ナノプローブ電気測定技術
ICの先進プロセスがナノノードに向けて継続的に微細化されるにつれて、トランジスタの密度が大幅に向上し、極小スケールでの電気的故障位置の正確な特定が、高度な故障解析とプロセス検証の核心的な課題となっています。ナノプローブ電気測定技術(Nano-Probing)高空間分解能の原子間力顕微鏡（AFM）を基に、多針ナノ電気プローブシステムを組み合わせ、ナノスケールで単一トランジスタの電気測定と故障位置特定を行う非破壊分析技術を通じて：
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タッピングモード：高解像度の表面形状を取得する
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接触モード（Contact Mode）：精密な電気測定を行う
電子ビームによって引き起こされる可能性のある電荷蓄積や測定のずれの問題を回避することは、先進的なロジックプロセスと高性能メモリ分析において重要なツールです。
AFMベースのナノプロービングは、高解像度の形状イメージング、ピコ電流分析、SCMドーピング解釈能力を組み合わせて、ナノスケールで個々のトランジスタの故障ポイントを正確に特定し、先進的なプロセスと高密度ICに高い信頼性の電気診断ソリューションを提供します。
MA-tek完全なナノ電気分析統合能力を備えたAFMベースのナノプロービングは、C-AFM、OBIRCH、PEM-CCD / InGaAs、Thermal EMMI、I-V / C-V 電気特性測定、FIBとTEMの試料分析、一貫した故障位置特定と物理分析のプロセスを形成する。
技術のクロスバリデーションと専門的な解釈経験を通じて、位置特定の時間を大幅に短縮し、根本原因の特定成功率を向上させることができます。
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非破壊ナノ電気測定ソリューション
AFMベースのナノプロービングは、以下の重要な利点を備えています：
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高空間分解能（横方向約10nm）
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電子ビーム干渉なし
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タッピング / コンタクト 双モード統合
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ピコ電流 高感度分析
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SCMの二次元ドーピング判読能力
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単一トランジスタの測定に適用
先進プロセスにおいて、この電子ビーム干渉のない非破壊測定方式は、後続のFIB、TEM、または物理的故障分析において非常に価値があります。
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10nmプロセスノードに適用されるナノ電気分析
AFMベースのナノプロービング技術の能力には：
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10ナノプロセスノードをサポート
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八組ナノプローブ
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タングステンプローブの曲率半径 15–35 nm
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低接触抵抗 < 30 Ω
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超低位置偏移率約 1 nm
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200マイクロメートル範囲内での精密な位置決め
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窒素（N₂）キャビティ装置はサンプルの酸化を防ぎます
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透過Tapping Mode AFMサンプル表面をスキャンし、明確なナノスケールのトポグラフィーを構築し、ターゲットデバイスの位置を正確に特定します。コンタクトモードでは、タングステン製のナノプローブがターゲットトランジスタに接触し、単点電気測定を行います。測定プロセスでは電子ビームを必要としないため、電荷蓄積効果、電気特性のドリフト、デバイスの誤判定を回避できます。高感度と組み合わせて。pico-current（pA レベル）イメージングシステム微弱な漏れ電流や局所的な導通異常を明確に示すことができます。
在AFMベースのナノプロービング ナノ電気測定プロセス中、軽触モード（Tapping Mode）と接触モード（Contact Mode）は、それぞれ異なる補完的な機能を果たし、測定の精度とサンプルの完全性を確保するための核心技術です。
タッピングモード（Tapping Mode AFM）- 高解像度ナノ表面形状の構築
(a) 8組プローブの OM 画像（マルチプローブ配置）
(b) Tapping Mode AFM 高分解能トポグラフィー画像。ROI と対象部品の精密位置座標の設定に使用します
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プローブとサンプル間の摩擦損傷を低減する
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微細加工プロセスや脆弱な構造に適しています
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精密なROI（関心領域）位置決め基準を提供する
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横方向の解像度は約10nmに達する。
形態による位置合わせ後、システムは切り替えますContact Mode導電プローブをターゲットデバイスに安定的に接触させ、バイアスを加えて電気測定を行い、単点電流測定、I-V曲線スキャン、局所導通特性分析、抵抗異常診断を実行できる。測定プロセスでは電子ビーム（e-beam）を使用しないため、電荷の蓄積や電気的オフセットの問題を回避でき、測定結果はデバイスの元の特性により近づく。システムは力フィードバック制御機構（Force Feedback Control）を備えており、プローブの接触力を精密に調整し、安定した導通と構造保護の間で最適なバランスを得ることができる。
(a) Pico-current 画像：pAレベルの感度で局所漏れ電流/導通異常位置と電流経路を表示
(b) SCM 画像：N/P領域のドーピング分布を構築し、ドーピング異常による故障メカニズムの判読を支援する
AFMベースのナノプロービング統合：
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Pico-current Imaging（pAレベルの電流検出、感度は5 pAに達する）
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Scanning Capacitance Microscopy（SCM）
Pico-current 画像は、極めて微小な漏れ電流や局所的な導通異常を可視化し、電流の経路を明確に示します。SCMは二次元のドーピング画像を作成し、N型とP型の領域を区別します。ドーピング分布の異常によって引き起こされる電気的な失敗に対して、重要な判断基準を提供します。
図｜ROI領域のマルチモーダル交差検証（OM → AFM → Pico-current）
(a) ROI 光学画像：迅速にターゲットエリアを特定する
(b) ROI AFM の形態：ナノスケールの構造と座標位置合わせを確立する
(c) ROI Pico-current：異常電流分布を直接表示し、単一のデバイス/局所的な欠陥位置を特定します。
AFMベースのナノプロービングは、200ミクロンの範囲内でターゲットデバイスを正確にロックオンし、特定のROIに対して実行できます。
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形状比較
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局所導通測定
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電流経路の再構築
