相關申請的交叉引用

本申請要求享有于2014年6月25日提交的、序列號為62/016,650的美國臨時申請的優(yōu)先權，該申請的公開內容以全文引用的方式并入本文中。

本發(fā)明屬于半導體制造領域，并且更具體而言，經由晶圓級工藝監(jiān)測的納米探測來實現(xiàn)電氣測量以完成在線監(jiān)測、缺陷復檢以及工藝控制。

背景技術：

工藝工程師試圖獲得與他們構建的器件和電路有關的盡可能多的信息。器件信息可以分為兩組：物理特性和電氣特性。電氣特性給出了所制造器件的最終性能，如果這些符合設計，則實際上不需要其他的來進行工藝監(jiān)測和控制。當然，如果工藝從未隨著時間而中斷或偏移，則電氣特性就足夠了。然而，當工藝中斷或偏移并且工廠產量下降時，工藝工程師需要執(zhí)行故障分析(fa)以研究故障并找出哪個工藝失敗。在這一點上，物理特性(例如，臨界尺寸(cd)、膜厚度和均勻性、化學成分、界面等)的獲知突然變得重要。工藝工程師需要研究工藝在哪個具體步驟失敗。常常使用對器件的物理建模，以便理解電氣屬性對器件的物理參數(shù)和工藝公差的依賴性。這個經典的方案很多年來工作得很好。然而，最近這個方案開始失效，并且由于增加的制造復雜性，預計該方案的失效率將增加。

在當前和未來的芯片中，內部器件與原子尺寸變得相當。這意味著表面和接口對器件性能會產生顯著的影響。大型材料模型并未很好地描述器件電氣性能對尺寸、材料成分(例如，摻雜、si氮氧化物、hf氧化物等)和物理特性的依賴性。此外，尺寸計量和物理表征的精度也降低。因此，產量和工藝工程師在他們可用的物理和尺寸信息越來越少的情況下，面臨著找到故障根本原因的新挑戰(zhàn)。

為了解決這個問題，工程師必須使用越來越多的器件本身的電氣特性。不幸的是，電氣數(shù)據(jù)僅在形成至少一個互連級時才可用。在大多數(shù)情況下，電路的關鍵元件僅可以在構建了若干層互連件之后才可以被測試。這花費時間和資源，并且常常導致許多昂貴的晶圓廢棄。

當前，沒有前端在線工藝監(jiān)測是電氣的。實際上所有的電氣測量都至少是在第一金屬完全被制造之后(即，在后端制造期間)進行的。這在工藝中太晚了，因為到那個階段已經完成了制造芯片的功能器件(例如，晶體管、存儲器單元等，通常被稱為前端)所需的所有過程。如果在前端制造步驟期間出現(xiàn)了問題并且在該時間段內未檢測出問題，則會廢棄許多晶圓。問題發(fā)現(xiàn)的越早，預期的損失就越少。當前的前端監(jiān)測工具常常找出不會影響電氣性能的缺陷并且在其它情況錯過不會影響性能的缺陷。完全“殺死”器件的缺陷被稱為“殺手缺陷”。作為規(guī)則，它們僅在ic被完全制造和電測試之后被發(fā)現(xiàn)。在可以在物理故障分析(pfa)中識別出“殺手”之前，有缺陷的ic經歷故障隔離和納米探測。如果在工藝流程中早期進行電測量，那么這些“殺手”中的許多和性能缺陷將被提早發(fā)現(xiàn)。因此，電納米探測的對稱傳導和在流程中的早期進行能夠早期地捕獲(新的)“殺手”缺陷并防止晶圓廢棄。

在實踐中，專門使用經設計的測試結構來執(zhí)行電測試，其中幾乎所有的電測試結構都位于切割線上因為ic基板是非常昂貴的，尤其是在生產芯片方面。然而，在本領域中對于技術人員已知的是器件的電特性取決于特定布局(微負載效應)并且還跨管芯/芯片變化(宏負載效應)。處于切割線上而并不是真實芯片的測試結構不會正確地反應芯片內真實器件的電性能。因此，受到微負載效應和宏負載效應對電特性的影響的電氣性質的內部芯片分布僅是未知的。

為了對電路進行電氣測試，探針必須物理地接觸ic內的器件的元件。然而，接觸和掃描探針(例如，原子力探針(afp))需要接觸和成像力超過制造廠“接受的”所謂的“非接觸”力(幾納米牛頓或nn)。針對在工藝流程的早期甚至通過流程逐步地電氣表征器件和關鍵電路的方式，在過去已經提出了各種提議?？赡艿慕鉀Q方案的示例可以在美國專利us5,899,703和us6,399,400中找到。

根據(jù)一種提議，電介質的犧牲層沉積在感興趣的層處。新的專門設計的圖案(其與芯片的真實電路不同)用于打開感興趣的過孔(或其它轉導元件)?？梢酝ㄟ^光刻或使用借助于電子束或激光束的直接刻寫來完成圖案化。在拋光之后進行的電介質的蝕刻、金屬的沉積形成了用于測試感興趣的器件和電路的犧牲電路。根據(jù)作者所言，一旦完成測試，就可以通過蝕刻和拋光來去除頂部金屬和電介質層并且可以繼續(xù)標準流程。

根據(jù)另一種提議，設想使用所謂的門陣列ic晶圓制造集成電路(ic)的具體情況。該作者建議停止在互連級，在該互連級可以測試器件和電路的速度。繼而根據(jù)所獲得的關于它們的器件的速度的數(shù)據(jù)來對晶圓進行分類。速度分級電路位于管芯上或切割線中。在使用互連件的剩余可用層進行測試之后完成了對門陣列晶圓的定制。該提議的目的在于：在完成制造之前對“慢速”“中速”、和“快速”的ic進行分類。

在示例us5,899,703和us6,399,400兩者中，犧牲層(頂部或底部層)用于完成晶圓和個體芯片的早期電氣診斷。在這兩種情況下，需要附加的晶圓處理，其包括對頂部或底部層的昂貴的高分辨率圖案化。對晶圓的附加處理和去處理(de-processing)增加了誤處理和晶圓廢棄的風險。在這兩種情況下，大型測試結構(標準測試結構具有40個接觸焊盤，其中的每個焊盤都具有50×50μm²或更大的尺寸)的安置受到晶圓和芯片基板的高成本的限制。例如，難以想象若干測試結構跨芯片的安置，例如測試宏負載效應。另外，對標準電氣測試結構的使用是微負載效應的限制性研究，因為測試結構具有特定的布局。兩種方法對于通過工藝流程試圖進行分步實施而言太復雜或/和有風險。換言之，可以偶爾使用這些方法并且在大多數(shù)情況下是離線的以解決復雜的監(jiān)測問題，但難以想象這些方法將按照例程在線使用以用于工藝監(jiān)測和控制。這只是不切合實際的。

已經開發(fā)了能夠對個體晶體管和關鍵性電路進行電氣測試的若干納米探針。現(xiàn)代納米探針能夠對個體器件(晶體管、二極管等)和單個芯片的電路進行電學測試，并且最常用于故障分析。這些工具在單個芯片上運行，而非在晶圓尺寸的樣本上。基于afm的探針還可以用于在后接觸化學-機械拋光(cmp)工藝步驟對芯片進行非破壞性在線電氣探測。不幸的是，對于晶圓尺寸樣品的在線afp的實施方式具有若干重要的障礙，一些示例如下所示：

(1)由建立低電阻探針-樣品接觸部所必需的高探測力引起的樣品和探針損壞：

-微粒產生和晶圓污染，

-ic接觸損壞(污點)，

-由損壞的遲鈍探針引起的低afp空間分辨率。

(2)根據(jù)標準工藝流程的晶圓修改和偏離：

-從金屬/電介質形貌中顯露接觸位置所需的層間電介質蝕刻(不能對大多數(shù)后cmp樣品使用afm來找出接觸部)，

-在afp之前需要金屬氧化物去除和清潔工藝步驟(接觸腐蝕是由金屬與cmp漿料或/和大氣氣體反應產生的)。

因此，至今還未開發(fā)晶圓級在線納米探測器件。相反地，現(xiàn)在使用包括離線納米探測的新方法來替換傳統(tǒng)的工藝控制方案。這些昂貴的離線納米探測現(xiàn)在被用于技術開發(fā)、加強并且甚至是制造控制。這一變化影響了技術開發(fā)和制造的成本并且還對最新技術所觀察到的產量的系統(tǒng)性降低起作用。

現(xiàn)在沒有基于sem的在線晶圓級afm或納米探針是已知的。已知的是用于測試微芯片的基于sem的離線afm和納米探針的若干形式。carlzeiss的merlinsem可以與afm和光學顯微鏡組合。詳細信息可以在carlzeiss的“merlinseries”手冊中找到。3tb4000系統(tǒng)是nanonicsimagingltd.的組合式afm、fib和sem。該afm使用無激光音叉力傳感器。sem和afm混合工具的其它示例是attocubesystemsag(www.attocube.com)和nanosurfag(www.nanosurf.com)、kleindieknanotechnikgmbh(www.kleidiek.com)。在例如美國專利7,285,778、7,319,336、7,675,300和8,536,526中公開了用于測試個體芯片(dut)的具有納米探針和帶電粒子束設備的系統(tǒng)。然而，這些系統(tǒng)不能用于測試晶圓內的芯片并且不能在線使用。

kleindieknanotechnikgmbh已經設計了研究型基于sem和基于fib的離線納米探針。下一級基于sem的納米探測由dcgsystems,inc.提供。最新型號nproberⅱ是一種基于sem的離線自動化納米探針，具有12.5×12.5mm²負載鎖定樣品、8個低漂移探針和適合于10nm技術的整體能力。

