OBIRCH 雷射光束電阻異常偵測
IR-OBIRCH（InfraRed Optical Beam Induced Resistance Change）是透過紅外雷射掃描 IC 表面（或背面），藉由局部加溫引發電阻變化，進而偵測異常導通或漏電位置的非破壞性失效分析技術。OBIRCH 特別適用於「低歐姆阻值異常」與「金屬層缺陷」之定位，常與 EMMI 或 InGaAs 互補使用，作為 FA 流程中的關鍵交叉驗證技術。
相較於光子發射分析（EMMI），OBIRCH 不依賴元件自行發光，而是主動以 波長約 1340 nm 的紅外雷射掃描晶片，當掃描點因局部加熱而產生電阻變化時，在固定電壓或電流條件下會導致電流或電壓變化，系統即偵測該變化訊號並定位缺陷位置。
在實務分析中，OBIRCH 對於低歐姆異常具有高度靈敏度，可從晶片正面與背面施作，OBIRCH 能有效縮短定位時間，並提升先進製程節點下的分析成功率，尤其適合以下情境：
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金屬線內部空洞或局部損傷
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Via / Contact 接觸不良
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Metal 或 Poly 橋接
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IDDQ 靜態電流異常
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閘極氧化層漏電
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ESD 與 Latch-up 失效
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操作中元件異常導通
在先進製程 IC 失效分析中，單一分析技術往往難以完整定位缺陷。不同缺陷類型，例如 金屬開路（Open）、短路（Short）、漏電（Leakage）或高阻抗（High Resistance），需要搭配不同的電性定位技術進行交叉驗證。
閎康科技透過整合 EBIC、EBAC、EBIRCH 與 OBIRCH 等先進定位技術，可針對不同失效模式快速找出缺陷位置，並進一步搭配 FIB、TEM 等物理分析方法確認根因。
隨著製程節點邁向 5nm、3nm 甚至 2nm，晶片內部結構變得更加複雜，缺陷位置往往位於深層金屬或奈米級接面。
透過不同分析技術的交叉應用，可以：
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提高缺陷定位成功率
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減少誤判
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縮短分析時間
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提升後續 FIB / TEM 製樣成功率
因此在先進製程失效分析中，EBIC、EBAC、EBIRCH 與 OBIRCH 已成為不可或缺的電性定位工具。
| 分析技術 | 主要原理 | 適用缺陷類型 | 應用 |
|---|---|---|---|
| EBIC | 電子束產生電子電洞對並形成電流影像 | Junction leakage、Gate oxide breakdown | 接面缺陷定位、氧化層崩潰分析 |
| EBAC | 電子束激發金屬導線電流並追蹤導通路徑 | Metal open、High resistance | 多層金屬互連開路定位 |
| EBIRCH | 電子束造成局部溫升導致阻值變化 | Metal short、High impedance | 金屬短路與高阻抗缺陷 |
| OBIRCH | 雷射局部加熱造成阻值變化 | Short defect、Leakage path | 封裝與晶片短路定位 |
閎康科技長期深耕先進製程與高可靠度產品之失效分析領域，透過跨技術整合與專業判讀能力，建構完整的一站式分析平台。OBIRCH 技術可與 EMMI、InGaAs、電性量測及 FIB 修補技術無縫銜接，從異常偵測、缺陷定位到後續結構修補與物理分析，形成高效率的整合式流程。
藉由系統化的技術串接與經驗判讀，可大幅縮短定位時間、提升缺陷辨識精度，同時提高後續物理失效分析（PFA）與根因判定之成功率，協助客戶在最短時間內掌握問題核心、降低開發與量產風險，結合高解析紅外雷射掃描技術與閎康科技完整的失效分析整合能力，OBIRCH 對於先進節點製程及低歐姆阻值異常具備高靈敏度與高成功率之定位優勢，特別適用於微小金屬線、接觸孔與複雜多層結構之異常診斷。
在高階製程持續微縮、結構日益複雜的趨勢下，精準且高效率的缺陷定位能力已成為競爭關鍵。閎康科技以整合式分析策略為核心，協助客戶在先進技術競逐中，穩健提升產品品質與可靠度，讓每一次失效分析，都成為優化製程與強化競爭力的關鍵契機。
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圖｜HAMAMATSU uAMOS-200 -
圖｜Meridian S
隨著製程微縮與 wafer-level 分析需求增加，閎康科技導入倒置式 OBIRCH 平台與高解析光學系統，進一步提升分析能力。
- 倒置式鏡頭設計（Inverted System）：倒置式設計可直接於 wafer level 進行分析，有效控制下針範圍與力道，並解決 pad 狀況不佳或無法打線之製樣問題，顯著提升分析時效性與成功率。
- 高解析度 SIL 鏡頭（Solid Immersion Lens）：透過 350X Solid Immersion Lens（SIL）專屬鏡頭，可提升高階製程節點的定位精度，即使在極微細金屬線或接觸孔結構中，仍能準確辨識阻值異常位置。對於 >3nm 先進製程節點，更展現顯著優勢。
- 新型 Active Probe 技術與高性能放大器：OBIRCH 系統可有效強化低歐姆訊號偵測能力，降低外界雜訊干擾，甚至可分析低於 20 Ω 的阻值異常，對於先進製程中微小金屬缺陷的辨識尤為關鍵。
- 整合高階分析技術：系統可整合 C-AFM、Nanoprobing 與電路編輯技術，提升 TEM 製樣成功率並降低 new wire 成本，全面優化高階製程之 PFA（Physical Failure Analysis）成功率與整體流程效率。
