集成電路失效分析中缺陷快速精確定位技術(shù)及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在集成電路失效分析中，對(duì)于功能性失效集成電路，僅憑一種缺陷定位技術(shù)很難快速精確地定位到其中的硬缺陷。由于軟缺陷會(huì)導(dǎo)致集成電路的功能性測(cè)試結(jié)果隨溫度等測(cè)試條件的變化而改變，這使得軟缺陷的快速精確定位更加困難。
　　本文詳細(xì)闡述了集成電路中出現(xiàn)的主要典型缺陷及其對(duì)電路的影響，系統(tǒng)介紹了業(yè)界上的主要缺陷定位技術(shù)。在對(duì)四種主要缺陷定位技術(shù)，即光發(fā)射顯微鏡技術(shù)(Photon Emission Microscopy, PEM)、激光熱效應(yīng)激勵(lì)

2、電阻變化技術(shù)(Optical Beam Induced Resistance Change, OBIRCH)、電路原理圖及版圖分析技術(shù)(Schematic/layout study)、以及微探針測(cè)試技術(shù)(Microprobing)，進(jìn)行了深入理論研究的基礎(chǔ)上，集中它們的優(yōu)勢(shì)提出一種硬缺陷定位的優(yōu)化流程法，該方法能夠在較短的時(shí)間內(nèi)逐步縮小失效電路的分析范圍并最終鎖定缺陷點(diǎn)，達(dá)到快速精確地定位各種典型硬缺陷的目的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，運(yùn)用單一缺陷

3、定位技術(shù)進(jìn)行硬缺陷定位需要兩周甚至更長，成功率只有60％左右，而運(yùn)用優(yōu)化流程法使得硬缺陷定位平均時(shí)間縮短到了五天，成功率可達(dá)95%。針對(duì)優(yōu)化流程法不易定位的軟缺陷，通過動(dòng)態(tài)同步法實(shí)現(xiàn)集成電路測(cè)試系統(tǒng)與OBIRCH的激光掃描模塊的動(dòng)態(tài)同步，通過將模擬混合信號(hào)集成電路的測(cè)試結(jié)果做數(shù)字歸一化處理，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)用現(xiàn)有的OBIRCH缺陷定位技術(shù)來快速精確地定位數(shù)字電路和模擬混合信號(hào)電路中的軟缺陷。改變了軟缺陷幾乎不能定位的現(xiàn)狀，并且平均分析時(shí)間只需三

4、天。
　　本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括：
　　1、集中PEM、OBIRCH、Schematic/layout study、以及Microprobing這四種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提出硬缺陷定位的優(yōu)化流程法，可在較短的時(shí)間內(nèi)逐步縮小失效電路的分析范圍并最終鎖定缺陷點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)硬缺陷的快速精確定位。
　　2、對(duì)于數(shù)字電路中的軟缺陷，提出動(dòng)態(tài)同步法來實(shí)現(xiàn)集成電路測(cè)試系統(tǒng)和OBIRCH的激光掃描系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)同步，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)用現(xiàn)有的OBIRCH技術(shù)來