待解決的問題

在上述系統(tǒng)中，納米針附接到樣品臺或真空室的側門。這提供了服務的納米探針的容易獲取，并且實現(xiàn)了納米探針叉容易到達樣品上感興趣的區(qū)域。然而，與半導體晶圓相比，在這樣的器件中所使用的樣品是極小的。因此，用于晶圓的在線探測的這種布置的使用是不可能的。例如，以幾毫米為單位測量納米探針叉的掃描范圍，例如高達10mm。在另一方面，晶圓的直徑為200mm、300mm并且很快會為450mm，即大于納米探針叉的最大范圍的量級。因此，在樣品臺或sem真空室的側門上安裝納米探針將意味著納米探針僅可以測試晶圓的其它外圍，而不能夠達到晶圓內部的感興趣的區(qū)域。即，對于將sem與納米探針合并，將樣品尺寸從芯片改變?yōu)榫A創(chuàng)建了必須克服了的許多障礙。

在仍然采用晶圓形式(包括芯片內部和芯片間)時對關鍵性器件和電路的電氣特性的監(jiān)測對于產量的提高和工藝的維持而言將是極有幫助的。通過工藝流程結合sem和晶圓的納米探測并且?guī)椭冗M的工藝過程(apc)將是極有益的。這種新獲得的信息將顯著減少故障分析(fa)循環(huán)時間，并且從而減少廢棄的材料的量和改進的產量斜坡(yieldramp)。

技術實現(xiàn)要素：

包括了本公開內容的以下發(fā)明內容，以便于提供對本發(fā)明的一些方面和特征的基本理解。本發(fā)明內容并非是對本發(fā)明的廣泛綜述，因此它并非旨在具體指出本發(fā)明的關鍵或重要要素或描述本發(fā)明的范圍。其唯一目的在于以簡化形式呈現(xiàn)本發(fā)明的一些概念，作為以下呈現(xiàn)的更詳細描述的前序。

本發(fā)明的一個目標在于對工藝控制的轉折點作出反應并且通過提供新穎的在線納米探測方法和儀器向本領域已知的問題提供(多個)解決方案。

在線afp方法仍然存在的問題包括：

-微粒產生和晶圓污染，

-納米探針叉的受限的范圍，

-納米探針的行進和著落速度，

-納米探針的慢速目標捕獲，

-ic接觸損壞(污點)，

-由損壞的遲鈍探針引起的低afp空間分辨率，

-根據(jù)標準工藝流程(層間電介質蝕刻、腐蝕的接觸清潔等)由afp晶圓修改和偏離所需的。

在納米探測期間使用掃描電子顯微鏡(sem)以用于成像輔助應當有助于解決：(a)與對afm成像和納米探測使用afp探針有關的樣品-探針損壞和成像降級問題，(b)用于創(chuàng)建金屬/電介質對照的晶圓修改的需要，(c)在cmp之后在樣品掃描期間改進afm質量并降低受到微粒的探針污染的風險的附加晶圓清潔的需要，(d)減少目標獲得時間。然而，為了提供工藝控制，應當在晶圓尺寸的樣品上、在芯片內部和芯片間級上、以忽略損壞程度、污染和芯片/器件修改以及晶圓回到生產線的多次安全返回的工藝流程的不同步驟在線完成基于sem的納米探測。

基于sem的納米探測實施方式存在的問題包括：

-缺少晶圓尺寸樣品基于sem的納米探針設計，

-在樣本導航上不足的速度、精度和準確度，

-熱探針和機械探針與樣品漂移相比的不可接受的高水平，

-在納米探測期間缺少力控制(對于損壞和無微粒操作)，

-對于免提式配方驅動的納米探測的自動化不足，

-缺少可靠的自動化電氣數(shù)據(jù)評估、接受和估計，

-遠程導航、樣品表面方法和數(shù)據(jù)收集時間(低通量)

本發(fā)明的各種實施例提供了解決上述問題的在線納米探測裝置。根據(jù)一些實施例，所述裝置包括以下特征：工業(yè)質量晶圓級在線sem、對于快速且安全的著落控制使用力傳感器(例如音叉)、使用sem以實現(xiàn)多目標捕獲和同時多探針著落、使用實時sem圖像反饋以幫助納米探針著落、使用學習模式以自動識別目標、使用oqs(光學象限儀傳感器)以追蹤針對sem偏轉器的反饋的晶圓漂移、以及使用oqs以追蹤針對探針定位器的反饋的探針漂移。

針對在線納米探測所公開的實施例解決了以下技術挑戰(zhàn)：

1、200/300/450mm晶圓級sem與高性能納米探針的集成，

2、在這種晶圓上的具有幾納米級的準確度的快速(幾秒)探針定位(實現(xiàn)了探針定位的最小不確定性)，

3、在晶圓特征上的快速(幾秒)且安全(柔和，nn力水平)的探針著落，

4、與快速臺運動結合的弱nm/min系統(tǒng)機械和熱漂移，

5、高通量工具操作。

針對晶圓級sem與納米探針系統(tǒng)的集成所公開的實施例并入了用于將納米探針插入工業(yè)質量sem的系統(tǒng)開發(fā)，同時利用了晶圓處理和導航以及聚焦的現(xiàn)有工業(yè)解決方案。利用現(xiàn)有的工業(yè)sem即時帶來了在線探針實施方式的兩個問題的解決方案：(1)對大晶圓尺寸的樣品的探測以及(2)晶圓上快速、準確且完全自動化的導航。針對晶圓處理和導航使用工業(yè)sem是朝向高通量配方驅動納米探測的重要步驟，因為現(xiàn)有的工業(yè)系統(tǒng)提供了極好的(幾秒)移動-獲得-測量(mam)時間。

根據(jù)一些實施例，cdsem用于納米探測和晶圓級sem集成(示例：amat的veritysem4i和hitachi的cg5000)，因為其提供了高通量、完全自動化的導航、具有低電子束能量和電流的高分辨率成像、遠程片下配方設置(導航部分)等。然而，缺陷復檢sem和電子束檢驗系統(tǒng)還可以適于其它實施例，這些其它實施例需要更適合于drsem(缺陷復檢sem)和ebi(電子束檢驗)的不同特征。

免提式的納米探測應當包括許多等級的工具自動化：(1)用于測量的探測器自測試、校準和準備，(2)樣品和探針自動化加載和快速且準確的片上導航(以納米標度)，(3)通過帶有力的探針的快速樣品表面方法、接觸阻力和損壞控制，(4)電數(shù)據(jù)收集、評估、接受和設計評估。為了提供具有合理量的數(shù)據(jù)的制造，在線探測器應當能夠有接近每分鐘一個位置(或者換言之，在檢查每個晶圓的10個位置時接近每小時6個晶圓)的通量。

附圖說明

根據(jù)參考以下附圖做出的具體實施方式，本發(fā)明的其它方面和特征將是顯而易見的。應當提出，具體實施方式和附圖提供了本發(fā)明的各個實施例的各個非限制性示例，其由所附權利要求限定。

并入并構成本說明書一部分的附圖例示了本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋和說明本發(fā)明的原理。附圖旨在以圖解方式例示出示例性實施例的主要特征。附圖并非旨在描繪實際實施例的每個特征或所描繪的元件的相對尺寸，并且并非是按比例繪制的。

圖1a是示出用于集成cdsem、光學顯微鏡和納米探針以及可選的iongun的實施例的截面視圖。

圖1b是示出用于集成cdsem、光學顯微鏡和納米探針以及可選的iongun的另一個實施例的截面視圖。

圖1c是示出用于集成cdsem、光學顯微鏡和納米探針以及可選的iongun的又一個實施例的截面視圖。

圖2a和2b是示出用于集成cdsem、光學顯微鏡和納米探針的實施例的頂部視圖。

圖3示出了用于監(jiān)測由于例如熱膨脹而產生的目標偏移的光學設置的實施例。

圖4示出了用于監(jiān)測三維中的兩個對象的匹配的光學設置的實施例。

圖5示出了用于目標獲取和對多個納米探測器的指定的實施例。

圖6示出了根據(jù)一個實施例的用于集成cdsem和納米探針的實施例。

圖7是示出在測試下多個納米探針尖端接觸器件的示意圖。

圖8示出了納米探針尖端接觸dut的sem圖像。

圖9示出了具有處于固定取向的多個納米探針尖端的納米探針頭的實施例。

具體實施方式

圖1a-1c示出了用于將在線晶圓級納米探針115與晶圓級sem130集成的各種實施例。sem可以用于對感興趣區(qū)域(roi)的標準sem成像以及納米探針115的著落，在一些實施例中，其包括對導航和著落輔助的實時反饋。納米探針可以用于執(zhí)行對roi內的器件(例如，晶體管)的參數(shù)測試和特征描述。另外，sem可以用于使roi成像，同時操作納米探針以執(zhí)行測試。例如，納米探針可以用于驅動電流到roi中的器件中，由此改變roi中的某些區(qū)域中電勢。電勢的變化將引起sem圖像的變化。類似地，某些短路或電阻區(qū)域將引起溫度的局部上升，這還可以在sem圖像中見到。然而，為了實現(xiàn)這些目的，納米探針應當接近電子列的光軸放置，以使得它們可以被插入到sem柱的視線中和從sem柱的視線中被去除。當解釋圖1a-1c時，這個特征在下文中更詳細地描述。

