In generale, hè difficiule di evità una piccula quantità di fallimentu in u sviluppu, a produzzione è l'usu di i dispositi semiconduttori. Cù a migliione cuntinua di i bisogni di qualità di u produttu, l'analisi di fallimentu diventa sempre più impurtante. Analizendu chips di fallimentu specifichi, pò aiutà i disegnatori di circuiti à truvà i difetti di u disignu di u dispositivu, a discrepanza di i paràmetri di u prucessu, u disignu irragionevule di u circuitu perifericu o una misoperation causata da u prublema. A necessità di l'analisi di fallimentu di i dispositi semiconduttori si manifesta principalmente in i seguenti aspetti:
(1) L'analisi di fallimentu hè un mezzu necessariu per determinà u mecanismu di fallimentu di u chip di u dispusitivu;
(2) L'analisi di fallimentu furnisce a basa necessaria è l'infurmazioni per un diagnosticu efficace di difetti;
(3) L'analisi di fallimentu furnisce l'infurmazioni necessarii di feedback per l'ingegneri di cuncepimentu per migliurà continuamente o riparà u disignu di chip è rende più ragiunate in cunfurmità cù e specificazioni di disignu;
(4) L'analisi di fallimentu pò furnisce u supplementu necessariu per a prova di produzzione è furnisce a basa d'infurmazioni necessarie per l'ottimisazione di u prucessu di prova di verificazione.
Per l'analisi di fallimentu di diodi semiconduttori, audioni o circuiti integrati, i paràmetri elettrici duveranu esse testati prima, è dopu l'ispezione di l'apparenza sottu u microscopiu otticu, l'imballu deve esse eliminatu. Mentre mantene l'integrità di a funzione di chip, i cunduttori interni è esterni, i punti di ligame è a superficia di u chip deve esse guardatu quant'è pussibule, per preparà per u prossimu passu di l'analisi.
Utilizà a microscopia elettronica à scansione è u spettru energeticu per fà sta analisi: cumpresa l'osservazione di a morfologia microscòpica, a ricerca di u puntu di fallimentu, l'osservazione di u puntu di difettu è u locu, a misurazione precisa di a dimensione di a geometria microscòpica di u dispusitivu è a distribuzione potenziale di superficia rugosa è u ghjudiziu logicu di a porta digitale. circuitu (cù u metudu di l'imagine di cuntrastu di tensione); Aduprà spettrometru d'energia o spettrometru per fà sta analisi hà: analisi di cumpusizioni di elementi microscòpichi, struttura di materiale o analisi di contaminanti.
01. I difetti di a superficia è i brusgii di i dispositi semiconduttori
I difetti di a superficia è u burn-out di i dispositi semiconduttori sò tramindui modi di fallimentu cumuni, cum'è mostra in a Figura 1, chì hè u difettu di a strata purificata di u circuitu integratu.
A figura 2 mostra u difettu di a superficia di a capa metallizzata di u circuit integratu.
A figura 3 mostra u canali di rottura trà e duie strisce metalliche di u circuitu integratu.
A figura 4 mostra u colapsu di a striscia di metallu è a deformazione di skew nantu à u ponte d'aria in u dispusitivu di micru.
A Figura 5 mostra u burnout di a griglia di u tubu di micru.
A figura 6 mostra u dannu meccanicu à u filu metalizatu elettricu integratu.
A figura 7 mostra l'apertura è u difettu di chip diode mesa.
A Figura 8 mostra a scomposizione di u diodu protettivu à l'ingressu di u circuitu integratu.
A figura 9 mostra chì a superficia di u chip di circuit integratu hè dannatu da l'impattu meccanicu.
A figura 10 mostra u burnout parziale di u chip di circuit integratu.
A figura 11 mostra chì u chip diode hè statu rottu è severamente brusgiatu, è i punti di rottura sò diventati in u statu di fusione.
A figura 12 mostra u chip di u tubu di putenza di microonde di nitruru di gallu brusgiatu, è u puntu brusgiatu presenta un statu di sputtering fusu.
02. Avaria elettrostatica
I dispositi semiconduttori da a fabricazione, l'imballu, u trasportu finu à nantu à u circuitu per l'inserzione, a saldatura, l'assemblea di a macchina è altri prucessi sò sottu a minaccia di l'electricità statica. In questu prucessu, u trasportu hè dannatu per via di u muvimentu frequente è l'esposizione faciule à l'electricità statica generata da u mondu esternu. Dunque, una attenzione particulare deve esse pagata à a prutezzione elettrostatica durante a trasmissione è u trasportu per riduce e perdite.
In i dispusitivi semiconductor cù tubu MOS unipolari è circuitu integratu MOS hè particularmente sensibile à l'electricità statica, in particulare u tubu MOS, per via di a so propria resistenza di input hè assai alta, è a capacità di l'elettrodu di a porta-surghjente hè assai chjuca, cusì hè assai faciule d'esse. affettatu da u campu elettromagneticu esternu o l'induzione elettrostatica è carica, è per via di a generazione elettrostatica, hè difficiule di scaricamentu di carica in u tempu, per quessa, hè faciule per causà l'accumulazione di l'elettricità statica à u fallimentu istantaneu di u dispusitivu. A forma di rottura elettrostatica hè principalmente una rottura ingegnosa elettrica, vale à dì, a magre capa d'ossidu di a griglia hè rotta, furmendu un pinhole, chì riduce a distanza trà a griglia è a fonte o trà a griglia è u drenu.
E relative à u tubu MOS, a capacità di rottura antistatica di u circuitu integratu MOS hè relativamente ligeramente megliu, perchè u terminal di input di u circuitu integratu MOS hè equipatu di diodu protettivu. Una volta chì ci hè una grande tensione elettrostatica o surge voltage in a maiò parte di i diodi protettivi pò esse cambiatu à a terra, ma se a tensione hè troppu alta o a corrente d'amplificazione istantanea hè troppu grande, qualchì volta i diodi protettivi saranu stessi, cum'è mostra in Figura 8.
I parechji ritratti mostrati in a figura 13 sò a topografia elettrostatica di u circuitu integratu MOS. U puntu di rupture hè chjuca è prufonda, presentanu un statu di sputtering fusu.
A Figura 14 mostra l'apparizione di a rottura elettrostatica di a testa magnetica di un discu duru di l'urdinatore.
Postu tempu: Jul-08-2023
