OBIRCH/PEM(EMS)による故障箇所特定
Fault Localization with Optical BIRCH/PEM(EMS)

半導体デバイスやFPDの故障解析では、故障発生状況の把握、外観観察および電気特性取得の後、故障メカニズムの推測を行います。次に故障箇所の特定を行い、表面または断面から観察や分析を行うことで、故障メカニズム解明の一助とすることができます。特に故障箇所の特定は重要であり、光ビーム加熱抵抗変動(OBIRCH)やエミッション顕微鏡(PEM(EMS))を活用しています。

原理

OBIRCH

OBIRCHは、レーザを2次元走査し、照射箇所の電流変動を可視化することで故障箇所を特定します。デバイスに定電圧を印加した状態で、電流が流れている経路上に赤外レーザを照射します。すると、レーザ によって局所的に温度上昇が生じ、温度上昇に応じて抵抗が変化します。その結果は電流の変化として検出されます。
 電流経路にボイドや欠陥などの異常があると、その部分の温度上昇・抵抗の温度係数は正常な箇所と異なるため、正常な箇所とは異なる電流変動として検出されます。

特徴

  • 300mmプローバによるウェーハ全面観察
  • 裏面も300mmウェーハを全面観察
  • その場でOBIRCHとPEM(EMS)を切り替え
  • OBIRCHは5kVまでの高電圧まで対応
  • PEM(EMS)用検出器 高分解能CCD/高感度InGaAs

OBIRCHの基本原理
OBIRCHの基本原理

OBIRCH装置内部
OBIRCH装置内部

事例

  • ボイドによるコンタクトの高抵抗箇所の特定
  • パターン形成異常によるショート箇所の特定
  • ESD破壊箇所の特定
  • 配線や酸化膜のTDDB破壊箇所の特定
  • 結晶欠陥によるリーク箇所の特定
  • TFT液晶パネルのリーク箇所の特定

OBIRCHで故障箇所を特定し、連続パターンやベタ膜、裏面からでも、マーク後に、再度 OBIRCHで観察し高精度で位置を特定する。TEM、SCMやAES、様々なツールで解析が可能。
故障箇所特定から物理解析までの流れ

関連情報

[更新日:2017/03/03]

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