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Hitachi

Hitachi High-Technologies Korea Co.,Ltd.

미소디바이스 특성평가 장비 Nano Prober NP6800

NP6800은 10 nm 이하의 디바이스도 분석 가능한 SEM 기반의 Nano Probing 전용기입니다. 정밀 Piezo Actuator를 XYZ 3축에 탑재, 탐침 또한 정밀하게 제어하여 실제 회로 상에 접촉시켜, 단일소자인 MOS Transistor 특성 측정이 가능하게 합니다.
제품의 컨셉은, 광학 기계식 Probing 시스템의 용이한 조작성을 SEM의 진공환경에서도 동일하게 실현하는 것으로, 탐침 조작은 직감적으로 진공 중임을 느끼지 못하게 설계된 Probing System입니다.

개요

  • 신형 Cold FE 전자총에 의해, 고휘도로도 장시간 안정된 관찰이 가능합니다.
  • ±75 µm의 시야이동 (Image Shift) 량
  • 8탐침 대응
  • 온도 의존 특성 평가용 고・저온 Stage
  • 탐침 위치 조정용 Top・Side CCD 카메라
  • 탐침과는 독립하여 가동할 수 있는 시료 서브 Stage
  • 전용 탐침 교환실
  • EBAC (전자선 흡수 전류 Image 측정)
  • DI-EBAC (전압인가형 EBAC기능) (특주대응)
  • Pulse 평가 기능 (특주대응)

14 nm 디바이스에 Probing 했을 때의 실시간 SEM Image (가속전압 0.5 kV)
14 nm 디바이스에 Probing 했을 때의 실시간 SEM Image (가속전압 0.5 kV)

Probing Image
Probing Image

특징

Prober의 위치 제어 및 SEM 관찰에 대한 컨트롤 기능이 집약된 GUI

Prober의 위치 제어 및 SEM 관찰에 대한 컨트롤 기능이 집약된 GUI

Probe 위치 조정용 CCD 카메라

Top-down으로 관찰 가능한 CCD 카메라
Top-down으로 관찰 가능한 CCD 카메라

90도 에서 관찰 가능한 CCD 카메라
90도 에서 관찰 가능한 CCD 카메라

20 kV로 관찰한 복수 배선층의 EBAC Image

20 kV로 관찰한 복수 배선층의 EBAC Image

Probe 및 Sample 관찰용 저가속, 고분해능 실시간 SEM Image

Probe 및 Sample 관찰용 저가속, 고분해능 실시간 SEM Image

사양

항목내용
Probe UnitUnit 개수 (탐침수) 8
가동방식 Piezo 소자 사용
미동범위 5 µm (X, Y축)
Coarse Range 범위 3 mm (X축), 5 mm (Y축)
시료 Stage /
Base Stage
시료 크기 15 mm × 15 mm, 두께 1 mm이하
이동 포지션

측정 위치, 시료 교환 위치, 탐침 교환 위치

시료 교환 /
탐침 교환

예비 배기실 있음
Prober Navigation Probe 위치로 Stage 이동
측정 위치 기억
탐침 rough 조정CCD Image 표시기능

Side / Top 에서 관찰한 Image 표시

전자광학계전자총

냉음극 전계 방출형 전자총

가속전압 0.5~30 kV
Image Shift

±75 µm이상 (1.0 kV, WD=5 mm)

EBAC Amp /
화상 표시
Amp 종류

Current Amp / Differential Amp

화상 표시 SEM Image / EBAC Image
단독 / 병렬 / 결합 표시
화상 처리

흑백 반전 표시, 컬러 표시 기능, 밝기 조정, Slow Scan integration, Belt Scan

크기·무게본체

1,190 (W) × 1,377 (D) × 1,800 (H) (mm)

990 kg

Display 1,000 (W) × 1,004 (D) × 1,200 (H) (mm)

265 kg

EBAC Unit 600 (W) × 1,000 (D) × 1,760 (H) (mm)
150 kg
디바이스 측정 대응 실적 7 nm 디바이스 전기 특성 평가 완료

설치 환경

항목내용
실온 15~25°C
습도 60%이하
항목내용
전원 AC100 V±10%, 5 kVA (M5용 압착단자)
접지 D종 접지 (100 Ω이하)

측정 예시

Transistor

14 nm 디바이스의 Ids-Vgs 특성 평가결과
14 nm 디바이스의 Ids-Vgs 특성 평가결과

SNM 평가 시의 SEM Image
SNM 평가 시의 SEM Image

SNM 측정 결과
SNM 측정 결과

8 Probe를 사용한 Static Noise Margin 평가결과

온도 의존 특성 평가 예

Transistor의 온도 의존 특성 평가결과
Transistor의 온도 의존 특성 평가결과

Pulse 평가 예 (특주기능)

Single Transistor gate에 Pulse 입력하여 얻은 Transistor의 출력 특성
Single Transistor gate에 Pulse 입력하여 얻은 Transistor의 출력 특성

차동앰프를 이용한 Via Chain 고저항 불량개소의 특정

차동앰프를 이용한 Via Chain 고저항 불량개소의 특정

Dynamic Induced EBAC (전압인가형 EBAC) 을 이용한 Gate Leak 개소의 특정 (특주대응)

Dynamic Induced EBAC (전압인가형 EBAC) 을 이용한 Gate Leak 개소의 특정 (특주대응)

Technical magazine
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This journal addresses a wide range variety of research papers and useful application data using Hitachi science instruments.

SCIENTIFIC INSTRUMENT NEWS

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