Nanoprobing - Nanoprobing
Nanoprobing je metoda extrakce zařízení elektrické parametry díky použití wolframových drátů v nanoměřítku, používaných především v polovodičovém průmyslu. Charakterizace jednotlivých zařízení je pomocná pro inženýry a integrovaný obvod návrháři během počátečního vývoje a ladění produktu. To se běžně používá v zařízení analýza selhání laboratoře pomáhají při zvyšování výnosů, problémech s kvalitou a spolehlivostí a při vracení zákazníků. Komerčně dostupné nanosondovací systémy jsou integrovány do vakuového systému rastrovací elektronový mikroskop (SEM) nebo mikroskop atomové síly (AFM). Systémy pro nanosondování založené na technologii AFM se označují jako Atomic Force nanoProbers (AFP).
Principy a fungování
Nanosondery založené na AFM umožňují skenovat až osm špiček sondy a generovat tak topografické obrázky AFM s vysokým rozlišením, stejně jako vodivé AFM, skenovací kapacitu a mikroskopii elektrostatické síly. Vodivé AFM poskytuje rozlišení pikoampu k identifikaci a lokalizaci elektrických poruch, jako jsou zkraty, rozpojení, odporové kontakty a cesty úniků, což umožňuje přesné umístění sondy pro měření proudu a napětí. Nanosondery na bázi AFM umožňují lokalizaci defektů zařízení v měřítku nanometrů a přesnou charakterizaci tranzistorových zařízení bez fyzického poškození a elektrického zkreslení vyvolaného expozicí elektronovým paprskem o vysoké energii.


U nanosond založených na SEM umožňuje ultravysoké rozlišení mikroskopů, ve kterých je nanosondovací systém umístěn, operátorovi pohybovat se špičkami sondy s přesným pohybem, což umožňuje uživateli přesně vidět, kde budou špičky přistávat, v reálném čase. Stávající jehly nanoprobe nebo „hroty sondy“ mají typický poloměr koncového bodu v rozmezí od 5 do 35 nm.[1] Jemné tipy umožňují přístup k jednotlivým kontaktům uzly moderních IC tranzistorů. Navigace špiček sond v nanosondách založených na SEM je obvykle řízena přesností piezoelektrický manipulátory. Typické systémy mají kdekoli od 2 do 8 manipulátorů sondy s špičkovými nástroji, které mají lepší rozlišení umístění než 5 nm v osách X, Y & Z a vysoce přesný stupeň vzorku pro navigaci testovaného vzorku.
Aplikace a funkce pro polovodičová zařízení
![]() | Tato sekce potřebuje expanzi. Můžete pomoci přidávat k tomu. (Březen 2014) |


Mezi běžné nanosondovací techniky patří mimo jiné:
- Mikroskopie vodivé atomové síly (CAFM) - k dispozici pouze v nástrojích založených na AFM
- Skenovací kapacitní mikroskopie (SCM) - k dispozici pouze u nástrojů založených na AFM
- Mikroskopie elektrostatické síly (EFM) - k dispozici pouze v nástrojích založených na AFM
- DC tranzistor charakterizace (měření Id-Vg a Id-Vd)[2][3]
- Charakterizující SRAM bitové buňky[4][5]
- BEOL Měření odporu kovů
- Zobrazování proudu absorbovaného elektronovým paprskem (EBAC)[6][7] - k dispozici pouze v nástrojích založených na SEM
Výzvy
![]() | Tato sekce potřebuje expanzi. Můžete pomoci přidávat k tomu. (Březen 2014) |
Běžné problémy, které se vyskytnou:
- Stabilita manipulátoru nanoprobe[8]
- Rozlišení živého obrazu
- Udržovací sonda vodivost
- Komora / povrch kontaminace
Reference
- ^ Toh, S. L .; Tan, P. K.; Goh, Y. W .; Hendarto, E .; Cai, J.L .; Tan, H .; Wang, Q. F .; Deng, Q .; Lam, J .; Hsia, L. C .; Mai, Z. H. (2008). "Hloubková elektrická analýza k odhalení poruchových mechanismů pomocí Nanoprobing". Transakce IEEE na spolehlivost zařízení a materiálů. 8 (2): 387. doi:10.1109 / TDMR.2008.920300.
