Општо земено, тешко е да се избегне мал неуспех во развојот, производството и употребата на полупроводнички уреди. Со континуираното подобрување на барањата за квалитет на производите, анализата на неуспехот станува сè поважна. Со анализа на специфични чипови за неуспех, може да им помогне на дизајнерите на кола да ги пронајдат дефектите на дизајнот на уредот, неусогласеноста на параметрите на процесот, неразумниот дизајн на периферното коло или погрешното работење предизвикано од проблемот. Потребата од анализа на дефекти на полупроводнички уреди главно се манифестира во следните аспекти:
(1) Анализата на дефектот е неопходно средство за одредување на механизмот на дефект на чипот на уредот;
(2) Анализата на неуспехот обезбедува потребна основа и информации за ефективна дијагноза на дефектот;
(3) Анализата на неуспехот обезбедува неопходни информации за повратни информации за дизајнерските инженери постојано да го подобруваат или поправаат дизајнот на чипот и да го направат поразумен во согласност со спецификацијата за дизајн;
(4) Анализата на неуспехот може да обезбеди неопходен додаток за тест на производството и да обезбеди неопходна информативна основа за оптимизација на процесот на тестирање за верификација.
За анализа на дефект на полупроводнички диоди, аудиони или интегрирани кола, прво треба да се тестираат електричните параметри, а по прегледот на изгледот под оптички микроскоп, да се отстрани амбалажата. Додека се одржува интегритетот на функцијата на чипот, внатрешните и надворешните кабли, точките за поврзување и површината на чипот треба да се чуваат колку што е можно подалеку, за да се подготват за следниот чекор на анализа.
Користење на скенирачка електронска микроскопија и енергетски спектар за да се направи оваа анализа: вклучително набљудување на микроскопската морфологија, пребарување на неуспешна точка, набљудување и локација на точката на дефект, точно мерење на големината на микроскопската геометрија на уредот и распределбата на потенцијалот на груба површина и логичкиот суд на дигиталната порта коло (со метод на слика на контраст на напон); Користете енергетски спектрометар или спектрометар за да ја направите оваа анализа има: анализа на составот на микроскопски елемент, структура на материјалот или анализа на загадувачи.
01. Површински дефекти и изгореници на полупроводнички уреди
Површинските дефекти и изгорувањето на полупроводничките уреди се обата вообичаени начини на дефект, како што е прикажано на слика 1, што е дефект на прочистениот слој на интегрираното коло.
Слика 2 го прикажува површинскиот дефект на метализираниот слој на интегрираното коло.
Слика 3 го прикажува каналот за распаѓање помеѓу двете метални ленти на интегрираното коло.
Слика 4 го прикажува колапсот на металната лента и искривената деформација на воздушниот мост во микробрановиот уред.
Слика 5 го прикажува изгорувањето на мрежата на микробрановата цевка.
Слика 6 го прикажува механичкото оштетување на интегрираната електрична метализирана жица.
Слика 7 го прикажува отворањето и дефектот на чипот на меса диодата.
Слика 8 го прикажува распаѓањето на заштитната диода на влезот на интегрираното коло.
Слика 9 покажува дека површината на чипот на интегрираното коло е оштетена од механички удар.
Слика 10 го прикажува делумното изгорување на чипот на интегрираното коло.
Слика 11 покажува дека диодниот чип бил расипан и силно изгорен, а точките на распаѓање се претвориле во состојба на топење.
Слика 12 го прикажува изгорениот чип на галиум нитрид за напојување на микробрановата цевка, а изгорената точка претставува растопена состојба на распрскување.
02. Електростатско дефект
Полупроводничките уреди од производството, пакувањето, транспортот до плочката за вметнување, заварување, склопување на машината и други процеси се под закана од статички електрицитет. Во овој процес, транспортот е оштетен поради честото движење и лесното изложување на статичкиот електрицитет што го создава надворешниот свет. Затоа, посебно внимание треба да се посвети на електростатската заштита при преносот и транспортот за да се намалат загубите.
Кај полупроводничките уреди со униполарна MOS цевка и MOS интегрираното коло е особено чувствително на статички електрицитет, особено MOS цевката, поради сопствената влезна отпорност е многу висока, а капацитетот на електродата од портата е многу мал, па затоа е многу лесно да се под влијание на надворешното електромагнетно поле или електростатска индукција и наполнето, а поради електростатското генерирање, тешко е да се испразни полнењето навреме, Затоа, лесно е да се предизвика акумулација на статички електрицитет до моментален дефект на уредот. Формата на електростатско дефект е главно електрично генијално распаѓање, односно тенок оксиден слој на решетката се распаѓа, формирајќи дупка, која го скратува јазот помеѓу решетката и изворот или помеѓу решетката и одводот.
И во однос на MOS цевката MOS интегрираното коло, способноста за антистатички дефект е релативно малку подобра, бидејќи влезниот терминал на интегрираното коло MOS е опремен со заштитна диода. Штом има голем електростатички напон или пренапон во повеќето заштитни диоди може да се префрли на заземјување, но ако напонот е превисок или моменталната струја на засилување е преголема, понекогаш заштитните диоди ќе бидат сами, како што е прикажано на слика 8.
Неколкуте слики прикажани на слика 13 се топографија на електростатско дефект на MOS интегрираното коло. Точката на распаѓање е мала и длабока, што претставува растопена состојба на распрскување.
Слика 14 го прикажува изгледот на електростатско распаѓање на магнетната глава на хард дискот на компјутерот.
Време на објавување: јули-08-2023 година
