Ĝenerale parolante, estas malfacile eviti malgrandan kvanton da paneoj dum la disvolviĝo, produktado kaj uzado de duonkonduktaĵaj aparatoj. Kun la kontinua plibonigo de la postuloj pri produktokvalito, paneanalizo fariĝas pli kaj pli grava. Analizante specifajn paneajn blatojn, oni povas helpi cirkvitprojektistojn trovi difektojn en la aparata dezajno, miskongruojn de procezaj parametroj, nejustajn dezajnojn de periferiaj cirkvitoj aŭ misfunkciadojn kaŭzitajn de problemoj. La neceso de paneanalizo de duonkonduktaĵaj aparatoj ĉefe manifestiĝas en la jenaj aspektoj:
(1) Analizo de difektoj estas necesa rimedo por determini la difektan mekanismon de la aparata ĉipo;
(2) Analizo de difektoj provizas necesan bazon kaj informojn por efika diagnozo de difektoj;
(3) Analizo de fiaskoj provizas necesajn informojn pri retrosciigo por ke projektistoj kontinue plibonigu aŭ riparu la icodezajnon kaj igu ĝin pli racia laŭ la projektspecifo;
(4) Analizo de difektoj povas provizi necesan suplementon por produktada testo kaj provizi necesan informan bazon por optimumigo de la konfirma testoprocezo.
Por analizo de paneoj de duonkonduktaĵaj diodoj, aŭdionoj aŭ integraj cirkvitoj, unue oni devas testi elektrajn parametrojn, kaj post aspektkontrolo per optika mikroskopo, forigi la pakaĵon. Konservante la integrecon de la funkcio de la ĉipo, oni devas konservi kiel eble plej multe la internajn kaj eksterajn konduktilojn, ligpunktojn kaj la surfacon de la ĉipo, por prepari por la sekva paŝo de analizo.
Uzante skanan elektronan mikroskopion kaj energian spektron por fari ĉi tiun analizon: inkluzive de observado de la mikroskopa morfologio, serĉado de difektaj punktoj, observado kaj lokigo de difektaj punktoj, preciza mezurado de la mikroskopa geometria grandeco kaj malglata surfaca potenciala distribuo de la aparato kaj la logika juĝo de la cifereca pordega cirkvito (per tensiokontrasta bildmetodo); Uzante energian spektrometron aŭ spektrometron por fari ĉi tiun analizon havas: mikroskopan elementan konsiston, materialan strukturon aŭ poluaĵan analizon.
01. Surfacaj difektoj kaj brulvundoj de duonkonduktaĵaj aparatoj
Surfacaj difektoj kaj elĉerpiĝo de duonkonduktaĵaj aparatoj estas ambaŭ oftaj fiaskaj reĝimoj, kiel montrite en Figuro 1, kiu estas la difekto de la purigita tavolo de integra cirkvito.
Figuro 2 montras la surfacan difekton de la metaligita tavolo de la integra cirkvito.
Figuro 3 montras la disfalan kanalon inter la du metalaj strioj de la integra cirkvito.
Figuro 4 montras la kolapson de la metala strio kaj oblikvan deformiĝon sur la aerponto en la mikroonda aparato.
Figuro 5 montras la kradan elĉerpiĝon de la mikroonda tubo.
Figuro 6 montras la mekanikan difekton al la integrita elektra metaligita drato.
Figuro 7 montras la malfermaĵon kaj difekton de la mesa diodo.
Figuro 8 montras la difekton de la protekta diodo ĉe la eniro de la integra cirkvito.
Figuro 9 montras, ke la surfaco de la integracirkvita ico estas difektita per mekanika frapo.
Figuro 10 montras la partan elĉerpiĝon de la integracirkvita peceto.
Figuro 11 montras, ke la dioda peceto estis rompita kaj grave bruligita, kaj la rompiĝaj punktoj fariĝis fandiĝantaj.
Figuro 12 montras la galiumnitridan mikroondtuban peceton bruligitan, kaj la bruligita punkto prezentas fanditan ŝprucetantan staton.
02. Elektrostatika paneo
Duonkonduktaĵaj aparatoj, de fabrikado, pakado, transportado ĝis sur la cirkvitplato por enmeto, veldado, maŝina muntado kaj aliaj procezoj, estas sub la minaco de statika elektro. Dum ĉi tiu procezo, transportado estas difektita pro ofta movado kaj facila eksponiĝo al la statika elektro generita de la ekstera mondo. Tial, speciala atento devas esti donita al elektrostatika protekto dum transmisio kaj transportado por redukti perdojn.
En duonkonduktaĵaj aparatoj kun unupolusa MOS-tubo kaj MOS-integraj cirkvitoj, ili estas aparte sentemaj al statika elektro, precipe MOS-tuboj, ĉar ilia propra enira rezisto estas tre alta, kaj la kapacitanco de la pordego-fonto-elektrodo estas tre malgranda. Tial ili estas tre facile influitaj de ekstera elektromagneta kampo aŭ elektrostatika indukto kaj ŝargitaj. Pro la elektrostatika generado, estas malfacile malŝargi ŝargon ĝustatempe. Tial, estas facile kaŭzi akumuliĝon de statika elektro kaj tujan difekton de la aparato. La formo de elektrostatika difekto estas ĉefe elektra difekto, tio estas, la maldika oksida tavolo de la reto rompiĝas, formante pinglotruon, kiu mallongigas la interspacon inter la reto kaj la fonto aŭ inter la reto kaj la drenilo.
Kaj rilate al MOS-tuboj, la kapablo kontraŭ statika disfalo de la integraj cirkvitoj de MOS estas iomete pli bona, ĉar la eniga terminalo de la integra cirkvito de MOS estas ekipita per protekta diodo. Kiam estas granda elektrostatika tensio aŭ trotensio en la plej multaj protektaj diodoj, ili povas esti konektitaj al la tero, sed se la tensio estas tro alta aŭ la tuja plifortiga kurento estas tro granda, foje la protektaj diodoj mem disfalos, kiel montrite en Figuro 8.
La pluraj bildoj montritaj en figuro 13 montras la elektrostatikan disfalo-topografion de MOS-integra cirkvito. La disfalopunkto estas malgranda kaj profunda, prezentante fanditan ŝprucetan staton.
Figuro 14 montras la aspekton de elektrostatika difekto de la magneta kapo de komputila disko.
Afiŝtempo: 8-a de Julio, 2023
