise die, die auf die in dem Unterelement (d) Bezug genommen wurde) ist natürlich, wenn die Scan-Sonden-Mikroskopie („SPM“) für die Musterteiltopologie-Charakterisierung ausgewählt wird.
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Der hauptsächliche Vorteil der neuen Vorgehensweise ist eine Verbesserung in dem Durchsatz der Nano-Überprüfung (schnelle Navigation zu dem interessierenden Bereich und das Herabbewegen einer Sonde auf eine bekannte Höhe und die schnelle, kontaktfreie Sondenbewegung von Messplatz zu Messplatz unter Verwendung bekannter Musterteiltopographie). Dies wird durch eine Vorcharakterisierung des Musterteils in relativ preiswerten, schnellen, vorzugsweise kontaktfreien optischen und/oder topographischen Mikroskopen erreicht. Topographie-Mikroskope umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf SPMs und AFMs. Ein sekundärer Vorteil ist der schnelle und leichte Zugriff auf ein leistungsstarkes Arsenal von neuen Charakterisierungs-, Fehleranalyse-, Musterteil-Vorbereitungs- und Schaltungs-Editions-Techniken. Das letztere vermindert die gesamte Zeit bis zu einem Resultat einer Fehleranalyse durch zusätzliche Mittel, eine schnelle Fehlersuche, die Reduktion der Anzahl der zu überprüfenden Bauteile, die Verbesserung der Musterteil-Vorbereitungszeit für die Nano-Überprüfung und die nachfolgende physikalische Fehleranalyse (beispielsweise die Transmissions-Elektronenmikroskopie („TEM“), die Scan-Transmissionselektronen-Mikroskopie („STEM“), die Querschnitts-SEM und dergleichen).
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Die 1A und 1B zeigen ein optisches Mikroskop, das konfiguriert ist, um eine Kartierung eines Musterteils gemäß einem Ausführungsbeispiel zu erzeugen. Das optische Mikroskop gestattet ein schnelles und zerstörungsfreies Z(X, Y) 3D Mapping eines Musterteils in Bezug auf Bezugsmarkierungen. Die vollständige Kartierung eines Musterteils oder weniger spezifischer interessierenden Orten auf einem Musterteil (beispielsweise Z1(X1, Y1) und Z2(X2, Y2)) kann vorcharakterisiert sein. Insbesondere zeigt 1A ein Musterteil 102, beispielsweise einen IC, der in einem Halter 104 montiert ist. Ein Halter 104 kann ein Universalhalter sein, der in einer Vielzahl von Werkzeugen verwendet werden kann, umfassend, jedoch nicht beschränkt auf Musterteil-Vorbereitungswerkzeuge, Nano-Überprüfungswerkzeuge, Schaltungs-Editions-Werkzeuge und andere Werkzeuge, die zum Analysieren, Charakterisieren oder Vorbereiten eines Musterteils verwendet werden. Ein optisches Mikroskop ist konfiguriert, um dreidimensionale Koordinaten des Musterteils 102 auf der Basis von drei oder mehr Bezugsmarkierungen 106 zu erzeugen. Eine Bezugsmarkierung 106 kann auf dem Halter 104 und/oder auf dem Musterteil 102 sein. Eine Bezugsmarkierung 106 kann an einer festen Stelle auf dem Halter 104 vorab hergestellt sein und/oder auf dem Musterteil 104 hergestellt sein (beispielsweise unter Verwendung eines Lasermarkers).
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Wie in 1A gezeigt ist, ist ein optisches Mikroskop nach einem Ausführungsbeispiel konfiguriert, um Koordinaten zu erzeugen, beispielsweise die Position von einer oder mehreren Stellen auf einem Musterteil 102 auf einer X-Achse 108 und einer Y-Achse 110 in Bezug auf drei oder mehr Bezugsmarkierungen 106. Weil die Koordinaten auf drei oder mehr Bezugsmarkierungen 106 bezogen sind, kann das gleiche Werkzeug oder ein anderes Werkzeug unter Verwendung der erzeugten Koordinaten, die auf drei oder mehr Bezugsmarkierungen 1 und 6 bezogen sind, das Musterteil 102 ausrichten und eine Sonde oder ein anderes Werkzeug an einer Stelle auf der Basis der erzeugten Koordinaten ausrichten.
