nPROBER III - зондовая установка на базе СЭМ

Зондовая установка nProber III Thermo Fisher Scientific

Передовая нанозондовая установка на базе сканирующего электронного микроскопа (СЭМ). Позволяет проводить измерения электрических характеристик и локализации дефектов электрических узлов с геометрическими размерами вплоть до 7 нм. Эффективно обеспечивает точное, повторяемое и стабильное размещение зонда в критических узлах, что особо важно в ходе разработки процессов изготовления полупроводниковых приборов, отладки проектов и анализа отказов.

Также установка nProber III может применяться при тестировании физических неисправностей в просвечивающем электронном микроскопе (ПЭМ). Использование установки в данном режиме позволяет проводить локализацию широкого спектра электрических неисправностей до извлечения тонких секционных образцов. Нанозондовая установка выдает высокоточные параметры локализации, что значительно увеличивает вероятность успешной обработки изображений, полученных на ПЭМ.  

Структура нанозондовой установки основана на интеграции в единый инструмент наноманипуляторов SteadFast™, сканирующего электронного микроскопа (СЭМ), колонны высокого разрешения LEEN™, параметрического анализатора и 2-х совместимых ПО - управляющего программного обеспечения NM™ и ПО автоматизации eFast™.

nProber III является первой нанозондовой системой, использующей колонну СЭМ LEEN, специально разработанную для решения задач нанозондирования. 

Дополнительное усовершенствование - система nProber III действительно имеет высокую производительность на фоне простоты использования - рабочий процесс не требует особой специальной подготовки и длительного обучения персонала.

Состав nProber III Thermo Fisher Scientific

Платформа основана на применении в едином комплексе:

8 наноманипуляторов SteadFast CL обладают низким дрейфом и высокой повторяемостью перемещения, что позволяет пользователям эффективно проводить прецизионное электрическое тестирование отдельных транзисторов. Конструкция наноманипуляторов SteadFast CL имеет обратную связь с замкнутым контуром - это позволяет автоматизировать процедуру выравнивания зондов и их очистку, что упрощает их использование.

Столик используется для размещения одного образца с размерами до 50 мм или нескольких образцов с меньшими размерами, суммарно не превышающих 50 мм. 

Колонна СЭМ LEEN специально разработана для решения задач нанотестирования. Данная колонна обеспечивает высокое разрешение при энергиях пучка вплоть до 200 эВ с полем обзора (FOV) ±100 мкм, что позволяет уменьшить негативное воздействие луча на чувствительные образцы.

ПО NM, предназначенное для управления платформой nProber III, дает возможность настройки ключевых параметров СЭМ и создания планов измерений в единой оболочке, что повышает эффективность эксплуатации и снижает сложность системы. ПО автоматизации eFast поддерживает направленный рабочий процесс, который пошагово ведет пользователя от одной типичной задачи нанотестирования к другой. 

Загрузочный шлюз небольшого размера позволяет быстро менять образцы. Усовершенствованная система защиты от загрязнений Optimizer® (патент США 5,510,624), встроенная в загрузочный шлюз, предназначена для удаления загрязнений с поверхности образца. 

Данная нанозондовая установка может быть дополнена опциональным in situ инструментом для финальной подготовки образца, что позволит сократить количество этапов пробоподготовки.

Основные преимущества nProber III Thermo Fisher Scientific

• Высокая скорость, хорошая повторяемость и стабильность перемещения зондов, а также низкий дрейф позволяют выполнять стабильные электрические измерения характеристик микросхем, выполненных по передовым технологиям;
• Интегрированная система контроля, направляемые последовательности рабочих процессов, программное управление измерениями, зондами и настройками СЭМ увеличивают эффективность работы;
• Специально разработанная для нанозондовых исследований колонна СЭМ дает большое поле обзора, высокое разрешение при ускоряющих напряжениях.

Область применения nProber III Thermo Fisher Scientific   

• Измерение постоянного тока
  

  ПО DC Measurement (DCM) позволяет пользователям легко создавать, сохранять и запускать электрические тесты через главный пользовательский интерфейс платформы flexProber . Система измерения постоянного тока включает промышленный девяти- (9) канальный параметрический анализатор с низким уровнем шума. Результаты измерений (таблицы и графики), автоматически вычисляемые параметры тестируемого устройства, тестовые настройки и изображения автоматически записываются в ходе теста, сохраняются вместе и доступны для последующего использования через ПО DataViewer. Также ПО DataViewer может быть установлено на нескольких пользовательских компьютерах для оффлайн-анализа, обработки и извлечения данных для создания отчета.

• Измерения импульсных вольтамперных I-V характеристик
  

  В ходе импульсных I-V измерений строятся графики зависимостей тока от напряжения, которые формируются при подаче на затвор транзистора высокоскоростных сигналов. Этот метод используется для локализации дефектов типа «резистивная перемычка», которые могут быть пропущены после I-V измерений постоянного тока. ПО Test and Measurement (TAM) объединяет управление параметрическим анализатором с высокоскоростным импульсным генератором и осциллографом, в результате чего осуществляется создание, сохранение тестовых настроек и запуск импульсных I-V измерений через управляющее ПО flexProber.

• Измерение вольт-фарадных C-V характеристик
  

  Приложение для измерения C-V характеристик в ПО Test and Measurement (TAM) обеспечивает управление измерителем параметров LCR, что позволяет пользователю легко создавать, сохранять тестовые настройки и проводить процедуру измерения емкости затвора тестируемого устройства через пользовательский интерфейс платформы flexProber.

• Электронно-лучевые методы (EBC)
  

  EBC расширяет возможности платформы flexProber по локализации высокоомных дефектов в слоях металлизации тестируемого устройства с помощью методов электронно-лучевой адсорбции тока (EBAC) и электронно-лучевого наведения тока (EBIC). Методы EBAC и EBIC основаны на сканировании образца электронным лучом с повышенной энергией, что приводит к возникновению тока в металлических структурах на глубине нескольких слоев и позволяет локализовать высокоомные дефекты. Пакет EBC включает в себя ПО для создания и управления сигналом EBC, который затем может быть наложен на СЭМ-изображение образца с целью определения местоположения сбойного узла.

•  Измерение сопротивления, вызванное воздействием электронного луча (EBIRCH)
  

  Запатентованный метод EBIRCH™ позволяет локализовать низкоомные участки в металлических и транзисторных структурах тестируемого устройства путем выявления изменений электрических свойств сбойного участка в процессе его сканирования высокоэнергетическим электронным лучом. Управление операциями EBIRCH осуществляется с помощью приложения EBIRCH в ПО Test and Measurement (TAM). Сигнал EBIRCH в цифровой форме накладывается на полученное одновременно с ним СЭМ-изображение для визуального наблюдения сбойного участка.