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Nano Probing

技术原理

随着IC先进制程进入奈米的尺度,单位面积的电晶体密度也随之提高,如何在奈米尺度下精准地定位失效点成为一件极具挑战性的课题。

 

其中,最新的技术以具有高空间解度的原子力显微镜为基础的奈米探针是不可或缺的量测工具,利用原子力显微镜轻触模式(tapping mode)成像,得到清晰且高解析度的表面形貌图,再以触碰模式(contact mode)量测单一电晶体的电性特性,可避免电子束电荷积聚现象导致的量测不准确或电性特性偏移。

 

应用在单一电晶体的电性量测上,最小的制程技术可达10奈米,提供全方位的电性量测服务。

 

奈米探针为非破坏性的电性量测,免除样品遭到破坏无法进一步分析的问题。配合高灵敏的pico-current 影像,可将IC电路失效位置与状况清楚的表现出来。

 

扫描电容显微镜(Scanning Capacitance Microscopy, SCM)可观察二维掺杂影像,借以分辨N型区域与P型区域,对因掺杂异常分布导致的故障可有效分析。

 

 

 

技术规格/能力:

  1. 可量测至 10 奈米制程
  2. 八组探测针头
  3. 钨探针头 (曲率半径约15~35 nm)
  4. 低接触阻抗 < 30 ohm
  5. 200微米范围中可以准确找到目标元件
  6. 超低偏移率 (~ 1 nm)
  7. 氮气(N2)腔体装置可防止样品氧化

 

 

 

特色:

  1. 高空间解析度 (横向解析度约10 nm)
  2. 无电子束(e-beam)影响
  3. 有触碰(contact)模式与轻触(tapping)模式二种
  4. 施力回馈 ,可控制施力大小
  5. Pico-current灵敏度5 pA
  6. 扫描电容显微镜功能 (Scanning capacitance microscopy)

 

 

 

 

机台种类

 

 

图-1 (a) OM image of 8 probes ; (b) Tapping mode AFM image

 

 

藉由 pico-current 的功能,特定电路的电流路径可以清楚地呈现出来。

图-2 (a) OM image of ROI ; (b) AFM image of ROI ; (c) Pico-current image

 

 

利用 pico-current 与 SCM 可以将有失效的位置清楚地呈现出来,以利于下一步的分析;

红色圆圈与黑色椭圆分别标示出失效位置(图片由DCG Multiprobe提供)。

图-3 (a) Pico-current ; (b) SCM

 

 

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