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1B zeigt eine Seitenansicht eines optischen Mikroskops, das konfiguriert ist, um eine Kartographie des Musterteils gemäß einem Ausführungsbeispiel zu erzeugen. Das optische Mikroskop ist konfiguriert, um dreidimensionale CAD Koordinaten zu erzeugen, um das Musterteil 102 auf der Basis von drei oder mehr Bezugsmarkierungen 106 zu kartographieren. Das optische Mikroskop umfasst einen X/Y Positionierer 120, der konfiguriert ist, um das Musterteil 102 entlang der X-Achse 108 und der Y-Achse 110 zu bewegen, während der X & Y-Monitor 116 die X- und Y-Position des Musterteils 102 in Bezug auf drei oder mehr Bezugsmarkierungen 106 ausrichtet unter Verwendung von Techniken einschließlich solcher, die im Stand der Technik bekannt sind. Das optische Mikroskop umfasst auch einen Z-Positionierer 122, der konfiguriert ist, um das Musterteil 102 entlang der Z-Achse 112 zu bewegen. Ferner umfasst das optische Mikroskop einen Z-Monitor 118, der zusammen mit einem Laser 114 ein Leser-Reflexionssystem bildet. Das Laser-Reflexionssystem ist konfiguriert, um die Z-Position des Musterteils entlang der Z-Achse 112 in Bezug auf drei oder mehr Bezugsmarkierungen 106 zu registrieren unter Verwendung von Techniken einschließlich solcher, die im Stand der Technik bekannt sind.
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In Abhängigkeit von der geforderten, räumlichen Auflösung der Kartierung können verschiedene kontaktfreie Verfahren (beispielsweise Luftspalt-Messinstrument- und kontaktfreie Atomkraft-Mikroskopieverfahren („AFM“)) und Kontaktverfahren (beispielsweise Profilmessung und Kontakt-AFM) oder Kombinationen davon verwendet werden, um ein Musterteil durch Erzeugung von dreidimensionalen Koordinaten des Musterteils mit Bezug auf die Bezugsmarkierungen statt durch ein optisches Mikroskop vorzucharakterisieren. Es ist wichtig, dass die dreidimensionale Koordinateninformation des Musterteils, Z(X, Y)-Kartierung, in Bezug auf drei oder mehr Bezugsmarkierungen erhalten wird, die auf dem Musterteilhalter oder dem Musterteil platziert sind. Die dreidimensionalen Koordinaten des Musterteils basierend auf den drei oder mehr Bezugsmarkierungen können daher leicht durch ein beliebiges anderes Werkzeug zurückgewonnen werden, welches die dreidimensionalen Koordinaten, d.h. XYZ-Positionen, von diesen Bezugsmarkierungen lesen oder erhalten kann. Unter der Annahme, dass die XYZ-Koordinaten von jeder Sonde eines Werkzeugs bekannt sind, kann eine schnelle und sichere Landung der Sonde und auch eine Bewegung von Messstelle zu Messstelle erreicht werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung umfassen die Verwendung eines optischen Mikroskops, wie es beispielsweise hier beschrieben ist, für die automatisierte Navigation einer Nano-Sonde auf einem Musterteil mit einem komplexen Schema (beispielsweise einem IC). Eine computergestützte Design-Kartierung des IC kann registriert und für die automatisierte Navigation zu einem gewünschten, interessierenden Merkmal verwendet werden, beispielsweise an einer X-und Y-Koordinate, d.h. (X1, Yi). Eine Z-Koordinate Zi des Merkmals kann dann unter Verwendung eines dreidimensionalen (beispielsweise optischen) Mikroskops, wie es hier beschrieben ist, gemessen werden. Sobald die dreidimensionalen Koordinaten, d.h. Zi(Xi, Yi), in Bezug auf die drei oder mehr Bezugsmarkierungen des interessierenden Merkmals bekannt sind, kann eine Nanosonde zu dem Punkt betrieben werden, und eine weitere Navigation mit höherer Auflösung kann unter Verwendung von SEM oder einer anderen Technik durchgeführt werden. Die Navigation auf einem großen und komplexen IC unter Verwendung eines Mikroskops mit hoher Auflösung (beispielsweise SEM, ASM und dergleichen) könnte schwierig und zeitraubend sein. Universalhalter sind auf eine Genauigkeit innerhalb weniger Zehntel Mikron eingeschränkt, wenn der Halter in das nächste Werkzeug platziert wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann ein optisches Mikroskop und/oder eine Nano-Prüfeinrichtung konfiguriert sein, um eine automatische Schema-Erkennung zu verwenden unter Verwendung von Techniken einschließlich solcher, die im Stand der Technik bekannt sind, um jegliche Handeinstellungen beispielsweise durch eine Bedienungsperson in der (X, Y) Musterteilausrichtung und bei dem Suchen nach einer interessierenden Stelle auf einem Musterteil weiter zu minimieren.
