[发明专利]一种微光显微镜偏置装置

说明书

本发明一种微光显微镜偏置装置，包括外部电源、上位机、处理器、双通道测试工位、多阵列拨码开关、系统接口和驱动模块；外部电源对被测器件、测试模块和驱动模块供电；上位机发送控制信号给处理器，处理器对控制信号进行处理得到电压信号，之后通过系统接口发送给驱动模块，驱动模块同时对双通道测试工位及多阵列拨码开关进行选通及控制，每个通道均通过拨码开关提供多种偏置电压及测试模式，用于微光显微镜中集成电路缺陷的定位和失效的检查。本发明能够对微光显微镜中的器件提供特定的偏置条件，运行真值表测试文件和按照测试向量对器件进行功能测试，并且能够进行单步执行、固定偏置绑定以及测试程序循环等模式的偏置和测试。

技术领域

本发明涉及一种微光显微镜偏置装置，属于微电子领域。

背景技术

集成电路不断向小尺寸、高性能、低功耗、高集成度的方向发展，对可靠性有着越来越高的要求。随着集成电路越来越普及，各种类型的失效情况出现在半导体器件中，因此，如何快速、准确地进行失效分析，对保证器件的可靠性起着至关重要的作用。在失效分析技术中，对于缺陷的定位是非常重要的一环。但是，器件尺寸的缩小，集成度越来越高，以及多层布线越来越复杂，对缺陷定位提出了更高的要求。传统进行集成电路失效点定位的技术有光学显微镜、红外热像、液晶、扫描电子显微镜、电子束探针等，但是，传统方法越来越不能满足高集成度、小尺寸集成电路缺陷定位和失效分析的需求。因此，集成电路领域迫切需要开发新的缺陷定位技术和装置来进行更迅速、更有效地缺陷分析。

微光显微镜(Emission Microscope EMMI)是一项非常有用的超大规模集成电路故障分析工作，它提供了简单、迅速、直接、无损且准确率高的故障定位方式，已经成为了超大规模集成电路非常有效的分析设备。采用微光显微镜对超大规模集成电路进行缺陷定位，除了按照相应的缺陷检测机理以外，也需要按照器件的实际功能和原理进行分析，结合实际失效模式及偏置条件开展试验。首先，针对不同的器件和失效模式，要选择恰当的偏置条件，防止器件工作到其他模式不能激发失效点；第二，为了排除正常结构发光引入的误判，必要时可以采用正常器件进行对比测试；第三，应在电学定位完成后，找到器件对应的失效偏置模式，再进行缺陷定位。目前，设备自带电源及传统外部电源并不能根据具体器件需要灵活提供其所需的偏置电压，同时对于两个被测器件的情况也不适用。此外，由于微光显微镜的测试原理是基于通过对器件内部缺陷发出的光子进行检测的原理，因此固定模式的偏置和特定工作条件的循环测试就显得非常必要。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种微光显微镜偏置装置，使得试验人员方便的对一只器件进行测试，也可以同时对一只正常器件和失效器件进行对比测试。同时，该装置设计了多阵列拨码开关来进行选通及控制，可对待测器件每一管脚进行独立选通及控制，并可以将该通道设置为多种不同的偏置状态。

本发明的技术方案是：一种微光显微镜偏置装置，包括外部电源、上位机、处理器、双通道测试工位、多阵列拨码开关、系统接口和驱动模块；外部电源对被测器件、测试模块和驱动模块供电；上位机发送控制信号给处理器，处理器对控制信号进行处理得到电压信号，之后通过系统接口发送给驱动模块，驱动模块同时对双通道测试工位及多阵列拨码开关进行选通及控制，每个通道均通过拨码开关提供多种偏置电压及测试模式，用于微光显微镜中集成电路缺陷的定位和失效的检查。

所述外部电源包括Vcc1电源、Vcc2电源及供电电源；所述供电电源包含多个电源接口，分别对被测器件、测试模块及驱动模块供电。

所述测试模式包括真值表测试和测试程序测试两种方式的测试。

所述处理器采用ARM处理器进行测试信号的发送和判读。

所述ARM处理器根据待测器件及偏置条件选择对应器件型号的测试程序，经由上位机发送到处理器处理，之后将电压信号发送至驱动模块及测试模块，为待测器件提供对应的偏置电压及测试模式，每个处理器最大提供256个I/O管脚的信号处理。