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EBIRCH

技術原理

EBIRCH 的全名為 Electron Beam Induced Resistance Change,必須在 SEM 腔體下操作。原理與 OBIRCH 類似,藉由兩根奈米探針點在 PAD 或 metal/via 上,形成電流迴路,且給予直流定電壓。在電子束的照射下,材質或操作元件會因電子束的加熱而產生溫度變化,進而導致阻值變化,電流也會隨之改變,EBIRCH 則藉著偵測電流變化位置將失效點有效定位。

 

此項技術的解析度因為是在 SEM 環境下操作,相較於光學系統的 OBIRCH 更佳,可針對 IC 內部的各層 Metal 和 Poly/Contact 層,偵測電流變化,定位出 short 或偏高阻抗的失效位置。

 

 

圖一 上圖與下圖分別是 EBAC 與 EBIRCH 的原理架構示意圖

 

 

 

優勢

  • 針對異常亮點形貌,EBIRCH 生成亮點較為集中,更有效於準確定位異常位置,亮點尺寸約小於 100nm2;而 OBIRCH 生成亮點則較為發散,亮點尺寸約大於 750nm2
  • EBAC 只能針對 open 類型的 interconnect 的問題,偵測阻值需大於 1Mohm,若遇高阻抗以至於 direct short 則需借助 EBIRCH。隨著製程縮小,因阻抗造成的性能問題也隨之增加,在能夠定出問題線路的前提下,EBIRCH 便是非常有力的工具。

 

 

圖二 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,

 

 

圖三 EBIRCH 與 EBAC 所能偵測的阻值範圍,其中 EBIRCH 可偵測 10ohm 至 50Mohm,代表其可偵測 short 到高阻值

 

 

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