KR20050002819A - 집적 회로의 동적 진단 테스트를 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 원리에 합치되는 시스템 및 방법은 집적 회로 내의 다양한 종류의 전기적 활동도를 접촉없이 측정할 수 있게 한다. 본 발명은, 고-대역폭에 대해, 다양한 단계의 장치 처리 동안에 웨이퍼 상의 다양한 장치의 속도 테스트에, 또는 제조 사이클의 후반부에서 패키지된 부품에 대해 이용될 수 있다. 전력은, 통상의 기계식 탐침 또는 테스트 회로 상에 제공되는 수광기에 적용되는 CW 레이저 광 등의 다른 수단을 이용하여 테스트 회로에 공급된다. 전기적 테스트 신호는, 하나이상의 모드락 레이저의 출력을 회로의 고속 수신기에 향하게 하거나, 고속 펄스 다이오드 레이저를 이용하는 등의, 접촉없는 방법을 이용하여 회로를 자극함으로써 테스트 기판에 도입된다. 테스트 신호에 응답하는 회로 내의 전기적 활동도는, 시간-분해 광자 카운팅 검출기, 정적 방출 카메라 시스템, 또는 액티브 레이저 탐침 시스템 등의 수신기에 의해 감지된다. 수집된 정보는, 제조 공정 모니터링, 새로운 공정 조건 및 모델 인증 등의 다양한 목적으로 이용된다.

Description

집적 회로의 동적 진단 테스트를 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DYNAMIC DIAGNOSTIC TESTING OF INTEGRATED CIRCUITS}

발명의 분야

본 발명은 일반적으로 집적 회로의 테스트에 관한 것으로, 더 자세하게는 반도체 소자 제조 환경에서 집적 회로의 인라인 (in-line) 고-대역폭 동적 진단 테스트에 관한 것이다.

관련 기술의 설명

고-성능 마이크로프로세서 칩과 같은 현대의 집적 회로 (ICs) 는, 반도체 웨이퍼의 표면에 로직 게이트와 같은 전자 소자의 소정 패턴을 형성함으로써 제조된다. 전술한 전자 소자는, 일련의 개별적 오퍼레이션, 또는 제조 공정 단계를 이용하여 웨이퍼 상에 형성된다. 그러한 단계는 포토레지스트를 이용하여 웨이퍼의 표면을 코팅하는 단계, 코팅된 표면을 입사광선에 노출하는 단계, 표면에 화학적 또는 플라스마 에칭을 수행하는 단계, 재료 (즉, 금속 또는 산화물) 를 증착하는 단계 등을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 소정의 순서로 수행되는 이러한 단계의 전체 시퀀스는 반도체 제조 공정 또는 단순히 공정이라고 부른다.

마이크로 전자 소자의 대량 생산 도중에 하나 이상의 공정 단계가 부적절하게 설계되거나 부정확하게 수행되면, 집적 회로 결과물은 불량이거나 기대하는 성능 사양에 맞추어 동작하지 않을 수 있다. 공정 파라미터를 이용하여 가능한 한 빨리 제조 공정 단계 실패 또는 일탈을 검출하는 것이 바람직하다. 첫째로, 향상된 집적 회로 제조 및 패키징 공정은 매우 고가이다. 따라서, 불량 소자에 어떠한 후속 제조 및/또는 패키징 단계를 행함으로써 부가적인 비용을 발생시키기 전에, 불량이거나 소정의 성능 범위로부터 벗어난 소자를 식별하여 생산으로부터 제거하기 위하여, 제조 공정을 계속적으로 모니터링하는 것이 바람직하다. 둘째로, 사양으로부터 더 일탈되거나 작동되지 않는 (또는 기준 이하로 작동되는) 소자가 후속적인 웨이퍼 상에 생산되는 것을 방지하기 위해, 불량 제조 공정 단계(들) 또는 절차(들)을 가능한 한 빨리 식별하고 정정하는 것이 필수적이다. 이러한 목적으로, 제조된 소자의 바이탈 (vital) 성능 특성 (즉, 전력 소비 또는 동작 클록 속도) 를 연속적으로 모니터링하는 것이 바람직하다.

집적 회로 제조 공정의 품질 및 완성도를 모니터링하기 위하여, 다수의 전기적 테스트 방법이 발전되어 왔다. 그러한 모든 방법은, 부분적으로 처리된 웨이퍼로부터 획득된 측정을 이용하여, 완료된 집적 회로의 성능을 예측에 기초한다. 그러한 방법에 따르면, 공정의 강인성 (robustness) 은, 특정한 파라미터 측정의 결과를 이용하여 주요한 공정-관련 파라미터를 결정함으로써 모니터링된다. 예를 들어, 웨이퍼 상의 산화물 막의 두께는 저항 측정을 통해 결정될 수 있다. 또한, 전술한 파라미터 측정을 이용하여, 직접적으로 제조 공정과 연관된 특정의 임계적 소자 파라미터를 결정할 수 있다. 예를 들어, 문턱 전압을 이용하여 디퓨전의 도핑 레벨을 결정할 수 있다. 이러한 파라미터 측정은 부분 처리된 웨이퍼 상의 다양한 스테이지 (stage) 에서 수행된다.

파라미터 측정은, 특히 공정과 연관된 물리적 및 전기적 파라미터에 대해 수행되며, 회로 속도 등의 회로 성능을 직접적으로 결정하지는 않는다. 즉, 파라미터 측정과 실제 소자의 성능 사이에는 간접적인 관계만 존재한다. 예시적인 파라미터 특정은 트랜지스터 문턱 전압 및 오프 전류 누설 (leakage) 을 포함한다. 이러한 측정 동안에, 전기적 및 공정 테스트 상수 (DC) 전압 또는 소-신호 (AC) 전압이 웨이퍼 상의 소정의 위치에 인가되어, 웨이퍼에 걸친 몇몇의 분산적 위치에서 소자 구조를 활성화시킨다. 공정의 완전성은 측정된 DC 회로 파라미터의 값을 예측값의 세트와 비교함으로써 검증된다.

그러나, 집적 회로의 기하학적 구조 (geometry) 가 작아짐에 따라, 통상적인 임계적 치수 (기하학적 구조 회로 파라미터라고도 부름) 뿐만 아니라 전술한 파라미터 측정은, 최종의 회로 성능 행동을 모니터링 및 에측하는데 있어 효율성이 낮아지고 있다. 기존 기술의 이러한 제한은 특히 깊은 서브-마이크론 기하학적 구조 집적 회로 (deep sub-micron geometry integrated circuits) 에 대해서 특히 중요해진다. 여기서 이용된 깊은 서브-마이크론 기하학적 구조 집적 회로라는 용어는 0.25 마이크론 미만의 특성 라인폭 (linewidth) 치수를 갖는 회로를 말한다. 특히, 임계적 치수 측정 뿐만 아니라 DC 파라미터 측정은 그러한 회로의 속도 (at-speed : high frequency) 파라미터의 정확한 측정을 허용치 않는다. 소자의 성능 (즉, 타이밍, 속도 등), 기하학적 구조 파라미터 또는 물리적 공정 파라미터와 측정된 DC 파라미터 사이의 상관은 작은 라인 폭 치수 (여기서는 0.13 마이크론 이하의 소자를 말함) 를 갖는 소자에 대해서는 더 약하다.

집적 회로 제조자는 제조 공정을 더 작은 라인폭 치수로 변경함에 따라, 종전에는 무시되었던 성능-관련 이슈들이 중요해지고 있다. 그 모니터링 뿐만 아니라 향상된 생산물의 큰 스케일 제조에서 고유한 공정 가변성 (variability) 은, 전술한 약한 상관의 문제점을 한층 악화시키며 높은 산출량의 향상된 생산물 설계 및 요구되는 제조 공정 특성의 수행을 더 어렵게 만든다.

마지막으로, 테스트 신호를 부분 처리된 집적 회로에 연관시키기 위해 이용되는 통상의 기계식 탐침 (probes) 은, 낮은 고-주파수 성능 뿐만 아니라 탐침 바늘이 콘택트 패드를 스크래칭하고 손상시킴으로써 초래되는 신뢰도 문제를 겪는다. 기계식 탐침은 또한, 웨이퍼의 오염을 초래할 수 있는 부스러기를 생성할 수 있다. 이러한 통상의 신호 주입 (injection) 및 측정 획득 방법은, 산업상 요구되는 집적 회로의 고-주파수, 고-대역폭, 일괄 생산 테스트에 있어서는 적합하지 않다.

따라서, 현행의 진단 기술 (계측적 및 전기적 방법 모두) 은, 웨이퍼 레벨에서 집적 회로 상의 고-대역폭의 접촉없는 전기적 측정을 제공하는 능력에 있어서 문제점을 지닌다. 또한, 이러한 통상의 접근방법은, 제조 및 강인성 설계에 있어서 최종 결정 인자인 임계적 성능 정보 (속도, 타이밍, 및 전력 소비 등) 를 제공하는 데에도 비효율적이다.

발명의 개요

본 발명은 향상된 IC 설계 및 제조의 계측적 및 전기적 테스트와 연관된 상기 문제점 중의 하나 이상을 실질적으로 제거하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.본 방법의 예시적인 실시형태와 대응되는, 직접 회로의 동적 일괄 진단 방법에 제공된다.

