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半导体、微电子和数据存储
故障识别与隔离

了解影响器件良率、性能或可靠性的故障的根本原因对半导体制造工艺至关重要。随着设备的缩小和几何形状变得越来越复杂,发现细微的电气缺陷并将其与设备整体隔离变得越来越困难。

故障识别与隔离

半导体失效分析的最大挑战之一是找到实际失效的器件。光学技术,如光束诱导电阻变化(OBIRCH)给出了一个一般的区域,但通常没有单个器件的分辨率。即使在扫描电镜下,由于故障位置位于埋层中,故障位置可能实际上是不可见的。对于这些纳米级器件,电子束诱导电流(EBIC)和电子束吸收电流(EBAC)成像可以可视化和绘制器件的电响应,甚至是亚表面结构。全探针200和400所实现的可重复的纳米级定位允许用最小的设备特征进行电接触。这允许对当前的IC器件进行电气测试。

一旦故障设备被定位,通常需要隔离或移除它以进行进一步的物理分析。这通常通过举升过程来实现,以进入地下设备,并使用TEM进行高分辨率的调查。随着器件变得越来越小,这就变得更加困难,提升必须在该器件的长度尺度上,并且更具体地减少对加工晶圆其余部分的影响。在满足故障分析行业苛刻的吞吐量要求的同时,必须克服这些挑战。OP400为这些挑战提供了解决方案。压电驱动运动允许定位精度为25纳米,允许最小特征的位置特异性。这种小步长也意味着电子图像中的流体运动,允许用户快速定位探针,并具有可重复性,从而减少了抬起的时间。生产效率进一步提高了原位尖端交换,减少了在尖端崩溃时的停机时间。

最后,将旋转作为OP400的标准,可以实现大量的样品几何形状,从而实现先进的制备技术,如背面细化。这样的技术减少了样品中遮蔽的影响,从而在样品最终进入TEM时实现更高分辨率的分析。为了确保优化薄片制备,OmniProbe可以与EDS和AZtec LayerProbe一起使用,以提供关于样品厚度和制造离子束引起的污染的反馈。

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应用笔记

使用LayerProbe和OmniProbe 400进行高质量的TEM薄片制备和尖端分析

在这里,我们提出了一种能够测量TEM片层局部厚度和组成的新技术,并讨论了其在半导体器件失效分析中的应用。

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