用于测量DC或低频AC电参数的集成激光电压探针焊盘制造技术

一种半导体电路块或集成电路块包括感测节点和转换器电路，其中所述感测节点产生低频电参数，所述低频电参数是恒定的或以低于预定频率水平的频率变化，并且其中所述转换器电路将所述低频电参数转换成交流电参数，所述交流电参数的频率处于或高于足以调制聚焦在所述转换器电路的激光探针区域内的激光束的所述预定频率水平。转换器可以包括环形振荡器、由时钟使能信号控制的开关电路、具有基于所述低频电参数的电荷率的电容器等。所述激光探针区域具有基于所述低频电参数的水平的用于调制反射激光束的频率水平，以通过激光电压探针测试系统对所述电参数进行测量。

【技术实现步骤摘要】
用于测量DC或低频AC电参数的集成激光电压探针焊盘
本专利技术总体上涉及激光电压探测，并且更具体地说，涉及一种用于使用基于激光的光学探测技术测量恒定交流电信号或低频交流电信号的集成激光电压探针焊盘。
技术介绍
基于激光的光学探测技术通常用于对已经失效的集成电路(IC)或半导体装置进行失效分析。然而，这些技术还不能测量直流(DC)电参数，如DC电压和电流水平。而且，基于激光的光学探测技术不能检测以低于预定最小频率FMIN的频率操作的交流(AC)电参数，这与不能检测DC参数一起将这些技术主要限制在数字IC域，以测量承载或传输处于或高于FMIN的交流电参数。在模拟域中，恒定交流电参数或低频交流电参数更常见。到目前为止，需要微探测技术来精确测量这些恒定交流电参数或低频交流电参数。微探测技术需要样本制备，例如聚焦离子束(FIB)，并且还需要与待测量的内部节点直接接触。通过探针与IC的直接接触呈现损坏半导体装置的显著风险。除了永久损坏的风险之外，通过探针进行的直接接触通常会影响测量的参数，从而可能导致不太精确或甚至错误的结果。
技术实现思路
根据一种实施方式，一种集成电路块包括：感测节点，当所述集成电路块被供电时，所述感测节点产生低频电参数，其中所述低频电参数是恒定的或以低于预定频率水平的频率变化；以及转换器电路，所述转换器电路耦合到所述感测节点并包括激光探针区域，其中所述转换器电路将所述低频电参数转换成交流电参数，所述交流电参数的频率处于或高于足以调制聚焦在所述激光探针区域内的点上的激光束的所述预定频率水平。在一种或多种实施方式中：所述低频电参数包括电流；并且其中所述转换器电路包括：电流镜，所述电流镜将所述电流镜像为镜像电流；以及环形振荡器，所述环形振荡器与所述电流镜串联耦合，其中所述环形振荡器以基于所述镜像电流的幅值的频率振荡。在一种或多种实施方式中：所述低频电参数包括电压；并且其中所述转换器电路包括：转换装置，所述转换装置将所述电压转换成电流；以及环形振荡器，所述环形振荡器耦合到所述转换装置，其中所述环形振荡器以基于所述电压的幅值的频率振荡。在一种或多种实施方式中：所述低频电参数包括电压；并且其中所述转换器电路包括：电子装置，所述电子装置并有所述激光探针区域并耦合在检测节点与电源电压之间，其中所述电子装置产生所述交流电参数；多个开关，所述多个开关包括感测开关和至少一个参考开关；其中所述感测开关耦合在所述感测节点与所述检测节点之间；其中所述至少一个参考开关中的每个参考开关耦合在所述检测节点与至少一个参考电压节点中的对应一个参考电压节点之间，其中所述至少一个参考电压节点各自具有已知电压水平；以及开关控制电路，所述开关控制电路在多个周期中的每个周期内依次闭合所述多个开关。在一种或多种实施方式中，所述电子装置包括PN结。在一种或多种实施方式中，所述至少一个参考开关包括：第一参考开关，所述第一参考开关耦合在所述检测节点与第一参考电压节点之间；以及第二参考开关，所述第二参考开关耦合在所述检测节点与第二参考电压节点之间。在一种或多种实施方式中：所述低频电参数包括电流；并且其中所述转换器电路包括：电流镜，所述电流镜将所述电流镜像为镜像电流；电容器，所述电容器与所述电流镜串联耦合；以及晶体管，所述晶体管具有与所述电容器并联耦合的电流路径，并且具有接收时钟信号的控制端。在一种或多种实施方式中：所述低频电参数包括电压；并且其中所述转换器电路包括：第一晶体管，所述第一晶体管具有接收所述电压的控制输入，并且具有将所述电压转换成电流的电流路径；电容器，所述电容器与所述第一晶体管的所述电流路径串联耦合；以及第二晶体管，所述第二晶体管具有与所述电容器并联耦合的电流路径，并且具有接收时钟信号的控制端。根据另一实施方式，一种半导体电路块包括：至少一个电路节点；至少一个检测电路，所述至少一个检测电路各自包括：转换器电路，所述转换器电路包括激光探针区域，其中所述转换器电路将恒定的或以低于预定频率水平的频率变化的低频电参数转换成交流电信号，所述交流电信号的频率处于或高于足以调制聚焦在所述激光探针区域内的点上的激光束的预定频率水平；以及感测电路，所述感测电路将所述低频电参数从所述至少一个电路节点中的相应一个电路节点传输到所述转换器电路；以及激光探针支持电路，所述激光探针支持电路向所述至少一个激光检测电路中的每个激光检测电路提供至少一个使能信号。在一种或多种实施方式中，半导体电路块另外包括激光探针使能电路，所述激光探针使能电路选择性地使能所述激光探针支持电路。在一种或多种实施方式中，所述转换器电路转换具有已知电压水平的参考电压以对电压测量结果进行归一化。在一种或多种实施方式中，所述转换器电路转换具有已知电流水平的参考电流以对电流测量结果进行归一化。在一种或多种实施方式中，所述转换器电路包括环形振荡器，所述环形振荡器将作为低频电流信号的所述低频电参数转换成交流电压信号，所述交流电压信号的频率处于或高于所述预定频率水平。在一种或多种实施方式中，所述转换器电路包括环形振荡器，所述环形振荡器将作为低频电压信号的所述低频电参数转换成交流电压信号，所述交流电压信号的频率处于或高于所述预定频率水平。在一种或多种实施方式中，所述低频电参数包括电压信号，其中所述转换器电路包括耦合到检测节点的多个开关，并且其中所述至少一个使能信号包括多个时钟使能信号，所述多个时钟使能信号各自控制所述多个开关中的相应一个开关，以在所述检测节点上产生阶梯阶跃电压，所述阶梯阶跃电压具有与所述电压信号的电压水平相关的第一电压阶跃和与具有已知电压水平的参考电压相关的至少一个第二电压阶跃。在一种或多种实施方式中，所述低频电参数包括由电流镜产生的电流信号，其中所述转换器电路包括与所述电流镜串联耦合并与晶体管开关并联耦合的电容器，并且其中所述至少一个使能信号包括频率处于或高于所述预定频率水平的时钟使能信号，所述时钟使能信号控制所述晶体管开关。在一种或多种实施方式中：所述低频电参数包括电压信号；其中所述转换器电路包括：转换装置，所述转换装置将所述电压信号转换成电流信号；电容器，所述电容器与所述转换装置串联耦合；以及晶体管开关，所述晶体管开关具有与所述电容器并联耦合的电流路径；并且其中所述至少一个使能信号包括频率处于或高于所述预定频率水平的时钟使能信号，所述时钟使能信号控制所述晶体管开关。在一种或多种实施方式中，所述至少一个使能信号促进将至少一个电源电压耦合到所述至少一个检测电路。在一种或多种实施方式中，所述至少一个使能信号包括频率处于或高于所述预定频率水平的时钟信号。在一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成电路块，其特征在于，包括：/n感测节点，当所述集成电路块被供电时，所述感测节点产生低频电参数，其中所述低频电参数是恒定的或以低于预定频率水平的频率变化；以及/n转换器电路，所述转换器电路耦合到所述感测节点并包括激光探针区域，其中所述转换器电路将所述低频电参数转换成交流电参数，所述交流电参数的频率处于或高于足以调制聚焦在所述激光探针区域内的点上的激光束的所述预定频率水平。/n