본 발명의 방법의 실시형태에 따르면, 자극 에너지원을 이용하여 집적 회로의 소정의 영역을 전기적으로 자극함으로써, 테스트 신호가 집적 회로에 주입된다. 자극 에너지원은, 기계적 접촉없이 집적 회로의 소정의 영역에 자극 에너지를 주입할 수 있다. 주입 테스트 신호에 응답하여 집적 회로 내에서 생성되는 후속적인 전기적 활동도가, 검출기를 이용하여 검출된다. 마지막으로, 집적 회로의 특성은 검출된 전기적 활동도에 기초하여 결정된다.

본 발명의 방법의 특성에 따르면, 집적 회로에서의 전기적 활동도는 전기적으로 회로에 "부하 (load)" 를 주지 않는 방식으로, 수동적이고 비-침투적인 방법을 이용하여 검출될 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 집적 회로의 전기 특성을 측정하기 위한 장치가 제공된다. 본 발명의 장치는, 자극 에너지원이 회로의 자극되는 영역에 대해 기계적인 접촉없이, 테스트 신호를 집적 회로에 주입하는 자극 에너지원을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 장치는 주입된 테스트 신호에 응답하여 집적 회로 내의 전기적 활동도를 검출하는 검출기를 포함할 수 있다. 검출된 전기적 활동도를 이용하여 집적 회로의 특성을 결정할 수 있다.

본 발명의 장치에 따르면, 검출기는 전기적으로 부하가 없거나 최소화된 부하를 지니는 방식으로 집적 회로 내의 전기적 활동도를 검출하도록 동작할 수 있다.

본 발명에 관한 부가적인 양태가 이하 개시되며, 부분적으로는 이하 설명으로부터 명확해지며, 또는 본 발명의 실시를 통해 알 수 있다. 본 발명의 양태는 첨부된 청구범위에서 특히 지적된 구성 요소 및 컴비네이션의 형태로 실현 및 수행될 수 있다.

전술 및 후술의 설명은 예시적이며, 어떠한 방식으로든지 청구된 발명을 제한하려고 의도된 것은 아니다.

도면의 간단한 설명

이 명세서의 일부를 이루는 다음의 도면은, 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시형태를 예시하며 본 발명의 기술 원리를 설명 및 예시한다.

도 1 은 본 발명의 원리에 합치하는 진단 시스템의 예시적인 실시형태를 설명한다.

도 2 는 본 발명의 진단 기술을 이용하는 공정 모니터링 시스템의 예시적인 실시형태의 배치도를 나타낸다.

도 3 은 본 발명의 원리와 합치하는 테스트 신호 및 검출 방법의 예시적인 실시형태를 나타낸다.

도 4 는 본 발명의 하이브리드 광-전기 (opto-electrical) 탐침 카드를 나타낸다.

도 5 는 본 발명의 하이브리드 광-전기 탐침 카드의 예시적인 실시형태의 다른 도를 나타낸다.

도 6 은 개방 광학 액세스 (open optical access) 를 갖는 본 발명의 하이브리드 광-전기 탐침 카드의 예시적인 실시형태를 나타낸다.

도 7 은 개방 광학 액세스를 갖는 본 발명의 하이브리드 광-전기 탐침 카드의 예시적인 실시형태의 다른 도를 나타낸다.

도 8 은 본 발명의 진단 측정 수행 회로의 예시적인 실시형태의 개략도를 나타낸다.

발명의 상세한 설명

다음의 상세한 설명에서는 도면을 참조하며, 동일 기능의 구성요소는 동일한 도면부호로 표시된다. 전술한 도면은 본 발명의 원리와 합치하는 특정의 구현을 예시의 방법으로 나타내는 것이며, 한정의 방법으로 나타내는 것이 아니다. 이 구현은 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 상세히 설명되며, 본 발명의 범위 및 본질을 일탈함이 없이 다른 구현 및 구조적 변경이 행해질 수 있다. 따라서, 다음의 상세한 설명은 제한된 의미로 이해되어서는 안 된다.

본 발명의 원리에 합치하는 시스템 및 방법은 부분 또는 전체 처리된 웨이퍼 또는 패키지 소자 상에 접촉없는 고-대역폭 테스트를 허용한다. 기존의 기술과 비교하여, 본 발명의 진단 방법은, 제어 뿐만 아니라 집적 회로 공정의 설계 및 제조 동안에, 더 넓은 범위의 제조 공정 실패를 식별할 수 있는 잠재력을 갖는다. 특히, 본 발명의 기술은 웨이퍼 레벨에서 집적 회로의 고속, 고-대역폭 동적 특성을 직접 측정할 수 있는 수단을 제공한다. 본 발명 기술의 일부 특성은 (1) 비-침투적, 비-접촉 탐침 (DC 회로 전력 및 접지를 제외할 수 있음); (2) 공정의 초기 스테이지에서 측정을 수행하는 능력; (3) 공정상 문제점을 조기 방지(screening) 을 수행하는 능력; (4) 고속 동적 측정을 수행하는 능력; (5) 게이트-투-게이트 (gate-to-gate) 딜레이 타이밍을 수행하는 능력; (6) 트랜지스터의 스위칭 시간을 측정하는 능력; (7) 온도 제어 웨이퍼 처크 (chuck) 를 이용하여 온도-의존 현상을 측정하는 능력; 및 (8) 접합 (junction) 시의 상대적인 전류를 특정하는 능력을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 기술의 이러한 특성 및 다른 특성의 관점에서, 당업자에게 본 발명의 방법이 제조 공정 발전 및 공정 모니터링에 응용될 수 있다는 것은 명백하다. 또한, 본 발명의 방법은 현행의 반도체 제조 방법과 호환적이다.

본 발명의 진단 기술의 실시형태에 따르면, 테스트되는 집적 회로의 소정의 영역은, 자극 에너지원을 이용하여 자극된다. 이 자극 에너지의 정확한 성질은 본 발명에 있어서 필수적인 것이 아니다. 특히, 전술한 에너지원은 레이저 등의 전자기적 방사원일 수도 있다. 다른 방법으로는, 자극 에너지원은 전자빔 소스 또는 기계식 탐침 등의 대전된 입자의 소스 (source) 일 수도 있다. 테스트되는 회로에 적용되면, 자극 에너지는 회로 내에 전기적 테스트 신호를 유도한다. 이러한 목적으로, 자극 에너지는 집적 회로 표면의 근처에 배치된 하나 이상의 "수신기 (receivers)" 방향을 향할 수도 있다.

자극 에너지원에 의해서, 테스트되는 회로에 주입되는 전술한 기술적 테스트 신호는 회로 내에서 전기적인 응답을 자극한다. 테스트되는 회로가 적절한 설계 사양에 따라 동작하는지 결정하기 위해, 전기적 활동도 검출 장치를 이용하여, 전술한 응답성 (responsive) 전기적 활동도가 검출 및 측정된다. 마지막으로, 테스트되는 회로의 특성은 회로에서 측정된 응답성 전기적 활동도에 기초하여 결정된다. 이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 진단 시스템의 완결된 구성을 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명의 원리에 합치하는 진단 시스템 (100) 의 예시적인 실시형태를 설명한다. 본 발명의 측정 기술을 구현하는 진단 시스템 (100) 의 설명되는 실시형태는, 웨이퍼 (103) 상에 배치된 하나 이상의 신호 수신기 (102) 를 자극하는 광학적 자극원 (101; optical stimulus source) 을 포함한다. 전술한 광학적 자극원 (101) 은, 광학적 커플링 셋업 (104) 의 방법으로, 대응하는 신호 수신기 (102) 와 광학적으로 커플링된다. 광학적 커플링 셋업 (104) 의 설명된 실시형태는 스캔 렌즈 (105), 위치 조정 수단 (106) 및 대물 렌즈 (107) 을 포함할 수 있다. 광학적 자극원 (101) 에 의해 생성되는 자극 전자기적 에너지의 빔 (beam) 은 도 1 에서 도면 부호 (108) 로 표시된다.

도 1 에 설명된 본 발명의 실시형태에서, 광학적 자극원 (101) 은 전자기적 방사원이다. 특히, 이는 모드락 레이저 (modelocked laser) 또는 Q-스위치 레이저 (Q-switched laser) 등의 펄스 레이저원 (pulsed laser source) 일 수 있다. 다른 실시형태에서는, 자극원 (101) 은 변조된 연속파 (CW; continuous wave) 레이저일 수 있다. 전술한 Q-스위치 및 변조 연속파 (CW) 레이저는 당업자에게 공지되어 있으며 상업적으로 구입가능하다. 외부적으로 동기화될 수 있는 모드락 레이저도 또한 당업계에 공지되어 있으며 스위스 쮜리히의 Time Bandwidth Products 및 캘리포니아의 Lightwave Technologies, Inc. 등의 몇몇 판매자로부터상업적으로 구입가능하다.

