用于微电路层析成像的 3000 像素过渡边传感器 X 射线谱仪设计
仪器与探测器
2022-12-16 v1
摘要
集成电路的特征尺寸随时间大幅缩小，制造后对这些复杂电路进行三维成像已愈发困难。这对于工艺开发、缺陷分析以及检测外源芯片中的异常结构等应用十分重要。在此，我们报道一种非破坏性台式方法，通过 X 射线层析成像解决此成像问题，我们独特地以结合扫描电子显微镜（SEM）与过渡边传感器（TES）X 射线谱仪的仪器实现该方案。我们的方法利用高度聚焦的 SEM 电子束，在置于被测样品之上的精心设计的靶层中产生微小 X 射线生成区。借助 TES 谱仪的高收集效率与分辨能力，我们可将靶层中生成的 X 射线从背景中分离，并追踪其穿过样品各感兴趣区域的路径，通过衰减函数提供沿 X 射线路径各类材料的信息。我们近期已在含 1 m 尺寸特征的简化测试样品上，利用 240 像素 Mo/Cu 双层 TES 原型仪器演示了该方法。目前，我们正在设计建造 3000 像素 Mo/Au 双层 TES 谱仪升级系统，预计通过增加探测器数量与速度，将成像速度提升最高达 60 倍。
引用
@article{arxiv.2212.07460,
title = {Design of a 3000-pixel transition-edge sensor x-ray spectrometer for microcircuit tomography},
author = {Paul Szypryt and Douglas A. Bennett and William J. Boone and Amber L. Dagel and Gabriella Dalton and W. Bertrand Doriese and Joseph W. Fowler and Edward J. Garboczi and Johnathon D. Gard and Gene C. Hilton and Jozsef Imrek and Edward S. Jimenez and Vincent Y. Kotsubo and Kurt Larson and Zachary H. Levine and John A. B. Mates and Daniel McArthur and Kelsey M. Morgan and Nathan Nakamura and Galen C. O'Neil and Nathan J. Ortiz and Christine G. Pappas and Carl D. Reintsema and Daniel R. Schmidt and Daniel S. Swetz and Kyle R. Thompson and Joel N. Ullom and Christopher Walker and Joel C. Weber and Abigail L. Wessels and Jason W. Wheeler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.07460},
year = {2022}
}
备注
5 pages, 3 figures, published in IEEE Transactions on Applied Superconductivity