北京智能失效分析

案例分析： 背景: 器件检测后发现在VDD和ADIO引脚之间大约有2K的泄漏。 分析总结：在核实FAI参数界面的泄漏报告后，此器件通过使用几项分析技术确定原因和缺点状况。下面描述了三种测试技术。 InGaAs:在室温下检测到微小泄漏。获得的数据是热点而不是重组的。 FMI：用波长385纳米的紫外线光源。FAI参数界面提供失效点的完整图片。 SIFT：用1480纳米波长的光源扫描完整芯片，发现失效区域在芯片一角，定位在失效区域进一步扫描发现失效点。 结论：使用FMI, SIFT and Thermal IR明显的确认该部件有一个热的不稳定的短路点。基于FMI结果确定失效点位于表层下接近层金属。北京智能失效分析

针对元件的漏电失效模式，EMMI(微光显微镜）是必不可少的分析工具。器件在设计、生产制造过程中有绝缘缺点，或者经过外界静击穿穿，均会造成器件漏电失效。漏电失效模式的器件在通电状态下，内部形成流动电流，漏电位置的电子会发生迁移，形成电能向光能的转化，即电能以光能的方式释放，通过红外显微镜探测到这些释放出来的红外线，来定位件的漏电位置点。 微光显微镜是元器件分析过程中针对漏电失效模式，必不可少的分析工具。器件在设计、生产制造过程中有绝缘缺点，或者期间经过外界静击穿穿，均会造成器件漏电失效。漏电失效模式的器件在通电得状态下，内部形成流动电流，漏电位置的电子会发生迁移，形成电能向光能的转化，即电能以光能的方式释放，从而形成200nm~1700nm红外线。微光射显微镜主要利用红外线探测器，探测到这些释放出来的红外线，从而准确的定位件的漏电点。正规失效分析厂家直供

EMMI可搭配激光诱导 OBIRCH（光束诱导电阻变化） 光诱导电阻变化（OBIRCH）模式能快速准确的进行IC中元件的短路、布线和通孔互联中的空洞、金属中的硅沉积等缺点。其工作原理是利用激光束在恒定电压下的器件表面进行扫描，激光束部分能量转化为热能，如果金属互联线存在缺点，缺点处温度将无法迅速通过金属线传导散开，这将导致缺点处温度累计升高，并进一步引起金属线电阻以及电流变化，通过变化区域与激光束扫描位置的对应，定位缺点位置。OBIRCH模式具有高分辨能力，其测试精度可达nA级。 PEM（Photo Emission Microscope) 光束诱导电阻变化（OBIRCH）功能与光发射（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。

半导体器件和电路制造技术飞速发展，器件特征尺寸不断下降，而集成度不断上升。这两方面的变化都给失效缺点定位和失效机理的分析带来巨大的挑战。对于半导体失效分析(FA)而言，微光显微镜(Emission Microscope, EMMI)是一种相当有用且效率高的分析工具。微光显微镜其高灵敏度的侦测能力，可侦测到半导体组件中电子－电洞对再结合时所发射出来的光线，能侦测到的波长约在350nm ~ 1100nm 左右。 它可以***的应用于侦测IC 中各种组件缺点所产生的漏电流，如： Gate oxide defects / Leakage、Latch up、ESD failure、junction Leakage等。 苏州兰博斯特电子科技有限公司代理的美国FAI生产的EMMI配备了深度制冷CCD和InGaAs相机，而且可以扩展激光诱导和荧光微热处理，真正实现了漏电和短路的全检测，做到了一机多用。

FAI微光显微镜提供的另一项技术－Moire Thermal Analysis(温度波纹分析)，比其它技术具有较低的热分辨率，是用于背面热像分析的技术（而FMI和Liquid crystal不能达到）。 我们同样很自豪的为客户提供合理的产品解决方案，并不是基于现在在这个行业热门的东西来操作。我们所提供的解决方案旨在解决客户在日复一日，年复一年失效分析中碰到的难题。 FAI为所有类型的客户提供智能解决方案，从简单应用测试到完整的一套测试平台，如探针台，InGaAs探测器，激光诱导，荧光微热成像以及屏蔽黑匣子安装等。 FAI微光显微镜不但具备了漏电的基本检测，它也实现了各种短路的全检测，真正实现了一机多用，比较大限度的帮助客户实现了元件多种失效状态下的分析检测。正规失效分析货真价实

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对于元件的失效分析而言，微光显微镜(Emission Microscope, EMMI)是一种相当有用且效率极高的分析工具。它主要用于侦测IC内部所放出光子。在IC元件中，EHP(Electron Hole Pairs) Recombination会放出光子(Photon)。举例说明：在P-N 结加偏压，此时N阱的电子很容易扩散到P阱，而P的空穴也容易扩散至N然后与P端的空穴（或N端的电子）做 EHP Recombination。 会产生亮点的缺点 - 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。 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。北京智能失效分析

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