所示系統(tǒng)可以用于對新工藝生產線的開發(fā)，以用于工藝生產線的產量增強，并且用于在線健康狀況監(jiān)測。在一個實施方式中，該系統(tǒng)可以被用作缺陷復驗系統(tǒng)(即，dr-sem)，其中當晶圓檢查顯露缺陷時，晶圓與由檢查系統(tǒng)獲得的缺陷圖一起被轉移到系統(tǒng)。缺陷圖用于導航到缺陷位置，并且sem用于使缺陷的區(qū)域成像，這有助于使納米探針著落在由sem成像的不同結構上，并且在納米探針執(zhí)行參數(shù)測試和特征描述的同時進一步獲得sem圖像。

在現(xiàn)有技術中，當采用sem圖像時，圖像具有暗區(qū)域、亮區(qū)域和灰色區(qū)域。暗區(qū)域和亮區(qū)域表示具有高電勢的區(qū)域和具有低電勢的區(qū)域(例如，地)。然而，在現(xiàn)有技術中不能理解灰色區(qū)域有什么意義，并且因此在現(xiàn)有技術中器件被切割以便于在灰色區(qū)域處檢查結構。然而，所執(zhí)行的研究是分區(qū)段的物理特征，而非電特征。相反地，使用本文中所描述的系統(tǒng)，納米探針涉及著落在灰色區(qū)域中所示的結構上以便于執(zhí)行對這些結構的參數(shù)測試和特征描述。另外，在納米探針測試灰色區(qū)域中的結構的時間期間，用sem獲取隨后的圖像并且將其與著落在結構上的納米探針之前所獲取的sem圖像進行比較。這樣的比較可以引領對開路、短路和電阻式短路的識別。

轉到圖1a，導航臺105位于測試器腔室100內部，測試器腔室100通常由底板101、側壁102、和頂板104限定。在腔室100的整個內部內維持真空環(huán)境。導航臺105附接到底板101并且包含能夠在x-y上平移并且在z方向上上升的標準軸承和發(fā)動機，從而產生臺105與頂板104之間的相對移動?？ūP114被安裝到臺105的頂部上，以支撐其上的晶圓110?？ūP可以是靜電卡盤、機械卡盤、或不具有卡緊能力的基座。

在這個實施例中，頂板104是靜止的(即，被固定地附接到真空室側壁102)，并且包括能夠安裝光學顯微鏡125和sem柱130的安裝工具。可選地，還可以安裝離子槍135。離子槍可以是例如等離子槍、聚集的離子束(fib)等。光學顯微鏡125的光軸、sem130的光軸、以及離子槍135的光軸之間的配準是已知的并且被存儲在控制器140中?？刂破?40控制對系統(tǒng)的操作并且對由光學顯微鏡125、sem130、離子槍135、以及納米探針115產生的數(shù)據(jù)進行分析和存儲。在該公開內容中，光學顯微鏡125、sem130、離子槍135、以及納米探針115有時可以被總稱為顯微鏡，目前這些設備中的每一種都可以用于觀看對于裸眼而言太小的對象。

晶圓110放置在卡盤114上，卡盤114被安裝到臺105上，以使其可以在x-y方向上以及在z方向上移動，以由此將晶圓內的任何roi放置在光學顯微鏡125、sem130和離子槍135的光軸下面。在一些實施中，臺105還可以包含旋轉運動。顯著地，通過包含旋轉運動，真空室可以被做得更小以使其可以從顯微鏡的光軸僅延伸一段比晶圓的半徑略大的距離。這使得臺能夠將晶圓的中心放置在任何顯微鏡的光軸下面。

在圖1a-1c的實施例中，探針115中的每一個探針包括探針叉113和探針定位器117。探針115附接到接近柱的頂板104。在叉113的端部存在探針尖端111，其可以為納米標度的尺寸。尖端通常由導電材料制成，例如鎢、鉑、金、導體涂層或導電摻雜的金剛石等。在上下文中，接近意指探針可以被引入柱的視場和可選(焦點)的工作距離內；以使得sem柱在被放置在sem的焦點深度內時可以使探針成像并且還可以同時使探針和roi成像。即，探針定位器117中的每一個能夠將其叉113并由此探針尖端111放置在sem的視場內。同時，探針運動的范圍應當足夠大以用于將探針移出sem的視場以為sem柱調諧和高分辨率成像提供最優(yōu)靜電場分布。要注意的是，sem、光學顯微鏡、離子槍和納米探針經由頂板104彼此剛性附接，并且在三維中只有晶圓在它們下方移動以便于使roi經由晶圓臺105的導航成為最優(yōu)分析點。納米探針定位器117附接到與sem的光軸配準的頂板104，以便于精細地調諧探針的放置并且用于指導探針著落。將定位器和探針放置在晶圓上方去除了對基于sem的探測器的樣品尺寸的關鍵限制并且提供了探測器與sem的光軸之間的剛性配準。

圖2a示出了圖1a-1c的實施例的頂部視圖，其示出了晶圓10如何被放置在不同的位置以能夠通過光學顯微鏡125、離子槍135、sem130和納米探針115使晶圓內的任何roi成像。在圖2a的實施例中，多個納米探針115附接到要被布置在sem的光軸周圍的頂板。以這種方式，納米探針115中的每個納米探針可以被放置在視場和sem的光軸內。盡管不需要，但在這種具體示例中，多個納米探針115的布置是關于sem光軸對稱的。特別地，在一些所公開的實施例中，根據(jù)軸向對稱對多個探針進行布置。例如，在圖2a的圖示中，八個納米探針以45°的軸向對稱進行布置。也就是說，如果全部納米探針布置關于sem的光軸旋轉45°，則會再次得到完全相同的布置，其通常被稱為8階或八倍軸向對稱。以類似的方式，如果僅使用四個納米探針，則可以得到對于四倍軸向對稱的90°的軸向對稱。當然，45°的對稱在其中包含90°的對稱、180°的對稱等。即，更高階的軸向對稱在其中包含更低階的軸向對稱。因此，在圖2a中所示的實施例中，納米探針布置可以關于sem光軸旋轉45°、90°、180°，并且將得到相同的布置。

同樣，在一個實施例中，納米探針中的每個納米探針被放置在離sem光軸相同的直徑距離處，而在其它實施例中，彼此以90°或180°的納米探針被放置在離sem光軸相同的直徑距離處，而以45°對稱的相鄰探針可以處于離sem光軸不同的直徑距離處。

如圖2a中所指示的，光學顯微鏡的光軸與sem之間的光軸配準(oar)被機械地固定。另外，在每個探測器的基底與sem的光軸之間產生了固定的機械探針配準(pr)。當然，探測叉可以將探針尖端移動到探針視場內的各個位置，但由于通過參考探針的基底到sem光軸之間的固定配準將這樣的移動與探針的基底配準，所以可以在探針尖端到sem光軸之間產生配準。

圖2b示出了與圖2a的實施例類似的實施例，除了使用了旋轉臺以外。如所示的，這使得真空腔室102能夠比圖2a中的真空腔室明顯要小，因為可以僅通過旋轉晶圓并且延伸晶圓的邊緣以使晶圓的邊緣離任一顯微鏡的光軸不超過一個半徑來將晶圓上的每個點放置在任一顯微鏡的光軸下面。也就是說，當晶圓半徑被標示為r時，真空腔室的側壁102延伸到與r成比例的距離(即r+δ)，其中δ是用于避免晶圓邊緣撞到側壁102的安全范圍。也就是說，該距離等于晶圓半徑加上安全距離，該安全距離是晶圓半徑的一小部分。

圖2b示出了可以用于所公開的實施例中的任何實施例的另一特征。如圖2b中所示，納米探針可以被不對稱地布置在sem的光軸周圍。另外，納米探針成組或成群布置。例如，納米探針115’形成了一個群，并且納米探針115”形成了另一個群，而納米探針115不成群。這樣的群可以被配置為在特定的幾何結構上提供尖端的有效著落。例如，群115’可以被配置為實現(xiàn)晶體管的柵極、漏極和源極上的有效著落。在另一方面，單獨的納米探針115可以用于著落在等勢線(例如，接地或vdd線)上。

圖1b示出了相當類似于圖1的實施例的另一個實施例，除了臺支架103附接到頂板104，并且臺被安裝到臺支架103上。在這樣的構造中，臺支架103可以被固定地附接到頂板104，或者可以經由軸承107可移動地附接。例如，軸承107可以實現(xiàn)x-y上的線性移動，而臺105可以在上升的z和旋轉θ方向上移動。在圖1b的構造中，由于臺支架103附接到頂板，所以在臺相對于頂板104(并由此相對于顯微鏡的光軸)的位置之間存在提升的配準和穩(wěn)定性。

圖1c示出了又一個實施例，其中測試器腔室被分成真空體積和大氣體積。特別地，在圖1c的實施例中，臺105經由空氣軸承107附接到頂板。臺105具有平坦底部部分152和在其上端與空氣軸承107匹配的垂直壁部分154。底部部分、垂直壁154、以及頂板104形成了真空體積vc。相反地，臺105外部的區(qū)域保持在被標示為ac的大氣壓下?？諝廨S承107使臺105能夠相對于頂板104在x-y上移動，由此移動晶圓，而在與大氣體積ac中的大氣環(huán)境分隔開的真空體積vc內部保持真空。卡盤被安裝到臺105的底部部分152上。

在圖1c的實施例中還示出的是用于通過結合光學器件和相機162使用纖維光學器件160以提供光學顯微鏡來減少真空區(qū)段的尺寸的能力。纖維光學器件160的入口端可以接近電子束的出口放置。

