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半导体故障分析中光学显微镜之应用与技巧

在半导体故障分析中，光学显微镜的应用可以概括为下列几项

   1.与laser cutter结合做定位的动作。在rule较大的记忆体中数cell bit位置，只要知道佈局的规则性，仍然可以在光学显微镜下定位，并不需要用到FIB，在光学显微镜中找到位置后，便可利用laser cutter做标记。其它如果是用电性定位仪器定到的位置或者客户直接指定的位置，都可以利用光学显微做定位的动作，以利后续的试片处理。

   2.在试片需要做酸剂刻或研磨时，光学显微镜是用来判断哪一层已经裸露的一个工具，从线路的pattern或者是层次的颜色互相比对中我们就可以知道蚀刻时间是否足够，研磨是否已到位，这些经验的累积凭藉的就是肉眼与光学显微镜，详细的判断方式请参考第六章试片置备的方法。

   3.有些故障模式非光学显微镜无法观测得知，如图3.2.10为在IMD沉积时所掉落之W残留，造成两条WL之间的短路，依照传统方式，试片需经过酸剂蚀刻后再利用扫描式电子显微镜(SEM)观察，但是从截面照片就可以知道，一旦经过酸剂蚀刻、metal裸露之后，W残留就会飘走了，因此根本无法观察到什麽异常现象，如果利用电性定位仪器来做定位的动作的话，一定是要进入动态测试中，并且只能用LCD(请参考第四章)，在客户无法给予测试支援的情况下，分析者所能做的就只有沿着整条WL耐心的寻找，且所能利用的就只有光学显微镜了。

   4.由于光学显微镜的影像不具景深，所以在观察定点位置时，为辨别缺陷处之差异，可适当的调整Z轴，让焦距在上层与底层间游动，以看清pattern在颜色的表现上有无差异，又或者可预先检视到底层的缺陷，这样及早对试片做处理，可在不破坏现场的情况下接近真因。图3.2.11即为在众多contact下，稍微地来回移动焦距，而顺利找出了异常contact的位置。

   5.现在高倍率的光学显微镜都可以连结到影像撷取系统，也许即时的观察没办法看出异常，但在之后的图像比对中，或许可以观察到端倪出来。

以上就是光学显微镜大致的应用方式与技巧，千万不能因为光学显微镜倍率的限制，而忽略了此工具的功能，在故障分析的流程中，光学显微镜仍扮演着很重要的角色，这也是为什麽特别为此仪器写下此章节的原因。