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在半導體故障分析中,光學
顯微鏡的應用可以概括為下列幾項
與laser cutter結合做定位的動作。在rule較大的記憶體中數cell bit位置,只要知道佈局的規則性,仍然可以在光學顯微鏡下定位,在光學顯微鏡中找到位置后,便可利用laser cutter做標記。其它如果是用電性定位儀器定到的位置或者客戶直接指定的位置,都可以利用光學顯微做定位的動作,以利后續的試片處理。
在試片需要做酸劑刻或研磨時,光學顯微鏡是用來判斷哪一層已經裸露的一個工具,從線路的pattern或者是層次的顏色互相比對中我們就可以知道蝕刻時間是否足夠,研磨是否已到位,這些經驗的累積憑藉的就是肉眼與光學顯微鏡,詳細的判斷方式請參考第六章試片置備的方法。
有些故障模式非光學顯微鏡無法觀測得知,依照傳統方式,試片需經過酸劑蝕刻后再利用掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察,但是從截面照片就可以知道,一旦經過酸劑蝕刻、metal裸露之后,W殘留就會飄走了,因此根本無法觀察到什么異常現象,如果利用電性定位儀器來做定位的動作的話,一定是要進入動態測試中,并且只能用LCD(請參考第四章),在客戶無法給予測試支援的情況下,分析者所能做的就只有沿著整條WL耐心的尋找,且所能利用的就只有光學顯微鏡了。
此類的缺陷很難用電性分析工具定位,因此光學顯微鏡在此問題上仍扮演著重要的角色
由于光學顯微鏡的影像不具景深,所以在觀察定點位置時,為辨別缺陷處之差異,可適當的調整Z軸,讓焦距在上層與底層間游動,以看清pattern在顏色的表現上有無差異,又或者可預先檢視到底層的缺陷,這樣及早對試片做處理,可在不破壞現場的情況下接近真因。
在光學顯微鏡下,藉著比較顏色差異,可找出可疑的問題點
現在高倍率的光學顯微鏡都可以連結到影像擷取系統,也許即時的觀察沒辦法看出異常,但在之后的圖像比對中,或許可以觀察到端倪出來。
以上就是光學顯微鏡大致的應用方式與技巧,千萬不能因為光學顯微鏡倍率的限制,而忽略了此工具的功能,在故障分析的流程中,光學顯微鏡仍扮演著很重要的角色
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