CW 레이저를 변조하는 몇가지 방법이 있다. 예를 들어, CW 레이저 광이, 변조기의 입력 및 출력에 배치된 교차 편광기의 세트를 포함하는 전-광 (electro-optic) 변조기를 거쳐서 통과될 수 있다. 전술한 입력 및 출력 편광기 사이에는, 샌드위치-형 (sandwich-like) 으로 크리스탈에 대해 배치되는 2 개의 전기 판 (plates) 에 의해서, 크리스탈에 인가되는 전기장에 의존하여 입력광의 편광을 회전시키는 전-광 크리스탈이 존재한다. 변조기의 광학적 출력은, 전-광 크리스탈에 인가되는 전압 뿐만 아니라 입력 및 출력 편광기의 방향 (orientation) 에도 의존한다. CW 레이저를 변조하는 전술의 방법 및 그러한 다른 방법은 당업계에 공지되어 있다. 적합한 장비는, 캘리포니아의 New Focus, Inc. 등의 판매자로부터 상업적으로 구입가능하다. 본 발명의 진단 시스템의 실시형태에서, 자극원 (101) 은, 시간축 (timebase) 또는 클록 신호에 외부적으로 동기화된다. 본 실시형태에서, 클리스탈-기반 클록 생성기 등의 외부 시간축 생성기가 시스템의 다양한 구성요소의 동작을 동기화하는데 제공될 수 있다. 다른 실시형태에서, 자극원이 자신의 시간축을 갖는다면, 자극원 (101) 은 시스템의 나머지 (rest) 에 대한 시간축을 제공할 수도 있다. 따라서, 광학적 자극 신호 (108) 는 진단 시스템 (100) 의 나머지에 의해 공유되는 시간축에 의해 구동된다.

본 발명의 실시형태에서, 자극 신호 (108) 는 웨이퍼 (103) 상에 배치되는 수광기 (102; photoreceiver) 에 의해 검출된다. 본 발명의 시스템에 적용되기에 적합한 예시적인 수신기는, Zimmerman 및 Heide 의 A MonolithicallyIntegrated 1-Gb/s Optical Receiver in 1um CMOS Technology, IEEE Photonics Technology Letters, Vol.13, No. 7, pp. 711-713, July 2001 과 Zimmerman 및 Heide 의 A Monolithic High-Speed CMOS-Photoreceiver, IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 11, No.2, pp. 254-256, February 1999 에 상세히 설명되어 있다. 특히, 수광기 (102) 는, 고속 및 고 퀀텀 효율로 특징지워지는 CMOS-집적 p-i-n 광다이오드일 수도 있다. 그러한 수신기는, 에피택셜 층에서 감소된 도핑 농도를 갖는, 산업 1.0 마이크론 CMOS 공정으로 제조될 수 있다. CMOS-집적 p-i-n 광다이오드에 대한 전술한 제조 공정은 당업자에게는 공지되어 있다. 수신기 (102) 의 정확한 설계는 본 발명에서 본질적인 것이 아니다.

수신기 (102) 는, 테스트되는 회로의 제조에 이용되는 것과 동일한 제조 공정 기술을 이용하여 제조될 수 있다. 제조 공정에서 웨이퍼가 조기에 테스트될 수 있기 때문에, 웨이퍼의 정면 표면 상에 배치된 수신기에 광을 커플링하는 것이 가능하다. 따라서, 광학적 자극원은, 실리콘에 의해 잘 흡수되는, 파장이 1 마이크론 미만인 광을 이용하여 동작할 수 있다. 다르게 설계된 광학적 자극원 (101) 및 광학적 수신기 (102) 가 이용될 수도 있다. 예를 들어, 표준 테시스 (Thesys) 1.5 마이크론 n-웰 (n-well) 공정을 이용하여 제조된 다양한 타입의 광다이오드 수수신기와 함께, 고출력 피지테일 (Pigitail) 된 레이저 다이오드 소스를 이용하는 광학적 신호 주입 방식이, 본 명세서에서 참조하는 H.H. Berger 등의 Contactless Function Test of Integrated Circuits on the Wafer, Proceedings if the 22nd International Symposium for Testing and Failure Analysis, 18-22November 1996, Los Angeles, California 에 설명되어 있다. 본 명세서에서 참조하는 F. Esfahani 등의 Small Area Optical Inputs for High Speed CMOS Circuits, 9th Annual IEEE International ASIC Conference and Exhibit, September 23-27 1996, Rochester, New York 은, 가시광 영역에 민감한 CMOS-타입 온-칩 (on-chip) 광다이오드를 이용하여 웨이퍼 또는 패키지 레벨에서 직접 회로에 광학적으로 신호를 주입하는 다른 기술을 설명하고 있다. 본 발명 기술의 일실시형태는, 실리콘이 더 효율적으로 흡수하는, 더 짧은 파장 (1 마이크론 미만) 의 광원을 이용할 수도 있다.

본 발명의 실시형태에서, 자극원 (101) 에 의해 생성되는 전자기적 에너지에 의해 광학적 신호 수신기 (102) 에서 유도되는 전기적 테스트 신호는, 테스트되는 회로 (109) 에 인가되기 전에 증폭, 조절 (condition) 또는 버퍼링될 수 있다. 이러한 목적으로, 전술한 웨이퍼 (103) 에 배치된 집적 회로는 선택적인 신호 증폭, 퍼버링 및 조절 회로 (도 1 에는 미도시) 를 포함할 수 있다. 그러한 회로를 설계 및 구현하는 방법은 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 적합한 신호 조절 회로가 전술한 H.H. Berger 등의 간행물에 설명되어 있다.

테스트되는 회로 (109) 에 주입되는 전기적 테스트 신호는 응답성 전기적 활동도를 유도한다. 테스트되는 회로가 적합한 설계 사양에 따라 동작하는지 결정하기 위해, 전술한 테스트 신호에 의해 회로 내에 유도된 어떠한 응답성 전기적 활동도를 검출 및 측정하기 위한 필요가 생긴다. 집적 회로 내부의 다양한 전기적 신호를 검출 및 양적으로 측정하기 위하여, 수많은 향상된 기술이 발전되어왔다. 특히, 응답성 전기적 활동도는 집적 회로의 여러 가지 소자에서 방출되는 광자 (photons) 를 검출함으로써 측정될 수 있다. 검출된 광자의 방출에 기초하여 회로의 전기적 활동도를 측정하는 방법은 당업계에 공지되어 있다. 전술한 방법의 예시적인 실시형태는, 본 명세서에서 참조하는 Khurana, N 및 C.L. Chiang 의 Analysis of Hot Electron Problems by Gated Emission Microscopy, proceedings of International Reliability Physics Symposium (IRPS), 1986 및 미국 특허 제 5,940,545 호에 설명되어 있다.

도 1 에 설명된 실시형태에서, 전기적 테스트 신호에 의해 테스트되는 회로 (109) 에 유도되는 전기적 활동도는, 전기적 활동도 검출 장치 (110) 를 이용하여 검출 및 측정된다. 전술한 전기적 활동도 검출 장치 (110) 의 예시적인 실시형태는, 테스트되는 회로 (109) 에 의해 방사되는 광자 방출을 검출하는 열-전자 (hot-electrons) 방출 검출기 (111) 를 포함한다. 전기적 활동도 검출 장치 (110) 의 방출 검출기 (111) 은 직접 회로 (109) 에 의해 생성되는 극히 약한 광 방출을 검출할 수 있을 것이 요구된다. 이러한 목적으로, 방출 검출기 (111) 는 먼저 입력 광 방출 신호를 통상적인 수단으로 검출하기에 적합한 크기로 증폭할 수도 있다. 이러한 목적으로, 방출 검출기 (111) 의 입력단은 적합한 광 신호 강화기 (intensifier) 를 갖출 수도 있다. 적합한 신호 강화기는, 포토멀티플라이어 튜브 (PMT; photomultiplier tube) 또는 가이거 (Geiger) 모드에서 동작하는 애벌런시 광자 검출기 (APD) 등의, 시간 분해능 (time resolution) 을 갖는 광자-카운팅 검출기를 포함할 수도 있다.

PMT 및 APD 검출기를 이용하는 광자 검출 기술은 당업자에게 공지되어 있다. 이러한 광 검출 장치의 예시적인 실시형태가 S. Charbonneau, L.B. Allard, J.F. Young, G. Dyck, B.J. Kyle, Rev. Sci. Instrum. 63, 5315 (1992) 에 설명되어 있다. 이러한 장치는 캘리포니아 산타 크루즈의 Quantar Technology, Inc. 등의 여러 판매자로부터 구매가능하다. 도 1 에서 도면부호 117 로 표시되는 광학적 필터는, 자극원 (101) 에 의해 생성되는 광학적 신호가 검출기 (111) 로 유입되는 것을 방지하기 위해 제공된다. 필터 (117) 는 광학적 간섭 필터일 수 있다. 필터링을 수행하기 위해, 본 발명의 일실시형태에서, 광학적 자극원 (101) 에 의해 생성되는 광 신호의 주파수는 집적 회로의 방출 스펙트럼과 상이하게 설정된다. 필터 (117) 의 투과 특성은, 필터가 자극원 (101) 에 의해 생성되는 광을 막을 수 있도록 선택되며, 집적 회로에 의해 방출되는 광에 실질적으로 투과적이다. 예를 들어, 자극 레이저의 파장은 400 nm 일 수 있으며, 이는 Polytec Pl. 에 의해 제조되는 것과 같은 구매가능한 펄스 다이오드 레이저를 이용하여 생성될 수 있다. 한편, 검출된 방출 파장 스펙트럼은, InGaAs 단일-광자 애벌런시 검출기 (SPAD) 를 이용하여 1.0 마이크론과 1.5 마이크론 사이로 만들어질 수 있다.