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Das Hinzufügen einer dreidimensionalen, d.h. (Z(X, Y), vorzugsweise kontaktfreien Musterteilcharakterisierung ist nützlich für auf SEM basierende und andere Nano-Überprüfungs-Lösungsansätze, da die Sonden schnell und sicher auf einer Oberfläche eines Musterteils landen sollten ohne Beschädigung an der Sonde und/oder dem Musterteil. Die Montage von unterschiedlichen Musterteilen auf demselben (oder ähnlichen oder angepassten oder vorcharakterisierten) Halter, wie hier beschrieben ist, liefert eine schnelle Landung einer Spitze auf verschiedenen Musterteilen wegen der dreidimensionalen Vorcharakterisierung. Die Verwendung von schnellen und zerstörungsfreien (vorzugsweise kontaktfreien) Verfahren (beispielsweise optische) zur Vorcharakterisierung einer Musterteiloberfläche in drei Dimensionen in Bezug auf die Bezugsmarkierungen liefert die Fähigkeit zu einer schnellen und sicheren Navigation auf dem Musterteil in drei Dimensionen während der Nano-Überprüfung, weil die dreidimensionale Vorcharakterisierung eines Musterteils in einem Halter in Bezug auf drei oder mehr Bezugsmarkierungen, wie oben beschrieben ist, die Möglichkeit liefert, das Musterteil zu einem anderen Werkzeug zu übertragen und das Musterteil unter Verwendung der dreidimensionalen Koordinaten basierend auf den Bezugsmarkierungen auszurichten. Dies ermöglicht einen schnellen und einfachen Musterteiltransfer zwischen Werkzeugen. Der Transfer eines Musterteils zwischen Werkzeugen kann manuell durchgeführt werden oder er kann automatisiert werden unter Verwendung von Techniken einschließlich solcher, die im Stand der Technik bekannt sind. Solch eine Technik kann in der Fehleranalyse von mehrlagigen IC-Musterteilen verwendet werden, die mehrere, sequenzielle Nano-Überprüfungsvorgänge erfordern, die an unterschiedlichen Niveaus der Zwischenverbindungen durchgeführt werden. In solch einem Beispiel wird das Musterteil zwischen den Musterteilvorbereitungs- und den Nano-Sonden-Werkzeugen vor und zurück bewegt. Wenn man einen Universalhalter und Bezugsmarkierungen (beispielsweise platziert an vorher übereinstimmend ausgewerteten Stellen) hat, die sowohl in einem SEM und in einem optischen Mikroskop sichtbar sind, wird die Ausrichtung des Musterteils in einem Musterteil-Vorbereitungswerkzeug (beispielsweise ein („FIB“)) und die Ausrichtung eines modifizierten Musterteils vereinfacht, nachdem es zu der Nano-Prüfeinrichtung zurück geführt worden ist wegen der Erzeugung der dreidimensionalen Koordinaten auf der Basis der Bezugsmarkierungen. Somit können die Werkzeuge die dreidimensionalen Koordinaten in Bezugnahme auf die Bezugsmarkierungen verwenden, um Stellen auf dem Musterteil zu lokalisieren, beispielsweise interessierende Merkmale.
