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微小デバイス欠陥解析システム「ナノ・プローバ」

Invisible Failure Analysis System by Nano Probing System
福井宗利・三井泰裕・奈良安彦・矢野史子・古川貴司


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概要図
 
注:略語説明
SEM(Scanning Electron Microscope:走査電子顕微鏡)
 
 
微小デバイス欠陥解析システム「ナノ・プローバ」
 デバイスパターンをFE-SEM(電界放射型走査電子顕微鏡)で観察しながら,先端径100 nm程度の微細探針(プローブ)をコンタクトや配線に接触させ,単一トランジスタ特性,配線抵抗などを評価するシステムである。
 

 
 近年,デバイスシュリンク(微細化・微小化)や構造の複雑化により,半導体デバイスの故障解析はますます難しくなってきている。とりわけ,診断や故障個所の絞り込みで得られる不良領域が物理分析で扱う領域の大きさとは異なることが,デバイスシュリンクとともに顕在化してきた。そこで,いっそう詳細な故障個所の特定を目的として,極めて微細なSEM式メカニカル プロービング システムの開発を試みた。
 この開発では,微細デバイス対応の高精度探針とステージ機構,インバータ測定,高精度単体トランジスタ測定などへの応用を拡大するための6探針(プローブ)機構,高スループット実現のための真空内探針・試料交換機構,およびCADナビゲーションシステムが検討された。このシステムは,65 nmデバイスへの適用が十分に可能であったことから,それ以降のデバイスへの適用も考えられる。
 
 
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