电压衬度像技术在IC失效分析中的应用

电压衬度像(PVC)技术是用于定位集成电路不可见缺陷的一种有效的失效分析方法,结合聚焦离子束(FIB)精准的微切割技术,可将PVC技术应用于长金属互连线的缺陷定位。主要介绍了PVC技术及其原理,概述了如何在SEM和FIB中应用其工作原理有效地定位IC缺陷位置,并就接触孔/通孔缺陷以及规则长金属导线的失效实例展开讨论和分析。

基于SEM电压衬度的缺陷定位方法研究

光发射显微分析、光致电阻变化技术两种电失效定位方法在精确定位缺陷上存在局限性,为此提出了基于SEM电压衬度的联用方法用于精确定位集成电路缺陷。首先根据电特性测试进行光发射显微分析或者光致电阻变化分析,结合电路原理和版图,提出失效区域的假设,再进行电压衬度像分析,通过衬度翻转可精确和快速确定缺陷位置,最后通过FIB或者TEM对缺陷进行表征。案例研究显示,有源电压衬度可定位双极型电路铝金属化开路失效,无源电压衬度定位CMOS电路多晶硅栅刻蚀异常引起的漏电流失效,结合形貌和材料分析得出缺陷形成机理和根本原因。

利用电压衬度象研究压敏电阻的可行性探讨

探讨了将扫描电子显微镜的电压衬度象用于ZnO压敏电阻的晶界现象、导电机理及其失效机理研究的可行性,从而提供了一种新的分析手段.

扫描电镜电压衬度像和束感生电流像技术及其在失效分析中的应用研究

本文简要介绍了扫描电镜电压衬度像和束感生电流像（ＥＢＩＣ）技术的原理、发展、现状以及在半导体器件失效分析中的一些应用研究和典型案例。

电压衬度在CMOS集成电路失效分析中的应用

电压衬度(Voltage Contrast,VC)是CMOS集成电路失效分析的一种有效方法。电压衬度主要利用二次电子的发射效率与样品表面电势相关的原理。通过数据分析、电学测试等流程缩小搜索范围,再利用电压衬度原理进一步缩小范围,通过FIB精准定位缺陷并进行剖析,最终找到失效根源。作者探讨电压衬度原理,并通过具体案例,对电压衬度分析在扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)以及聚焦离子束(Focused Ion beam,FIB)的运用作了详细阐述。

扫描电镜电压衬度像方法在失效分析中的应用

阐述了利用扫描电子显微镜获取电压衬度像的机理,并对样品充电现象进行了解释.通过引用两例失效分析案例,描述了利用样品的充电现象确定元器件内部开路位置的方法.

电压衬度方法检测先进制程中极微小物理缺陷的研究

针对STI表面极微小氧化物残留缺陷,探索了应用电压衬度检测缺陷的方法,建立了缺陷监控指标,并据此评估了缺陷的改善方案。对缺陷检测方法进行了机理分析:通过调整电荷的积累与释放速率,增强缺陷的形貌衬度信号。根据实验结果,进一步推论了缺陷形成的机理,优化了化学机械研磨工艺条件并更新了研磨液种类,从而使缺陷问题得到解决。E-beam扫描提供的全新检测方法,弥补了亮场缺陷检测方法分辨率较低的局限,为工艺改善提供了在线数据指标,与良率测试结果相比,加快了先进制程产品的研发进度。

时序逻辑电路失效分析

利用液晶热点定位和电压衬度像等技术手段,准确定位了一时序逻辑电路的失效部位,结合电路原理分析以及芯片版图,详细解释了器件失效模式与失效现象的关系,并对其失效原因进行了实验验证。结果显示,电压衬度技术可以直观地显示逻辑电路内部某点的逻辑状态,在失效定位以及失效模式确认方面起重要作用;时序逻辑电路失效后存在电势竞争现象,本失效案例表明,当电路中某点出现"1"和"0"的电势竞争时,该点表现为"1"。

集成电路失效定位技术现状和发展趋势

集成电路(IC)失效分析包含了不同的分析流程,但所有的步骤都是以失效定位和故障隔离作为第一步工作。失效定位指的是不断地缩小半导体器件故障范围直至可以进行破坏性物理分析的过程。根据IC的结构特点和分析思路,将整个失效分析流程中失效定位分为封装级失效定位、器件级失效定位和物理分析失效定位。通过定位技术结合案例分析的形式,重点介绍了时域反射、X射线断层扫描、扫描声学分析、锁相红外成像、光发射分析、激光激发技术和电压衬度等关键的失效定位技术原理和方法。总结了不同失效定位技术的适用范围和面临的挑战。同时,也对未来失效分析技术发展趋势进行了展望。

基于栅氧化层损伤EEPROM的失效分析

随着超大规模集成(VLSI)电路的发展,芯片结构及工艺变得日益复杂,同时给失效分析工作带来了挑战。内嵌式存储器作为片上系统(SOC)内部模块的重要组成部分,其具有结构复杂、密度高等特点,常规的失效分析手段难以准确定位其失效模式和机理。介绍了红外发光显微镜(EMMI)、电压衬度(VC)、去层、聚焦离子束(FIB)的分析原理及组合失效分析技术。针对传统分析手段的不足及局限性,提出了采用一种选择性刻蚀方法对栅氧化层的微小缺陷进行定位与分析。研究结果表明,该方法对分析栅氧化层击穿等缺陷损伤具有明显的优势,可以减少分析时间并提高失效分析成功率。

电子束吸收电流表征方法在芯片失效分析中的应用

随着集成电路芯片关键尺寸和金属连线线宽越来越小,传统的失效点定位方法,如微光显微镜或光束诱导电阻变化等,由于分辨率的限制不能精确地定位故障点。电压衬度分析方法虽然在一些开路、短路失效分析中能快速地定位失效点,但是其局限于芯片同层分析。电子束吸收电流(EBAC)表征方法由于其定位精准且不局限于同层分析被越来越多地应用于先进制程芯片的失效分析。通过对开路、高阻和短路失效样品的分析,体现了EBAC方法在集成电路芯片失效分析中的独特优势,在涉及多层金属层的失效定位分析时,EBAC方法更加简便精确,可保证分析的成功率并缩短分析周期。

场发射扫描电镜在半导体中的若干应用

本文简要说明场发射扫描电镜(FESEW)的特点及其在半导体中的若干应用。

28 nm技术节点微小多晶硅桥连缺陷检测与改进方法的研究

针对28 nm技术节点产品上多晶硅微小桥连缺陷,应用电压衬度与光学检测系统,探索了缺陷检测方法的开发流程,建立了缺陷监控指标,并据此评估了缺陷的改善方案。对缺陷检测方法开发流程进行了创新:通过电压衬度系统进行精确扫描,检测出的微小桥连缺陷经电子束表面标记,被用于光学检测系统进行扫描条件开发,最终确定的光学扫描方法被用于缺陷监控与缺陷改善。根据实验结果,进一步推论了缺陷形成的机理,优化了光刻与干刻工艺条件,更换了全新类型的光阻材料,从而使缺陷问题得到解决。电子束扫描所提供的电压衬度像为扫描程式的开发提供了较高的分辨率,弥补了亮场缺陷检测方法分辨率较低的局限。缺陷在线监控指标的建立为在线工艺改善提供了在线数据指标,与良率测试结果相比,加快了先进制程产品的研发进度。