[发明专利]使用带电粒子束测量集成电路内的高速电活动的方法和设备

说明书

本文描述的是制备集成电路(IC)的系统和方法，使得所述IC保持电有源性并且可以使用带电粒子束探测其有源电路以用于诊断和表征目的。所述系统采用能够透过所述IC的硅基板观察以对其中的电路成像的红外摄像机、既可以对所述IC成像又可以从所述IC上选择性去除基板材料的聚焦离子束系统、既可以对所述IC上的结构成像又可以测量来自所述IC上的有源电路的电压对比信号的扫描电子显微镜、以及提取所述有源IC产生的热量的装置。所述方法使用所述系统来识别待探测的IC区域，并使用离子轰击选择性地去除所述待探测区域上的所有基板材料，并进一步识别铣削到所需深度的终点检测装置以便观测所述有源IC上的电状态和波形。

技术领域

本发明涉及使用带电粒子束的电有源集成电路的诊断和表征，以及在现代集成电路受电刺激时对来自所述电路背面的电活动的探测。更具体地，本发明描述了可以加到带电粒子显微镜系统上以实现高速波形探测的技术。

背景技术

集成电路(IC)在其设计和制造寿命周期中经历了电气装置表征，以验证IC是否满足其性能期望。不满足设计性能期望的IC可以经历调试和故障分析过程，以确定其不合格的根本原因。电气故障分析领域涉及电有源IC装置的诊断和表征，以便识别这种不合格的根本原因。

附图说明

图1A是根据本公开的实施例的示例带电粒子束系统。

图1B是根据本公开的实施例的示例IC。

图1C是根据本公开的实施例的系统的部分的示例性图示。

图2是根据本公开的实施例的示例方法的流程图。

图3是根据本公开的实施例的示例功能方框图。

在整个图式的若干视图中，相同参考标号指代对应部分。

具体实施方式

如在本说明书和权利要求中所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式的“一个(a)”、“一个(an)”以及“所述(the)”包含复数形式。另外地，术语“包含”意指“包括”。进一步地，术语“耦合”不排除耦合件之间存在中间元件。

本文中所描述的系统、设备和方法不应解释为以任何方式进行限制。相反，本公开内容针对各种所公开的实施例的所有新颖和非显而易见的特征和方面，其单独存在以及以各种组合和彼此的子组合形式存在。本公开的系统、方法和设备不限于任何特定方面或特征或其组合，并且本公开的系统、方法和设备也不要求存在任何一个或多个特定优点或解决问题。任何操作理论都是为了便于解释，但是本公开的系统、方法和设备不限于此类操作理论。

虽然为了方便呈现而以具体的顺序次序来描述一些本公开的方法的操作，但应该理解，除非下文所阐述的特定语言要求具体排序，否则这种描述方式涵盖重新布置。例如，顺序描述的操作在某些情况下可以重新布置或同时执行。此外，为了简单起见，附图可能未示出其中可以结合其它系统、方法和设备来使用本公开的系统、方法和设备的各种方式。另外地，说明书有时使用如“产生”和“提供”的术语来描述本公开的方法。这些术语是所执行的实际操作的高等级抽象。对应于这些术语的实际操作将根据具体实施方案而变化，并且本领域普通技术人员可容易地辨别。

在一些实例中，值、过程或设备被称为“最低”、“最佳”、“最小”等。应了解，此类描述旨在指示可以在许多使用的功能性替代方案中进行选择，并且此类选择不必是相对其它选择更好的、更小的或以其它方式优选的。