芯片漏电分析方法

芯片漏电分析方法emmi，obirch介绍

对於故障分析而言，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。主要侦测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然後与P端的空穴（或N端的电子）做 EHP Recombination。

检测到亮点之情况：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。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陷。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陷，缺陷处温度将无法迅速通过金属线传导散开，这将导致缺陷处温度累计升高，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，定位缺陷位置。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。