在一個實施例中，使用基于小型調諧叉力(tff)的無激光著落力控制，實現(xiàn)了快速(幾秒鐘)且安全(nn的力等級)的探針著落在晶圓上所選擇的點上。力控制的其它方法(例如，探針彎曲或使用激光器的振動監(jiān)測、經沉積的壓電層或晶體壓電元件等)也可以被使用。在一個示例中，激光照明用于識別目標上的著落。特別地，激光或其它光源168可以經由纖維164照亮叉，并且可以由光傳感器(例如相機162或其它光傳感器)收集和感測反射。當尖端著落在目標上并且觸摸樣品時，來自樣品的反作用力將引起叉的略微彎曲，由此改變從叉反射的光的方向。光傳感器將感測反射的變化，由此指示尖端已著落在樣品上。

根據(jù)另一個示例，納米探測叉的振動頻率可以用于感測著落在樣品上的尖端。納米探測叉將具有自然的諧振頻率。類似地，臺上的晶圓將具有自然的諧振頻率，這比叉的諧振頻率小得多。當尖端著落在樣品上時，接觸將使尖端的振動頻率變化。通過感測這個振動變化，系統(tǒng)確定尖端著落在樣品上?？梢允褂谜{諧叉、激光器等來監(jiān)測頻率。

根據(jù)又一個實施例，通過感測納米探針上的電勢或電流來識別尖端著落。例如，可以將電勢施加到探測器。當尖端著落在樣品的導電部分時，電流將開始從尖端流動到樣品。該系統(tǒng)感測探針中的導電性并且確定著落已經發(fā)生。

通過使用sem柱使roi成像在晶圓上來確定電測試的目標位置。在一些實施例中，例如圖1a-1c中所示的，使得探針在晶圓的表面上方(但非常接近晶圓的表面)移動直到它們到達它們目標的上方。然后探針直接著落在探測目標上，從而避免將探針拖曳晶圓的表面之上以及損壞晶圓、探針或這兩者。當前的先進工藝技術提供了跨各種尺寸的晶圓(例如，300mm的晶圓)的小于幾微米的平坦度。我們的經驗已經發(fā)現(xiàn)探針被安全移動到晶圓上方大于10微米的高度。通過在晶圓上方以安全的20um移動，探針的表面接近時間為大約2秒。使用0.1um的序列表面接近步驟和0.01秒的連續(xù)接觸力評估時間(在步驟之間的)來完成上述估計。tft傳感器可以被用作非常快速的探針-表面觸摸檢測器。觸摸檢測是基于頻率或/和tff傳感器振蕩的幅度的變化，這對于探針接近表面是極為敏感的?？梢杂糜谠诰€制造操作的afm的最平緩的所謂的“非接觸”模式使用表面接近檢測的原理，例如對懸臂振蕩的幅度的測量。因此，tff接近保證了快速并且用類似于afm的“非接觸”模式的力的探針-樣品力損壞了著落在任何表面上的自由探測。

由所公開的實施例解決的另一個問題是實現(xiàn)了低nm/min系統(tǒng)的機械和熱漂移。sem柱傳送高質量二維“無漂移”圖像和亞納米可再生測量結果。然而，在標準的sem(例如，cdsem、mam(移動需要的測量))中，時間為幾秒。實際地，在線納米探測mam時間可能是大約60秒，即比cdsemmam時間大30倍。相應地，在線晶圓級納米探測系統(tǒng)的偏移必須比sem漂移小30倍以在測量期間傳送相同水平的總探測晶圓變化。

為了實現(xiàn)對探針著落和其位置維持的準確度的必要需求(對于尺寸上為7-15nm的接觸)，本發(fā)明的實施例產生了大約每分鐘幾納米的總漂移。這極小的漂移是即時的而在感興趣的點處突然停止高速重300mm臺的時刻之后無任何延遲。

一旦臺被停止以向顯微鏡呈現(xiàn)roi，被設計用于系統(tǒng)的三個主要組件(柱、晶圓和探針)的最小漂移的剛性連接幫助維持柱-晶圓和柱-探針配準。臺設計的低間隙使晶圓-探針漂移的垂直(z)和橫向(xy)分量最小化。工業(yè)經驗是接近大的300mm晶圓系統(tǒng)的“理想”設計不能消除納米標度的(多個)機械和熱漂移。例如，具有1e-6k^-1的最小熱膨脹、0.4m片的長度的今日“最好”可用的材料在溫度漂移僅0.1°k的情況下改變其長度40nm。這意指甚至在接近理想的系統(tǒng)設計和溫度控制的情況下，在需要探測的接觸時間期間發(fā)生幾個納米的漂移。為了處理這個情形，對納米級系統(tǒng)漂移控制實施有源柱-晶圓-探針漂移補償。

在一個實施例中，使用實時電子束位置校正來補償柱-晶圓漂移。使用分布在臺105邊界的底部周圍的光學象限傳感器(oqs)120(圖1a-1c和圖3)來收集關于柱相對于臺的底部(即晶圓)的漂移信息。類似的布置被提供用于使用oqs121的柱-探針對準?？梢允褂妙愃朴趫D3中所描繪的光學對準系統(tǒng)實現(xiàn)三維中的兩個對象的皮米標度調準。圖3示出了用于監(jiān)測探針-柱-晶圓(oqs120)和柱-探針(oqs)調準的光學設置的實施例，其中穩(wěn)定的二極管激光器(sdl)340發(fā)出光穿過透鏡342朝向象限發(fā)光二極管oqs344。

oqs操作的原理由圖4示出。左側與右側之間的差異減半qpd測量出x信號，并且頂部與底部之間的差異減半產生了y信號。垂直運動(z)由總信號推出，這是落在象限發(fā)光二極管的四個象限上的總光。xyz信號用于實時維持晶圓與柱oqs120以及柱與定位器oqs121的配準。在本發(fā)明中使用的oqs的特征在于oqs(圖3和4中的qpd)中的一部分自由地移動直到臺被切換為停止(對于oqs120)或探針尖端到達目標位置(對于oqs121)。一旦臺或定位器到達目標位置，qpd部分“粘在”腔室或臺(例如，頂板104)的靜止部分上并且保持這個位置直到測量完成。在該實施例中，qpd使用真空力附接到頂板(104)。其它解決方案是可能的，例如：彈簧、機械夾具、和其它措施。繼而，可以通過在四個象限中由qpd344感測到的光強度來檢測和測量sdl340與qpd344之間的任何相對運動。

oqs是基于干涉測量法的位置監(jiān)測的替代方案。oqs用在探針的afm和懸臂垂直位置和力控制，但oqs從不用于探針-樣品橫向漂移校正?，F(xiàn)代的afm具有亞埃(大約20-30pm)的垂直位置噪音級，甚至處于非常高的頻率(平均一毫秒噪音)。因此，基于oqs的納米定位器能夠有高速(高頻)亞nm位置監(jiān)測。

多oqs柱-晶圓漂移監(jiān)測系統(tǒng)不僅監(jiān)測直線漂移還檢測間距、偏航和滾動柱相對于晶圓的漂移。然而，柱(更確切地說，電子束)位置校正是直線(三維)的。即使這樣，與漂移分量相關的間距、偏航和滾動是不重要的；各種現(xiàn)代晶圓傳送系統(tǒng)(臺)的測試已找出與所有(包括非直線)結合的漂移分量有關的最大晶圓失準在300mm的晶圓范圍內不會超過幾微米。因此，旋轉角應當不會超過7e-5半徑并且50nm大小的roi的元件位移不會超過0.002nm。因此，可以忽略柱-晶圓漂移的旋轉分量。

在圖1a-1c中，oqs(120)組件被示出為由指示光軸的線連接的三角形。oqs(120)能夠檢測臺(晶圓)相對于頂板(即，柱)的納米標度xyz(或xy)漂移。從多個oqs(120)收集到的信息通過計算機140進行實時數(shù)學評估以計算roi的平均xyz(或僅xy)漂移向量。然后使用柱電子束控制(柱相對于晶圓的漂移校正)來校正漂移。

附加的oqs(121)用于報告(多個)探針相對于頂板的漂移，在頂板處安裝sem柱。在圖1a-1c中，僅示出了四個oqs對。兩個oqs(120)用于晶圓-柱漂移監(jiān)測，并且接近柱放置的另外兩個oqs對(121)用于柱-探針漂移監(jiān)測。在其它實施例中，至少兩個oqs被提供用于晶圓-柱漂移監(jiān)測，并且每個探針一個oqs用于探針-柱漂移監(jiān)測。在一個實施例中，使用了八個納米探針115，并且提供了八個oqs121，每個納米探針一個oqs。來自若干oqs(所有的晶圓-柱oqs120和一個柱-探針oqs121)的信息為每個探針相對于晶圓的漂移的實時計算提供數(shù)據(jù)。換言之，每個探針-晶圓漂移向量被計算為柱-晶圓與探針-柱向量的總和。在這樣的實施例中，探針定位器到柱的向量被測量，而非探針到柱的向量。定位器-探針漂移可以被忽略(因為探針的相對小尺寸)或使用可選的sem探針-樣品配準來進行校正。垂直定位器-晶圓漂移以納米級的實時校正使探針保持面向力，并且從而接觸電阻常數(shù)。使用三維探針(定位器)運動來實時維持晶圓與定位器(或探針)的配準。

根據(jù)另一個實施例，使用sem成像完成漂移校正。在該實施例中，在參數(shù)測試期間，控制器140在每個給定時期從sem獲得圖像。例如，如果整個測試需要探針接觸其目標30秒，那么控制器140可以每2-5秒鐘獲得sem對準圖像。控制器140繼而將每個新sem圖像與現(xiàn)有圖像進行對比以確定圖像是否移位。如果新的圖像移位超出規(guī)定量，則可以確定發(fā)生了漂移并且執(zhí)行校正程序。根據(jù)一個實施例，校正程序包括從它們的接觸目標提升尖端并且移動尖端以對漂移進行校正，并且然后將尖端重新著落在先前的目標上，但更好地對準以補償漂移。

