[发明专利]一种纳米探针及纳米探针测试仪

说明书

技术领域

本发明涉及半导体测试技术领域，特别涉及一种纳米探针及纳米探针测试仪。

背景技术

在半导体器件失效分析中，通常采用纳米探针测试仪在半导体器件的钨栓层测试半导体器件的电学特性，根据电学特性分析半导体器件的失效原因。具体操作时在半导体器件的漏极、源极和栅极对应的钨栓上各连接一根纳米探针，通过纳米探针在漏极、源极和栅极上施加不同的电压，获取相应的电学特性。但是，现有纳米探针只有一个触头，一次只能接触一个钨栓；为了避免测试中纳米探针触头与钨栓接触不良，或个别钨栓下没有硅化物等因素导致的测试误差；对同一极性，通常需要将纳米探针分别接触多个钨栓进行测试，再综合各个钨栓对应的电学特性进行半导体器件失效分析；其效率低，操作繁琐，且由于测试所带来的不确定因数，以及半导体器件结构因数，各个钨栓对应的电学特性均有差异，不能精准反映半导体器件的实际电学特性。

发明内容

本发明目的是提供一种纳米探针及纳米探针测试仪，解决现有技术中存在的上述问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种纳米探针，包括针臂，所述针臂的一端用于连接测试仪，另一端设置有用于同时与待失效分析半导体器件同一极性两个以上钨栓接触的触头。

本发明的有益效果是：在待失效分析半导体器件电学特性测试中，此纳米探针可同时接触待失效分析半导体器件同一极性多个钨栓，用多个钨栓共同对应的电学特性表征待失效分析半导体器件的实际电学特性，能够有效避免个别纳米探针触头与钨栓接触不良，或个别钨栓下没有硅化物等因素导致的测试误差，从而更精准的反映待失效分析半导体器件的实际电学特性；且每个极性仅需与此纳米探针连接一次，操作简单；以及此纳米探针同时与同一极性多个钨栓接触，接触面积增大，有效降低纳米探针与各极性的接触阻值，进一步精准的反应待失效分析半导体器件的实际电学特性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述触头为多个用于同时分别与多个钨栓接触的针尖。

采用上述进一步方案的有益效果是，根据待失效分析半导体器件各极性的钨栓排布，设计此纳米探针的针尖排布，从而使此纳米探针的针尖能够很好的与待失效分析半导体器件各极性的钨栓相接触，适用于待失效分析半导体器件各极性钨栓排布不规则的情况。

进一步，所述针尖为圆台体，所述圆台体的最小半径为20-50nm。

采用上述进一步方案的有益效果是，此尺寸能够兼顾针尖与钨栓的精准接触，且不会由于针尖过细，使纳米探针与各极性的接触阻值过大，影响测试结果。

进一步，所述针尖通过滑轨安装于所述针臂上。

采用上述进一步方案的有益效果是，针尖在外力作用下可在滑轨上滑动，根据待失效分析半导体器件各极性的钨栓排布，做适当位置调整；使针尖能够更好的与待失效分析半导体器件各极性的钨栓相接触。

进一步，所述触头为用于同时与多个钨栓接触的导电块。

采用上述进一步方案的有益效果是，采用导电块结构，易于生产加工，且能够增大纳米探针与钨栓的接触面积，降低纳米探针与各极性的接触阻值，精准的反应待失效分析半导体器件的实际电学特性，适用于待失效分析半导体器件各极性钨栓排布规则的情况，如排布成直线。

进一步，所述纳米探针的材质为钨合金。

采用上述进一步方案的有益效果是，钨的熔点高，纳米探针在测试中不会因焦耳热作用而变形，且钨的电阻率较小，可降低纳米探针自身电阻对测试结果的影响。

本发明的另一技术方案如下：

一种纳米探针测试仪，所述纳米探针测试仪的探针采用上述一种纳米探针。

附图说明

图1为现有纳米探针结构及使用示意图；

图2为本发明一种纳米探针结构及使用第一示意图；

图3为本发明一种纳米探针结构及使用第二示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、现有纳米探针，2、待失效分析半导体器件，21、钨栓，22、漏极，23、源极，24、栅极，3、针臂，31、针尖，32、导电块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。