一种失效分析显微镜制造技术

本实用新型专利技术提供了一种失效分析显微镜，包括：会聚超透镜和显微系统，所述显微系统包括显微物镜；所述会聚超透镜位于所述显微系统外侧，并与所述显微物镜位置对应；所述会聚超透镜远离所述显微物镜的一侧用于放置待测样品，所述会聚超透镜用于对所述待测样品所出射的激发光线进行会聚，并将会聚的激发光线射向所述显微物镜。通过本实用新型专利技术实施例提供的失效分析显微镜，利用会聚超透镜对待测样品所出射的激发光线进行会聚，可以增大系统数值孔径，能够提高光学显微镜的分辨率，可以用来检测待测样品的表面缺陷或破损，实现失效分析。并且，使用超表面作为会聚光线的会聚超透镜，可以有效地减小整体的尺寸，减轻整体的重量。减轻整体的重量。减轻整体的重量。

【技术实现步骤摘要】
一种失效分析显微镜


[0001]本技术涉及失效分析
，具体而言，涉及一种失效分析显微镜。

技术介绍

[0002]随着生产和制造精度的不断提升，在大规模集成电路方面，也越来越朝着复杂化和小型集成化方向发展。器件的质量和可靠性越来越重要，在生产和制造的过程中检测出存在破损或缺陷的部分对提高产品合格率起着至关重要的作用。失效分析可以对生产过程中存在的问题的根本原因进行探究并为改进产品良率，提高产品可靠性提供参考价值。
[0003]在失效分析系统中，显微镜用来收集在器件背部的半导体基底的电子元件反射光线图像。对于更小的电子元器件，就需要更高分辨率的光学显微镜来进行失效分析。一种常见的方法是通过采用固体硅浸没透镜(SIL)的方法，该方法使得全反射发生的条件更为苛刻，因此可以收集更多从图案侧所衍射的光线，增加进光量。由数值孔径NA的计算公式NA＝nsinθ可知，n或θ越大，数值孔径NA越大，分辨率越高，从而可以达到提高光学显微图像分辨率的目的。其中，n为折射率，θ为孔径角的一半。
[0004]然而，物镜的放大倍率和NA值受到物镜本身的物理特性的限制。为了增加固体硅浸没透镜的NA，就需要加厚固体硅浸没透镜，并且使用高NA的显微物镜进行匹配，但这有可能会增加光学显微镜系统的整体物理尺寸，不利于实际的使用。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本技术实施例的目的在于提供一种失效分析显微镜。
[0006]本技术实施例提供了一种失效分析显微镜，包括：会聚超透镜和显微系统，所述显微系统包括显微物镜；
[0007]所述会聚超透镜位于所述显微系统外侧，并与所述显微物镜位置对应；
[0008]所述会聚超透镜远离所述显微物镜的一侧用于放置待测样品，所述会聚超透镜用于对所述待测样品所出射的激发光线进行会聚，并将会聚的激发光线射向所述显微物镜。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述会聚超透镜的相位满足：
[0010][0011]其中，为所述会聚超透镜的表面坐标位置，f为所述会聚超透镜的焦距，λ为所述会聚超透镜的工作波长。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述会聚超透镜包括：基底和多个纳米结构，多个所述纳米结构周期排列在所述基底的一侧。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述会聚超透镜还包括：填充材料；
[0014]所述填充材料填充在所述纳米结构之间。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述待测样品被放置于所述会聚超透镜的一倍焦距以内。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述显微物镜为准直超透镜。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述显微系统还包括：图像传感器；
[0018]所述图像传感器位于所述显微物镜远离所述会聚超透镜的一侧，用于采集所述待测样品的图像。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述显微系统还包括：光源和分光镜；
[0020]所述光源用于发出探测光线；
[0021]所述分光镜位于所述光源与所述显微物镜之间，用于将所述光源发出的至少部分探测光线调整为射向所述显微物镜；
[0022]所述分光镜还位于所述图像传感器与所述显微物镜之间，用于将所述待测样品所出射且透过所述显微物镜的至少部分激发光线调整为射向所述图像传感器。
[0023]在一种可能的实现方式中，所述显微系统还包括：反射镜；
[0024]所述反射镜位于所述显微物镜与所述分光镜之间，用于将所述分光镜出射的探测光线反射至所述显微物镜，并将透过所述显微物镜的激发光线反射至所述分光镜。
[0025]在一种可能的实现方式中，所述反射镜具有光束扫描功能。
[0026]本技术实施例提供的方案中，在显微系统与待测样品之间设置会聚超透镜，该会聚超透镜对待测样品所出射的激发光线进行会聚，可以增大系统数值孔径，能够提高光学显微镜的分辨率，可以用来检测待测样品的表面缺陷或破损，实现失效分析。并且，使用超表面作为会聚光线的会聚超透镜，可以有效地减小整体的尺寸，减轻整体的重量，实现系统轻量化。
[0027]为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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。
[0029]图1示出了本技术实施例所提供的失效分析显微镜的第一结构示意图；
[0030]图2A示出了传统失效分析显微镜的成像原理示意图；
[0031]图2B示出了本技术实施例所提供的失效分析显微镜的成像原理示意图；
[0032]图3示出了本技术实施例所提供的会聚超透镜的结构示意图；
[0033]图4示出了本技术实施例所提供的失效分析显微镜的第二结构示意图；
[0034]图5示出了本技术实施例所提供的失效分析显微镜的第三结构示意图；
[0035]图6示出了本技术实施例所提供的失效分析显微镜的第四结构示意图；
[0036]图7示出了本技术实施例所提供的失效分析显微镜的第五结构示意图。
[0037]图标：
[0038]10
‑
会聚超透镜、20
‑
显微系统、30
‑
待测样品、101
‑
基底、102
‑
纳米结构、103
‑
填充材料、21
‑
显微物镜、22
‑
图像传感器、23
‑
光源、24
‑
分光镜、25
‑
反射镜。
具体实施方式
[0039]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0040]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0041]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种失效分析显微镜，其特征在于，包括：会聚超透镜(10)和显微系统(20)，所述显微系统(20)包括显微物镜(21)；所述会聚超透镜(10)位于所述显微系统(20)外侧，并与所述显微物镜(21)位置对应；所述会聚超透镜(10)远离所述显微物镜(21)的一侧用于放置待测样品(30)，所述会聚超透镜(10)用于对所述待测样品(30)所出射的激发光线进行会聚，并将会聚的激发光线射向所述显微物镜(21)。2.根据权利要求1所述的失效分析显微镜，其特征在于，所述会聚超透镜(10)的相位满足：其中，(x,y)为所述会聚超透镜(10)的表面坐标位置，f为所述会聚超透镜(10)的焦距，λ为所述会聚超透镜(10)的工作波长。3.根据权利要求2所述的失效分析显微镜，其特征在于，所述会聚超透镜(10)包括：基底(101)和多个纳米结构(102)，多个所述纳米结构(102)周期排列在所述基底(101)的一侧。4.根据权利要求3所述的失效分析显微镜，其特征在于，所述会聚超透镜(10)还包括：填充材料(103)；所述填充材料(103)填充在所述纳米结构(102)之间。5.根据权利要求1所述的失效分析显微镜，其特征在于，所述待测样品(30)被放置于所述会聚超透镜(10)的一倍焦距以内。6.根据权利要求1所述的失效分析显微镜，其特征在于，所述显微物镜(21)为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春宇，郝成龙，谭凤泽，朱健，
申请(专利权)人：深圳迈塔兰斯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：