技术原理EBIRCH 的全名为 Electron Beam Induced Resistance Change,其必须在 SEM 腔体下操作,原理与 OBIRCH 类似,藉由两根奈米探针点在 PAD 或 metal/via 上,形成电流回路,且给予直流定电压,在电子束的照射下,材质或操作元件会因电子束的加热而产生温度变化,进而导致阻值变化,电流也会随之改变,而 EBIRCH 则借着侦测电流变化位置将失效点有效定位。 此项技术的分辨率因为是在 SEM 环境下操作,相较于光学系统的 OBIRCH 更佳,可针对 IC 内部的各层 Metal 和 Poly/Contact 层,侦测电流变化,定位出 short 或偏高阻抗的失效位置。 图一 上图与下图分别是EBAC与EBIRCH的原理架构示意图 优势 · 针对异常亮点形貌,EBIRCH 生成亮点较为集中,更有效于准确定位异常位置,亮点尺寸约小于 100nm2;而OBIRCH生成亮点则较为发散,亮点尺寸约大于 750nm2。 · EBAC 只能针对 open 类型的 interconnect 的问题,侦测阻值需大于 1Mohm,若遇高阻抗以至于 direct short 则需借助 EBIRCH。随着制程缩小,因阻抗造成的性能问题也随之增加,在能够定出问题线路的前提下,EBIRCH 便是非常有力的工具。 图二 以EBIRCH成功定位出short的位置 By Brett A. Buchea, Christopher S. Butler, H. J. Ryu, Wen-hsien Chuang, Martin von Haartman, Tom Tong [Intel], ISTFA 2015: Conference Proceedings from the 41st International Symposium for Testing and Failure Analysis, November 1–5, 图三 EBIRCH与EBAC所能侦测的阻值范围,其中EBIRCH可侦测10ohm至50Mohm,代表其可侦测short到高阻值 |