根據(jù)另一個實施例，測試序列被分解成多個較短的子序列。然后在每個子序列之間，所有尖端都從它們的接觸目標升起并且然后重新著落在具有更新的對準的目標上。根據(jù)又一個實施例，對于每個子序列要確定的是需要多少個探針以及被指定用于執(zhí)行特定子序列的探針的適當數(shù)量。對于每個子序列，尖端從它們的接觸目標升起，但只有被指定用于接下來的子序列的尖端被重新著落在它們的目標上。

基于在線sem的納米探針導航序列的實施例可以如下進行。使用光學顯微鏡提供了用于晶圓配準的光刻投影圖(shotmap)。這個信息提供了晶圓上的各個管芯相對于晶圓的中心的對準。同樣，特定的管芯光學對準被提供有使用光學圖形對準(oga)結構圖案識別的±1μm的準確度。這提供了對于晶圓的特定管芯的對準?？梢砸苿优_以將roi放置在sem柱下面，并然后停止。在使用空氣軸承(例如，圖1c)的實施例中，這可以通過停用空氣軸承和泵送臺的頂部部分與底部部分之間的體積到對于sem成像所需的真空水平來完成。執(zhí)行與納米標度準確度相同的管芯的sem對準過程，該過程使用次級圖形對準(sga)結構圖像識別。使用在芯片特征上的預選擇，附加的圖案識別是在具有±5nm的準確度的roi附近。探針然后被移動到roi或其它測量目標。

根據(jù)一個實施例，納米探測過程包括以下步驟：

(a)使用具有±1um的準確度的光學顯微鏡來導航到roi；

(b)停止臺運動，并且一起鎖定臺的頂部部分和底部部分，即行進的和靜止的部分；

(c)用sem繼續(xù)導航以用±5nm的準確度配準roi；

(d)使預配準的探針達到roi；

(e)使用圖案識別來配準探針和roi接觸部；

(f)將探針著落在roi目標上；

(g)打開晶圓柱和柱探針漂移監(jiān)測和實時晶圓探針漂移補償；

(h)使用探針定位器將調節(jié)探針-晶圓力以得到所需的接觸電阻；

(i)收集電數(shù)據(jù)：有源電壓對比(avc)或/和電流-電壓的相關性(i-v)或/和電容-電壓的相關性(c-v)或/和電子束吸收電流(ebac)或/和電子束感應電流(ebic)或/和電子束感應電阻變化(ebirch)或/和其它電測量結果；

(j)提升探針；

(k)估計質量并且接收或拒絕數(shù)據(jù)；

(l)如果數(shù)據(jù)被拒絕，則重復步驟(e-j)。

在現(xiàn)有技術中，每個單獨納米探針被單獨且按順序地移動到其測試位置。這是冗長且消耗時間的過程。然而，由于所有探針已經被附接在腔室內部并且以與sem的光軸配準的方式進行對準，在所公開的實施例中改進的過程用于使探測器著落。圖5是示出感興趣的區(qū)域500的示意圖，如通過引導電子束以掃描roi并且收集由roi發(fā)出的次級電子而由sem柱得到的。roi包括若干可見結構505，其中的一些可以是對于探測感興趣的并且其中的另一些不是。根據(jù)一個實施例，光標510由控制器140的用戶使用以標識感興趣的目標。根據(jù)另一個實施例，自動化圖像識別被控制器140利用以識別感興趣的目標。根據(jù)又一個實施例，來自數(shù)據(jù)可148的設計數(shù)據(jù)用于幫助識別感興趣的結構。例如，網(wǎng)表(其為應當與工作電路一起電連接的所有組件端子的列表)可以用于識別一般操作設計中的電流流動并且用于強調roi500中的哪一個元件505應當由那個設計連接。類似地，用于生成不同的光致抗蝕劑掩模(其生成roi中所示的層)的cad數(shù)據(jù)可以用于識別元件505中的每個元件是哪一個。

根據(jù)另一個實施例，sem用于生成電壓對比圖像，并且電壓對比圖像用于識別目標。特別地，根據(jù)該實施例將電勢施加到晶圓。例如，可以使用晶圓支架將電勢施加到晶圓，其中晶圓支架包括用于將電勢施加到晶圓的電極。根據(jù)另一個示例，納米探針尖端中的一個或多個可以接觸晶圓內的導電元件并且施加電勢。然后，sem柱用于在roi之上掃描電子束并且收集從roi發(fā)出的次級電子。次級電子量將與所施加的電勢處的區(qū)域以及與電勢絕緣的那些區(qū)域不同。因此，電壓對比圖像由次級電子產生，其中處于所施加的電勢的區(qū)域以與電勢絕緣的區(qū)域不同的強度出現(xiàn)。電壓對比圖像繼而可以用于識別納米探針尖端的目標。根據(jù)另一個實施例，電壓對比圖像可以附加在sem形貌圖像上或cad圖像上以更好地識別適合的目標。另外，網(wǎng)表還可以結合電壓對比圖像使用以識別適合的目標。

根據(jù)又一個實施例，所生成的電壓對比圖像上覆在“金色”電壓對比圖像上或來自晶圓上的相鄰器件的電壓對比圖像上。在圖像中具有不同強度的區(qū)域被選擇為用于納米探測的適當目標。

一旦所有的目標都被識別和指定，控制器140基本上具有描述點的集合的幾何設計。例如，如果所有的元件505是要著落的目標，那么點的集合是圖5的笛卡爾坐標中繪制的點。這些坐標還可以被描述為圖5中所示的向量vi-vn的集合。點或向量的坐標可以涉及roi的角或roi中的顆粒對準元件或對準標記。由于控制器140現(xiàn)在具有點的集合并且還具有每個納米探針到sem的光軸之間的對準配準，控制器140現(xiàn)在將感興趣的每個點指定給納米探針的其中之一，例如，在最接近指定的點的范圍內的納米探針。控制器140繼而可以產生新的向量組，每個向量限定了已指定的納米探針需要移動以便于到達已指定的感興趣的點上方的距離和方向?？刂破鬟€可以計算納米探針的運動并且檢查以確保運動的集合不會導致碰撞。如果檢測到可能的碰撞，那么控制器改變了運動向量中的一個或多個向量以避免碰撞?？刂破骼^而可以向每個納米探測叉同時發(fā)送“移動”命令，每個納米探測叉具有自本身指定的移動向量以便于到達其指定的著落點上方。此外，根據(jù)所公開的實施例，控制器還操作sem以實時產生roi的圖像，以便于監(jiān)測納米探針運動的進行并且按照需要向運動向量實時提供任何校正。

根據(jù)其它公開的實施例，在用戶指定目標并且控制器向每個探測器指定相對應的運動向量時，控制器積累對感興趣的點的特定幾何布置的了解并且產生這些幾何設計的庫。此后，控制器140使用圖像識別過程以試圖將出現(xiàn)在新的roi圖像的設計與存儲在庫中的設計之一匹配。如果找到匹配，控制器繼而可以獲取對應的運動向量，這些運動向量被存儲用于特定的設計并且將運動命令發(fā)送到納米探針。

根據(jù)又一個實施例，不同roi中的感興趣的點的庫存儲在數(shù)據(jù)庫中。例如，每個新的芯片設計可以包括對于不同roi上的不同位置的著落點的庫。當將新的roi圖像加載到系統(tǒng)時，任一個用戶指定哪一個roi或控制器140可以使用圖像識別來確定roi和感興趣的點。然后，控制器140獲取運動命令并將運動命令發(fā)送到納米探針。另外，當控制器140根據(jù)sem圖像進行實時校正時，那些校正累積并用于更新所存儲的運動矢量。

如可以看到的，上述方法的優(yōu)點是納米探針中的所有納米探針同時移動到它們所指定的位置，并且可以使用sem圖像實時監(jiān)測并校正它們的運動。

通過實施所公開的實施例，得到了用于晶圓測試的集成的納米探針/sem工具，這具有多個優(yōu)點。由于納米探針附接到與sem柱相同的物理板，可以在每個納米探針的基底與sem的光軸之間得到并存儲對準配準。同樣，由于納米探針附接到與sem柱相同的板，納米探測叉可以標準長度制成，這增加了它們的穩(wěn)定性。同樣，由于納米探針附接在晶圓上方，它們可以達到晶圓上的任何點，即使晶圓的直徑為450mm。同樣，由于納米探針被環(huán)形布置在sem柱周圍，多個納米探針可以與單個sem電子束一起使用。最終，由于納米探針被布置在sem柱周圍的配準位置，它們可以被同時移動到它們所指定的目標。

此外，由于納米探針被布置在電子束的光軸周圍，納米探針可以在原地用于研究由sem圖像識別出的任何異常。也就是說，不需要將晶圓移動到不同的站點和再次獲取異常。相反，晶圓保持在它的位置并且最接近的探針被移動到sem的視線中并且被著落在異常上以對其進行研究。

根據(jù)另一個特征，如圖1a和1b中所示的，離子槍柱還附接到頂板104。當感興趣的區(qū)域已被識別出時，晶圓被移動到離子槍的位置中并且離子束用于清潔感興趣的點，尤其是去除從制造的時間到檢查的時間中已生長的氧化層。一旦感興趣的點已被清潔，晶圓返回到位于sem束下面，并且sem圖像用于幫助將納米探針著落在已清潔的位置上。在其它實施例中，離子槍可以位于相鄰的腔室中。

