是Thermal,不是Thermal——濱松TD Imaging熱點定位新技術發布
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然而,隨著芯片結構日益復雜,例如在 BS-PDN(Backside Power Delivery Network)結構中,背面還附加了用于供電的金屬層,這使得傳統的 EMMI 和 OBIRCH 方法在面對這種“三明治”結構時,無論是從正面還是背面都無法有效定位內部器件層的失效問題。
濱松最新發布的 TD Imaging(ThermoDynamic Imaging)技術,為這一難題提供了創新的解決方案。TD Imaging 技術能夠有效解決在正反面都有金屬層或樣品本身很厚的情況下如何進行失效定位的問題,為更先進制程和技術提供了一種更高精度的失效定位方案。
在詳細介紹這項突破性技術之前,讓我們先回顧一下目前主流的 Thermal(熱成像)技術。
那么如何更精確地定位熱信號,提高PFA的成功率呢?下面我們將通過一個實際案例介紹 TD Imaging,并進行對比。
案例分享
對同一表面金屬間隔排布的VNAND樣品,使用LIT和TD Imaging兩種技術來采集信號。首先使用Thermal相機,在8倍中紅外鏡頭下得到的信號圖如下:

放大后(下圖左)可以看出,樣品的熱信號被導線結構所遮擋,僅從金屬間隙間透過。使用TD Imaging對同一區域進行掃描,得到的信號圖(下圖右)中,信號明顯更加集中。

對TD Imaging的圖像進一步處理,可以將熱點定位在2 μm以內。

為了更直觀地體現兩種方法的結果差異,我們將兩組信號疊加起來:
由此可見,對于表面有金屬覆蓋的樣品,使用TD Imaging可以有更多機會抓到金屬下的熱點信號。
熱反射技術 ——TD Imaging
TD Imaging是一種使用光束掃描器件表面,通過對比入射光和出射光之間的信號差異,進行失效定位的技術。反射光的強度變化,與樣品表面的反射率有關,而反射率本身對溫度變化非常靈敏。
熱成像技術得到信號過程:
材料對電磁波的反射率+透射率+吸收率=1。這意味著,物體的反射率越高,吸收率就越低;反之,反射率越低,吸收率越高。在日常生活中,這一原理也隨處可見。比如在陽光下,穿深色衣服會比穿淺色衣服更熱,原因就在于深色衣物的光反射率較低,光吸收率較高,因此反射的陽光較少;而淺色衣物反射能力強,吸收能力弱,自然就更涼爽。熱反射技術和熱成像技術是相互補充的。對于不同材料,結合使用這兩種技術,可以在減少定位耗時的同時,顯著提高定位精度。
TD Imaging 的優勢
從上文案例的結果來看,TD Imaging探測到了金屬層下的熱點,同時進一步縮小了定位范圍。由于信號波長從中紅外轉為近紅外,可選用放大倍率更高的透鏡來收集信號,同時空間分辨率也更好。
濱松的TD Imaging技術可用1300 nm/670 nm的非相干光掃描待測樣品,更小的波長使得分辨率得到提升。同時,對于Cu/Al材料,670 nm的反射率更高,圖像的信噪比也更高。

如上圖,分別使用1300 nm和670 nm進行對比,在相同強度下,670 nm的信號明顯更多、更集中、效果更好。
總結
TD Imaging 是一種基于光束掃描的熱反射成像技術,有效彌補了傳統熱成像在空間分辨率上的不足,尤其在金屬等材料的熱信號收集和分析方面表現出色。它為高精度定位需求提供了全新的解決方案。如果您有相關測試或調研需求,歡迎掃碼添加工程師微信。我們計劃于今年 7 月開放此功能的測試與體驗。


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