집광 렌즈 (108; collection lens) 는 광학적 방출 및 테스트 구조 이미지의 획득을 수행하며, 튜브 렌즈 (120) 는 테스트 구조의 조명 (illumination) 을 제어한다. 필드 렌즈 (119) 는, 필드 개구 (116) 의 평면에서 테스트 구조의 상부 표면의 중개 (intermediate) 이미지를 생성함으로써 검출기 (111) 의 시야계 (field of view) 폭을 제어한다. 시스템 제어 모듈 (122) 은, 타이밍, 이미지획득, 웨이퍼의 위치 설정 등을 제어함으로써 전체적인 장치의 동작을 제어한다. 전력은, 전력 공급 모듈 (121) 에 의해 테스트되는 회로에 공급된다.

방출 검출기 (111) 는 비-영상 (non-imaging) 뿐만 아니라 영상으로 표시할 수도 있다. 특히, 영상 방출 검출기 (111) 는, 집적 회로 (109) 의 표면 영역에 걸쳐 방출된 광자 신호 강도의 공간 분포를 나타내는 정보를 제공한다. 그러한 영상 시스템은, 회로의 통상적인 이벤트보다 긴 기간 동안 (예를 들어, 100 ps 보다 긴 기간) 에 걸쳐 전체 입사 광자 플럭스 레이트를 수집하거나 시간 분해능을 갖는다. 광자 방출에 대한 공간 정보를 제공하는 영상 시스템은, 전체 광학 시스템의 시야계 내에서 방출원 (emitting sources) 으로부터 광자의 동시적인 수집을 허용하며, 따라서 잠재적으로 시스템 처리량을 증가시키며 테스트되는 회로에 대한 더 포괄적인 정보를 제공한다. 영상 방출 검출기의 한 예는, 냉각된 실리콘 전하-커플링 장치 (CCD; charge-coupled device) 검출기 또는 냉각된 수은-카드뮴-텔루라이드 (MCT) 검출기 등의, 타이밍 출력을 갖지 않는 위치-민감성 (position-sensitive) 광자 검출기이다. 전술한 전하-커플링 장치 (CCD) 검출기, 수은-카드뮴-텔루라이드 (MCT) 검출기 및 기타 적합한 위치-민감성 광자 검출기는 당업자에게 공지되어 있다. 전하-커플링 장치 (CCD) 검출기를 이용하는 집적 회로 영상 시스템의 일예가, 본 명세서에서 참조하는 미국 특허 제 5,940,545 호에서 설명된다.

한편, 비-영상 방출 검출기 (111) 는 강도 및, 가능하다면, 방출 신호의 타이밍 분포에 대한 정보를 제공하지만, 공간 분포에 관한 정보는 제공하지 않는다.비-영상 방출 검출기의 일예는, 광다이오드 또는 포토멀티플라이어 튜브와 같은 비-위치-민감성 (non-position-sensitive) 검출기이다.

본 발명 진단 기술의 실시형태에서, 방출 검출기 (111) 는 시간-분해 (time-resolved) 의 방식으로 동작하도록 배치될 수 있다. 여기서 사용된 시간-분해 방출 검출기라는 용어는, 다른 정보들 중에서, 검출된 신호의 타이밍 특성에 대한 데이터를 획득하는 방출 검출기를 지칭한다. 방출 신호의 전술한 타이밍 특성은 신호 강도의 시간 분포, 또는 시간 및 공간의 결합된 분포를 포함할 수도 있다.

시간-분해 방출 검출기의 예시적인 일실시형태는, 마이크로채널 플레이트 (MCP) 등의 게이티드 (gated) 방출 검출기이다. 특히, 게이트된 방출 검출기는, 게이트 신호에 의해 정의된 소정의 시간 간격 동안에만 입력 방출 신호를 수집하도록 설계된다. 게이팅은, 예를 들어, 게이트 신호를 이용하여 전술한 마이크로채널 플레이트 (MCP) 포토멀티플라이어의 고 전압 전력을 제어함으로써 구현될 수 있다. 외부 로직에 의해 검출기에 공급되는 게이트 신호는, 입력 테스트 신호에 대한 소정의 관계를 지니고 시간적으로 위치한다. 게이트 신호와 테스트 신호 사이의 상대적인 시간 딜레이 (time delay) 를 변경함으로써, 입력 테스트 신호에 대한 집적 회로의 타이밍 특성을 조사할 수 있다. 따라서, 광원 (101) 의 펄스와 검출기 (111) 에 공급되는 게이트 신호 사이의 시간 딜레이를 변화시킴으로써, 본 발명의 진단 시스템은 테스트되는 회로의 타이밍 특성에 대한 정보를 획득할 수 있다.

전술한 비-영상 시간-분해 검출기의 예시적인 실시형태는, 인듐-갈륨-비소(InGaAs), 게르마늄 (Ge) 또는 실리콘 (Si) 단일 광자 애벌런시 검출기 (SPAD) 를 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 방법으로는, 초전도의 열-전자 볼로미터 (bolometer) 도 또한 이러한 목적으로 이용될 수 있다. 비-영상 시간-분해 방출 검출기에 의한 광자의 흡수는, 타이밍 회로를 시작 또는 정지시키기 위해 이용될 수 있는 측정 가능한 전압 펄스를 생성한다. 이러한 목적으로, 테스트 신호를 제공하는 자극 광원 (101) 및 테스트 신호에 대한 회로의 응답을 측정하는 시간-분해 방출 검출기 (111) 가, 동일한 시간축을 이용하여 동기화될 수 있다.

영상, 시간-분해 검출기의 일예는 영상 강화기 (일본 하마마쯔의 Hamamatsu Photonics 등의 몇몇 판매자로부터 구입가능함) 또는 저항성 애노드 위치 판독 가능한 포토멀티플라이어 튜브 (캘리포니아 산타 크루즈의 Quantar Technologies 및 영국 East Sussex 의 Photek Ltd. 등의 몇몇 판매자로부터 구입가능함) 이다. 그러한 영상, 시간-분해 검출기는 검출된 광자의 시간 및 위치를 제공하며, 따라서 테스트되는 회로 (CUT; circuit under test) 의 영역의 동시적인 분석을 가능하게 한다.

시간-분해 광자 검출기의 동작의 설계 및 방법은 당업자에게 공지되어 있다.

본 발명의 진단 시스템의 다른 실시형태에서, 방출 검출기 (111) 는, 전술한 냉각 실리콘 전하-커플링 장치 (CCD) 및 수은-카드뮴-텔루라이드 (MCT) 검출기 어레이 등의 비-시간-분해 (non-time resolved) 방출 검출기이다. 타이밍 분해능없는 광자-민감성 검출기가, 공간 방출 측정 또는 전체 광자 방출 측정을 수행하는데 이용될 수 있다.

또한, 집적 회로에서의 응답성 전기적 활동도의 검출 및 측정은, 레이저-기반 파형 샘플링 시스템을 이용하여 구현될 수도 있다. 그러한 시스템의 예시가, 본 명세서에서 참조하는 미국 특허 제 5,905,577 호에서 설명되어 있다. 특히, 회로 내의 전기적 신호의 파형은, 레이저 빔을 테스트되는 장치 (DUT; device under test) 에 포커싱 (focusing) 하고 반사된 빔을 검출함으로써 검토할 수 있다. 반사된 빔은 DUT 내의 전기적 신호에 대한 정보를 운반한다. 이러한 정보는, 반사된 빔의 크기, 상 (phase) 및/또는 편광 변조의 형태로 인코딩될 수 있다. 반사된 레이저 빔의 전기적으로 유도된 변조 특성을 분석함으로써, 시스템은 테스트 회로 내의 전기적 신호의 특성을 결정할 수 있다. 그러한 레이저 탐침 시스템의 신호-대-잡음 비를 증가시키기 위해, 부가적인 기준 레이저 빔을 제공하고 전술한 2 개의 빔의 크기의 비를 파형 분석에 이용하는 것이 바람직하다. 레이저 탐침 시스템의 다른 실시예가, 본 명세서에서 참조하는 미국 특허 제 5,872,360 호에서 설명된다. 설명된 시스템에서, 실리콘과 같은 반도체의 밴드 갭 (band gap) 근처의 파장을 갖는 레이저 빔이 P-N 접합에 포커싱된다. 조명된 접합에 외부 전기장을 인가하는 것은, 전자-흡수 (electro-absorption) 현상으로 인하여 충돌하는 레이저 광의 광-흡수 정도를 변화시킨다. 개시된 시스템은 접합을 통과하는 레이저광의 특성을 측정하여, 접합에서의 전기적 신호의 특성을 재구성한다. 당업자에게 공지된 레이저 샘플링의 다른 여러 설계들이 이용되어 회로 내의 응답성 전기적 활동도를 분석할 수도 있다.

