[实用新型]一种测试集成电路的单光子探测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于集成电路测试的范围，特别涉及一种测试集成电路的单光子探测装置。

背景技术

在集成电路芯片的生产与制造过程中，需要涉及氧化、光刻、掺杂、淀积等多种工艺过程，在这些过程中由于工艺参数的微小改变或污染物的影响等因素，会产生集成电路中的一些缺陷，并导致集成电路发生多种类型的故障。近年来随着电路制造技术的飞速发展，器件特征尺寸不断下降，而集成度不断上升，这两个方面的变化都给缺陷与故障的检测与定位带来了巨大的挑战。为了确保集成电路芯片能正常工作，当芯片制造完成以后，必须对芯片进行测试，以检查所制造的集成电路芯片是否能像设计者要求的那样正确的工作，即实现所设计的功能。若电路存在故障，则需要找出引起故障的原因以及故障所发生的具体部位，以便对设计进行改进，或对制造过程中的工艺参数进行修正，或对制造过程中的污染物进行更精确地控制。

激光技术在集成电路芯片的生产过程中已得到应用，例如可以用于对电路中的缺陷进行检测，典型的方法是基于光散射的电路缺陷检测方法，其原理是：当聚焦的激光束在芯片表面扫描时，芯片表面的缺陷会产生散射光。这种散射光中包含了缺陷的形状、种类和位置等信息。通过使用光电探测器收集这些散射光，并进行分析，就可以获得被检测缺陷的特征。为达到一定的检测精度，在收集这些散射光时，需要对激光束的入射角、光收集的空间角、激光束的波长和功率、光的偏振态等参数进行细致的调整与设置，操作比较繁琐。因此，在实际中，该方法的操作方便性以及工作效率等方面有待提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种测试集成电路的单光子探测装置。与基于光散射的电路缺陷检测方法相比，在测试集成电路时使用该装置，操作的方便性与工作效率可以得到较大地提高。

本实用新型是通过下述技术方案实现：一种测试集成电路的单光子探测装置，包括用于对单光子探测器供电的高压电源、单光子探测器、放大器、用于减少暗电流及其干扰的鉴别器、控制单元、用于采集光子数目的计数单元和显示单元；其中，用于对单光子探测器供电的高压电源、单光子探测器、放大器、用于减少暗电流及其干扰的鉴别器和用于采集光子数目的计数单元依次连接；控制单元分别与用于对单光子探测器供电的高压电源、单光子探测器、用于采集光子数目的计数单元和显示单元连接；控制单元控制对单光子探测器供电的高压电源的启动和关闭，控制单元控制单光子探测器的工作模式，用于采集光子数目的计数单元采集到的数据输入到控制单元中，经过控制单元处理，结果输出至显示单元，进行显示。

所述的用于对单光子探测器供电的高压电源优选为360～2000V，纹波系数小于0.02，电源的性能稳定可靠，能够满足单光子探测器对电压的要求；

所述的单光子探测器优选为光电倍增管；

所述的光电倍增管优选为10级倍增、光谱响应为200～900nm以及具有较低的暗噪声(暗计数率小于0.01)的光电倍增管；

所述的放大器用于对探测到的电压信号进行放大，优选为频率带宽120MHz以上，能将电压信号放大10倍的放大器；

所述的鉴别器优选为由窗口比较电路构成，鉴别电平通过可变电阻进行调节；

所述的控制单元优选为装载有集成电路测试程序的单片机；

所述的集成电路测试程序包括有对集成电路的门级结构描述文件以及对测试结果进行处理的程序；

所述的计数单元优选由CPLD芯片及其外围电路组成；CPLD芯片的功能是负责数据的采集，所采集的光子计数的数据被送到控制单元中进行分析；

所述的CPLD芯片优选为型号是EPM7128SLC84的CPLD芯片；型号是EPM7128SLC84的CPLD芯片的工作频率可以达到147MHz；

所述的显示单元优选为由LCD显示屏及其控制电路所组成；显示单元的功能是进行数据的显示、有关操作步骤的提示信息的显示等。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：本实用新型所提供的测试集成电路的单光子探测装置可以有效地提高基于光散射的电路缺陷检测方法的缺陷检测精度，操作更加方便。

附图说明

图1是本实用新型所述的测试集成电路的单光子探测装置的结构示意图。

图2是本实用新型所述的测试集成电路的单光子探测装置的工作示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1