一种电子显微镜及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种电子显微镜及其工作方法，所述工作方法包括以下步骤：在待测芯片上设置目标区域和聚针区域，其中，目标区域和聚针区域邻近；获取针体的针尖部与聚针区域的距离，并作为下针距离；在目标区域上设置下针区域，将针体移动到下针区域上，并按照下针距离移动针体，使针尖部接触下针区域的表面；多次移动针座的位置，且每次移动针座后，获取针体的多个点针图像；对比多个点针图像，获取针体的针体摆动幅度；以及设置摆动幅度阈值，当针体摆动幅度小于或等于摆动幅度阈值，通过针体对目标区域进行电性量测。本发明专利技术提供了一种电子显微镜及其工作方法，能不损伤芯片并提升芯片电性量测的准确性。片电性量测的准确性。片电性量测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种电子显微镜及其工作方法


[0001]本专利技术涉及集成电路测试领域，特别涉及一种电子显微镜及其工作方法。

技术介绍

[0002]随着半导体制程的发展，芯片对缺陷大小的容忍度越来越低。传统的故障分析工具和分析方法难以有效地找出微小的制程或设计缺陷问题，因此需要通过纳米探针对芯片进行电性量测。
[0003]纳米探针的量测需要长时间下针，且长时间点针容易对芯片造成损伤。并且，在利用纳米探针对芯片进行测试时，下针高度的变化也容易导致芯片测试得到的数据出错。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种电子显微镜及其工作方法，能在芯片表面不受损的基础上，提升芯片电性量测的准确性。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供了一种电子显微镜，至少包括：检测台，所述检测台上放置有待测芯片，且所述检测台上安装有探测针；聚针模块，连接于所述探测针，所述聚针模块根据所述探测针的针尖部和所述待测芯片的距离，获取下针距离；控制模块，连接于所述探测针，所述控制模块允许所述探测针的针座在平行于所述待测芯片的方向和垂直于所述待测芯片的方向移动，且当所述待测芯片进行电性量测时，所述针尖部与所述待测芯片的表面接触；电子光学模块，电性连接于所述控制模块，在所述控制模块多次移动所述针座的位置时，每次移动所述针座后，所述电子光学模块获取所述探测针的多个点针图像；以及电性量测模块，电性连接于所述电子光学模块，所述电性量测模块对比多个所述点针图像，并获取所述探测针的针体摆动幅度，其中，所述电性量测模块中存储有摆动幅度阈值，当所述针体摆动幅度小于或等于所述摆动幅度阈值时，所述电性量测模块通过所述探测针对所述待测芯片进行电性量测。
[0006]本专利技术提供了一种电子显微镜的工作方法，基于如上所述的一种电子显微镜，所述电子显微镜的工作方法包括以下步骤：在待测芯片上设置目标区域和聚针区域，其中，所述目标区域和所述聚针区域邻近；获取针体的针尖部与所述聚针区域的距离，并作为下针距离；在所述目标区域上设置下针区域，将所述针体移动到所述下针区域上，并按照所述下针距离移动所述针体，使所述针尖部接触所述下针区域的表面；多次移动针座的位置，且每次移动所述针座后，获取所述针体的多个点针图像；对比多个所述点针图像，获取所述针体的针体摆动幅度；以及
设置摆动幅度阈值，当所述针体摆动幅度小于或等于所述摆动幅度阈值，通过所述针体对所述目标区域进行电性量测。
[0007]在本专利技术一实施例中，获取所述下针距离的步骤包括：记录所述针体的初始高度；多次移动所述针体，并在移动所述针体后，获取所述针体和所述待测芯片的电镜扫描图；以及当在所述电镜扫描图中，所述针尖部接触所述聚针区域时，获取所述针体的移动距离。
[0008]在本专利技术一实施例中，在将所述针体移动到所述下针区域前，将所述针体复位至所述初始高度。
[0009]在本专利技术一实施例中，移动所述针座的步骤包括：设置预设直线，按照所述预设直线的第一延伸方向移动所述针座，且所述针座的移动距离为第一距离；当所述针座移动了所述第一距离后，获取所述针体的第一点针图像；按照所述预设直线的第二延伸方向移动所述针座，且所述针座的移动距离为第二距离；以及当所述针座移动了所述第二距离后，获取所述针体的第二点针图像。
[0010]在本专利技术一实施例中，所述第一距离等于所述第二距离。
[0011]在本专利技术一实施例中，在所述第一点针图像和所述第二点针图像中，当所述针尖部未移动时，获取所述针体摆动幅度。
[0012]在本专利技术一实施例中，在移动所述针座后，判断所述针体是否点针成功的步骤包括：在所述下针区域中设置安全区域；在所述第一点针图像和所述第二点针图像中，当所述针尖部位于所述安全区域外，对所述针体进行重新点针；以及在所述第一点针图像和所述第二点针图像中，当所述针尖部位于所述安全区域内，获取所述针体摆动幅度。
