[发明专利]可见激光电路故障隔离

说明书

在可见光故障分析工具中，透明覆盖片介于透镜与减薄的管芯之间，使得减薄的管芯对断裂是稳健的。另外，透明覆盖片具有比减薄的管芯更大的热质量，并且因此用作热沉以防止减薄的管芯中的有源电路在可见光故障分析期间过热。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年9月16日提交的美国专利申请No.15/268,463的优先权，该美国专利申请以其整体通过引用并入本文。

技术领域

本申请一般地涉及电路故障分析，并且更特别地涉及使用可见激光的电路故障分析。

背景技术

用于电路分析的常规激光故障隔离技术(诸如激光电压探测LVP和动态激光激励DLS)使用红外激光，因为硅对于红外波长是相对透明的。虽然红外激光光线可以因此穿透衬底以照射有源电路，但是常规激光故障技术的空间分辨率被红外光的相对长的波长所限制。常规技术的空间分辨率对于诸如14nm或更小的先进工艺节点因此已经变得过于粗糙。

为了向先进工艺节点提供足够的分辨率，已经提出了各种利用可见激光的激光故障隔离技术，这归因于可见光与红外照射相比相对短的波长。图1中示出了示例可见激光故障分析系统100。减薄的管芯115安装在载体120中，载体120进而由插座130保持。减薄的管芯115的有源表面面向载体120，使得可以制成电连接以驱动有源表面内的电路。减薄的管芯115的背面接触由背后的物镜105保持的固体浸没透镜(SIL)110。硅对于可见光是非常有吸收性的，从而减薄的管芯115的背面必须被磨削，直到减薄的管芯115在厚度上近似为2微米。用于减薄的管芯115的所得到的硅衬底非常脆弱并且容易破裂，因为SIL 110必须与减薄的管芯115接触以用于恰当的成像。另外，减薄的硅衬底具有低的热质量，使得其在故障分析期间易于过热。利用可见光的常规故障分析因此被管芯脆性和过热问题所妨碍。

因此，本领域中存在对使用可见激光光源的改进的故障分析工具和技术的需求。

发明内容

为了提供可见光故障分析的增大的分辨率，而同时解决常规故障分析的管芯脆性问题和过热问题，减薄的管芯的背面被覆盖有透明覆盖片。透明覆盖片可以是相对厚的，以便对来自固体浸没透镜的压力是稳健的。例如，透明覆盖片在厚度上可以近似为100微米。相比之下，管芯的背面被减薄，使得减薄的管芯在厚度上可以近似为1至3微米。这样的相对薄的管芯减少了来自减薄的管芯中的硅衬底的光吸收。但是，针对减薄的管芯的作为结果的脆性不会导致破损，这归因于来自固体浸没透镜的接触力跨减薄的管芯的整个背面而在透明覆盖片上的分布。

透明覆盖片和固体浸没透镜可以由相同的材料来构造，以防止固体浸没透镜与透明覆盖片之间的折射率上的任何差异造成的损耗。另外，透明覆盖片材料可以具有高折射率以帮助成像，并且还具有良好的导热性以传导来自减薄的管芯的热量。例如，固体浸没透镜和透明覆盖片两者都可以由以下来构造：磷化镓(GaP)、磷化铝(AlP)、磷化铟(InP)、金刚石、或者在可见波长内具有大于2.4的折射率并且具有大于5瓦/米-开尔文(W/m-k)的热导率的其他合适材料。

通过随后的详细描述可以更好地明白这些优点和另外的优点。

附图说明

图1图示了常规的可见光故障分析系统。

图2图示了根据本公开的一方面的包括透明覆盖片的可见光故障分析系统。

图3A图示了根据本公开的一方面的包括可见光激光器和透明覆盖片的激光电压探测系统。

图3B图示了根据本公开的一方面的包括可见光激光器和透明覆盖片的动态激光激励系统。

图4是根据本公开的一方面的可见光故障分析的示例方法的流程图。