적합한 레이저-기반 탐침 시스템의 부가적인 설계가 Hemenway, Heinrich 등의 Optical Detection of Charge Modulation in Silicon Integrated Circuits Using a Multimode Laser-Diode Probe, IEEE Electron Device Letters, Vol. EDL-8, No. 8, August 1987; Heinrich, Pakdaman 등의 Backside Optical Measurements of Picosecond Internal Gate Delays in a Flip-Chip Packaged SiliconVLSI Circuit, IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 3, No. 7, July 1991; Heinrich, Pakdaman 등의 Picosecond Backside Optical Detection of Internal Signals in Flip-Chip Mounted SiliconVLSI Circuits, Microelectronic Engineering, Vol 16, pp. 313- 324, Elsevier 1992; 및 미국 특허 제 4,758, 092,5 호, 제 905,577 호, 및 제 5,872,360 호에서 설명된다. 열거된 개시 및 특허문헌은 그 전체가 참조로서 본 명세서에 편입된다. 또한, 일부 조건 하에서, 레이저가 밴드 갭 근처로 전환되면 과도한 누설 전류를 생성할 수도 있기 때문에, 레이저 탐침 시스템은 작은 커패시턴스 장치 (0.13 마이크론 미만의 기술을 이용하여 제조된 장치 등) 또는 실리콘-온-인슐레이터 (silicon-on-insulator) 타입의 장치에는 적합하지 않을 수도 있다.

본 발명 기술의 다른 실시형태에서, 전기적 활동도 검출 장치는 전자 빔 탐침에 기초할 수도 있다. 특히, 테스트되는 회로의 소정의 영역이, 제 1 전자의 빔을 이용하여 조명될 수도 있다. 전자 검출기는 웨이퍼의 근처에 제공되어, 테스트되는 회로로부터의 제 2 방출을 등록 (register) 및 측정할 수 있다. 이러한 방출 정보가 이용되어, 회로 내부의 응답성 전기적 활동도를 결정할 수 있다. 상세하게는, 전자 빔에 노출된 금속 배선에 의한 제 2 전자의 방출이 그 배선에 인가되는 전압에 의존한다. 따라서, 배선 상의 전압은 결정론적으로 제 2 전자 방출에 관련된다. 시간-분해의 방식으로 제 2 전자 방출을 등록함으로써, 시간의 함수로서의 배선 상 전압은 부분적으로 재구성될 수 있다. 전자-빔 탐침 기술은 당업자에게 공지되어 있으며 L. C. Wagner, Ed. 의 Failure Analysis of Integrated Circuits : Tools and Techniques (Kluwer Academic Publishers, 1999) 에서 설명된다. 그러나, 그러한 시스템은 진공 상태의 유지를 필요로 하기 때문에, 일부 제조 공정에서는 덜 적합할 수도 있다.

설명된 전기적 활동도 검출 장치의 실시형태는, 전기적으로 부하가 없고 (또는 부하가 적고) 기계적으로 접촉없는 방식으로 동작한다는 것을 당업자는 잘 알 것이다. 특히, 전술한, 광자 방출에 기초하여 집적 회로 내의 전기적 활동도를 검출하는 수단과 레이저 및 전자-빔 탐침은, 탐침을 집적 회로에 대하여 기계적 또는 용량적으로 커플링할 것을 요구하지 않는다. 따라서, 전술한, 전기적 활동도 검출 장치를 커플링하는 방법은 실질적으로 테스트되는 회로 내의 전기적 부하 또는 임피던스를 변경하지 않는다. 회로의 전기적 부하가 없거나 최소화되는, 기계적 접촉없는 커플링 및 신호 검출 기술을, 여기서에서는 전기적 비-부하 커플링 및 전기적 비-부하 신호 검출이라 지칭한다.

다른 방법으로는, 집적 회로의 표면에 배치된 도전 패드 또는 콘택트를 기계적으로 맞물려서 (engaging) 전기적 접속을 수립하는 기계식 탐침에 의해서, 테스트되는 회로의 전기적 활동도가 검출될 수도 있다. 그러한 기계식 탐침은 적합한 신호 분석 회로의 입력에 전기적으로 접속된다. 그러한 커플링은, 기계식탐침의 적용 시에 회로의 임피던스를 변경할 수도 있다.

다른 실시형태에서, 전-광 크리스탈은 전압이 측정되는 웨이퍼 상의 금속 배선의 근처 공간에 배치될 수 있다. 금속 배선에 대한 전압의 인가는 크리스탈 내의 전기장의 변화를 야기한다. 그 후, 전기장 내의 전술한 변화는 크리스탈의 광학적 특성을 변경한다. 금속 배선 상의 전압을 표시하는, 크리스탈의 광학적 특성은, 적합한 광학적 시스템을 이용하여 그 위로 향하는 적합한 레이저 빔에 의해 탐침될 수 있다. 이 기술은 본 명세서에서 참조하는 미국 특허 제 4,681,449 호에서 상세히 설명된다.

마지막으로, 전기적 활동도는 프로브와 테스트 회로의 용량성 커플링을 이용하여 검출될 수 있다. 더 상세하게는, 평탄한 도전 탐침이 집적 회로의 표면 상의 패드 또는 콘택트의 근처 공간에 배치되어, 기계적 맞물림없이 둘 사이의 용량성 커플링을 제공한다. 이러한 효과로, 탐침의 평탄한 표면이, 집적 회로의 표면에 대해 실질적으로 평행하게 정렬될 수 있다. 기계식 탐침 방법에 대해, 이러한 커플링 기술은 집적 회로 내의 임피던스 및/또는 전기적 부하의 변경을 야기할 수 있으며, 따라서 회로 성능에 영향을 미친다.

내비게이션 동안에 웨이퍼 (103) 상에 적합한 테스트 구조 (109) 를 위치시키는 것을 돕기 위해, 웨이퍼 (103) 의 표면은, 조명 광원 (112) 을 이용하여 조명될 수 있다. 광원 (112) 에 의해 생성되는 조명광은 거울 (118) 에 의해 웨이퍼 (103) 를 향한다. 예를 들어, 조명 광원 (112) 는, 파이버-옵틱 기술을 이용하여 구현될 수 있다. 도 1 에 나타난 본 발명의 진단 시스템의 실시형태에서, 전술한 웨이퍼 (103) 의 표면에 의해 반사되는 조명광에서 생성되는 테스트 구조 (109) 의 영상은, 어레이 카메라 (113) 에 의해 등록된다. 영상의 획득을 수행하기 위해, 카메라 (113) 는 빔 분리기 (114) 및 튜브 렌즈 (115) 를 구비한다. 엘리먼트 (118 및 114) 는 회로 내의 전기적 활동도의 검출 동안에 광학 시스템의 축으로부터 제거될 수 있으며, 내비게이션 동안에 재-삽입된다. 카메라 (113) 에 의해 생성된 웨이퍼의 영상은, 다양한 공지의 영상 분석 또는 패턴 인식 기술을 이용하여 더 처리되어, 웨이퍼 상에 적합한 회로를 위치시킬 수 있다.

주입된 테스트 신호는 테스트되는 회로 (CUT) 에 바로 커플링되거나, 증폭, 조절 또는 버퍼링되어 신호 크기 및 에지의 예리함을 증가시킬 수 있다. 테스트 신호는, 적합한 광학적 빔분리기 및 렌지 구성을 이용하여, 회로의 하나 이상의 위치에서 주입될 수 있다. 다른 방법으로는, 하나 이상의 광학적 자극원이 이용될 수 있다. 테스트되는 회로는 인터-다이 (inter-die) 또는 인트라-다이 (intra-die) 일 수 있다. 인터-다이 회로는 통상적으로 웨이퍼의 도처에 분포된다. 이는 웨이퍼에 걸쳐 공정 및 성능을 모니터링하는데 이용될 수 있다. 인트라-다이 회로는, 다이 내부의 공정 및 성능 파라미터의 변화를 모니터링하는데 이용될 수 있다. 그러한 변화는 문턱 전압, 누설 전류의 변화 및 신호 상승 시간 등의 동적 회로 행동의 변화를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

테스트되는 회로에 주입되는 전기적 테스트 신호는 그 내부에 응답성 전기적 활동도를 유도한다. 테스트되는 회로가 적합한 설계 사양에 따라 수행되는지 결정하기 위해, 전술한 테스트 신호에 의해 회로 내부에 유도된 응답성 전기적 활동도를 검출 및 측정할 필요가 생긴다. 집적 회로 내부의 다양한 전기적 신호를 검출 및 양적으로 측정하기 위해서 수많은 향상된 기술이 발전되어 왔다. 특히, 응답성 전기적 활동도는, 테스트되는 집적 회로의 다양한 구성요소에서 방출되는 광자를 검출함으로써 측정될 수 있다.