【技术特征摘要】
20190219 US 16/279,3041.一种集成电路块，其特征在于，包括：
感测节点，当所述集成电路块被供电时，所述感测节点产生低频电参数，其中所述低频电参数是恒定的或以低于预定频率水平的频率变化；以及
转换器电路，所述转换器电路耦合到所述感测节点并包括激光探针区域，其中所述转换器电路将所述低频电参数转换成交流电参数，所述交流电参数的频率处于或高于足以调制聚焦在所述激光探针区域内的点上的激光束的所述预定频率水平。


2.根据权利要求1所述的集成电路块，其特征在于：
所述低频电参数包括电流；并且
其中所述转换器电路包括：
电流镜，所述电流镜将所述电流镜像为镜像电流；以及
环形振荡器，所述环形振荡器与所述电流镜串联耦合，其中所述环形振荡器以基于所述镜像电流的幅值的频率振荡。


3.根据权利要求1所述的集成电路块，其特征在于：
所述低频电参数包括电压；并且
其中所述转换器电路包括：
转换装置，所述转换装置将所述电压转换成电流；以及
环形振荡器，所述环形振荡器耦合到所述转换装置，其中所述环形振荡器以基于所述电压的幅值的频率振荡。


4.根据权利要求1所述的集成电路块，其特征在于：
所述低频电参数包括电压；并且
其中所述转换器电路包括：
电子装置，所述电子装置并有所述激光探针区域并耦合在检测节点与电源电压之间，其中所述电子装置产生所述交流电参数；
多个开关，所述多个开关包括感测开关和至少一个参考开关；
其中所述感测开关耦合在所述感测节点与所述检测节点之间；
其中所述至少一个参考开关中的每个参考开关耦合在所述检测节点与至少一个参考电压节点中的对应一个参考电压节点之间，其中所述至少一个参考电压节点各自具有已知电压水平；以及
开关控制电路，所述开关控制电路在多个周期中的每个周期内依次闭合所述多个开关。


5.根据权利要求1所述的集成电路块，其特征在于：
所述低频电参数包括电流；并且
其中所述转换器电路包括：
电流镜，所述电流镜将所述电流镜像为镜像电流；
电容器，所述电容器与所述电流镜串联耦合；以及
晶体管，所述晶体管具有与所述电容器并联耦合的电流路径，并且具有接收时钟信号的控制端。


6.根据权利要求1所述的集成电路块，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮特·古斯塔夫·尼尔洛普，赫尔本·布恩，哈里·伯纳德斯·安东尼乌斯·科弗，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL