WikiDer > Электронно-лучевой зонд

Electron beam prober

В электронно-лучевой зонд (электронный зонд) это специализированная адаптация стандарта растровый электронный микроскоп (SEM), который используется для полупроводник анализ отказов. В то время как обычный SEM может работать в диапазоне напряжений 10–30 кэВ, зонд с электронным пучком обычно работает при 1 кэВ. Электронно-лучевой пробник может измерять напряжение и временные характеристики внутренних полупроводниковых сигнальных структур. Формы сигналов могут быть измерены на металлических линиях, поликремнии и диффузионных структурах, которые имеют электрически активный изменяющийся сигнал. Работа зонда аналогична отбору проб. осциллограф. К тестируемому устройству (DUT) должен применяться непрерывный повторяющийся тестовый шаблон. Электронно-лучевые зонды используются в основном для анализа полупроводников с лицевой стороны. С появлением флип-чип технологии, многие электронно-лучевые зонды были заменены приборами анализа задней стороны.

Теория Операции

Электронно-лучевой зонд генерирует СЭМ-изображение путем растрового сканирования сфокусированным электронным лучом по выбранной области поверхности полупроводника. Электроны с высокой энергией в первичном пучке ударяются о поверхность кремния, производя ряд вторичных электронов с низкой энергией. Вторичные электроны направляются обратно через колонку SEM к детектору. Различное количество вторичных электронов, достигающих детектора, интерпретируется для получения изображения SEM.

В режиме регистрации формы сигнала первичный электронный луч фокусируется в единственной точке на поверхности устройства. По мере прохождения тестируемым устройством тестовой таблицы сигнал в исследуемой точке изменяется. Изменения сигнала вызывают соответствующее изменение локального электрического поля, окружающего исследуемую точку. Это влияет на количество вторичных электронов, которые покидают поверхность устройства и достигают детектора. Поскольку электроны заряжены отрицательно, проводник с потенциалом +5 В препятствует утечке электронов, а потенциал 0 В позволяет большему количеству электронов достигать детектора. Контролируя эти изменения в потенциале, для сигнала в исследуемой точке может быть сформирована форма напряжения и синхронизации.

Рекомендации

  • Тонг, Дж. (2004). «Электронно-лучевое зондирование». Анализ отказов микроэлектроники. ASM International. С. 438–443. ISBN 0-87170-804-3.