정상적인 동작 조건에서, 집적 회로 내부의 다양한 소스가 광자를 방출할 수 있다. 광자 방출 메커니즘은 (1) 트랜지스터 게이트와 기판 사이 또는 트랜지스터 게이트와 디퓨전 영역 게이트 산화물 누설로부터의 방출; (2) 포워드 바이어스 pn 접합으로부터의 방출; (3) 정상적인 스위칭 동작 동안의 포화 상태의 MOS 트랜지스터로부터의 방출; (4) 개방 회로에 의해 야기되는 포화 상태의 MOS 트랜지스터로부터의 방출; (5) 리버스 바이어스 접합의 터널링으로부터의 방출; (6) 및 전자-홀 재결합으로부터의 방출을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

집적 회로 내부의 특정 지역의 소스로부터의 방출을 고립 (isolating) 및 검출함으로써, 주입된 테스트 신호에 응답하는 집적 회로의 행동에 대한 결론을 내릴 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 참조하는 P. Bellutti 등의 Fowler Nordheim Induced Light Emission From MOS Diodes, proceedings of IEEE International Conference on Microelectron Test Structures, Monterey, California, March 13- 16 2000 는 게이트 누설 전류로부터의 광자 방출에 기초하여 집적 회로 행동을 조사하는 방법, 특히 게이트 폴리실리콘으로부터 산화물 층을 통하여 실리콘으로의 파울러-노르드하임 터널링 (Fowler-Nordheim tunneling) 을 설명한다. 상세히 전술한 본 발명의 실시형태는, 시간-분해 광자 카운팅 검출기를 이용하여 그러한 방출을 검출한다. 검출된 광자 방출에 기초하여, 게이트에서의 누설 전류의 값이 계산된다. 또한, 본 발명의 진단 시스템은 MOSFET 구조의 동적 방출을 측정하여, 타이밍, 드레인과 기판의 전류 및 집적 회로의 다른 특성을 측정하며, 본 명세서에서 참조하는 T. Ohzone, M. Yuzaki, T. Matsuda 등의 A Study on Hot- Carrier-induced Photoemission in n-MOSFETs Under Dynamic Operation, proceedings of IEEE International Conference on Microelectron Test Structures, Monterey, California, March 13-16 2000, p. 75 에서 설명된다.

테스트되는 회로의 영역은, 영상 검출기를 이용함으로써 또는 광학 시스템 (110) 에 다른 사이트로의 방출을 막는 개구 (116) 를 제공함으로써 고립될 수 있다. 광자 방출의 타이밍은, 방출 검출기 (111) 에 의해, 회로에 주입되는 광학적 자극원 (101) 에 의해 생성되는 신호의 타이밍에 대해서 검출된다. 이러한 목적으로, 시스템은 시간-크기 컨버터 (TAC; time-to-amplitude converter) 또는 다른 유사한 정밀 타이밍 장치를 포함할 수 있다. 광자 방출 데이터는, (1) 트랜지션 이벤트의 에지-투-에지 타이밍; (2) 전체 광자 방출; (3) 피크 (peaks) 에 있는 광자 방출; (4) 알려진 양호한 또는 시뮬레이트된 CUT 방출에 비교한 CUT 방출의 형태; (5) (스펙트럼 측정을 위한 부가적인 시간을 요구할 수 있는) 광자 방출의 소스를 찾는 방출의 스펙트럼 특성; 및 (6) 자극원이 장치 바이어스 변조를 위해 이용되는 경우에 있어서 방출 변조의 강도를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 시간-분해 방출 검출기를 이용하는 집적 회로 테스트 시스템의 예시적인 실시형태가 전술한 미국 특허 제 5,940,545 호에서 설명된다.

도 2 는 본 발명의 진단 기술을 이용하는 공정 모니터링 시스템 (200) 의 예시적인 실시형태의 배치도를 나타낸다. 그러한 시스템은 집적 회로의 제조 라인 내에 설치될 수도 있다. 도 2 에서, 웨이퍼 (204) 는 웨이퍼 핸들링 수단 (210) 에 의해 진단을 위해 운반된다. 웨이퍼 핸들러 (210) 는 자동적으로 웨이퍼 (204) 를, 스테이지 제어기 (207) 에 의해 제어되는 XYZ 스테이지 (202 및 203) 에 로드한다. 프레임 (201) 에 마운트된 XYZ 스테이지 (202 및 203) 는 탐침 카드 (205) 에 대해서 소정의 방향으로 웨이퍼 (204) 의 위치를 유효하게 한다. 또한, 스테이지는 웨이퍼 (204) 상의 다른 장소에 탐침을 수행하도록 웨이퍼를 위치시키는데 이용될 수 있다. 광학적 커플링 부재 (미도시) 를 포함하는 프로브 카드 (205) 는 웨이퍼 (204) 상으로 조명광을 향하게 할 수도 있다. 또한, 프로브 카드 (205) 는 자극 광 신호를 테스트되는 회로의 소정의 영역으로 향하게 할 수도 있다. 자극 광 신호는, 레이저 시스템 (209) 과 같은 펄스 광원에 의해 생성될 수 있다. 또한, 탐침 카드 (205) 는 테스트되는 회로에 의해 생성되는 광자 방출을 수집할 수도 있다. DC 전력은, 통상의 기계식 탐침 팁 (211) 을 이용하여 회로에 공급된다. 설명된 실시형태에서, 웨이퍼 (204) 는 온도-제어되는 표면 (미도시) 에 위치되어 온도-의존 검토를 수행할 수도 있다. 진단 시스템의 전체 동작은 시스템 일렉트로닉스 (208) 에 의해 제어된다.

도 3 은, 본 발명의 원리에 합치하는 테스트 신호 주입 및 검출 방법의 예시적인 실시형태를 나타낸다. 전력 및 접지는 각각 통상의 탐침 핀 (301 및 302) 에 의해서 패드 (303 및 304) 에 제공된다. 패드 (303 및 304) 는 집적 회로의금속층 (M1), 금속층 (M2) 또는 더 높은 금속층의 일부를 포함할 수 있다. 전기적 테스트 신호는, 펄스 레이저원 (321) 에 의해 생성되며 웨이퍼 (307) 상에 배치되는 수광기 (306) 에 충돌하는, 자극 방사 빔 (305) 에 의해 회로에 주입된다. 이러한 목적으로, 펄스 레이저원 (319) 은 수신기 (306) 에 광학적 액세스를 할 수 있다. 전기적 테스트 신호는, 버퍼 회로 (308-311) 를 이용하여 버퍼링되어 테스트되는 회로 (312) 로 전송될 수 있다. 회로 (312) 로부터의 광자 방출 신호 (313 및 314) 는 시간-분해 광자 검출기 (315) 에 의해 검출되어, 시간-분해 광자 방출 신호 (고유의 방출) 를 생성할 수 있다. 광자 방출을 위해 최적화된 특수 구조 (316-318) 가 신호 획득 시간을 빠르게 하는데 이용될 수도 있다. 본 발명의 실시형태에서, 전술한 특수 구조 (316-318) 은 큰 논리 인버터 또는 실질적으로 높은 (Vdd 보다 높은) 바이어스 전압 모드에서 동작하는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 특수 구조 (316-318) 는, 광학적 입력-출력 모듈 (320) 내부에 배치된 시간-분해 검출기 (315) 에 의해서 또한 검출되는 향상된 광자 방출 (319) 을 생성한다.

도 4 및 5 는 본 발명의 하이브리드 광-전 탐침 카드 (401) 의 예시적인 실시형태를 설명한다. 탐침 카드의 도시된 실시형태는 테스트되는 회로에 전력 및 테스트 신호를 제공하기 위해 설계되었다. 이러한 목적으로, 탐침 카드 (401) 는, 테스트되는 회로 내부의 접촉 영역에 기계적으로 맞물려서 그곳에 DC 전압을 제공하는, 표준 기계식 탐침 팁 (402 및 403) 을 포함한다. 탐침 (402 및 403) 은 각각 도전 와이어 (404 및 405) 를 이용하여 적합한 전력 공급 전압원에접속된다. 또한, 탐침 카드 (401) 는, 웨이퍼 (501) 에 배치되는 집적 회로와 광학적 콘택트를 수립하는 (406, 407, 505 및 506 등의) 광학적 액세스 부재를 포함할 수 있다. 광학적 신호는 광섬유 (502, 503 및 504) 에 의해 탐침 카드로/로부터 전송될 수 있다. 광학적 부재 (406 및 407) 는 전술한 광섬유 (502, 503 및 504) 의 단부 및 섬유 단부로부터 적합한 거리에 위치된 포커싱 렌즈 (505 및 506) 를 보호 (securing) 하여, 포커싱 렌즈를 통해 커플링된 광이 웨이퍼 상의 수신기에 집중되도록 한다. 본 발명의 탐침 카드의 설명된 실시형태는, 탐침 팁 (402 및 403) 이 광학적 액세스 멤버 (406, 407, 505, 및 506) 를 방해 (obstruct) 하는 것을 피하도록 설계된다. 다른 실시형태에서는, 전력 및 상대적인 접지가, 웨이퍼 상의 수광기에 레이저 광학적으로 커플링되는 연속파 (CW) 에 의해 테스트되는 회로에 제공될 수 있다.

도 6 및 도 7 은, 개방된 광학적 액세스 (602) 를 갖는 본 발명의 하이브리드 광-전 탐침 카드 (601) 의 다른 실시형태이다. 도시된 실시형태에서, 포커싱 렌즈 (702) 는 탐침 카드 (601) 상에 마운트된다. 광섬유 (704) 에 의해 탐침 카드로 운반되는 광의 빔 (703) 은, 포커싱 렌즈 (702) 에 의해 웨이퍼 (501) 의 표면에 포커싱된다. 이 광은 탐침 카드 (601) 의 광학적 액세스 오프닝 (602) 을 통과한다. 이 실시형태에서, 탐침 카드 (601) 는 포키싱 렌즈 및 검유 어셈블리 (702 및 704) 방향으로 이동할 수 있다.

