金属芯片样品失效衬底分析图像光学显微镜

金属芯片样品失效衬底分析图像光学显微镜
失效分析——原子力显微镜工具
    原子力显微镜(AFM)工具对ESD失效分析有重大价值。AFM可以提供形貌、静电势和掺杂剖面分析。对于研究ESD事件之前和之后的形貌，AFM很有价值。形貌图可以提供MOSFET源极、漏极、栅极的ESD失效的详细分析。形貌图可以显示ESD失效之后器件的熔融区域。AFM的系统结构图。AFM的探针尖非常接近样品，从而感受形貌，静电势和电容耦合。探针针尖扫描目标区域的二维表面来提供该区域的可视图。
    EOS失效分析——热致电压变化工具    有一种ESD失效分析方法是热致电压变化(TIVA)。TIVA方法最初是由E℃ole和Jr提出。另一种方法，电流引起的电压改变(CIVA)也被提出。对于ESD分析TIVA方法有价值，因为它可以分析开路和短路状态。ESD缺陷可以是开路事件(如金属失效)或短路事件(如冶金结失效)。TIVA方法可以从正面和衬底进行分析；对于发生在半导体器件或互连线的ESD失效，这是有利的。ESD评估的另一个优点是无损。此外，它是一个全芯片方法；一些ESD失效发生在芯片外围，但也可能发生在内部。对于半导体芯片内部的失效，I／O PAD的终端测量是不能观察到失效的。
    在TIVA装置中，聚焦激光束扫描于互连金属图形上。施加一个直流(即恒流偏置)在半导体芯片样品上。恒定电流偏置和激光光束将导体局部加热。随着导体局部被加热，有开路缺陷的导体就会有潜在的热电势变化(即塞贝克效应)。如果是短路电路，电阻会发生变化。在这两种情况下，半导体芯片的电源需求是变化的但是也可被测量(在恒流模式下测量)。同时监测电源电压和扫描激光束的位置，可以定义和识别出一个图像。TIVA方法的一个优势是它针对“短路”和“开路”，并且强电压信号是可以衡量的。许多电路技术中的信号幅度一般是数十到数百毫伏，而在这种方法的电压信号更高。