11、先进集成电路故障分析与修改技术综述

先进集成电路故障分析与修改技术综述

在当今的集成电路（IC）领域，随着技术的不断进步，电路的复杂度日益增加，这给故障分析和修改带来了巨大的挑战。本文将介绍几种先进的技术，包括基于漏电流的皮秒成像电路分析、扫描SQUID显微镜用于芯片级故障隔离、高电阻互连缺陷定位的触发算法、背面FIB对SOI器件的修改以及同轴光子 - 离子技术实现对掩埋节点的直接导航。

基于漏电流的皮秒成像电路分析

在先进的CMOS技术中，MOSFET的漏电流不断增加，这一现象虽然通常被认为会对器件性能产生不利影响，但也为电路诊断带来了新的机遇。

漏电流增加的原因

漏电流的增加主要源于两个方面。一方面，随着阈值电压的降低，MOSFET的关态电流增大。例如，对于高性能器件，0.25 µm、2.5V技术的关态电流约为10 pA/µm，而0.09 µm、1.2V技术的关态电流则在1 - 100 nA/µm范围内。另一方面，随着栅极电介质变薄，通过绝缘体的隧穿电流也会增加。

皮秒成像电路分析（PICA）技术

PICA技术基于检测MOSFET在饱和状态下发出的光来监测其电活动。当CMOS电路切换逻辑状态时，FET会短暂进入饱和状态并发出微弱的皮秒光脉冲。目前，先进CMOS技术中漏电流发出的光（漏光）量已可与传统PEM感兴趣的对象（如饱和状态的MOSFET、雪崩状态的反向偏置pn结或正向偏置的pn结）发出的光相媲美，并且可以通过现有的PEM工具可靠地测量。

两种新的诊断技术

• 瞬态逻辑状态检测 ：该技术允许在光学域中观察CMOS电路在运行期间的逻辑状态序列。以简单的