도 8 은 본 발명의 진단 측정 획득 회로 (800) 의 예시적인 실시형태의 개략도를 나타낸다. 임의의 듀티 사이클을 갖는 일련의 테스트 펄스를 생성하기 위해, 2 개의 모드락된 레이저 (801 및 802) 가 이용될 수 있으며, 도면에 나타난 방식으로, 하나는 상승 에지 (801) 를 정의하며, 다른 하나는 펄스의 하강 에지 (802) 를 정의한다. 다른 방법으로는, 단일 모드락 레이저가 이용되어 폭이 고정된 펄스를 생성하거나, 모드락 레이저 펄스가 분리되고 딜레이가 제 2 레이저 빔에 부가될 수 있다. 도 8 에 나타난 시스템에서, 레이저 (801 및 802) 에 의해 생성된 광학적 신호는, E0 변조기 스위치 (809 및 810) 를 이용하여 변조될 수 있다. 레이저 펄스 (811 및 812) 는, 웨이퍼 (822) 에 배치된 광학 수신기 (813 및 814) 에 의해 검출될 수 있다. 전기 신호 결과는, 버퍼 (815 및 816) 를 이용하여 조절된다. 2 개의 출력 로직 펄스가 "AND" 게이트 (803) 에서 결합되어, 테스트되는 회로 (804) 로 입력되는 펄스를 생성한다. 테스트 신호 주파수에서 동작하는 게이트 생성기 (805) 는 E0 변조기 (809 및 810) 에 대한 게이트 펄스를 생성한다. 또한, 이는 InGaAs 단일 광자 애벌런시 검출기 (807; SPAD) 를 위한 트리거 생성기 (806) 에 대한 타이밍 신호, 및 시간-크기 컨버터 (808; TAC) 에 대한 정지 펄스를 제공한다. 도면에 나타나는 바와 같이, 레이저 (801 및 802) 의 시간축 및 검출기 트리거 생성기 (806) 의 시간축은 함께 고정 (lock) 된다. 테스트 회로의 게이트 (817-819) 는, 단일 광자 애벌런시 검출기 (807; SPAD) 에 의해 검출되는 광자 신호를 방출한다. 광자 방출에 대해 최적화된 특수 구조 (820 및 821) 가 제공되어, 신호 획득 시간을 빠르게 할 수 있다. 시간-크기 컨버터 (808) 는 테스트되는 회로 (804) 의 타이밍 특성에 대한 정보를 제공한다.

본 발명의 측정 기술은 집적 회로 장치의 생산 라인에서 이용될 수도 있다. 웨이퍼는 전술의 진단 시스템에 자동적으로 로드될 수 있다. 테스트 전에, 진단 시스템은, 전술한 표준 전기적 탐침 핀을 통하여 테스트되는 회로에 전력 및 접지 접속을 제공할 수 있다.

파라미터의 측정을 효율화하기 위하여, 테스트되는 회로는 먼저 웨이퍼의 표면에 위치되어야 하며, 웨이퍼는 회로를 광-전 탐침 카드에 대하여 소정의 위치에 놓도록 위치되어야 한다. 특히, 테스트되는 회로의 수신 및 방출 영역은 탐침 카드의 대응되는 영역에 정렬되어야 한다. 웨이퍼 상에서 회로의 정확한 위치는, 당업자에게 공지된 다수의 적합한 기술을 이용하여 결정되어야 한다. 웨이퍼 상에 회로를 위치시키는 하나의 방법은 광학적 패턴 인식 기술이다. 탐침 카드를 이용하여, 테스트되는 회로를 정렬하기 위해서, 웨이퍼는 컴퓨터-제어되는 이동가능 XYZ 스테이지에 위치될 수 있다.

일단 회로가 웨이퍼 상에 위치되고 탐침 카드에 대해서 소정의 방식으로 적절하게 정렬되어 필요한 광학적 및/또는 기계적 접속을 수립하면, 광학적 자극 시스템은 변조된 테스팅 신호를 테스트되는 회로에 주입한다. 이러한 신호는 회로 내에 응답성 전기적 활동도를 유도한다. 테스트되는 회로의 동작 동안에 방출되는 광자는, 전기적 활동도 검출 장치에 의하여 등록된다. 테스트되는 회로의 특성은, 회로 내부의 응답성 전기적 활성을 표시하는, 검출된 광자 신호에 기초하여 결정된다.

전술한 측정은 다양한 조건 하에서 수행될 수 있다. 특히, 전술한 집적회로의 진단은 다양한 회로 온도에서, 다양한 자극 주파수, 듀티 사이클, 패턴, 또는 전압 크기를 이용하여 수행될 수 있다. 또한, 전술한 진단 기술은, 집적 회로의 성능 특성의 공급 전력원 전압에의 의존도를 연구하는데 이용될 수 있다.

전술한 본 발명의 진단 기술은 현대의 집적 회로 디버그 애플리케이션에서도 성공적으로 이용될 수 있으며, (1) 게이트 딜레이 및 속도 성능의 연구; (2) 장치 전력 소비의 측정; (3) 도전체 누화 및 와이어링 커패시턴스; (4) 누설 전류의 측정; (5) OFF 전류의 측정; (6) 게이트 산화물 완전성의 인증; 및 (7) 저항성 배선 및 비아 (vias) 의 특성의 테스트 및 측정을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 테스트 컨셉트는, 예를 들어, 측정이 제조 환경에서 웨이퍼 상에 수행되어 집적 회로의 소프트웨어 모델링이 정확하다는 것을 보증하는, 실리콘 디버그 절차와 같은 다른 중요한 응용에 이용될 수도 있다. 또한, 본 발명의 기술은, 공정이 속도 및 전력 소비 등의 의도하는 성능 파라미터를 획득하는 것을 보증하는, 제조 공정 모니터링 및 자동 공정 제어 (APC) 에서 응용될 수도 있다.

본 발명의 범위나 본질에서 벗어남이 없이, 본 발명의 시스템 및 방법의 다양한 수정, 대체 및 변경, 그리고 본 발명의 엔지니어링 구현이 행해질 수 있다.

전술한 바와 같이, 전기적 활동도 검출 기술의 정확한 성질은 본 발명에서 본질적인 것이 아니다. 특히, 테스트되는 회로에서 방출되는 광자는, 광자-카운팅, 시간-분해 검출기를 이용하여 검출될 수 있다. 다른 방법으로는, 냉각실리콘 전하-커플링 장치 (CCD) 검출기 또는 액체 질소 냉각 수은-카드뮴-텔루라이드 (MCT) 검출기 등의 비-시간-분해 검출기에서 광자가 검출될 수도 있다. 전술한 전하-커플링 장치 (CCD) 검출기 및 수은-카드뮴-텔루라이드 (MCT) 검출기는 당업자에게 공지되어 있으며, 구매가능하다.

다른 실시형태에서, 집적 회로의 전기적 활성은, 상세히 설명한 레이저 탐침, 기계식 탐침, 또는 전자-빔 탐침을 이용하여 측정될 수 있다. 광자 신호, 정적 (static) 방출 신호 또는 레이저 탐침 신호가 분석되어 장치의 성능에 대한 정보를 제공한다.

도면에 나타나지 않았지만, 다른 구현에서, 광학적 자극 신호는 DC 파라미터 테스트와 결합될 수 있다. DC 파라미터 테스트 기술은 당업계에 공지되어 있다. 그러한 결합 측정 시스템의 구현은 전술한 구성요소의 전부 또는 일부, 및 부가적인 탐침 팁 및 DC 파라미터 측정을 위한 측정 장비를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 광학적으로 주입되는 신호가 이용되어, DC 바이어스의 다양한 조합을 지니거나 지니지 않는 회로에서 고속 소신호 (small-signal) 변조를 수행할 수 있다.

또한, 집적 회로 테스트 공정에서 이용될 수 있는 어떠한 특별한 구조가, 후속적인 소잉 (sawing) 또는 다이싱 (dicing) 오퍼레이션에서 테스트되는 집적 회로로부터 절단되는 웨이퍼의 영역에 배치될 수 있다. 특히 전술한 콘택트, 패드, 버퍼, 증폭기, 및 발광/수광 구조는, 예를 들어 집적 회로 제조 공정의 소잉 단계에서 제거되는 웨이퍼의 인터-다이 부분에 위치될 수 있다.

마지막으로, 본 발명의 진단 기술은 제조 공정의 다양한 단계에서 집적 회로를 테스트하는데 이용될 수 있다. 특히, 부분 처리된 반도체 웨이퍼는, 집적 회로 생산 사이클의 적합한 단계를 거친 후에 전술한 원리에 따라 진단 테스트될 수 있다. 또한, 기능적으로 완결된 집적 회로의 테스트는 패키징의 전후로 행해질 수 있다.