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Ein anderes Beispiel, das von der Vorcharakterisierung des Musterteils profitiert, umfasst das IC-funktionale, elektrische Testen, welches oft mehrfache Szenarien für das Versagen des IC ergibt, beispielsweise mehrere suspekte Bauteile auf dem IC, die über einem signifikanten Musterteilbereich angeordnet sind. Die Vorcharakterisierung eines Musterteils in einem Halter unter Verwendung von Techniken, wie sie hier beschrieben sind, um dreidimensionale Koordinaten auf der Basis von Bezugsmarkierungen zu erzeugen, liefert die Möglichkeit für eine schnelle Fehlersuche, um auf die nicht normgemäßen Bauteile hinzuweisen, und würde daher die Anzahl der Bauteile reduzieren, die einer Nano-Überprüfung zu unterwerfen sind. Dies liefert die Möglichkeit einer schnellen Bewegung zwischen Werkzeugen, weil die Zeit zum Ausrichten eines Musterteils in einem Werkzeug und das Navigieren an Stellen auf dem Musterteil unter Verwendung von dreidimensionalen Koordinaten basierend auf den Bezugsmarkierungen die Zeit reduziert, die erforderlich ist, um die Werkzeuge einzurichten.
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Beispielsweise ein SPM (beispielsweise ein Leitfähigkeits-AFM oder eine Scan-Kapazität-Mikroskopie („SCM“)) könnte helfen, nicht normgemäße Bauteile mit einem höheren Fehlerrisiko zu isolieren, wodurch der Durchsatz und die Erfolgsrate der Nano-Überprüfung erhöht werden. Sobald ein fehlerhaftes Bauteil unter Verwendung der Nano-Überprüfung detektiert worden ist, wird es gewöhnlich zu der physikalischen Fehleranalyse geschickt, um den exakten physikalischen Grund für das elektrische Versagen festzustellen. Transmissionselektronenmikroskopie („TEM“) oder Scan-TEM oder andere auf Querschnitten basierende Techniken (beispielsweise auf Querschnitt basierendes SEM („XSEM, SCM und dergleichen) werden oft für die Analyse verwendet. Eine 20–50 Nanometer („nm“) dünne Lamelle oder ein Querschnitt sollten unter Verwendung von FIB an einer Stelle oft mit Nanometer-Genauigkeit vorbereitet werden. Hat man wiederum einen Universalhalter und Bezugsmarkierungen, die in dem FTP-Werkzeug sichtbar sind, und weiß man die dreidimensionalen Koordinaten dieses defekten Bauteils in Bezug auf die Bezugsmarkierungen, wird die Ausrichtung des Musterteils in dem Halter in dem Werkzeug sowie die Navigation zu und die Nachforschung nach fehlerhaften die Bauteilen und auch die Musterteil-Vorbereitung in einem anderen Werkzeug zur weiteren physikalischen Fehleranalyse vereinfacht. Die Verwendung eines vorcharakterisierten Musterteils in einem Halter, wie es hier beschrieben ist, liefert einen einfachen Zugang zu zusätzlichen Musterteil-Charakterisierungstechniken (beispielsweise Scan-Kapazitäts-oder Magnetkraft-Mikroskopie-Verfahren), weil die dreidimensionalen Koordinaten auf der Basis der Bezugsmarkierungen einen schnellen und leichten Musterteiltransfer zwischen den Werkzeugen ermöglicht, um den Defekt weiter herunter bis beispielsweise 20–50 nm zu lokalisieren, und erhöht dadurch die Chancen, den Defekt unter Verwendung von TEM oder anderen Werkzeugen der physikalischen Fehleranalyse zu erfassen.