- ^ Fukui, M .; Nara, Y .; Fuse, J. (2012). "Hodnocení variability charakteristik skutečných LSI tranzistorů s Nanoprobing". 2012 IEEE 21. asijské testovací sympozium. p. 4. doi:10.1109 / ATS.2012.80. ISBN 978-1-4673-4555-2.
- ^ Toh, S. L .; Mai, Z. H .; Tan, P. K.; Hendarto, E .; Tan, H .; Wang, Q. F .; Cai, J.L .; Deng, Q .; Ng, T. H .; Goh, Y. W .; Lam, J .; Hsia, L. C. (2007). "Využití nanosondování jako diagnostického nástroje pro zařízení v měřítku nanometrů". 14. mezinárodní sympozium 2007 o fyzikální a poruchové analýze integrovaných obvodů. p. 53. doi:10.1109 / IPFA.2007.4378057. ISBN 978-1-4244-1014-9.
- ^ Hendarto, E .; Lin, H. B .; Toh, S. L .; Tan, P. K.; Goh, Y. W .; Mai, Z. H .; Lam, J. (2008). "Vyšetřování problému měkkého selhání v sub-nanometrových zařízeních využívajících nanosondovací techniku". 15. mezinárodní sympozium 2008 o fyzikální a poruchové analýze integrovaných obvodů. p. 1. doi:10.1109 / IPFA.2008.4588174. ISBN 978-1-4244-2039-1.
- ^ Lin, H. S .; Chang, W. T .; Chen, C.L .; Huang, T. H .; Chiang, V .; Chen, C. M. (2006). "Studie asymetrického chování v pokročilých zařízeních Nano SRAM". 13. mezinárodní symposium o fyzické a poruchové analýze integrovaných obvodů. p. 63. doi:10.1109 / IPFA.2006.250998. ISBN 1-4244-0205-0.
- ^ Dickson, K .; Lange, G .; Erington, K .; Ybarra, J. (2011). „Proud absorbovaný elektronovými paprsky jako prostředek k lokalizaci defektu kovu na 45nm technologii SOI“. 18. IEEE International Symposium on the Physical and Failure Analysis of Integrated Circuits (IPFA). p. 1. doi:10.1109 / IPFA.2011.5992793. ISBN 978-1-4577-0159-7.
- ^ Wen Pin Lin; Hsiu Ju Chang (2010). "Případy analýzy fyzické poruchy detekcí proudu absorbovaného elektronovým paprskem a detekovaného proudu elektronovým paprskem na systému NEM sondování". 17. mezinárodní sympozium IEEE o fyzikální a poruchové analýze integrovaných obvodů 2010. p. 1. doi:10.1109 / IPFA.2010.5532245. ISBN 978-1-4244-5596-6.
- ^ Gong, Z .; Chen, B. K .; Liu, J .; Sun, Y. (2013). "Automatizované nanosondování pod skenovací elektronovou mikroskopií". 2013 Mezinárodní konference IEEE o robotice a automatizaci. p. 1433. doi:10.1109 / ICRA.2013.6630759. ISBN 978-1-4673-5643-5.
Nanoprobe kapacitní napěťová spektroskopie (NCVS) lokalizace 32nm SOI SRAM selhání pole
externí odkazy
- ASM International Symposium for Testing and Failure Analysis (ISTFA)
- Mezinárodní sympozium o fyzické a poruchové analýze integrovaných obvodů (IPFA)
- Nanoprober založený na SEM
- Kyvadlová doprava na základě SEM nanoprober
- Technické dokumenty k Nanoproberu založenému na SEM
- Nanoprober založený na AFM
- Nanoprober založený na mobilních robotech