做芯片失效分析,这是保证半导体产品质量和寿命的关键一环

做芯片失效分析,这是保证半导体产品质量和寿命的关键一环。它的目的是通过现象追查根本原因,然后制定改善措施,形成提升产品质量的闭环。这个过程通常分成五个步骤: 第一、收集失效信息,记录芯片的名称、失效比例、不良数量、时间、工作环境、批次和描述。然后拍照记录丝印信息和芯片外观,还要记录电性参数和原始数据。接着检查CP、FT、WAT测试数据和出货信息。 第二、复现失效现象,进行电气和功能测试。如果芯片失效,确定电性失效条件;如果没有失效,返回客户应用端再次验证是否有硬件环境问题。 第三、定位失效原因,进行封装级和晶圆级分析。考虑成本和时间因素,通常先进行封装级分析。封装级分析工具包括OM、X-Ray、SAT和Decap。Decap有两种方式:化学溶液开封和LASER开封。如果封装级排查出原因,就结案调查封装厂;如果正常则进行晶圆级分析。晶圆级分析工具包括EMMI、OBIRCH、Nanoprobe、FIB、SEM和TEM。这些工具可以捕捉故障点发出的光子或加热监测电流变化,辅助设计定位根本原因。 第四、制定改善方案并验证。根据失效原因确定改善措施,验证后对未测产品进行程序筛选加严,对已测产品进行复测加严。 第五、撰写报告并总结经验。编写失效分析报告(8D报告),汇总分析已有产品情况并分享经验最后归档结案。 在整个流程中,使用了许多专业设备:Beam(光束)、CP(测试)、CT(检查)、Decap(开盖)、EDS(元素分析)、EMMI(光发射显微镜)、OBIRCH(光束诱导电阻变化)、ESD(静电放电)、Emission(发射)、FIB(聚焦离子束)、FT(功能测试)、Focused Ion Beam(聚焦离子束)、IV(电流电压特性)、Ion(离子)、LASER(激光)等。