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2 zeigt eine Nano-Prüfeinrichtung, die an einem dreidimensionalen Vorcharakterisierungswerkzeug nach einem Ausführungsbeispiel angeschlossen ist. Das dreidimensionale Vorcharakterisierungswerkzeug 202, beispielsweise ein optisches Mikroskop, wie es hier beschrieben ist, ist mit einem anderen Werkzeug durch eine Kommunikationsverbindung 208 verknüpft oder gekoppelt, beispielsweise mit einer Nano-Prüfeinrichtung 203. Die Kommunikationsverbindung 208 kann eine serielle Verbindung, eine parallele Verbindung, eine drahtlose Verbindung, eine Internetverbindung oder eine andere Kommunikationsverbindung einschließlich solcher, die im Stand der Technik bekannt sind, sein. Ein dreidimensionales Vorcharakterisierungswerkzeug einschließlich solcher, die hier beschrieben sind, ist konfiguriert, Koordinaten, die auf der Basis von drei oder mehr Bezugsmarkierungen erzeugt wurden, an die Nano-Prüfeinrichtung 203 weiterzugeben unter Verwendung von Techniken einschließlich solcher, die hier beschrieben sind. Die Nano-Prüfeinrichtung 203 ist konfiguriert, die Koordinaten zu verwenden, um zu einer oder mehreren interessierenden Stellen auf dem Musterteil zu navigieren unter Verwendung von Techniken einschließlich solcher, die hier beschrieben sind.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Prüfeinrichtung 203 eine Controllerschaltung 202 und eine Sonde 204. Eine Controllerschaltung 202 ist mit einer Sonde 204 gekoppelt. Die Controllerschaltung 202 ist konfiguriert, um dreidimensionale Koordinaten auf der Basis von drei oder mehreren Bezugsmarkierungen zu erhalten. Die Controllerschaltung 202 ist konfiguriert, ein Musterteil 206 in einem Halter unter Verwendung der dreidimensionalen Koordinaten mit Bezug auf die drei oder mehr Bezugsmarkierungen auf dem Musterteil und/oder dem Halter auszurichten. Die Controllerschaltung 202 ist weiterhin konfiguriert, die Sonde 204 an einer oder mehreren interessierenden Stellen auf dem Musterteil 206 auszurichten, sobald das Musterteil 206 ausgerichtet ist, um das Musterteil zu charakterisieren unter Verwendung von Techniken einschließlich solcher, die im Stand der Technik bekannt sind. Nach einem Ausführungsbeispiel ist eine Controllerschaltung 202 mit einer Sonde 204 durch Motoren, Aktuatoren, Getriebe, Fühler und andere mechanische und/oder elektronische Vorrichtungen gekoppelt, die verwendet werden, um die Sonde 204 zu bewegen oder eine Bewegung anderweitig zu steuern unter Verwendung von Techniken einschließlich solcher, die im Stand der Technik bekannt sind.
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Eine Controllerschaltung 202 kann eine oder mehrere Komponenten umfassen, die eine oder mehrere von einem Mikroprozessor, einem Mikrocontroller, einem Speicher, einer Rückkopplungsschleife, einem Sensor, einem Detektor oder anderen Komponenten umfasst werden, jedoch nicht darauf beschränkt sind, um alleine oder mit anderen Komponenten eine Bewegung der Sonde 204 zu steuern, einschließlich solcher Komponenten, die im Stand der Technik bekannt sind. Für ein spezielles Ausführungsbeispiel ist eine Sonde 204 konfiguriert, eine integrierte Schaltung abzutasten und ein Muster davon zu nehmen basierend auf den dreidimensionalen Koordinaten, die von einem Vorcharakterisierungswerkzeug empfangen wurden.
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Bei einem Ausführungsbeispiel basiert die Steuerung einer Bewegung einer Sonde 204 auf CAD-Kartierungen, die zusätzlich zu den empfangenen dreidimensionalen Koordinaten verwendet werden. Eine CAD-Kartierung an kann eine Position einer Komponente, ein Bauteil, eine Schaltung, einen interessierenden Bereich oder einen Teil davon auf einem Musterteil 206 anzeigen. Ein System kann beispielsweise eine CAD-Kartierung verwenden, die ein Schaltungslayout repräsentiert und anzeigt, wie Komponenten und Bauteile in einer Schaltung verbunden sind, um eine Position einer Komponenten oder eines Bauteils auf ein Musterteil 206, beispielsweise einer integrierten Schaltung, zu lokalisieren. Eine Position, die durch eine CAD Kartierung bestimmt wird, kann beispielsweise die Stelle einer Komponenten oder eines Bauteils auf einem Musterteil 206 oder einem Abschnitt davon sein.
