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，高低溫測試等

失效分析常用方法

　　1、 C-SAM（超聲波掃描顯微鏡)，無損檢查: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

　　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Fein

　　微焦點Xray用途：半導體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)：標準檢測分辨率＜500納米 ； 幾何放大倍數(shù): 2000 倍 大放大倍數(shù): 10000倍 ；　輻射小: 每小時低于1 μSv ； 電壓: 160 KV, 開放式射線管設(shè)計

　　防碰撞設(shè)計；BGA和SMT（QFP）自動分析軟件，空隙計算軟件，通用缺陷自動識別軟件和視頻記錄。這些特點非常適合進行各種二維檢測和三維微焦點計算機斷層掃描(μCT)應(yīng)用。

　　Fein微焦點X射線（德國）

　　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

　　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)阻抗值變化測試/LC 液晶熱點偵測(這三者屬于常用漏電流路徑分析手段,尋找發(fā)熱點，LC要借助探針臺，示波器）

　　5、 FIB 線路修改，切線連線，切點觀測，TEM制樣，精密厚度測量等

　　6、 Probe Station 探針臺/Probing Test 探針測試，ESD/Latch-up靜電放電/閂鎖效用測試（有些客戶是在芯片流入客戶端之前就進行這兩項可靠度測試，有些客戶是失效發(fā)生后才想到要篩取良片送驗）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)的儀器機臺，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,飛行時間質(zhì)譜TOF － SIMS ,透射電鏡TEM , 場發(fā)射電鏡,場發(fā)射掃描俄歇探針, X 光電子能譜XPS ,L-I-V測試系統(tǒng)，能量損失 X 光微區(qū)分析系統(tǒng)等很多手段，不過這些項目不是很常用。

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delamination，xray--看內(nèi)部結(jié)構(gòu)，等等；

2、 電測：主要工具，萬用表，示波器，sony tek370a，現(xiàn)在好象是370b了；

3、 破壞性分析：機械decap，化學 decap芯片開封機

　　半導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顯微鏡或超聲波掃描顯微鏡(Scanning acoustic microscope）總概c-sam(sat)測試。