在半导体失效分析的过程中，工程师们犹如警察办案一样，各方寻找证据剖析案情，在这条需要技术与智慧之路上，我们渴求更多的手法与工具来提供更多的证据去完美的解决一桩桩一件件的“命案”。今天，我们来给大家介绍一种失效分析过程中特别的高效的助力术之一---导电式原子力显微术（C-AFM)。
导电原子力显微术（Conductive Atomic Force Microscopy，C-AFM）是原子力显微镜的一种功能扩展。它是基于原子力显微镜基础上增加一个功能模块，在接触模式下，原子力显微镜的探针针尖以样品存在欧姆接触，如果我们采用导电探针，并在样品和探针间加一偏压，在扫描成像的过程中，实时地检测探针和样品间的电流变化，就可以得到样品不同区域的电导信息。采用导电原子力显微镜，通过对被测样品表面进行一次扫描成像，即可同时获得样品的表面高低形貌图和电流大小分布图像，从而得到样品表面形貌和导电性分布及两者之间的对应关系。此外，还可以通过定点扫描获取某点的I-V曲线。
N/PMOS扫描C-AFM原理示意图如下：
C-AFM分析手法：在做芯片失效分析中扮演着重要角色，针对失效热点区域及SB、SBL、WL、SWL、MWL、FBL、MBL、PBL、DFT等failure mode去层看VC无明显异常时，可在Via层及Contact层做C-AFM量测，进而精准测出PN结电流大小来推断是否有漏电及高阻情况。
①短时间内可做大范围的扫描量测PN结电流，其扫描范围极限是90um*90um，以14nm为例，常规正负电压各扫描10um*10um一屏，用时均在1小时内，量测约300个Tansistor，fail及Ref.的点均会包含在内。若靠点Nano-probing，则远超1小时；
②它的灵敏度高于SEM, SEM VC无法观测到的PMOS leakage，尤其对于Periphery区的fail VC呈现的比较微弱，该有的正常VC都不明显，故而无法精准分辨，此时C-AFM进行探测就显得尤为必然与重要；
③根据之前的经验总结，C-AFM在较为复杂有难度的fail mode（SBL/MBL/DFT case）上做出了一定的贡献，并大大提高了工作效率，缩短了PFA的周期。
这一应用为先进工艺芯片探究和技术应用提供了强有力的支持。希望这一助力术能在未来的分析路途中也帮助到您。
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