隨著IC設(shè)計與制造流程的不斷演進(jìn),針對集成電路器件出現(xiàn)異常的失效分析(Failure Analysis)變得越來越重要,難度也隨之提升。在現(xiàn)代IC失效分析領(lǐng)域中,從成千上萬的晶體管中如何既快速又準(zhǔn)確的進(jìn)行失效定位與分析,已成為提升芯片質(zhì)量非常重要議題。
針對IC異常失效分析,可以優(yōu)先從無損測試入手,通過OM、X-Ray、SAT、IV、Thermal等手段,確認(rèn)失效表征及內(nèi)部初步定位。
X-Ray
X-Ray是利用X射線在穿透不同材質(zhì)不同密度物品中衰減程度不同得到不同襯度的圖像。利用這一特性可以對樣品進(jìn)行無損的內(nèi)部分析,是最常見的無損檢測技術(shù)之一。
設(shè)備型號:ZEISS Xradia 630 Versa
空間分辨率:0.45μm
樣品規(guī)格:50×100×50 mm,25 kg(max)
優(yōu)點:超高分辨率、腔體尺寸大、可變掃描幾何形狀、掃描時間縮短。
作用:樣品內(nèi)部裂紋、形變、空洞、結(jié)構(gòu)觀察等。
應(yīng)用:適用電子元件和半導(dǎo)體封裝、生命科學(xué)、工業(yè)等領(lǐng)域。
案例:
超聲波掃描顯微鏡(SAT)
超聲波掃描顯微鏡(SAT)是通過發(fā)射高頻超聲波傳遞到樣品內(nèi)部,利用不同材質(zhì)的聲阻抗差異,檢查樣品內(nèi)部的缺陷。它可無損觀測IC內(nèi)部結(jié)構(gòu),也可以單層或多層掃描檢測IC內(nèi)部各類缺陷(裂紋、分層、夾雜物、附著物、空洞、孔洞、晶界邊界等)。
設(shè)備型號:Hitachi FineSAT V
掃描分辨率:1um
樣品最大尺寸:350×350×80mm
作用:檢測材料內(nèi)部的空洞(Void)、裂紋(Crack)、異物等缺陷。
應(yīng)用產(chǎn)品:晶圓、封裝芯片、基板等
探頭頻率:覆蓋15MHz-400MHz
優(yōu)點:高精度、高分辨率、高掃描速度、設(shè)備操作更便捷
案例:
IV
IV可量測半導(dǎo)體器件的電學(xué)參數(shù)與特性,如:電容-電壓(C-V)、電壓-電流(I-V)、電阻(R)、電容(C)、電感(L)和訊號波形(Waveform)等來了解器件的失效行為,以利后續(xù)的分析動作。
設(shè)備型號:Keysight B1500A
最大輸出范圍:200V/1A
最大SMU通道數(shù):10
最高測量分辨率:0.1fA/0.5uV
最高采樣率:5ns
Thermal EMMI
Thermal EMMI的基本原理是利用高靈敏度的InSb探測器偵測IC在通電狀態(tài)下,缺陷位置產(chǎn)生熱輻射的分布,進(jìn)而對缺陷定位。Thermal EMMI不僅能夠直接透過裸芯正面或背面尋找缺陷位置,也可在未開蓋的狀態(tài)下定位失效點,進(jìn)而區(qū)分失效點位于封裝或是裸芯。
設(shè)備型號:Hamamatsu PHEMOS-1000
可探測波長上限:1100nm;
電壓范圍:-25 V–25 V;
最大電流:100 uA(高靈敏模式),100 mA(固定電壓電流模式)
最低可探測電流:3 pA(高靈敏模式),1 nA(固定電壓模式)
案例:
CTI華測檢測芯片服務(wù)
CTI華測檢測擁有專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊,可以根據(jù)客戶的產(chǎn)品測試需求,從方案制定、測試硬件設(shè)計、硬件制作、測試及驗證等全方位服務(wù),可以為您提供一站式解決方案。
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