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芯片OBIRCH-EMMI漏电分析

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最后更新: 2021-09-12 23:34
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详细说明
 失效定位在不破坏样品或者部分破坏样品的情况下,定位出失效问题的物理位置。通常使用的分析方法包括X-ray, Thermal, CSAM, EMMI, OBIRCH, TDR等。

一、EMMI是在失效分析定位里最为常见的分析手段。通过测量样品加偏压所释放出来的光子来定位故障点。这个方法可以非常灵敏的测出微量光子,通过和背景图片重叠可以显现漏电的具体位置。

应用范围:

侦测各种组件缺陷所产生的漏电等,闸极氧化层缺陷(Gate oxide defects)、静电放电破坏(ESD Failure)、在电路验证中产生闩锁效应(Latch Up)及漏电(Leakage)接面漏电(Junction Leakage)、顺向偏压(Forward Bias)及在饱和区域操作的晶体管,均可由EMMI定位,找热点(Hot Spot或找亮点)位置CMOS图像传感芯片及LED柔性液晶屏array区域的坏点或漏电区域的侦测LED类型的芯片晶体管横向电流分布不均漏电(Leakage)等等。

1.检测芯片封装打线和芯片内部线路短路。

2.晶体管和二极管的短路和漏电。

3.TFT LCD面板&PCB/PCBA的金属线路缺陷和短路。

4.PCB/PCBA上的部分失效元器件。

5.介电层(Oxide)漏电。

6.ESD闭锁效应。

7.3D封装(Stacked Die)失效点的深度预估。

8.芯片未开封的失效点的定位侦测(区分封装于Die)

9.低阻抗短路(<10ohm)的问题分析常用于分析一些未开盖的样品测试,以及大型PCB上的金属线路及元器件的失效定位,金属层遮挡OBIRCH及INGAAS无法侦测的漏电(Leakage)、短路等情况也会使用其进行分析。

侦测得到亮点之情况:

会产生亮点的缺陷 - 漏电结(Junction Leakage); 接触毛刺(Contact spiking); (热电子效应)Hot electrons;闩锁效应( Latch-Up);氧化层漏电( Gate oxide defects / Leakage(F-N current));多晶硅晶须(Poly-silicon filaments); 衬底损伤(Substrate damage); (物理损伤)Mechanical damage等。

原来就会有的亮点 - Saturated/ Active bipolar transistors; -Saturated MOS/Dynamic CMOS; Forward biased diodes/Reverse;biased diodes(break down) 等。

侦测不到亮点之情况:

不会出现亮点的故障 - 欧姆接触;金属互联短路;表面反型层;硅导电通路等。

亮点被遮蔽之情况 - Buried Junctions及Leakage sites under metal,这种情况可以采用backside模式,但是只能探测近红外波段的发光,且需要减薄及抛光处理。

失效分析交流-张工-WeChat  #

 

二、OBIRCH是先进制程里最有效的定位方法,通过用高度聚焦的激光扫描通过加电压芯片的表面,可以找到短路/开路的故障点。高度聚焦的激光会在聚焦的区域内造成局部温度上升。这样的温度变化会造成电阻的变化而导致外加电压或电流的变化。激光扫描的方法有两种激光波段1340nm和1064nm,可以适用于硅片和III-V族器件的正面和背面分析。

光束诱导电阻变化(OBIRCH)功能与微光显微镜(EMMI)常见集成在一个检测系统,合称PEM(Photo Emission Microscope),两者互为补充,能够很好的应对绝大多数失效模式。比如检测细微漏电,快速失效定位。

 

胜科纳米提供的微观成像分析服务包括:

微光显微(EMMI InGaAs)

激光失效定位(OBIRCH)

热成像显微仪(Thermal Microscopy)

开封(Decapsulation)

芯片线路修改(FIB Circuit Edit)

2维X光成像(2D X-Ray)

3维X光成像(3D X-Ray / CT)

导电式原子力显微镜(CAFM)

原子力探针(AFP)

半导体特征曲线(I-V Curve)

ESD(静电测试)

可靠性验证(Reliability Test)

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