以上所描述的實施例專用于具有形成在其中的電子器件的半導體晶圓的納米探測。使用硬件、軟件或硬件和軟件的組合來實施本發(fā)明的各個特征，以使用納米探針提供對半導體器件的參數(shù)測試。在以下所公開的實施例中，被探測的器件可以采用器件、微芯片或晶圓的形式。通常，當被探測的器件采用微芯片的形式時，它們被解包封，并且有時去除一些層以暴露出接觸目標。相反地，當在線探測晶圓時，不允許對晶圓的修改。

接觸目標(例如，導電線、接觸部或過孔)用于向器件施加電測試信號。所公開的各種實施例提供了改進的工藝以在納米探針與接觸目標之間進行適當?shù)慕佑|。參考圖6中所示的測試器布置來解釋各個實施例和特征。所述的工藝可以利用自動化、半自動化(即，需要一些用戶輸入來執(zhí)行)或手動(即，根據(jù)用戶的指示來執(zhí)行)的各個步驟。

參考圖6并且根據(jù)本發(fā)明的實施例，掃描電子顯微鏡(sem)納米探針10包括容納在真空腔32內部的電子槍12、一組掃描線圈14、16、18、20、樣品臺22以及一組納米探針24、26、28、30。電子槍12包括陽極和陰極(未示出)，針對其施加加速電壓以產生相對大的電勢差，該電勢差從陰極提取發(fā)射電流并且從而通過場發(fā)射或熱離子發(fā)射而生成初級電子束25。位于sem納米探針10的真空腔32內部的是設有各個聚光透鏡、物鏡和孔徑的柱(column)33，它們共同操作為電子光學器件，在從電子槍12到樣品臺22的行進路徑中聚焦和準直初級電子束25。掃描線圈14、16、18、20也位于真空腔32內部。樣品臺22在臺控制器34的管理下可移動，以將樣品36上的不同感興趣區(qū)域置于初級電子束25的視場內。樣品36可以是承載集成電路的管芯，制備其用于在sem納米探針10中進行電氣探測以執(zhí)行根本原因故障分析。替代地，樣品36可以是承載多個產品芯片的晶圓。

盡管本文相關于初級電子束25的使用進行了描述，但本領域技術人員將意識到，本發(fā)明的實施例還可以適用于結合納米探測使用包含正離子的聚焦離子束、或者另一種類型的聚焦帶電粒子束。本領域技術人員將理解，將工具轉換為與其它類型的帶電粒子(例如，正離子)一起使用所需的對sem納米探針10的修改。此外，設備10可以包括sem和離子束柱，例如聚焦離子束、等離子體離子束等。替代地，sem柱可以在真空腔32內部，而離子束柱可以位于相鄰的真空腔中。

掃描線圈14、16、18、20設置在電子槍12與樣品臺22之間的柱33內。激勵掃描線圈14、16、18、20以使初級電子束25在兩個維度上跨樣品36的表面上感興趣的區(qū)域進行掃描。為此，一組掃描線圈14、16被配置為在第一方向上相對于樣品36的表面偏轉初級電子束25，并且另一組線圈18、20被配置為在與第一方向正交的第二方向上相對于樣品36的表面偏轉初級電子束25。

在被初級電子束25照射時，從樣品36發(fā)射二次電子35。二次電子35通過初級電子束25與原子在樣品36的表面處或附近相互作用而產生。二次電子35由位于真空腔32內部的二次電子檢測器38來收集。通常，二次電子檢測器38包括將收集的二次電子35轉換成閃光的磷光體或閃爍體、以及將這些閃光轉換為放大的電信號的光電培增管。二次電子檢測器38被正偏置以吸引二次電子35。

從二次電子檢測器38輸出的經放大的電信號由圖像顯示控制單元40轉換為視頻信號，該視頻信號被提供給視頻顯示單元42用于顯示為樣品36上的視場的二次電子圖像。二次電子圖像包含由初級電子束25與樣品36的表面的相互作用而促使的二次電子發(fā)射的二維強度分布或圖。顯示在視頻顯示單元42上的二次電子圖像中的個體像素的強度取決于來自樣品36上相對應位置的到達二次電子檢測器38的二次電子35的數(shù)量。替代地，來自樣品36的二次電子圖像可以在顯示在視頻顯示單元42上之前被數(shù)字化為離散的像素，并以數(shù)字格式保存在控制器64的儲存器70中。從樣品36上的任何點發(fā)射的二次電子35的數(shù)量取決于被暴露于初級電子束25和樣品的形貌的材料的類型。

初級電子束25的行進路徑穿過sem納米探針10的柱33中的掃描線圈14、16、18、20。掃描線圈14、16、18、20協(xié)作以在x軸和y軸上偏轉初級電子束25，以使得在掃描線圈14、16、18、20的下游初級電子束25以預設圖案相對于樣品36上的表面區(qū)域進行掃描。電子束控制單元44被配置為通過具有施加的激勵電壓的掃描線圈14、16、18、20來監(jiān)測和控制初級電子束25的偏轉。為此，電子束控制單元44被配置為通過使能初級電子束25的光柵掃描、初級電子束25的向量掃描、束停留或掃描定時以及束消隱來生成預設圖案。

sem納米探針10包括用于控制和管理初級電子束25以及樣品臺22的操作、二次電子成像和電氣探測的各個控制模塊。對于光柵掃描，可以從電子束控制單元44中的掃描信號發(fā)生器電路46向掃描線圈14、16、18、20提供具有與最終放大率相對應的幅度的二維掃描信號。電子束控制單元44的光柵控制模塊48被配置為向掃描信號發(fā)生器電路46指示光柵組的起始角、掃描速率(或停留和步進率)、光柵掃描線的初始和終止位置、連續(xù)光柵掃描線之間的間隔和光柵盒的高度。電子束控制單元44的向量控制模塊50被配置為向掃描信號發(fā)生器電路46指示初級電子束25的向量掃描線的向量起始點、向量方向、向量終點和掃描速率。

電子束控制單元44的束消隱控制模塊52被配置為設置當以光柵掃描或向量掃描而跨樣本36移動時初級電子束25的消隱的開始位置和停止位置。束消隱控制模塊52可以向一組偏轉板53、55施加電壓，以將初級電子束25橫向偏轉到柱33中的下游孔徑光闌57上，從而消隱電子束25，以使得初級電子不入射到樣品36上。通過從偏轉板53、55去除電壓來恢復初級電子束25，以使得再次允許初級電子束25通過孔徑光闌57中的開口而行進到樣品38。當操作束消隱控制模塊52以消隱初級電子束25時，來自樣品36的二次電子發(fā)射停止，因為初級電子束25被阻止行進到樣品36。

在光柵掃描模式下，將初級電子束25跨樣品36的移動分成被稱為掃描線的水平條序列。通過使電子束控制單元44中的掃描信號發(fā)生器電路46操作掃描線圈14、16、18、20以從起點到終點沿著平行于一個軸的線性路徑以固定增量(或作為連續(xù)掃描)偏轉初級電子束25來實施每個掃描線。允許初級電子束25在起點與終點之間的每個中間點處停留固定的停留時間。在每條掃描線的終點處，初級電子束25的位置沿著與第一軸正交的第二軸遞增地前進。初級電子束25可以返回到第一軸的起點以開始下一連續(xù)掃描線，或者初級電子束25可以在相反方向上從終點被偏轉返回起點。該過程繼續(xù)，直到在樣品36上已經追跡了所有光柵掃描線并且初級電子束25已經在每條掃描線中的所有點處停留為止。

sem納米探針10的圖像顯示控制單元40管理視頻顯示單元42的操作。在視頻顯示單元42上周期性地刷新二次電子圖像94(圖8)。圖像顯示控制單元40使顯示在視頻顯示單元42上或存儲在顯示緩沖器54中并周期性地轉發(fā)到視頻顯示單元42的二次電子圖像94與由電子束控制單元44和掃描線圈14、16、18、20致使的初級電子束25的偏轉密切同步。因此，視頻顯示單元42上得到的二次電子圖像94是從樣品36上的掃描區(qū)域發(fā)射的并且與其密切相連的二次電子35的強度的分布圖。

圖像顯示控制單元40具有在視頻顯示單元42上的二次電子圖像94上疊加cad布局并且捕獲這種操作者定義的信息以用于由電子束控制單元44控制電子束的能力。圖像顯示控制單元40包括用于sem放大的補償控制，以縮放電子束視場的圖像以及縮放掩模、區(qū)域或cad布局。使用二次電子圖像94，納米探針24、26、28、30由機動化微操縱器56、58、60、62操控以將納米探針24、26、28、30的尖端定位成與樣品36上的導電特征直接接觸。在該定位過程期間，使用二次電子圖像94來監(jiān)測樣品36上的接觸點的位置及可任選地探針24、26、28、30的實時位置。當適當?shù)囟ㄎ涣颂结?4、26、28、30的尖端時，將電測試信號從探針24、26、28引導到樣品36上的導電特征。如本領域技術人員將意識到的，根據(jù)電氣測試測量的類型，與sem納米探針10相關聯(lián)的探針24、26、28、30的確切數(shù)量可以不同于圖6中所示的代表性數(shù)量，并且其范圍可以從一(1)個到八(8)個、或甚至多于八個。

sem納米探針10的操作由與樣品臺控制器34、圖像顯示控制單元40和電子束控制單元44電耦合的控制器64協(xié)調和控制?？刂破?4包括處理器66以及與處理器66耦合的存儲器68。處理器66可以表示一個或多個個體處理器(例如，微處理器)，并且存儲器68可以表示包括控制器64的主儲存器的隨機存取存儲器(ram)設備，以及任何補充級別的存儲器，例如高速緩沖存儲器、非易失性或備份存儲器(例如，可編程存儲器或閃存)、只讀存儲器等。此外，可以認為存儲器68包括物理上位于控制器64中其它位置的存儲器設備(例如，處理器66中的任何高速緩沖存儲器)，以及用作虛擬存儲器的任何儲存器容量(例如，存儲在大容量儲存設備70上)。大容量儲存設備70可以包含高速緩沖存儲器或其它數(shù)據(jù)儲存器，其可以包括一個或多個數(shù)據(jù)庫72。數(shù)據(jù)庫72可以例如包含用于實踐本發(fā)明的實施例的cad導航數(shù)據(jù)和cad布局數(shù)據(jù)。

