半導(dǎo)體器件和電路制造技術(shù)飛速發(fā)展,器件特征尺寸不斷下降,而集成度不斷上升。這S0012AD-CEPEM兩方面的變化都給失效缺陷定位和失效機(jī)理的分析帶來巨大的挑戰(zhàn)。由于集成電路的高集成度,每芯片的元件數(shù)高達(dá)幾十萬到幾千萬,甚至上億。找到失效部位并進(jìn)行該部位的失效機(jī)理分析是一項(xiàng)十分困難的任務(wù),必須發(fā)展失效定位技術(shù)。失效定位技術(shù)包括電測(cè)技術(shù)、無損失效分析技術(shù)、信號(hào)尋跡技術(shù)、二次效應(yīng)技術(shù)、樣品制備技術(shù)。

   電測(cè)試的主要目的是重現(xiàn)失效現(xiàn)象、確定器件的失效模式和大致的失效部位。電測(cè)可分為連接性測(cè)試、參數(shù)測(cè)試和功能測(cè)試,所用儀器包括萬用表、圖示儀和IC白動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。信號(hào)尋跡技術(shù)主要用于芯片級(jí)失效定位,采用該技術(shù)必須打開封裝,暴露芯片,對(duì)芯片進(jìn)行電激勵(lì),使其處于T作狀態(tài),然后對(duì)芯片內(nèi)部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行電壓和波形測(cè)試,通過比較好壞芯片的電壓或波形進(jìn)行失效定位,也可對(duì)測(cè)試波形與正常樣品的波形進(jìn)行比較。信號(hào)尋跡技術(shù)主要采用機(jī)械探針和電子束探針(電子束測(cè)試系統(tǒng))。

   現(xiàn)代失效分析實(shí)驗(yàn)室常用的失效定位技術(shù),多為二次效應(yīng)失效定位技術(shù),對(duì)芯片上短路、高阻或漏電部位引起的發(fā)熱點(diǎn)或發(fā)光點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)并確定失效部位,該類技術(shù)主要包括芯片級(jí)的熱、光子及電子(e1ectrical)相關(guān)的技術(shù),常用的有光發(fā)射顯微技(EMMI/XIVA)、

OBIRCH/TIVA、液晶熱點(diǎn)檢測(cè)等,是保證現(xiàn)代IC失效分析成功率的關(guān)鍵所在,也是本節(jié)的重點(diǎn)。同時(shí),為Su卜IC level,具體線路或更進(jìn)一步的晶體管層面的失效定位技術(shù),如電壓襯度定位技術(shù)和納米探針定位技術(shù)提供F有針對(duì)的方向。在成功的失效定位基礎(chǔ)L,展開

有針對(duì)性后續(xù)破壞性分析,利用SEM、ΠB、TEM等判斷該處的失效原因,如介質(zhì)中針孔或金屬電遷移等。