[发明专利]激光诱导阻抗变化测试方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及失效分析技术领域，特别是涉及激光诱导阻抗变化测试方法和 激光诱导阻抗变化测试系统。

背景技术

在失效分析中，常采用激光诱导阻抗变化测试进行失效定位，如图1所示， 现有的激光光束诱导阻抗变化测试系统为：将集成电路10固定在连接器12上， 夹具16用来固定和夹持集成电路10，激光器18输出的激光通过扫描显微镜20 聚焦在集成电路10上，电脑24控制扫描显微镜20在集成电路10上扫描，电 压源26和集成电路10连接，电流计28用来监测集成电路10在激光作用下电 流的变化，并将电流信号传输到电脑24，电源30通过电路插槽14与集成电路 10电连接，用来为集成电路10提供可选的“核电压”和“工作电压”，之后可 在电脑24上形成一幅关于集成电路10的感应电流的图像，并显示在显示器32 上。

基于传统的测试系统，激光诱导阻抗变化测试原理为：在被测样品(集成 电路10)上施加恒定的电压，被测样品中会产生恒定的电流；当激光光束在被 测样品表面逐点扫描时，激光光束的部分能量将转化为热能，使被测样品的温 度升高，材料的电阻发生变化。若被测样品中存在有缺陷，由于缺陷区域和正 常区域的材料特性不同，热传导性不同，引起缺陷区域的温度升高，电阻增大， 将导致被测样品中的电流发生变化。

然而，在实际测试中，基于传统测试系统和方法，测试结果经常会受到背 景噪声、电源的参数漂移、电磁干扰和激光参数不稳定等消极因素的影响，导 致测试结果不准确。

发明内容

基于此，本发明提供一种激光诱导阻抗变化测试方法和系统，能够消除背 景噪声、电源的参数漂移、电磁干扰和激光参数不稳定等消极因素会对测试结 果的干扰，提高测试可信度。

本发明一方面提供激光诱导阻抗变化测试方法，包括：

将激光器输出的激光转换为特定频率的调制光信号；

按照设定的扫描路径将所述调制光信号聚焦到测试样品的表面；

对所述测试样品在所述调制光信号作用下产生的电流信号进行处理，使其 中频率为所述特定频率的电流分量得以放大，同时其它频率的信号分量受到抑 制；

根据所述扫描路径以及处理后的电流信号，得到测试样品表面与电流变化 对应关系的测试结果。

优选的，将激光器输出的激光转换为特定频率的调制光信号，包括：将激 光器输出的激光输入斩波器，通过斩波器调制所述激光的时间特性，将连续的 激光转换为频率为f₀的光学方波信号。

优选的，按照设定的扫描路径将所述调制光信号聚焦到测试样品的表面， 包括：

控制扫描显微镜按照设定的扫描路径将所述调制光信号聚焦到测试样品的 表面；以及，矫正扫描显微镜镜头的像差，使聚焦到测试样品表面的光斑直径 小于3μm。

优选的，对所述测试样品在所述调制光信号作用下产生的电流信号进行处 理，包括：将所述测试样品在所述调制光信号作用下产生的电流信号通过锁相 放大器进行处理，所述锁相放大器的参考信号频率设为所述特定频率。

优选的，得到测试样品表面与电流变化对应关系的测试结果，包括：

得到与所述测试样品的表面形貌相对应的电流变量图，根据所述电流变量 图得出激光诱导阻抗变化的测试结果。

优选的，包括：激光器、斩波器、扫描显微镜、锁相放大器以及数据处理 设备；

斩波器将激光器输出的激光转换为特定频率的调制光信号；数据处理设备 控制扫描显微镜按照设定的扫描路径将所述调制光信号聚焦到测试样品的表 面；锁相放大器对测试样品在激光作用下产生的电流信号进行处理，使其中频 率为所述特定频率的电流分量得以放大，同时其它频率的信号分量受到抑制； 所述数据处理设备获取处理后的电流信号，根据所述扫描路径与处理后的电流 信号，得到测试样品表面与电流变化对应关系的测试结果。

优选的，还包括夹具，夹具固定并电连接测试样品，测试样品在激光作用 下产生的电流信号通过所述夹具传输到锁相放大器。

优选的，还包括内核电源，电压源，以及电流计；

内核电源用于为测试样品提供测试时的内核电压；电压源用于为测试样品 提供测试时的偏置电压；电流计用于测试测试样品在激光作用下产生的电流信 号。