控制器64通常還接收用于外部通信信息的多個輸入和輸出。為了與用戶或操作者相接口，控制器64通常包括圖形用戶界面74，其具有一個或多個輸入設備(例如，鍵盤、鼠標、追跡球、操縱桿、觸摸板、輔助鍵盤、觸控筆和/或麥克風等)、以及顯示器(例如，crt監(jiān)視器、lcd顯示面板)和/或揚聲器等、或其它類型的輸出設備(例如，打印機)。到控制器64的接口還可以通過直接或遠程連接到控制器64的外部終端，或通過經由網(wǎng)絡76、調制解調器或其它類型的識別的通信設備與控制器64進行通信的另一計算機?？刂破?4通過網(wǎng)絡接口78在網(wǎng)絡76上進行通信。

控制器64在操作系統(tǒng)80的控制下進行操作，并執(zhí)行或以其它方式依賴于各個計算機軟件應用、組件、程序、對象、模塊、數(shù)據(jù)結構等。一般來說，被執(zhí)行以實施本發(fā)明實施例的例程，無論是作為操作系統(tǒng)的一部分還是特定應用、組件、程序、對象、模塊或指令序列而實施的，在本文中將被稱為“計算機程序代碼”或簡稱為“程序代碼”。計算機程序代碼通常包括一個或多個指令，其在各個時間駐留在計算機中的各個存儲器和儲存設備中，并且當被計算機中的一個或多個處理器讀取和執(zhí)行時使得該計算機執(zhí)行必要的步驟以執(zhí)行具體化本發(fā)明的各個方面的步驟或要素。

sem納米探針10可以向用戶提供利用用于測試器件的各個區(qū)域的各個實施例的指令和設置來對控制器64進行編程的能力。例如，用戶可以經由用戶接口74來提供用于選擇納米探針的接觸目標的指令。替代地，可以遠程接收用于選擇目標和選擇測試協(xié)議的指令，例如從通過網(wǎng)絡76可操作地耦合到控制器64的另一臺計算機來接收該指令。

圖7是示出多個納米探針尖端24、26、28和30接觸器件36上的各個目標的簡圖。器件結構82可以是例如場效應晶體管或包含若干場效應晶體管的存儲器單元等。探針24、26、28、30的尖端被設置為與端子或接觸目標84、86、88、90接觸，用于電氣表征受測試的器件(dut)的器件結構82。圖8示出了器件36的感興趣區(qū)域roi的sem圖像，示出了一些接觸點和一些納米探針尖端。同樣示于圖8中的是可以由用戶使用的光標100，如下面將更詳細地描述的。為了清楚起見，在圖8中未示出疊加與roi相對應的cad設計圖像的能力。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，數(shù)據(jù)庫148可以由處理器66經由網(wǎng)絡76來詢問。替代地，來自數(shù)據(jù)庫的適當數(shù)據(jù)被發(fā)送到存儲器68或下載到存儲器68上。數(shù)據(jù)庫148中的數(shù)據(jù)可以采取cad設計數(shù)據(jù)、網(wǎng)表或兩者的形式。相反，cad設計數(shù)據(jù)和網(wǎng)表可以存儲在可以獨立地連接到網(wǎng)絡76的兩個不同的數(shù)據(jù)庫上。cad設計數(shù)據(jù)描述了集成電路上各層的幾何形狀，而網(wǎng)表描述了電子設計的連接性，即，單個網(wǎng)表是應當電連接在一起以使電路工作的所有組件端子的列表。因此，盡管cad設計數(shù)據(jù)提供了可以與sem圖像進行比較并且與sem圖像配準/對準的可視圖像，但網(wǎng)表提供了與sem圖像中所示的各個元件相關的電連接性數(shù)據(jù)。因此，例如，網(wǎng)表可以指示是否以及何時應當將接觸部84電連接到接觸部86。這種信息不是由cad設計數(shù)據(jù)或sem圖像直接提供的。對這種連接性的知曉有助于確定哪些接觸目標適合于執(zhí)行哪些測試。例如，如果網(wǎng)表指示接觸部84和86應當電連接(這對于sem是不可見的，因為連接可能在器件的較低的、被遮蔽的層中)，則一個納米探針可以向接觸部84施加電勢，而另一個納米探針可以用于檢查接觸部86上的電勢，以驗證它們確實是電連接的。

根據(jù)另一實施例，sem用于生成電壓對比圖像，并且電壓對比圖像用于識別目標。具體而言，根據(jù)該實施例，將電勢施加到晶圓。例如，可以使用晶圓支架將電勢施加到晶圓，其中，晶圓支架包括將電勢施加到晶圓的電極。根據(jù)另一個示例，一個或多個納米探針尖端可以接觸晶圓內的導電元件并施加電勢。然后使用sem柱以使電子束對roi進行掃描并收集從roi發(fā)出的二次電子。來自處于所施加的電勢的區(qū)域的二次電子的量將不同于來自與該電勢絕緣的那些區(qū)域的二次電子的量。因此，從二次電子生成電壓對比圖像，其中，處于施加電勢的區(qū)域以不同于與該電勢絕緣的區(qū)域的強度出現(xiàn)。然后可以使用電壓對比圖像來識別納米探針尖端的目標。根據(jù)另一實施例，電壓對比圖像可以疊加在sem形貌圖像上或cad圖像上以更好地識別適當?shù)哪繕?。另外，網(wǎng)表也可以與電壓對比圖像結合使用以識別適當?shù)哪繕恕?/p>

根據(jù)一個實施例，通過處理器66來實現(xiàn)自動目標獲取。根據(jù)一個示例，處理器執(zhí)行過程，其中，處理器操作sem以生成roi的sem圖像。然后，處理器將sem圖像與cad設計數(shù)據(jù)進行比較，以識別roi相對于dut的其余部分的位置。一旦處理器識別出roi位置，它就識別roi內的元件，例如，接觸部84和86以及線92。然后，處理器詢問網(wǎng)表以確定roi內的哪些元件應被納米探針接觸以執(zhí)行電氣測試。一旦處理器確定應當接觸哪些元件，處理器就將納米探針指定給每個元件。順便提及，也可以通過用戶操作光標100并點擊不同的元件和探測器來對納米探針執(zhí)行指定。一旦將納米探針指定給其各自的元件，處理器66就計算每個納米探針的運動向量并進行檢查以確保根據(jù)運動向量的運動不會導致納米探針的碰撞。當未檢測到碰撞時，處理器66向每個納米探針發(fā)出運動向量以使其尖端移向所指定的元件。上述步驟中的每一個都可以自動地、半自動地(即，利用來自用戶的一些輸入)或手動地執(zhí)行。

根據(jù)另外的實施例，一旦處理器獲得roi的cad設計數(shù)據(jù)，處理器就根據(jù)由cad設計數(shù)據(jù)指示的設計從參數(shù)測試庫中選擇參數(shù)測試。例如，處理器66可以根據(jù)cad設計數(shù)據(jù)是否指示roi包括sram、二極管、存儲器單元等來選擇不同的參數(shù)測試。另外，根據(jù)cad設計數(shù)據(jù)，處理器可以選擇多個納米探針以在參數(shù)測試中使用。替代地，根據(jù)從網(wǎng)表接收的信息來選擇測試。

如前所述，可能存在需要將樣品轉移到另一個設備以進一步研究樣品內的特定元件或準備樣品以用于進一步研究的時候。然而，在當前技術中，元件是納米尺寸的，并且即使使用最先進的粒子顯微鏡也非常難以找到。因此，根據(jù)一個實施例，當sem獲取感興趣的目標并且確定可能需要進一步研究樣本時，處理器遵循以下過程。處理器確定roi內的安全區(qū)域?？梢酝ㄟ^用戶例如使用光標100指示位置、或者通過處理器自動地、半自動地或結合cad設計數(shù)據(jù)的詢問而執(zhí)行確定來進行安全區(qū)域的確定。安全位置被定義為不是電路的一部分的位置。例如，其可以是絕緣區(qū)域，例如圖8中所示的區(qū)域105。然后，處理器將運動向量發(fā)送到納米探針之一以向安全區(qū)域移動。一旦納米探針到達安全區(qū)域，處理器就向納米探針發(fā)出指令以在相同區(qū)域中劃出標記。為此，根據(jù)一個實施例，一個納米探針裝配有專業(yè)尖端，例如由例如金剛石或碳化硅(sic)制成的硬化尖端，并且其是用于刮劃樣品的唯一納米探針。因此，例如，裝置10可以包括具有導電尖端(例如，由鎢制成)的若干納米探針，同時還包括具有硬化尖端的一個或多個納米探針，其可以由絕緣體制成并且不用于參數(shù)測試。替代地，導電尖端納米探針之一可以用于刮劃，盡管由于尖端的鈍化或彎曲其可能需要更早的更換。然后，刮劃標記可以由其它粒子或光學顯微鏡使用以容易地找到和識別roi和/或roi內的目標。