전술한 공정 및 기술은 어떤 특정한 장치에 관한 것이 아니며, 임의의 적합한 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 다양한 타입의 범용 장치가, 본 명세서의 교시에 따라서 이용될 수 있다. 또한, 특화된 장치를 이용하여 전술한 방법 단계를 수행하는 것이 효과적일 수도 있다.

본 발명은 특정 실시예와 관련하여 설명되었으나, 제한적인 것은 아니며 예시적인 것이다. 당업자는, 하드웨어, 소프트웨어, 및 펌웨어의 다양한 조합이 본 발명의 실시에 적합하다는 것을 알 것이다.

또한, 본 발명의 다른 구현은 명세서의 검토 및 개시된 발명의 실시로부터, 당업자에게 명백하다. 명세서 및 실시예는 예시적인 것으로만 고려되도록 의도되었으며, 본 발명의 진정한 범위 및 본질은 다음의 청구범위에 의해서 지시된다.

Claims (38)

1. 집적 회로의 전기 특성을 측정하는 방법으로서,

   자극 에너지원을 이용하여 상기 집적 회로의 소정의 영역을 자극함으로써, 상기 집적 회로에 테스트 신호를 주입하는 단계;

   검출기를 이용하여, 상기 주입된 테스트 신호에 응답하여 상기 집적 회로 내의 전기적 활동도를 검출하는 단계; 및

   상기 검출된 전기적 활동도에 기초하여 상기 집적 회로의 상기 특성을 결정하는 단계를 포함하는, 집적 회로의 전기 특성 측정 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전기적 활동도를 검출하는 단계는 전기적인 비-부하 (non-loading) 방식으로 수행되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 테스트 신호를 주입하는 단계는 상기 자극 에너지원이 상기 집적 회로의 소정의 자극되는 영역과의 기계적인 접촉없이 수행되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 집적 회로의 상기 소정의 영역은 상기 자극 에너지원에 의해 방출되는 전자기 방사 빔을 이용하여 자극되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 집적 회로의 상기 소정의 영역은 상기 자극 에너지원에 의해 방출되는 대전 입자의 빔을 이용하여 자극되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 회로에 주입되는 상기 테스트 신호는 상기 집적 회로의 내부에 배치된 신호 조절 (conditioning) 장치를 이용하여 조절되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 주입 단계 전에, 상기 집적 회로는 웨이퍼 상에 위치되며 상기 자극 에너지원 및 상기 검출기에 대해서 소정의 방식으로 위치되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 집적 회로는 상기 웨이퍼의 영상 (image) 을 이용하여 상기 웨이퍼 상에 위치되어 상기 영상의 광학적 패턴 인식 분석을 수행하는, 집적 회로의 전기 특성 측정 방법.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 집적 회로는 기계식 스테이지 (stage) 를 이용하여 상기 자극 에너지원 및 상기 검출기에 대해 위치되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 방법.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 주입 단계 전에, 전력이 상기 집적 회로에 공급되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 회로 내의 수광기를 배치하고 에너지 빔을 이용하여 상기 수광기에 조사 (irradiate) 함으로써, 상기 집적 회로에 전력이 공급되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 방법.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 집적 회로 내에 배치된 적어도 하나의 도전 패드에 맞물리는 적어도 하나의 기계식 탐침 (probe) 을 이용하여, 상기 집적회로에 전력이 공급되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 방법.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 주입 단계는 상기 집적 회로에 금속 층을 증착한 후에 수행되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 방법.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 집적 회로의 파라미터 측정을 수행하고 상기 파라미터 측정의 결과를 이용하여 상기 집적 회로의 특성을 결정하는 단계를 더 포함하는, 집적 회로의 전기 특성 측정 방법.
15. 제 1 항에 있어서,

    상기 집적 회로 내의 전기적 활동도를 검출하는 단계는 상기 집적 회로에 의해 방출되는 광자의 비-시간-분해 (non-time-resolved) 검출을 이용하여 수행되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 방법.
16. 제 1 항에 있어서,

    상기 집적 회로 내의 전기적 활동도를 검출하는 상기 단계는 상기 집적 회로에 의해 방출되는 광자의 시간-분해 검출을 이용하여 수행되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 방법.
17. 제 1 항에 있어서,

    상기 집적 회로 내의 전기적 활동도를 검출하는 단계는 상기 집적 회로의 레이저 빔 탐침 검사 (probing) 를 이용하여 수행되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 방법.
18. 제 1 항에 있어서,

    상기 집적 회로 내의 전기적 활동도를 검출하는 단계는 상기 집적 회로 내에 배치되는 적어도 하나의 도전 패드에 맞물리는 적어도 하나의 기계식 탐침을 이용하여 수행되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 방법.
19. 제 1 항에 있어서,

    상기 집적 회로 내의 전기적 활동도를 검출하는 단계는 상기 집적 회로의 전자-빔 탐침 검사를 이용하여 수행되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 방법.
20. 집적 회로의 전기 특성을 측정하는 장치로서,

    상기 집적 회로의 소정의 영역을 자극함으로써 테스트 신호를 상기 집적 회로에 주입하는 자극 에너지원; 및

    상기 주입된 테스트 신호에 응답하여 상기 집적 회로 내의 전기적 활동도를 검출하는 검출기로서, 상기 집적 회로의 상기 특성은 상기 검출된 전기적 활동도에 기초하여 결정되는, 검출기를 포함하는, 집적 회로의 전기 특성 측정 장치.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 검출기는 전기적인 비-부하 방식으로 상기 집적 회로의 상기 전기적 활동도를 검출하도록 동작하는, 집적 회로의 전기 특성 측정 장치.
22. 제 20 항에 있어서,

    상기 자극 에너지원은 상기 집적 회로의 상기 소정의 자극되는 영역에 기계적인 접촉을 형성함이 없이 상기 테스트 신호를 주입하도록 동작하는, 집적 회로의 전기 특성 측정 장치.
23. 제 20 항에 있어서,

    상기 자극 에너지원은 전자기적 방사의 빔을 상기 소정의 영역으로 향하게 함으로써 상기 집적 회로의 상기 소정의 영역을 자극하는, 집적 회로의 전기 특성 측정 장치.
24. 제 20 항에 있어서,

    상기 집적 회로의 상기 소정의 영역은 상기 자극 에너지원에 의해 방출되는 대전 입자의 빔을 이용하여 자극되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 장치.
25. 제 20 항에 있어서,

    상기 테스트 신호는 상기 집적 회로 내에 배치된 신호 조절 장치를 이용하여상기 회로에 주입되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 장치.
26. 제 20 항에 있어서,

    상기 주입 전에, 상기 집적 회로는 웨이퍼 상에 위치되며 상기 자극 에너지원 및 상기 검출기에 대해 소정의 방식으로 위치되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 장치.
27. 제 26 항에 있어서,

    상기 집적 회로는, 상기 웨이퍼의 영상을 이용하고 상기 영상의 광학적 패턴 인식 분석을 수행하여, 상기 웨이퍼 상에 위치되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 장치.
28. 제 26 항에 있어서,

    상기 집적 회로는, 기계식 스테이지를 이용하여, 상기 자극 에너지원 및 상기 검출기에 대해 위치되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 장치.
29. 제 20 항에 있어서,

    상기 주입 전에, 상기 집적 회로에 전력이 공급되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 장치.
30. 제 29 항에 있어서,

    상기 회로 내에 수광기를 배치하고 에너지 빔을 이용하여 상기 수광기에 조사함으로써, 상기 집적 회로에 전력이 공급되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 장치.
31. 제 29 항에 있어서,

    상기 집적 회로 내에 배치된 적어도 하나의 도전 패트에 맞물리는 적어도 하나의 기계식 탐침을 이용하여, 상기 집적 회로에 전력이 공급되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 장치.
32. 제 20 항에 있어서,

    상기 주입은 상기 집적 회로에 금속층을 증착한 후 수행되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 장치.
33. 제 20 항에 있어서,

    상기 집적 회로에 대한 파라미터 측정을 수행하기 위한 장비 (setup) 를 더 포함하며,

    상기 파라미터 측정의 결과는 상기 집적 회로의 특성을 결정하는데 이용되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 장치.
34. 제 20 항에 있어서,

    상기 집적 회로 내의 전기적 활동도의 검출은 상기 집적 회로에 의해 방출되는 광자의 비-시간-분해 검출을 이용하여 수행되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 장치.
35. 제 20 항에 있어서,

    상기 집적 회로 내의 전기적 활동도의 검출은 상기 집적 회로에 의해 방출되는 광자의 시간-분해 검출을 이용하여 수행되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 장치.
36. 제 20 항에 있어서,

    상기 집적 회로 내의 전기적 활동도의 검출은 상기 집적 회로의 레이저 빔 탐침 검사를 이용하여 수행되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 장치.
37. 제 20 항에 있어서,

    상기 집적 회로 내의 전기적 활동도의 검출은 상기 집적 회로 내에 배치되는 적어도 하나의 도전 패드에 맞물리는 적어도 하나의 기계식 탐침을 이용하여 수행되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 장치.
38. 제 20 항에 있어서,

    상기 집적 회로의 전기적 활동도의 검출은 상기 집적 회로의 전자-빔 탐침 검사를 이용하여 수행되는, 집적 회로의 전기 특성 측정 장치.