发明名称 积体电路波形探测用双脉冲光干涉仪
摘要 光干涉测量技术应用于探测一受测积体电路元件(DUT)。在一施加于受测元件之重复电测试图的每一循环中,相对于该测试图而以一固定时间提供一参考脉冲,并以等时取样扫过该测试图的时间以提供一探测脉冲。该探测和参考光脉冲各自分流而提供至少一第二探测脉冲和一第二参考脉冲。一探测脉冲和一参考脉冲于相同物理位置但互相错开的时间与受测元件相互作用。第二探测脉冲和第二参考脉冲行经一光延迟路径,该延迟路径之长度控制为补偿该受测元件之运动。重新组合并侦测该等探测脉冲以提供一探测干涉信号。重新组合并侦测该等参考脉冲以提供一参考干涉信号。就每一循环而言,该受测元件内之电活动由准备该探测干涉信号与该参考干涉信号之比例而侦测。
申请公布号 TW571108 申请公布日期 2004.01.11
申请号 TW089119176 申请日期 2000.12.11
申请人 许伦伯尔格科技股份有限公司 发明人 肯尼思 威尔雪;威廉 罗
分类号 G01R31/303;G01R31/308;G01N21/45 主分类号 G01R31/303
代理机构 代理人 蔡清福 台北市中正区忠孝东路一段一七六号九楼
主权项 1.一种在重复电测试图施加于半导体元件时侦测 该元件内活动之方法,其包含以下步骤: 在该测试图之每一重复中于一选定时间提供一第 一探测光脉冲并分流该第一探测光脉冲以提供至 少一第二探测光脉冲; 在该电测试图之每一重复中于一相对于提供该第 一探测光脉冲之该选定时间而迁移的时间,提供一 第一参考光脉冲并分流该第一参考光脉冲以提供 至少一第二参考光脉冲; 将该第一探测光脉冲和该第一参考光脉冲导向至 该半导体元件上; 在该第一探测光脉冲和该第一参考光脉冲与该半 导体元件相互作用之后,使该第一探测光脉冲与该 第二探测光脉冲结合且使该第一参考光脉冲与该 第二参考光脉冲结合,而使得该第一探测光脉冲与 该第二探测光脉冲在空间及时间为重叠且该第一 参考光脉冲与该第二参考光脉冲在空间及时间为 重叠; 侦测该重叠探测光脉冲,藉以提供一探测干涉信号 ; 侦测该重叠参考光脉冲,藉以提供一参考干涉信号 ;以及 决定该探测干涉信号和该参考干涉信号之一函数 。2.如申请专利范围第1项之方法,其更包含随测试 图之重复改变该所选时间,而使得该探测干涉信号 和该参考干涉信号之该函数系由该测试图内复数 个该选定时间所决定。3.如申请专利范围第1项之 方法,其中该第一探测光脉冲为一雷射光脉冲。4. 如申请专利范围第3项之方法,其更包含自一锁模 雷射光脉冲序列选择该雷射光脉冲。5.如申请专 利范围第4项之方法,其更包含相位锁定该锁模雷 射光脉冲序列和该重复测试图。6.如申请专利范 围第1项之方法,其中该第一参考光脉冲为一雷射 光脉冲。7.如申请专利范围第6项之方法,其更包含 调变一雷射束以提供该雷射光脉冲。8.如申请专 利范围第1项之方法,其中该等探测光脉冲和参考 光脉冲之波长大致相同。9.如申请专利范围第1项 之方法,其更包含在该电测试图之每一重复中将相 对于该测试图,而提供该第一参考光脉冲之该时间 之固定。10.如申请专利范围第1项之方法,其更包 含将该第一探测光脉冲和该第一参考光脉冲沿一 相同路径导向至该半导体元件上。11.如申请专利 范围第1项之方法,其更包含在该第二探测光脉冲 与该第一探测光脉冲结合及该第二参考光脉冲与 该第一参考光脉冲结合之前,沿一延迟路径导引该 第二探测光脉冲和该第二参考光脉冲。12.如申请 专利范围第11项之方法,其更包含反馈控制该延迟 路径之长度以补偿该半导体元件之运动。13.如申 请专利范围第12项之方法,其中该反馈控制使该参 考干涉信号稳定。14.如申请专利范围第1项之方法 ,其更包含放大该探测干涉信号,累计该探测干涉 信号,及数位化该探测干涉信号。15.如申请专利范 围第1项之方法,其更包含放大该参考干涉信号,累 计该参考干涉信号,及数位化该参考干涉信号。16. 如申请专利范围第1项之方法,其中侦测该重叠的 探测光脉冲及该侦测重叠的参考光脉冲之步骤包 含侦测该重叠的探测光脉冲及该重叠的参考光脉 冲,以提供一侦测器信号,并将该侦测器信号之一 部分累计并数位化以提供一探测干涉信号,且将该 侦测器信号之一部份累计并数位化以提供一参考 干涉信号。17.如申请专利范围第1项之方法,其更 包含消去该探测干涉信号和该参考干涉信号内之 振幅杂讯。18.