原创 下一代纳米级IC卓越的性价比测量解决方案(一)

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：Zyvex纳米操纵仪(图A)、控制器(图B)以及4200半导体特性分析系统[3](图C)。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1(a) KZ100机头与末端受动器。

图1(b) Zyvex KZ100 控制器。

图1(c) 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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