[0013]在本专利技术一实施例中，获取所述针体摆动幅度的步骤包括：重叠所述第一点针图像和所述第二点针图像；获取所述第一点针图像和所述第二点针图像中所述针体的端点连线，并作为第一连线和第二连线；以及获取所述第一连线和所述第二连线的夹角数据，作为所述针体摆动幅度。
[0014]在本专利技术一实施例中，所述安全区域和所述目标区域的边界间距为所述目标区域截面宽度的1/6~1/4。
[0015]如上所述，本专利技术提供了一种电子显微镜及其工作方法，能够快速实现探测针的定位，既能避免下针位置不准确导致测试结果不准确，提升待测芯片电性量测的准确性，又能避免频繁下针对待测芯片的表面造成损伤，并且根据本专利技术提供的电子显微镜及测试方法，能够快速实现探测针的定位，避免频繁下针和频繁的电镜扫描，提升了晶圆的测试效率。
[0016]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术一实施例中电子显微镜的示意图。
[0019]图2为本专利技术一实施例中检测台的结构示意图。
[0020]图3为本专利技术一实施例中晶圆上的芯片颗粒分布示意图。
[0021]图4为本专利技术一实施例中晶圆的测试方法流程图。
[0022]图5为本专利技术一实施例中待测芯片的电镜扫描图。
[0023]图6为本专利技术一实施例中待测芯片的区域示意图。
[0024]图7为本专利技术一实施例中探测针下针后的电镜扫描图。
[0025]图8为常规探测针下针后的电镜扫描图。
[0026]图9为本专利技术一实施例中步骤S30的流程图。
[0027]图10为本专利技术一实施例中步骤S40的流程图。
[0028]图11为本专利技术一实施例中第一点针图像和第二点针图像的示意图。
[0029]图12为本专利技术一实施例中第一点针图像和第二点针图像的示意图。
[0030]图13为本专利技术一实施例中第一点针图像和第二点针图像的示意图。
[0031]图14为本专利技术一实施例中第一点针图像和第二点针图像的示意图。
[0032]图15为本专利技术一实施例中下针区域和安全区域的示意图。
[0033]图中：1、电子显微镜；11、检测台；12、聚针模块；13、控制模块；14、电子光学模块；15、电性量测模块；20、待测晶圆；21、待测芯片；211、金属触点；212、目标区域；2121、下针区域；2122、安全区域；213、聚针区域；22、切割道；100、探测针；101、针座；102、针体；1021、针尖部；200、第一移动件；300、第二移动件；400、第三移动件；500、机台；501、固定设备。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子显微镜，其特征在于，至少包括：检测台，所述检测台上放置有待测芯片，且所述检测台上安装有探测针；聚针模块，连接于所述探测针，所述聚针模块根据所述探测针的针尖部和所述待测芯片的距离，获取下针距离；控制模块，连接于所述探测针，所述控制模块允许所述探测针的针座在平行于所述待测芯片的方向和垂直于所述待测芯片的方向移动，且当所述待测芯片进行电性量测时，所述针尖部与所述待测芯片的表面接触；电子光学模块，电性连接于所述控制模块，在所述控制模块多次移动所述针座的位置时，每次移动所述针座后，所述电子光学模块获取所述探测针的多个点针图像；以及电性量测模块，电性连接于所述电子光学模块，所述电性量测模块对比多个所述点针图像，并获取所述探测针的针体摆动幅度，其中，所述电性量测模块中存储有摆动幅度阈值，当所述针体摆动幅度小于或等于所述摆动幅度阈值时，所述电性量测模块通过所述探测针对所述待测芯片进行电性量测。2.一种电子显微镜的工作方法，基于如权利要求1所述的一种电子显微镜，其特征在于，包括以下步骤：在待测芯片上设置目标区域和聚针区域，其中，所述目标区域和所述聚针区域邻近；获取探测针的针尖部与所述聚针区域的距离，并作为下针距离；在所述目标区域上设置下针区域，将所述探测针移动到所述下针区域上，并按照所述下针距离移动所述探测针，使所述针尖部接触所述下针区域的表面；多次移动针座的位置，且每次移动所述针座后，获取所述探测针的多个点针图像；对比多个所述点针图像，获取所述探测针的针体摆动幅度；以及设置摆动幅度阈值，当所述针体摆动幅度小于或等于所述摆动幅度阈值，通过所述探测针对所述目标区域进行电性量测。3.根据权利要求2所述的一种电子显微镜的工作方法，其特征在于，获取所述下针距离的步骤包括：记录所述探测针的初始高度；多次移动所述探测针，并在移动所述探测针后，获取所述探测针和所述待测芯片的电镜扫描图；以及当在所述电镜扫描...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海锋，蔡信裕，孔祥炜，钟敏，
申请(专利权)人：合肥晶合集成电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：