二极管应用失效研究

针对二极管在整流电路中应用时的失效问题,通过I-V曲线测试、 X射线透视检查、制样镜检、机械开封、电子显微镜观察与能谱分析等手段开展失效分析,确定失效是由于二极管的芯片焊接工艺缺陷导致,并提出了该缺陷的识别方法。     

聚焦离子束制样条件对TEM样品形貌的影响

聚焦离子束(FIB)因其制样成功率和效率高，可定点精确制样等特点已经成为半导体失效分析领域重要的透射电子显微镜(TEM)制样方法。利用双束FIB系统针对TEM样品制备条件对样品形貌的影响进行了分析和研究。通过控制变量法等方法分析了FIB的电子束或离子束等制样条件可能对样品带来的损伤。通过实验发现，FIB的离子束能量对TEM样品热损伤影响较小，电子束的电压和电流是引起样品损伤的主要因素。实验证明，在电子束辅助沉积保护层时适当降低电子束的电压和电流，可有效改善样品的微观形貌。     

聚焦离子束(FIB)的透射电镜制样

亚微米IC芯片的发展,对于TEM在IC的失效分析和工艺监控过程中所担负的工作提出了越来越高的要求。许多方法和手段被用于解决TEM制样这个问题[1]。FIB技术被证明为现今最有效的精确定位制样的方法[2]。原有TEM制样技术的定位减薄难,单次制样成功率低,且对单一器件的定位能力差的难题,可通过电视监测和聚焦离子磨削的方法加以克服。利用这种技术,可以完成以往难以实现的IC芯片的精密定位制样工作,使透射电镜在亚微米级IC的分析中达到实用性阶段。本文介绍该技术使用的具体方法。实验过程实验所用设备为美国fei.公司所生产的FIB200型…     

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...     

沉锡电路板上锡不良的原因

PCBA上的沉锡焊盘在二次过炉过程中出现上锡不良现象,通过对失效焊盘、过炉一次焊盘、未过炉板焊盘进行表面观察、FIB制样剖面分析、AES表面成分分析等手段查找失效原因。结果表明:由于失效焊盘在第二次过炉前已经被氧化,且焊盘表面沉锡层厚度急剧减薄,从而导致焊盘上锡不良。     

集成电路氧化层失效定位技术研究

介绍了一种针对集成电路氧化层失效的定位和分析技术。采用光发射显微镜、光致电阻变化技术,对比出电路中不同的发光机构或电阻变化点。结合电路故障假设法和版图分析,对氧化层失效位置进行定位。最终,采用制样和物理分析方法,找到失效原因。案例分析表明,该方法精确、快速,可应用于CMOS集成电路的栅氧化层、双极集成电路的MOS电容氧化层、GaAs集成电路的MIM电容的失效定位,减少了后续FIB或RIE等物理分析方法的工作量,提高了失效分析的成功率。     

一种有效的带封装进行缺陷定位的技术研究

提出了一种基于塑料封装器件进行缺陷定位的分析方案,并且以T0-247封装的功率器件为例详细阐述了带封装进行缺陷定位的过程与方法。通过精密研磨、抛光、激光等先进制样手段减薄塑封料,并用显微红外热成像技术实现器件缺陷定位,从而确定器件的失效模式与失效机理。实验证明该方法切实有效,这种失效分析方法对优化封装流程以及提升良率和可靠性都有重要的参考意义。     

联用动态EMMI与FIB的集成电路失效分析

EMMI被广泛应用于集成电路的失效分析和机理判定。针对端口I-V特性曲线的异常现象,采用静态电流的发光效应对漏电点进行光发射定位。静态电流法无法全面测试集成电路内部逻辑单元,需要使用动态信号驱动集成电路,使内部失效部位能够产生光发射。对样品在动态失效工作状态进行光发射捕捉,再结合良品对比、电路原理图和版图分析等辅助手段进行故障假设,以定位失效点,最后利用FIB系统对电路进行剖面切割制样,找出物理损伤点。对砷化镓数字集成电路的不稳定软失效案例进行分析,动态EMMI法与FIB系统联用可成功应用于芯片内部金属化互连异常的失效分析,解决传统静态光发射法无法定位的技术难题。     

"楔形"TEM样品的机械研磨制备技术

介绍了一种用机械研磨法制备集成电路TEM楔形样品的技术,讨论了该制样技术所需注意的关键点,并给出了判断样品薄区是否满足TEM分析要求的两种方法。楔形样品减薄技术兼具制样速度快和样品质量好的优点。该技术既可用于制备非定点TEM样品,也可用于制备定点的TEM样品。给出了用该技术制备的定点失效的MOS器件TEM照片。熟练的技术人员可以用此方法在半小时内完成一个样品的制备。     

制样方法改进下的肾组织微结构成像方法研究

目的:探究肾组织微结构成像中关于制样方法的改进与扫描电镜的应用.方法:选取正常ICR小鼠肾脏组织,通过改进的制样方法处理后对样品分别切片,进行HE染色、CD31抗体免疫荧光染色和重金属染色并成像观察;重点对该制样方法下的扫描电镜图像与常规制样下的扫描及透射电镜图像进行比较,评价成像效果;对肾小球细胞核采用光学-电子显微...     

