芯片失效分析方法及流程

集成電路失效分析Decap，X-RAY，IV，F(xiàn)IB，EMMI，SEM，EDX，Probe，OM，Rie，高低溫測(cè)試等

失效分析常用方法

　　1、 C-SAM（超聲波掃描顯微鏡)，無(wú)損檢查:１.材料內(nèi)部的晶格結(jié)構(gòu)，雜質(zhì)顆粒．夾雜物．沉淀物．2. 內(nèi)部裂紋. 3.分層缺陷.4.空洞,氣泡,空隙等. 德國(guó)

　　2、 X－Ray（這兩者是芯片發(fā)生失效后首先使用的非破壞性分析手段），德國(guó)Fein

　　微焦點(diǎn)Xray用途：半導(dǎo)體BGA，線路板等內(nèi)部位移的分析 ；利于判別空焊，虛焊等BGA焊接缺陷.　參數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)分辨率＜500納米 ； 幾何放大倍數(shù): 2000 倍 大放大倍數(shù): 10000倍 ；　輻射小: 每小時(shí)低于1 μSv ； 電壓: 160 KV, 開放式射線管設(shè)計(jì)

　　防碰撞設(shè)計(jì)；BGA和SMT（QFP）自動(dòng)分析軟件，空隙計(jì)算軟件，通用缺陷自動(dòng)識(shí)別軟件和視頻記錄。這些特點(diǎn)非常適合進(jìn)行各種二維檢測(cè)和三維微焦點(diǎn)計(jì)算機(jī)斷層掃描(μCT)應(yīng)用。

　　Fein微焦點(diǎn)X射線（德國(guó)）

　　Y.COUGAR F/A系列可選配樣品旋轉(zhuǎn)360度和傾斜60度裝置。

　　Y.COUGAR SMT 系列配置140度傾斜軸樣品，選配360度旋轉(zhuǎn)臺(tái)

　　3、 SEM掃描電鏡/EDX能量彌散X光儀（材料結(jié)構(gòu)分析/缺陷觀察，元素組成常規(guī)微區(qū)分析，精確測(cè)量元器件尺寸）, 日本電子

　　4、 EMMI微光顯微鏡/OBIRCH鐳射光束誘發(fā)阻抗值變化測(cè)試/LC 液晶熱點(diǎn)偵測(cè)(這三者屬于常用漏電流路徑分析手段,尋找發(fā)熱點(diǎn)，LC要借助探針臺(tái)，示波器）

　　5、 FIB 線路修改，切線連線，切點(diǎn)觀測(cè)，TEM制樣，精密厚度測(cè)量等

　　6、 Probe Station 探針臺(tái)/Probing Test 探針測(cè)試，ESD/Latch-up靜電放電/閂鎖效用測(cè)試（有些客戶是在芯片流入客戶端之前就進(jìn)行這兩項(xiàng)可靠度測(cè)試，有些客戶是失效發(fā)生后才想到要篩取良片送驗(yàn)）這些已經(jīng)提到了多數(shù)常用手段。失效分析前還有一些必要的樣品處理過(guò)程。

  7、 取die,decap（開封，開帽）,研磨,去金球 De-gold bump,去層,染色等，有些也需要相應(yīng)的儀器機(jī)臺(tái)，SEM可以查看die表面，SAM以及X－Ray觀察封裝內(nèi)部情況以及分層失效。

除了常用手段之外還有其他一些失效分析手段，原子力顯微鏡AFM ,二次離子質(zhì)譜 SIMS,飛行時(shí)間質(zhì)譜TOF － SIMS ,透射電鏡TEM , 場(chǎng)發(fā)射電鏡,場(chǎng)發(fā)射掃描俄歇探針, X 光電子能譜XPS ,L-I-V測(cè)試系統(tǒng)，能量損失 X 光微區(qū)分析系統(tǒng)等很多手段，不過(guò)這些項(xiàng)目不是很常用。

FA步驟:

1、 非破壞性分析：主要是超聲波掃描顯微鏡（C-SAM）--看有沒(méi)delamination，xray--看內(nèi)部結(jié)構(gòu)，等等；

2、 電測(cè)：主要工具，萬(wàn)用表，示波器，sony tek370a，現(xiàn)在好象是370b了；

3、 破壞性分析：機(jī)械decap，化學(xué) decap芯片開封機(jī)

　　半導(dǎo)體器件芯片失效分析 芯片內(nèi)部分層，孔洞氣泡失效分析

C-SAM的叫法很多有，掃描聲波顯微鏡或聲掃描顯微鏡或掃描聲學(xué)顯微鏡或超聲波掃描顯微鏡(Scanning acoustic microscope）總概c-sam(sat)測(cè)試。