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Eine Controllerschaltung 202 gemäß einem Ausführungsbeispiel kann konfiguriert sein, um eine Kraft einer Sonde 204 auf ein Musterteil und eine Bewegung der Sonde 204 auf der Basis der CAD-Kartierung zusätzlich zu den empfangenen dreidimensionalen Koordinaten einzustellen. Beispielsweise kann eine CAD-Datenbank 220, die nicht der Prüfungseinrichtung zugeordnet ist, jedoch CAD-Designdaten zur Herstellung des zu testenden Musterteils speichert, verwendet werden, um topographische und Design-Daten zu erhalten, um die Navigationsdaten für die Prüfeinrichtung abzuleiten. In einem Beispiel wird die NEXS Software Suite, die von DCG Systems, Fremont, Kalifornien erhältlich ist, verwendet, um CAD-Kartierung für die Prüfeinrichtung zu liefern, indem physikalische und logische Designdaten von einer Datenbank 220 direkt ausgelesen und miteinander verknüpft werden. Die NEXS Suite liest die LEF-(Library Exchange Format) und DEF-(Design Exchange Format)Dateien des Designs der integrierten Schaltung („IC“), beispielsweise GDS2 für das physikalische Layout und die Netliste für die logische Schaltung, und sie verknüpft diese zur Erzeugung derer CAD-Kartierung.
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Bei einem Ausführungsbeispiel kann ein Vorcharakterisierungswerkzeug 202 optional mit einer CAD-Datenbank 220 durch eine Daten-Kommunikationsverbindung 210 zusätzlich zu oder statt einer Kommunikationsverbindung 208 verknüpft sein, die das Vorcharakterisierungswerkzeug mit der Nano-Prüfeinrichtung 203 verknüpft. Die Datenbank-Kommunikationsverbindung 210 kann ein beliebiger Typ von Kommunikationsverbindung sein einschließlich solcher, die hier beschrieben sind. Bei solch einem Ausführungsbeispiel ist das Vorcharakterisierungswerkzeug konfiguriert, um die erzeugten dreidimensionalen Koordinaten an die CAD-Datenbank 220 zu übertragen. Ferner kann eine Nano-Prüfeinrichtung 203 konfiguriert sein, um auf dreidimensionale Koordinaten basierend auf drei oder mehreren Bezugsmarkierungen von einer CAD-Datenbank 220 zuzugreifen und sie zu empfangen.
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3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Analyse eines Musterteils einschließlich der Ausrichtung einer Sonde gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei einem Ausführungsbeispiel sind Systeme einschließlich solcher, die hier beschrieben sind, konfiguriert, um ein Verfahren zum Analysieren eines Musterteils einschließlich der Ausrichtung einer Sonde durchzuführen. Das Verfahren umfasst die Charakterisierung eines Musterteils, um dreidimensionale Koordinaten auf der Basis von wenigstens drei Bezugsmarkierungen zu erzeugen, wie durch den Block 302 in 3 gezeigt ist, unter Verwendung von Techniken einschließlich solcher, die hier beschrieben sind. Wie in dem Block 304 gezeigt ist, richtet das System das Musterteil auf der Basis von dreidimensionalen Koordinaten und wenigstens drei Bezugsmarkierungen aus. Das Verfahren umfasst auch das Navigieren zu einer Stelle auf dem Musterteil basierend auf den dreidimensionalen Koordinaten und den wenigstens drei Bezugsmarkierungen, wie in der Block 306 gezeigt ist. An dem Block 308 umfasst das Verfahren optional das Transferieren des Musterteils zu einem Vorbereitungswerkzeug, das konfiguriert ist, zu einer oder mehreren Stellen basierend auf den erzeugten dreidimensionalen Koordinaten und den wenigstens drei Bezugsmarkierungen zu navigieren unter Verwendung von Techniken einschließlich solcher, die hier beschrieben sind. Wie in dem Block 210 gezeigt ist, kann das Verfahren optional das Transferieren des Musterteils zu einem Charakterisierungswerkzeug umfassen, das konfiguriert ist, um zu einer oder mehreren Stellen zu navigieren, basierend auf den erzeugten dreidimensionalen Koordinaten und den wenigstens drei Bezugsmarkierungen unter Verwendung von Techniken einschließlich solcher, die hier beschrieben sind.
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In der vorhergehenden Beschreibung wurden spezifische Beispiele von Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es ist jedoch ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen daran vorgenommen werden können. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind entsprechend nur als erläuternd statt in einem einschränkenden Sinn zu betrachten.
