일반적으로 말하면

일반적으로 반도체 소자의 개발, 생산, 사용 과정에서 작은 실패를 피하기는 어렵습니다. 제품 품질 요구 사항이 지속적으로 개선됨에 따라 고장 분석이 점점 더 중요해지고 있습니다. 특정 불량 칩을 분석함으로써 회로 설계자가 장치 설계 결함, 프로세스 매개변수 불일치, 주변 회로의 불합리한 설계 또는 문제로 인한 오작동을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 반도체 장치의 고장 분석의 필요성은 주로 다음과 같은 측면에서 나타납니다.

(1) 고장 분석은 장치 칩의 고장 메커니즘을 결정하는 데 필요한 수단입니다.

(2) 고장 분석은 효과적인 고장 진단을 위해 필요한 기초와 정보를 제공합니다.

(3) 고장 분석은 설계 엔지니어가 칩 설계를 지속적으로 개선 또는 수리하고 설계 사양에 따라 보다 합리적으로 만드는 데 필요한 피드백 정보를 제공합니다.

(4) 불량 분석은 생산 테스트에 필요한 보완을 제공하고 검증 테스트 프로세스의 최적화를 위해 필요한 정보 기반을 제공할 수 있습니다.

반도체 다이오드, 오디오, 집적회로의 불량 분석을 위해서는 먼저 전기적 매개변수를 테스트해야 하며, 광학현미경으로 외관 검사를 한 후 포장을 제거해야 합니다. 칩 기능의 무결성을 유지하면서 다음 분석 단계를 준비할 수 있도록 내부 및 외부 리드, 결합 지점 및 칩 표면을 최대한 유지해야 합니다.

이 분석을 수행하기 위해 주사 전자 현미경 및 에너지 스펙트럼을 사용합니다. 미세한 형태 관찰, 고장 지점 검색, 결함 지점 관찰 및 위치, 장치의 미세한 기하학적 크기 및 거친 표면 전위 분포의 정확한 측정, 디지털 게이트의 논리 판단 등이 포함됩니다. 회로(전압 대비 이미지 방법 사용); 이 분석을 수행하려면 에너지 분광계 또는 분광계를 사용하십시오: 미시적 요소 구성 분석, 재료 구조 또는 오염 물질 분석.

01. 반도체 소자의 표면 결함 및 화상

그림 1에 표시된 것처럼 반도체 장치의 표면 결함과 번아웃은 모두 일반적인 고장 모드이며, 이는 집적 회로의 정제된 층의 결함입니다.