如申请专利范围第17项之方法,其中 消去振幅杂讯之步骤包含侦测一探测光脉冲能量 之一部分,侦测一参考光脉冲能量之一部分,藉由 该部分探测光脉冲能量正常化该探测干涉信号,及 藉由该部分参考光脉冲能量正常化该参考干涉信 号。19.一种在重复电测试图施加于半导体元件时 侦测该元件内活动之装置,其包含: 一第一探测光脉冲源,藉此在该电测试图之每一重 复中于一选定时间输出一第一探测光脉冲; 一第一参考光脉冲源,藉此在一相对于提供该第一 探测光脉冲之该选定时间而迁移的时间,输出一第 一参考光脉冲; 一分流器,该第一探测光脉冲和该第一参考光脉冲 入射于其上,藉以提供至少一第二探测光脉冲及第 二参考光脉冲; 一支撑器,其支撑该第一探测光脉冲和第一参考光 脉冲入射之半导体元件; 一光束组合器,其定位为在该第一探测光脉冲和该 第一参考光脉冲与该半导体元件相互作用之后,使 该第一探测光脉冲与该第二探测光脉冲结合且使 该第一参考光脉冲与该第二参考光脉冲结合; 一侦测器,其定位为侦测第一探测光脉冲和该第二 探测光脉冲,藉此输出一探测干涉信号,且侦测该 第一参考光脉冲和该第二参考光脉冲,藉此输出一 参考干涉信号;及一处理器,其与该侦测器耦接,藉 此决定该探测干涉信号和该参考干涉信号之函数 。20.如申请专利范围第19项之装置,其中该所选时 间随该电测试图之该重复而改变,使得该探测干涉 信号和该参考干涉信号之该函数系由该测试图内 复数个该选定时间所决定。21.如申请专利范围第 19项之装置,其中该第一探测光脉冲源包含一第一 雷射,该第一参考光脉冲源包含一第二雷射。22.如 申请专利范围第19项之装置,其中该第一探测光脉 冲源与该第一参考光脉冲源包含一相同雷射。23. 如申请专利范围第19项之装置,其中该第一探测光 脉冲源为一雷射。24.如申请专利范围第23项之装 置,其中该雷射为一锁模雷射,且更包含一光调变 器定位为自一锁模雷射光脉冲序列选择该第一探 测光脉冲。25.如申请专利范围第24项之装置,其中 该锁模雷射光脉冲序列和重该复测试图为相位锁 定。26.如申请专利范围第19项之装置,其中该第一 参考光脉冲源为一雷射。27.如申请专利范围第26 项之装置,其更包含一光调变器且其中一输出雷射 束经该光调变器调变以提供该第一参考光脉冲。 28.如申请专利范围第19项之装置,其中该等探测光 脉冲和该等参考光脉冲之波长大致相同。29.如申 请专利范围第19项之装置,其中在该测试图之每一 重复中相对于该测试图所提供第一参考光脉冲之 时间为固定。30.如申请专利范围第19项之装置,其 中该第一探测光脉冲和该第一参考光脉冲沿一相 同路径导向至该半导体元件上。31.如申请专利范 围第19项之装置,其更包含一延迟路径,该第二探测 光脉冲和该第二参考光脉冲沿该延迟路径导向。 32.如申请专利范围第31项之装置,其更包含一反馈 回路与该延迟路径耦接,藉以控制该延迟路径之长 度以补偿半导体元件之运动。33.如申请专利范围 第32项之装置,其中该反馈回路使该参考干涉信号 稳定。34.如申请专利范围第19项之装置,其中该侦 测器包含一光侦测器定位以侦测该第一探测光脉 冲和该第二探测光脉冲并输出一探测干涉信号,一 放大器耦接以接收该探测干涉信号,一累计器耦接 以接收该放大的探测干涉信号,及一数位转换器耦 接以接收该累计的探测干涉信号。35.如申请专利 范围第19项之装置,其中该侦测器包含一光侦测器 定位以侦测该第一参考光脉冲和该第二参考光脉 冲并输出一参考干涉信号,一放大器耦接以接收该 参考干涉信号,一累计器耦接以接收该放大的参考 干涉信号,及一数位转换器耦接以接收该累计的参 考干涉信号。36.如申请专利范围第19项之装置,其 更包含一分流器定位以使一探测光脉冲之一部分 转向,一光侦测器定位以侦测该部分探测光脉冲并 输出一光侦测器信号,一放大器耦接以接收该光侦 测器信号,一累计器耦接以接收该放大的光侦测器 信号,及一数位转换器耦接以接收该累计的光侦测 器信号。37.如申请专利范围第19项之装置,其更包 含一分流器定位以使一参考光脉冲之一部分转向, 一光侦测器定位以侦测该部分参考光脉冲并输出 一光侦测器信号,一放大器耦接以接收该光侦测器 信号,一累计器耦接以接收该放大的光侦测器信号 ,及一数位转换器耦接以接收该累计的光侦测器信 号。图式简单说明: 第一图为依据一本发明实施例之装置的简图。 第二图为第一图装置之局部放大图。 第三图绘出解释第一图装置作业之干涉信号。
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