Meridian-IV (Emiscope DCG Systems*) - комбинированная система для проведения анализа отказов в микроэлектронике
Система Meridian-IV (Emiscope DCG Systems*) предназначена для разработчиков современных, низковольтных полупроводниковых приборов с высокими топологическими нормами, требующих высокой чувствительности и отличающиеся большой функциональностью. Система диагностирует широкий диапазон неисправностей, включая параметрические отказы, возникающие в результате некорректного дизайна процесса. Одним из преимуществ данной системы является высокая степень локализации отказов и неисправностей.
Meridian-IV основан на интеграции двух методов: фотонной эмиссионной микроскопии (Photon Emission Microscopy-PEM) и лазерной сканирующей микроскопии (Laser Scanning Microscope – LSM).
Фотонный эмиссионный микроскоп
Фотонный эмиссионный микроскоп состоит из высокочувствительной коротковолновой инфракрасной (SWIR) InGaAs камеры и оптической системы с коррекцией аберрации с высокой числовой апертурой (NA).
Такая комбинация обеспечивает получение изображения с высоким разрешением через подложку из кремния и детектирование фотонов с низким уровнем сигнала в спектральном диапазоне от 0,9 до 1,6 мкм. При этом исследования проводятся с обратной стороны кристалла.
Высокочувствительная конфигурация системы фиксирует эмиссию с оптимальным соотношением сигнал-шум на больших скоростях (сравнимы со скоростью срабатывания транзистора). Это позволяет локализовать различные дефекты, в том числе для устройств, работающих при напряжении 0,5 В.
Лазерный сканирующий микроскоп
Лазерный сканирующий микроскоп (Laser Scanning Microscope - LSM) - это функция в составе Meridian, которая превращает микроскоп в высококонтрастную, сканирующую лазерную конфокальную систему высокого разрешения, оптимизированную как для статического, так и для динамического анализа отказов.
Использование методов статической лазерной стимуляции (Static Laser Stimulation - SLS), таких как OBIRCH, OBIC и Seebeck Effect Imaging (SEI) позволяют идентифицировать источники короткого замыкания или резистивного дефекта, обеспечивая отличное дополнение технологий, основанных на эмиссионных методах анализа.
Параметрические дефекты могут быть обнаружены только тогда, когда неисправное устройство работает под конкретным набором операционных параметров. Как правило, это сочетание напряжения, тактовой частотой и температуры.
Для обнаружения параметрических дефектов разработаны мощные технологии детектирования в сочетании с набором современных аналитических методик. При этом используются новые, динамические приложения, такие как Logic State Mapping (LoSM) и Dynamic Laser Stimulation (DLS).
На сегодняшний день Meridian IV имеет самые передовые технологии среди динамических методов анализа, которые сохраняют возможность изолировать статические ошибки.
Использование двух лазеров с различными длинами волн, позволяет изменить работу транзистора благодаря локальной модификации или термальной или фотоэлектронной стимуляции. Такой метод обычно известен под названием Soft Defect Localization (SDL) и Laser Assisted Device Alteration (LADA).
Комбинация режимов
Комбинация режимов Laser Voltage Imaging (LVI) и Continuous Wave Laser Voltage Probing (CW-LVP) позволяет одновременно наблюдать ИК изображение (электрическую активность) работы транзисторов на разных частотах и оценивать их функциональность, а также анализировать и характеризовать их синхронизацию – это режим LVx.
Laser Voltage Imaging (LVI)
Continuous Wave Laser Voltage Probing (CW-LVP)
Этот режим объединяет все частотные модуляции и визуализирует все функциональные области на заданных частотах (модуляция). Такой метод визуализации оказался уникальным решением для отладки неисправных цепей.
CW-LVP + LVI = LVx
+ 
Особенности и преимущества системы
Твердотельная иммерсионная линза Point & Click обеспечивает разрешение до 250 нм и хорошую чувствительность благодаря высокой числовой апертуре NA. Данная технология обеспечивает локализацию неисправности на уровне транзистора и локализацию критической области с суб-разрешением при динамической лазерной стимуляции (DLS) – т.е. позволяет видеть дефект DLS за пределами оптического разрешения микроскопа.
- Одна из лучших в своем классе система эмиссионного детектирования на основе L1K InGaAs камеры, имеющей очень низкий уровень шума и максимальную чувствительностью, благодаря прямой оптической оси.
- Высокочувствительный LSM с функцией Lock-in, обеспечивающий все статические лазерные технологии. Режим LVI + (CW-LVP)= LVx существенно расширяют возможности анализа отказов для отладки дизайна и временного анализа.
- Инвертированная платформа для легкого доступа к кристаллу для анализа с обратной стороны.
- Программное обеспечение для анализа отказов NEXS методом эмиссионного анализа и интерпретации результатов, в том числе с использованием CAD.
Meridian IV (Emiscope DCG Systems*) - комбинированная система для анализа отказов объединяет несколько технологий, предназначенных для анализа отказов в микроэлектронике на топологических нормах от 45 нм и выше.
* Ранее Emiscope DCG Systems . С 2016 года DCG Systems входит в состав FEI (Thermo Fisher Scientific).