接上回失效分析流程與方法的介紹，本文著重介紹芯片故障點定位常見的3種方法的工作原理，以及在進行失效分析時該如何選用合適的故障點定位方法。

業(yè)界常用的故障點定位方法有如下5種：

1）EMMI-InGaAs；

2）OBIRCH；

3）Thermal；

4）EBAC；

5）EBIC。

其中，EBAC和EBIC為SEM中的故障點定位方法，使用頻率較低，因此本文主要針對EMMI-InGaAs、OBIRCH和Thermal這三種故障點定位方法展開研究。

EMMI-InGaAs、OBIRCH和Thermal工作原理簡介

1）砷化鎵銦微光顯微鏡 (InGaAs)：砷化鎵銦微光顯微鏡(InGaAs)是用來偵測故障點定位，尋找亮點、熱點(Hot Spot)的工具，其原理是偵測半導體中電子與空穴結(jié)合激發(fā)出的光子。

2）激光束電阻異常偵測 (OBIRCH)：激光束電阻異常偵測(Optical Beam Induced Resistance Change，以下簡稱OBIRCH)，其原理是鐳射光在芯片表面(正面或背面) 掃描內(nèi)部金屬走線，并產(chǎn)生溫度梯度，借此產(chǎn)生阻值變化，并經(jīng)由阻值變化的比對，定位出芯片Hot Spot(亮點、熱點)缺陷位置。

3）Thermal ：利用InSb材質(zhì)的偵測器，探測樣品的紅外輻射，對熱輻射分布進行成像，借此定位故障點(熱點、亮點Hot Spot)位置，同時利用故障點熱輻射傳導的時間差，即能預估芯片故障點的深度位置。

遇到失效時，如何選用合適的故障點定位方法

    很多時候，工程師遇到失效時寄給第三方進行分析，因為不知道這三種故障點定位方法的工作原理，不知道該如何選擇合適的故障點定位方法，因此所有方法都做一遍。本文該章節(jié)將介紹針對芯片的故障模式，如何去選擇合適的故障點定位方法。

缺陷定位常用的EFA定位方法主要有如下3種：

1）Thermal：檢測原理為探頭偵測到樣品短路加電后發(fā)熱產(chǎn)生熱輻射，適用于短路樣品PackageLevel的熱點定位，特別適用于短路≤10Ω的故障樣品。

2）InGaAs：檢測原理為半導體芯片電子轉(zhuǎn)換為光子，探頭將光子捕捉成像，適用于芯片Junction Defeat的熱點定位。

3）OBIRCH：檢測原理為激光誘導掃描芯片，當檢測到阻抗變化時對變化位置進行標定，適用于芯片金屬布線/過孔故障Die Level的熱點定位。

OBIRCH和Thermal都是針對短路故障定位，區(qū)別是什么？

   Thermal更多是應用于封裝級的熱點定位，OBIRCH廣泛用于芯片級分析（短路電阻≥10Ω或開路失效樣品）。

    由上可知，這三種故障點定位主流設備的檢測能力和檢測范圍，在選取故障點定位方法時，需要根據(jù)故障現(xiàn)象進行預判，如果判定是晶體管失效那就選用InGaAs，如果懷疑是金屬走線或者Via失效那就選用OBIRCH。

    下圖為通用的失效分析故障點定位方法選用指南。

EBAC和EBIC故障點定位方法簡介

    EBAC和EBIC做為高階的故障點定位方法，需要配合nanoprob使用，在失效分析中實際用到的情況較少，因此本文本章節(jié)對這兩種故障點定位方法進行簡單的介紹。

    EBAC技術(shù)提供了一種高靈敏度的方法顯示金屬互連中的開路、高電阻和短路，通常需要配合NanoProbe使用。EBAC技術(shù)是通過向下穿過介電層到達3-4層金屬化層以吸收電子束電流，可以理解為SEM中的“OBIRCH”。

（注：圖片來源：勝科納米實驗室介紹資料）

    EBIC原理是當掃描電鏡電子束作用于半導體器件時，如果電子束穿透半導體表面，電子束電子與器件材料晶格作用將產(chǎn)生電子與空穴。若該位置有電場作用（如晶體管或集成電路中的pn結(jié)），這些電子與空穴在電場作用下將相互分離，空穴將向p型側(cè)移動，電子將向n型側(cè)移動，靈敏放大器可探測到的電流通過結(jié)區(qū)。 可以理解為SEM中的“EMMI”。

（注：圖片來源：勝科納米實驗室介紹資料）