加快芯片测试的几种技术
来源:IC模拟版图设计发布时间:2022-08-03697浏览
询问 AIFIB电路修补
FIB原理:利用金属镓(Ga, 原子序31)作为离子源,利用加在Extractor的负电场将镓原子由针尖端牵引出,形成镓离子束,离子束透过电透镜聚焦,经过一连串变化孔径(Automatic Variable Aperture, AVA)可决定离子束的大小,最后离子束再经过第二次聚焦至试片表面。
因为镓原子位于周期表中间的位置,使用它来撞击其它元素原子所造成的移除效果远远大于电子,因此可以利用离子束对试片表面进行特定图案的加工。
离子源小于10nm,所以可以用来做很精确的纳米结构加工工具,也称为纳米雕刻刀。
所以我们利用FIB做一些逻辑修改。可以快速验证修改后逻辑正确性。而不用在等到ECO之后回片再测试。大大缩短验证时间。
我们在做FIB的时候,通常需要提供作业区对应的各层次信息。以及作业金属层次所对应的操作信息。例如:需要指明在何处需要切断哪根金属,需要连接上哪两处金属。这个时候需要我们提供芯片的作业区版图信息,以及作业区相对于芯片四个角对应位置。针对出这样的版图数据,我在custom compiler上做了一个脚本,用来save部分layers与部分区域的版图信息以对应FIB的方案。下图为效果:

3D X-ray非破坏性的检测方式 3D X-ray 可以观察IC 中的材质或结构,走线导线架是否有异常。
失效分析-OBIRCH技术
原理:激光束对材料加热,改变材料电阻特性来检测缺陷。OBIRCH技术就是利用此原理。
应用范围:短路,漏电。观察微小失效如晶体管击穿、铝硅互熔短路和介质层裂纹。利用OBIRCH激光扫描显微镜对MOSFET集成电路静电放电保护端口(容易损伤点)或者金属-绝缘体-金属(MIM)电容进行失效定位。在一个电阻为R的互连系统两点之间施加恒定的电压源,当激光加热铝金属化时,两点间电流I会发生变化量与其电阻变化量成比例。电阻变化与温度变化和被加热材料的温度系数成比例。
OBIRCH是先进制程里最有效的定位方法,通过用高度聚焦的激光扫描通过加电压芯片的表面,可以找到短路/开路的故障点。高度聚焦的激光会在聚焦的区域内造成局部温度上升。这样的温度变化会造成电阻的变化而导致外加电压或电流的变化。激光扫描的方法有两种激光波段1340nm和1064nm,可以适用于硅片和III-V族器件的正面和背面分析。常用于芯片内部电阻异常及电路漏电路径分析。
1.可快速对电路中缺陷定位,金属线/Poly/Well短路(Metal Short/Metal Bridge)。
2.闸极氧化层漏电,金属导通孔/接触孔阻值异常任何有材质或厚度不一样的Short/Bridge/Leakage/High Resistance。
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