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激光電壓探測(cè)和成像

簡(jiǎn)介：

激光電壓探測(cè) (LVP) 和激光電壓成像 (LVI) 是在電性失效分析中所采用的技術(shù)，可在受控模式下對(duì)單個(gè)器件和整個(gè)芯片進(jìn)行分析。

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應(yīng)用說明測(cè)量策略產(chǎn)品優(yōu)勢(shì) 相關(guān)產(chǎn)品

應(yīng)用說明

相關(guān)產(chǎn)品：UHFLI, UHF-BOX, UHF-AWG, GHFLI

被測(cè)設(shè)備 (DUT) 通過特定信號(hào)進(jìn)行激勵(lì)，例如數(shù)字芯片由時(shí)鐘信號(hào)或特定數(shù)字信號(hào)模式激勵(lì)，模擬芯片由受控波形激勵(lì)。然后用連續(xù)波激光照射 DUT（通常進(jìn)行預(yù)處理：通過減薄其基材來減少光吸收）。光電二極管記錄反射光，反射光由載流子密度調(diào)制，并因此受相互作用點(diǎn)中的電信號(hào)調(diào)制。因而，由光電二極管檢測(cè)到的信號(hào)可以與芯片的預(yù)期行為進(jìn)行比較。紅外激光器曾經(jīng)廣泛應(yīng)用于 LVP 和 LVI，但隨著晶體管尺寸的縮小和晶體管密度的增加，需要采用更短的波長(zhǎng)來獲得更高的分辨率。

LVP 需要激光光斑聚焦在芯片的某個(gè)特定點(diǎn)上，而在 LVI 中，激光束需要按照光柵模式，相對(duì)于芯片移動(dòng)，以創(chuàng)建芯片的二維圖像。LVP 技術(shù)是為了在芯片特定位置獲得高精度測(cè)量結(jié)果：例如，觀察信號(hào)相位可用于得出信號(hào)的傳播延遲。而 LVI 則用于創(chuàng)建芯片的二維圖像，以便與 CAD 圖紙進(jìn)行比較，并評(píng)估芯片在特定工作條件下的行為。

測(cè)量策略

測(cè)量策略

反射信號(hào)的調(diào)制相當(dāng)微弱，而且信號(hào)本身會(huì)被殘留的基材厚度吸收。在這種挑戰(zhàn)性的條件下，需要使用靈敏度高、噪聲低的儀器進(jìn)行信號(hào)測(cè)量和分析，尤其是在使用可見光時(shí)，基材的吸收能力更強(qiáng)。

光電二極管產(chǎn)生的信號(hào)由頻譜分析儀進(jìn)行采集，頻譜分析儀以特定數(shù)字信號(hào)模式的重復(fù)頻率或時(shí)鐘頻率為中心頻率，并根據(jù)所需的測(cè)量速度和噪聲因素選擇測(cè)量帶寬。此外，LVP/LVI 系統(tǒng)還包括示波器，用于可視化反射波形的模式并測(cè)量信號(hào)相位，以便進(jìn)行傳播延遲的測(cè)量。

與傳統(tǒng)的 LVP/LVI 系統(tǒng)相比，鎖相放大器具有以下幾大優(yōu)勢(shì)：

? 由于輸入噪聲較低，對(duì)濾波器特性的調(diào)整也更精細(xì)，因此能提高信噪比 (SNR)。

? 相位信息有助于區(qū)分芯片上的反相區(qū)和同相區(qū)，并區(qū)分 p 型和 n 型摻雜區(qū)。

? 通過相位信息進(jìn)行高精度的信號(hào)傳播延遲測(cè)量。

? 具有模擬和數(shù)字接口。

較高的信噪比可以使圖像更清晰，記錄時(shí)間也更短；獲取相位信息有助于提高可獲得的有效分辨率。

此外，Boxcar 平均器也為 LVP/LVI 測(cè)量提供了實(shí)用功能：

? 在測(cè)量持續(xù)時(shí)間相當(dāng)?shù)那闆r下，提供更高的信噪比。

? 對(duì)占空比遠(yuǎn)低于 50% 的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。

? 高時(shí)域選擇性，適用于需要在時(shí)域上精準(zhǔn)區(qū)分時(shí)間的測(cè)量（例如測(cè)量具有長(zhǎng)的位模式的信號(hào)或特定的信號(hào)傳播延遲）。

? 區(qū)分 p 型和 n 型摻雜區(qū)。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

━ UHFLI 鎖相放大器通過集成兩個(gè)鎖相放大器單元、一個(gè)數(shù)字示波器、一個(gè)頻譜分析儀、兩個(gè) Boxcar 平均器單元（需配備 UHF-BOX Boxcar 平均器選件）和一個(gè)用于可視化和記錄反射波形或特定數(shù)字信號(hào)模式的周期性波形分析儀 (PWA)（需配備 UHF-BOX Boxcar 平均器選件），可在單臺(tái)儀器中通過單一用戶界面為所有 LVP/LVI 方法提供必要功能。

━ 借助 UHF-AWG 任意波形發(fā)生器選件，無需額外硬件即可生成 DUT 的激勵(lì)信號(hào)。既可輸出完全控制所有脈沖參數(shù)的脈沖模式，也可輸出驅(qū)動(dòng)模擬芯片的真正任意波形，UHF-AWG 采用類似于 C 語言的定序器編程語言，使用便捷，可確保極高的定時(shí)精度。

━ UHFLI 的所有功能均可并行使用，因此可以同時(shí)運(yùn)行所有模塊（頻譜分析儀、鎖相放大器單元和 Boxcar 平均器），并針對(duì)每種情況選擇適合的功能，從而達(dá)到理想的結(jié)果。

━ 可以執(zhí)行時(shí)間分辨測(cè)量，例如分離出模式中的特定位或只突出顯示具有特定信號(hào)傳播延遲的芯片區(qū)域：兩個(gè) Boxcar 平均器單元使得執(zhí)行復(fù)雜的時(shí)間分辨測(cè)量變得更加簡(jiǎn)單。

━ UHFLI 可以同時(shí)測(cè)量多達(dá) 8 個(gè)諧波，并為每個(gè)諧波生成一個(gè)圖像。此外，UHF-MF 多頻選件可并行測(cè)量頻率完全不同的信號(hào)，這對(duì)于在多個(gè)頻率點(diǎn)上同時(shí)進(jìn)行并行表征的模擬電路非常重要。

━ 通過專用成像模塊，可以直接在 LabOne 中獲取 LVI 圖像。

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