根據(jù)上述過程，本發(fā)明的實施例可以包括一種用于研究樣品的方法，其包括：對樣品內的感興趣區(qū)域進行成像，識別用于標記roi的安全位置，使用納米探針在安全位置中劃出標記，以及將樣品轉移到另一個站(例如，受迫離子束)，以及通過使用顯微鏡(例如，光學或粒子束顯微鏡)搜索劃痕來在下一個站處獲取roi。

dut的探測可以包括使用硬化的探針來標記另外的感興趣區(qū)域的步驟。根據(jù)該實施例，掃描電子顯微鏡(sem)和納米探針的組合用于通過實施以下步驟來探測dut：獲得dut中的感興趣區(qū)域(roi)的sem圖像；獲得roi的cad設計圖像；將cad設計圖像與sem圖像進行配準以識別接觸目標；獲得對應于接觸目標的電氣設計，并使用該電氣設計來確定應當選擇哪個接觸目標作為測試目標；對納米探針導航以將納米探針著落在每個測試目標上并且形成納米探針與各自測試目標之間的電氣接觸；以及使用具有硬化尖端的納米探針在需要進一步研究的任何roi上做出標記。電氣設計可以是網(wǎng)表的形式。

根據(jù)另一實施例，執(zhí)行以下方法以克服系統(tǒng)中的自然漂移，例如由于熱變化導致的樣品或系統(tǒng)組件的漂移。在一個示例中，一旦確定了要執(zhí)行的測試類型，則確定執(zhí)行整個測試所需的時間段。然后將該時間段與閾值時段進行比較。閾值時段可以根據(jù)預期或潛在漂移時間來計算。例如，根據(jù)樣品的材料，可以確定在五秒內漂移就可以大到足以使得與接觸元件接觸的尖端變形或使尖端滑離接觸元件。因此，可以將閾值時段設置為四或五秒。如果確定測試時段大于漂移時段，則將測試分為若干子測試，每個子測試需要總測試時段的一個子時段。例如，如果確定整個測試將花費30秒來完成，則可以將測試分為六個子測試，每個子測試需要五秒來完成。然后在每個子測試之間，將尖端從它們的接觸元件升起，對roi成像，如果檢測到漂移則校正納米探針與它們各自的著落目標的對準，并且將尖端重新著落在它們各自的接觸元件上用于下一個子測試。

在上述方法中，可能每個子測試需要不同數(shù)量的納米探針，因為每個子測試可能測試roi內的不同元件。在這種情況下，對于每個子測試，該方法繼續(xù)識別參與這種子測試的接觸元件的數(shù)量。然后，該方法繼續(xù)向那些接觸元件指定納米探針。然后，對于每個子測試，僅將納米探針的子集著落在指定的元件上，按照該特定子測試所需要的。在每個子測試結束時，將著落的納米探針提離接觸元件，并將下一子集著落在下一組接觸元件上以執(zhí)行下一子測試。

本發(fā)明的另一實施例有助于通過事先知曉納米探針的接觸元件的預期幾何布置來縮短目標獲取的時間。例如，相對于圖7的圖示，設計結構82可以在整個樣品中重復許多次。它也可以在相同或相似芯片設計的其它樣品中重復。因此，根據(jù)該實施例，將設計與接觸元件的相關聯(lián)的幾何形狀和用于所指定的納米探針的運動向量一起存儲在存儲器設備(例如，儲存器70或數(shù)據(jù)庫148)中。例如，元件82的圖像可以與模擬出現(xiàn)在管芯上的數(shù)量6的幾何形狀以及相關聯(lián)的運動向量(每個具有其指定的納米探針)一起存儲。然后，當在sem的視場中識別特定形狀時，可以立即識別出該圖案，并且將運動向量發(fā)送到所指定的納米探針。

另一方面，圖9示出了特別適于測試重復圖案布置的另一實施例。在圖9中，納米探針包括微操縱器，例如操縱器56。探針臂51在一端附接到操縱器56，使得操縱器可以根據(jù)運動向量而移動臂51。探針頭59附接在臂51的另一端，并且在本文中有時被稱為納米探針卡。探針頭59具有固定地附接到探針頭59的多個探針尖端61。探針尖端61以單個特定取向附接到探針頭59，例如以對應于接觸元件的特定幾何形狀。在圖9的示例中，四個探針尖端61以與dut36的接觸元件81的布置相對應的固定取向附接到探針頭59。由于探針尖端61以一個單個取向固定地附接到探針頭59，該特定探針頭可以僅用于利用接觸元件81的測試。然而，要注意的是，如果需要，系統(tǒng)中的其它標準納米探針可以用于接觸其它接觸元件。然而，對于具有被布置為元件81的接觸元件的任何設備，可以使用該特定的探針頭。這個布置具有能夠使用單個致動器56使四個納米探針同時著落的優(yōu)點。

在圖9的實施例中，提供了四個單獨的引線83，每個探針尖端61一個。以此方式，每個探針尖端可以分別向其接觸元件傳送不同的電流或信號。當然，如果以相同的電流或測試信號激勵所有接觸點，則可以使用一個引線83向四個尖端61傳送功率。

同樣在圖9中示出的是提供了替換探針頭59'。圖9中可見，在探針頭上提供了快速拆卸耦合器(coupler)98。在52上提供了相對應的拆卸耦合器，但在圖9的圖示中不可見。提供拆卸耦合器實現(xiàn)了對探針頭的更換以用于測試不同的目標或運行不同的測試。

如在該示例中所示，替換探針頭59'具有被設計為接觸下部四個接觸元件81中的兩個接觸元件的兩個探針尖端以及被定向為著落在接觸元件81'上的兩個探針尖端61'。因此，根據(jù)一個實施例，探針頭可以從臂51移除并可以與其它探針頭互換。此外，根據(jù)一個實施例，每個dut具有為在該特定dut上發(fā)現(xiàn)的測試元件專門制造的一組探針頭59。因此，當選擇dut用于測試時，確定指定給特定dut的探針頭集合并且該探針頭集合被安裝在相應的探針臂上。

根據(jù)另一實施例，同樣在圖9中示出，在探針頭的頂部表面上提供了對準目標。這僅在探針頭59'上示出，但可以在任何探針頭上提供。對準目標被配置為通過sem或其它粒子顯微鏡可見。這可以使用不同的形貌或材料來完成。例如，探針頭59可以由陶瓷材料制成，而目標93可以是沉積或嵌入的導體，例如金。當操縱器56移動臂以使探針尖端對準而著落到其目標上時，sem可以用于對探針頭成像并使用對準目標來確保所有探針尖端將確實著落在其接觸元件上。

在上述實施例中，在探針尖端著落在它們各自的目標上之后，控制器將測試信號發(fā)送到每個探測器。測試信號可以是簡單的正、負或地電勢，或者實際上可以是變化的模擬或數(shù)字信號，或這些的組合。在將這些信號發(fā)送到探針尖端時，電路中具有到任何探針尖端處的測試信號的導電路徑的區(qū)域和元件將承擔該電勢。可以說元件或區(qū)域處于測試信號電勢。在該時間期間，操作sem柱以使電子束對roi進行掃描并收集從roi發(fā)出的二次電子。二次電子與roi內的每個區(qū)域或元件的電勢相互關聯(lián)，并且可以用于生成探針電壓對比圖像。該探針電壓對比圖像可以與在尖端著落在目標上之前所生成的電壓對比圖像進行比較，從而研究電路中的互連缺陷。

本文所使用的術語僅是為了描述特定實施例，而并非旨在限制本發(fā)明。如本文所使用的，除非上下文另有明確說明，否則單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”也旨在包括復數(shù)形式。還應當理解，當在本說明書中使用時，術語“包括”和/或“包含”指定所述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除存在或另有一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其組合。此外，就具體實施方式或權利要求中使用術語“包括”、“具有”、“具備”、“有”或其變型而言，這些術語旨在以類似于術語“包括”的方式是包括性的。還應當理解，本發(fā)明的實施例的特征在附圖中不一定按比例示出。

針對所公開的過程描述的步驟可以是手動的、部分自動化的或基本上自動化的。例如，手動步驟可以基本上依賴于用戶輸入。過程的部分自動化實施例可以自動執(zhí)行過程的動作和/或決策的子集，同時依賴于針對動作/決策的剩余部分的用戶輸入。部分自動化實施例的自動化方面可以包括過程啟動、過程執(zhí)行、過程監(jiān)測和/或調整(例如，時間、功率、速度、力等)、過程終止、和/或過程錯誤等。過程的基本上自動化的實施例可以基本上依賴于自動化機器人和/或其它機械或裝置、和/或基本上自動化的計算硬件和/或軟件，以使得例如在過程期間對探針的選擇可以在基本上沒有用戶輸入的情況下執(zhí)行。其中自動化程度可以基本上與在特定方法或方法組件或其特定裝置或功能期間所需或采用的用戶輸入的量成反比的規(guī)約也適用于該方法的其它方面，并且適用于在本公開內容的范圍內的其它方法和裝置的方面。

以下權利要求中的所有模塊或步驟加功能元件的相對應的結構、材料、動作和等效形式都旨在包括用于與具體要求保護的其它要求保護的元件相結合來執(zhí)行功能的任何結構、材料或動作。已經出于說明和描述的目的給出了對本發(fā)明的描述，但是其并非旨在是窮舉性的或者以所公開的形式限制本發(fā)明。在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，許多修改和變型對于本領域技術人員將是顯而易見的。選擇和描述實施例是為了最好地解釋本發(fā)明的原理和實際應用，并且使得本領域技術人員能夠理解具有各種修改的各個實施例的本發(fā)明適于預期的特定用途。