硅基异构集成模块金属互连失效分析

介绍了硅基三维异构集成模块金属互连失效的一种定位方法.通过分析集成模块的金属互连结构,采用介质层剥离、金刚刀裂片、磨削制样等预处理方法,结合聚焦离子束(FIB)、电子能谱(EDAX)等工具,实现了故障点的有效定位.介绍了三维集成模块金属互连失效的一种失效机理.通过对集成模块生产工艺的分析,以及对实验晶圆进行模拟去胶实验...     

双面贴装电路板上BGA焊点的潜在失效机理

采用双面贴装回流焊工艺在FR4基板表面贴装Sn3.0Ag0.5Cu(SnAgCn)无铅焊点BGA器件,通过对热应力加速实验中失效的SnAgCu无铅BGA焊点的显微结构分析和力学性能检测,研究双面贴装BGA器件的电路板出现互连焊点单面失效问题的原因,单面互连焊点失效主要是由于回流焊热处理工艺引起的.多次热处理过程中,NiSnP层中形成的大量空洞是导致焊点沿(Cu,Ni)6Sn5金属间化合物层和Ni(P)镀层产生断裂失效的主要因素.改变回流焊工艺是抑制双面贴装BGA器件的印制电路板出现互连焊点单面失效问题的关键.     

基于异质金属接触电化学腐蚀的MMIC阻性衰减器失效分析

针对某单片微波集成电路(MMIC)阻性衰减器断路故障进行了失效分析.开封后,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和聚焦离子束(FIB)等对失效样品进行检测.经检测发现W电阻薄膜断裂导致器件断路失效.W电阻薄膜断裂的原因是W-Au异质金属直接接触的区域暴露在空气中形成腐蚀原电池发生电化学腐蚀.利用质量分数3％的NaCl溶液对同批次器件进行腐蚀实验,复现了失效模式.检测和复现实验证明了该器件的失效机理为基于异质金属接触的电化学腐蚀.     

VLSI中互连失效及其微测试结构

本文叙述了ＶＬＳＩ中众多互连失效，分析了失效原因及其对器件性能的影响，介绍了检测接触电阻、互连中电迁移的测试结构，讨论了微测试技术的测试结果。     

无源与分立器件

TT electronics金属合金条形电阻 TT electronics IRCWirewound and Film TechologiesDivision推出一种小阻值(2mΩ)的SMT金属条形电阻,额定电流达到45A@1W,而电感和TCR值极低.这些被称为CSS系列的电阻采用双端子设计和4端子的Kelvin设计,阻值范围是0.0005Ω～0.002Ω.该CSS系列适用于需要精密电流感应和电源管理的电路,具体应用为用到电流传感器件的计算机、电源和电机控制电路等.     

MCM-C基板上的多层互连及厚膜电阻的可靠性研究

重点研究了MCM-C基板中多层互连和厚膜电阻的可靠性.试验采用温度应力和电应力的双应力加速寿命试验.试验发现,温度小于180℃时互连失效在MCM-C基板失效中占主要地位,膜电阻失效相对互连失效可忽略不计.在温度高于180℃时膜电阻失效将起较大作用,即膜电阻比互连温度加速系数要大.重点计算了膜电阻和互连寿命分布及加速系数.     

片状电阻硫化失效机理及应用可靠性研究

空调控制器主板在售后使用1-3年后出现的报PL故障,经过失效品分析及大量数据统计,大部分电阻失效集中在控制器外电路的直流母线电压检测电路片状电阻位置,电阻表现为值大、开路失效,通过对售后返回大量的电阻失效分析和电阻硫化实验验证,采用扫描电镜、能谱分析等手段研究了厚膜片式电阻器的硫化现象和失效机理.分析研究结果显示,片状电阻端电极和二次保护包覆层之间存在缝隙,空气中的硫化物通过灌封硅胶吸附进入到片状电阻内电极,导致内电极涂覆银层的银被硫化,生成电导率低的硫化银,使电阻的阻值变大甚至呈现开路状态.经大量的方案分析验证最终确定从器件本身提高器件的应用可靠性的可行方案,有效解决了电阻硫化失效问题.     

铜互连CMP碟形缺陷及铜残留的研究

随着器件的特征尺寸越来越小,集成良越来越高,超大规模集成电路（ULSI）中设计的金属导线变细使得金属电阻增大,产生的热量增多,从而产生了严重的电迁移现象,同时由于线间电容和金属电阻增大引起的延迟（RC Delay）也不断恶化,这些都大大影响了器件的性能。传统的铝互连工艺因不能满足器件要求也逐渐被铜互连工艺取代。     

一种电迁移测试失效时间判定方法

采用铜大马士革工艺制备了用于电迁移测试的样品,对电迁移测试过程中存在的两类电阻-时间(R-t)特征曲线进行了研究.研究发现采用固定电阻变化率作为失效判定标准所得的失效时间分布曲线不能真实地反映样品的实际寿命,而采用第一次阻值跳变点对应的时间作为失效时间所得的分布曲线则更符合电迁移理论.针对两种失效判定方法所得到的不同结果进行了机理分析,结果表明,采用第一次阻值跳变点对应的时间作为失效时间分析电迁移失效更合理.     

基于热激光激发OBIRCH技术的失效分析

针对传统失效定位技术如光辐射显微镜(EMMI)和红外成像等无法对互连失效进行定位的问题,在半导体失效分析中引入了热激光激发(TLS)技术进行失效定位.该技术应用激光束对材料进行加热,改变材料电阻特性,从而检测到缺陷.光束感生电阻变化(OBIRCH)技术即为TLS技术的一种.对技术原理进行了综述,并利用OBIRCH激光扫描显微镜对功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、集成电路静电放电(ESD)保护端口和金属-绝缘体-金属(MIM)电容进行失效定位.结果表明TLS技术对于短路、漏电以及电流路径成像的定位十分有效.特别是难以观察的微小失效如晶体管击穿、铝硅互熔短路和介质层裂纹等.OBIRCH技术对精确和快速地定位多层金属化布线、新型封装的短路和阻性缺陷等方面有着重要的作用.