OBIRCH用于集成电路短路的背面失效定位

基于光束感生电阻变化(OBIRCH)的热激光激发定位技术广泛应用于半导体器件的失效分析,特别是大规模集成电路的短路失效定位.详细介绍了OBIRCH技术在芯片背面失效定位时的原理和方法,通过精密研磨、抛光等先进制样手段对失效样品进行开封、芯片背面减薄.采用OBIRCH方法从芯片背面进行激光成像,成功对0.18 μm工艺6层金属化布线的集成电路ggNMOS结构保护网络二次击穿和PMOS电容栅氧化层损伤进行了失效定位,并对背面定位图像和正面定位图像、InGaAs CCD成像进行了对比分析.结果表明,InGaAs CCD成像模糊并无法定位,OBIRCH背面定位成像比正面成像清楚,可以精确定位并观察到缺陷点.因此,OBIRCH技术用于集成电路短路的背面失效定位是准确的,可解决多层结构的正面定位难题.     

继电器触点接触电阻偏大的失效机理研究

本文用试验的方法研究了继电器触点接触电阻增大的失效机理.试验中分别用扫描电镜和X射线能谱仪观察失效样和正常样的触点形貌并分析触点表面的元素成份,再用红外光谱仪验证了触点污染物的来源.根据试验的分析结果,讨论了触点失效的机理,并提出了改进的建议和可行的措施.本文对继电器失效的理论和模拟研究具有较大的参考价值,同时为改进触点材料和工艺制造过程提供试验依据.     

3D叠层封装集成电路的芯片分离技术

3D叠层封装是高性能器件的一种重要的封装形式,其鲜明的特点为器件的物理分析带来了新的挑战.介绍了一种以微米级区域研磨法为主、化学腐蚀法为辅的芯片分离技术,包括制样方法及技术流程,并给出了实际的应用案例.该技术实现了3D叠层芯片封装器件内部多层芯片的逐层暴露及非顶层芯片中缺陷的物理观察分析,有助于确定最终的失效原因,防止失效的重复出现,对于提高集成度高、容量大的器件的可靠性具有重要的意义.     

热带雨林环境中锗基底薄膜微缺陷对减反射膜环境稳定性的影响

采用投样试验的方法,在锗基底上镀制红外减反射膜样品,将样品放置在西双版纳热带雨林环境进行试验,通过傅里叶红外光谱仪、扫描电镜等测量手段,分析了试验前后样品的变化特性,对镀膜样品在热带雨林环境中的稳定性进行了研究。实验发现,在热带雨林环境中薄膜微缺陷的腐蚀、扩展是导致薄膜失效的主要原因。     

光伏型锑化铟红外探测器开路失效研究

主要对光伏型锑化铟红外探测器组件开路失效现象进行分析。选取典型失效产品,通过性能测试、解剖等分析方法,寻找失效原因(金层表面有网状胶存在、引线与金属化层形变不够导致键合失效,芯片材料崩裂等),并对引起失效的机理进行了分析。     

热喷涂涂层金相试样的制备研究

热喷涂金相试样的制备目的是形成一个能代表所分析部件的试样或工艺研究过程中的试样。通过该试样,能获得其涂层组织结构信息及工艺研究过程中的参数对涂层质量的影响。如果在制样前或制样过程中样品损伤,将不得获得能代表部件的正确涂层组织结构信息,也不能正确的反映工艺研究过程。本文通过在制样过程中的摸索、探计及研究,初步总结及确定了影响制样的基本因素,进而确保制样的准确性并真正反映试样的组织结构。     

基于LSSVM的小子样元器件寿命预测

现代高可靠元器件在寿命试验时会出现失效数据很少的小子样情形,而传统的可靠性评估方法需要大量的失效数据,针对此情况,从工程实践的实际需求出发,提出了基于最小二乘支持向量机的小子样元器件寿命预测方法。该方法通过建立最小二乘支持向量机模型,从而可根据已知元器件的失效时间去直接预测同一批未失效元器件的失效时间。将该方法应用于热载流子效应引起MOS管退化失效的加速寿命试验中进行MOS管失效时间的预测,结果表明基于最小二乘支持向量机的寿命预测方法在进行小子样元器件的寿命预测时具有很高的精确度。     

一种有效的铝材料内部微结构观察分析方法

考虑到铝材料的应用在微电子等众多领域中的重要地位以及由于这类材料质地的柔软性而引起的制样困难 ,为了在几十纳米线度的水平上观察分析铝材料内部微结构状况及其变化规律 ,在分析、比较了目前常用的几种铝材料内部微结构观察分析的制样技术的基础上 ,介绍一种利用聚焦离子束技术 (Focused ion beam,FIB)来对铝引线进行制样与观察分析的方法 ,并得出了一些初步结果。     

适用于深沟槽结构观测的TEM样品制备技术

对于深沟槽DRAM电容这类纵向深度深(超过5μm)但是平面尺寸又很小(小于0.2μm×0.2μm)的结构来说,传统的TEM制样方法,无法满足其细微结构全面观测的需求,此外传统的方法制样也比较费时,成功率也比较低。介绍了一种FIB横向切割技术,适用于对这类结构的观测。它与传统FIB制样方法的主要区别在于,切割方向由纵向切割改为横向切割。用这种方法制备的TEM样品,可以完整地观测同一个深沟槽DRAM电容结构的所有细微结构。制样过程比较简单、速度快、成功率高。以一个实例分析、比较了传统制样方法和新的制样方法,突显了FIB横向切割技术的优点。     

集成电路TEM分析的制样技术

对集成电路芯片特定部位作透射电镜分析，样品制备是非常关键的一步。为此，许多实验室发展了各种针对性的制样技术。通过吸取各种制样技术的长处，结合目前一般ＴＥＭ实验室的制样条件，本文介绍一种用于普通ＴＥＭ实验室的ＩＣ芯片具体制样方法－使用玻璃陪片，在光学显微镜监视下，以机械减薄形成“劈”形试样，使被分析目标在“劈”的“刃口”上。最后用低角度离子磨削使被分析目标附近形成理想的电子透明薄区。