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机器人网互动社区应用讨论专区工业自动化下一代纳米级IC卓越的性价比测量解决方案(一)
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下一代纳米级IC卓越的性价比测量解决方案(一)

发布时间: 2012-1-5 下午3:48

作者: Jack_Ma

等级: 初入江湖

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尖细金属线测试集成电路将被哪项新技术手段代替?

 
多年以来,在光学显微镜下利用尖细金属线探测集成电路(IC),已经成为分析集成电路电气性能的主要手段。由于集成电路技术进步遵循摩尔定律,因此生产和测试更先进集成电路的复杂性也在不断增加。为了测试下一代集成电路,我们就需要功能更强大的显微镜和高度精密的探测布置。
 
扫描电子显微镜(SEM)和聚焦离子束(FIB)系统已经广泛用于不同集成电路制作步骤的成像和测量。对大部分制造厂商来说,扫描电子显微镜(SEM)和聚焦离子束(FIB)系统是无处不在的,而且是度量和故障分析的主要仪器。与这两个系统平台都兼容的KZ100探测仪,将在纳米级支持集成电路电气性能测量,从而大幅提高这些常用工具的效用。
 
利用划线中的测试器件外推数据是一种常见的测试方法。不过,大家要知道,划线器件与实际应用器件行为截然不同。作为选择,可以把测试模块设计为布置在芯片上,但这项技术需要占用昂贵的空间。在接触级别对膜片晶体管[1]进行探测,已经被证明是一种宝贵的技术。利用专门的测试仪器可以从单一片上晶体管采集的数据,设计工程师可以向设计模型反馈实际器件数据,从而提高建模精度。

 

哪些仪器可以辅助我们进行接触级别膜片晶体管探测?

 
以下几款测量仪器也许能够帮助您,KZ100纳米操纵仪[2]/探测器包括:纳米操纵仪(图1a)、控制器(图1b)以及4200半导体特性分析系统[3](图1c)。KZ100能够很容易地在200 x 200 nm区域落下4个尖锐探针,精度在5 nm以内。最小落区尺寸取决于探针尖度。采用FIB尖锐探针时,最小落区尺寸可能比上面所说的要小得多。KZ100的运动范围和精度使得它非常适合探测利用90 nm节点技术制作的集成电路。随着集成电路技术的进展以及线宽缩小至60 nm以及45 nm,KZ100还非常适合下一代集成电路。通常,SEM/FIB已经为低机电噪声而优化,必须实现亚纳米级分辨率图像。通过控制SEM或FIB的操作环境,可以消除影响AFM系统的常见环境因素,如热起伏和通风等。

 

图1a.jpg

图1a  KZ100机头与末端受动器。

图1b.jpg

图1b KZ100 控制器。

图1c.jpg

图1c 吉时利4200半导体特性分析系统。

 
在空气中依靠原子力显微镜(AFM)技术的系统 ,可能需要对大量昂贵设施进行升级。需求通常包括机械安静的房间、稳定的空气流动条件以及气温稳定性,超过许多标准洁净间的采暖通风与空气调节(HVAC)规范。
 
此外,原子力显微镜(AFM)扫描速度较慢,而且视角非常有限,因此定位小的特定兴趣区域需要长时间且乏味的练习。扫描电子显微镜(SEM)和聚焦离子束(FIB)系统为用户提供大面积成像能力,可以迅速发现有关区域,然后放大特定区域突出具体区域。KZ100系统得益于采用优化的真空室环境,可以生成集成电路测试现场的高分辨率图像,而且机电噪声非常低,因此可以在不受环境干扰情况下引导探针布置,实现了探针漂移的外部干扰的最小化。

 

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[1] 晶体管大学讲堂: http://www.keithley.com.cn/re/sdl
[2] 纳米科学实验研究室:http://www.keithley.com.cn/re/nrl
[3] 4200详解:http://www.keithley.com.cn/semi/4200scs
 
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