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失效分析与检测技术

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2017-12-1 09:17:03 5968 来自手机

失效分析与检测技术

随着人们对半导体产品质量和可靠性要求的不断提高，失效分析工作也越来越凸显其重要的地位，通过对产品进行失效分析，我们可以找出失效机理进而策划提高产品成品率和可靠性的方案。

而采取多种可靠性测试手段，对样品进行精准、充分的失效分析显得尤为重要

杭州柘大飞秒检测技术有限公司立足浙江大学国家大学科技园光与电技术开放实验室，利用飞秒检测技术，通过观测分子、原子、电子、原子核等粒子飞秒级(一千万亿分之一秒)的振动、能级跃迁，开展分析工作。

国际主流的2类失效分析技术检测法中的4种检测技术

一、破坏性检测法[2]中的光学/电子显微镜检测

光学检测

显微镜下观察缺点：受放大倍数的限制，有时即使在高倍镜下也不能分辨

电子显微镜检测

在可见波长方面达到光学显微镜的极限。

a.透射电镜

排查电学不稳定因素：缺点：需对样品进行减薄处理，减薄处理易破坏器件，只能进行晶体缺陷观察。

	品牌：JEOL 型号：JEM-2100
	描述：最大加速电压：200 kV点分辩率： 0.23 nm晶格分辩率：0.14 nm高分辨成像，明暗场像，电子衍射，微结构分析，形貌分析，晶体结构确定

b.扫描电镜

进行晶体缺陷观察，缺点：电镜所形成的电子束能够对被检测元件造成永久性的性能改变

	品牌：JEOL 型号： JSM-6390A
	描述：全数字化控制系统、高分辨率、高精度的变焦聚光镜系统，全对中样品台及高灵敏度半导体背散射探头、丰富的成像模式等，广泛应用于材料形貌组织观察、金属材料端口分析和失效分析

二、非破坏性检测[3]-俄歇电子能谱、激光扫描

俄歇电子能谱分析

能谱中能够直观的反映出某些元素的存在。可根据峰值的强度测出不同元素含量，这种数据主要来自被检测器件的表面原子层，进而分析出半导体表面组成，通过半导体元器件表面的状态分析出半导体精度的深度成分分析，还能够测试出器件损坏的原理

	品牌：赛默飞型号：Escalab 250Xi
	描述：能量分辨率优于0.5eV/(Ag 3d5/2）， 0.8eV/(C 1s) 微区分析面积≤20微米，区域分辨率可达0.45eV，成像空间分辨率≤3μm 使用离子刻蚀可以对样品进行元素深度分布分析可对样品表面元素和价态分布进行成像分析具有先进的电荷中和技术，可同时使用电子和离子束对样品进行有效的电荷中和

激光扫描分析

检测有源半导体元器件内部的工作情况：检测出元件晶体管内部的直流增减变化，同时能够探测元器件的内部温度，进而确定出集成威廉希尔官方网站内部的工作状态，亦可实现对倒焊器件的检测，即通过芯片背面就能够直接检测出检测结果

飞秒检测：由于当前的检测手段皆为有损检测会造成样品信息的流失。

因此通常先采用目视、光学显微镜、探针显微镜、各类成像设备对样品外形、局部结构进行无损观察定位[4]，再采取破坏性解剖分析法进行内部结构观察及失效机理分析。

参考文献

[1]关本霞.半导体器件失效分析与检测[J].科技创新与应用2013.

[2]付鸣.半导体器件失效分析与检测.仪表技术与传感器，1997，12：36-38.

[3]吕德春，微波半导体器件可靠性的电子显微分析：[硕士学位论文].成都：电子科技大学，2009，7-9.

[4]唐明，张素娟.先进成像技术在失效分析中的应用.半导体技术，2001，26（1）：50-53.

愿景：让任何人、任何企业通过开放飞秒检测技术，更快、更好的创造新产品，造福社会

飞秒测试中心：何工：***

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