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芯片集成度越来越高,故障后失效分析该如何“追凶”?|m6米乐官方
本文摘要:随着科技进步,智能化产品与日俱增。从电脑、智能手机,再行到汽车电子、人工智能,如今在我们的生产生活中已随处可见。它们之所以需要以求发展,驱动内部发送信号的半导体芯片是关键。 我们这里谈的半导体为IC(集成电路)或者LSI(大规模集成电路)。生产的芯片可以分成逻辑芯片、存储芯片、仿真芯片、功率器件。根据摩尔定律,每18-24个月,集成电路上可以容纳的器件数目就不会增加一倍,这将让更加多的科技应用于逐步构建,并以求优化。

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随着科技进步,智能化产品与日俱增。从电脑、智能手机,再行到汽车电子、人工智能,如今在我们的生产生活中已随处可见。它们之所以需要以求发展,驱动内部发送信号的半导体芯片是关键。

我们这里谈的半导体为IC(集成电路)或者LSI(大规模集成电路)。生产的芯片可以分成逻辑芯片、存储芯片、仿真芯片、功率器件。根据摩尔定律,每18-24个月,集成电路上可以容纳的器件数目就不会增加一倍,这将让更加多的科技应用于逐步构建,并以求优化。

应用于场景和市场的不断扩大,半导体芯片的市场需求毫无疑问也不会随之快速增长,对其质量则有了更高的拒绝。比如汽车行业,除了传统的汽车电子,目前也有许多目光投向了自动驾驶。

像这样高度牵涉到人身安全的车用芯片,在高温、低温、受潮、老化、长年工作等因素下,性能都必需保持稳定。所以,无论从半导体芯片的研发设计,再行到前道工序,后道工序,甚至最后投入使用,每一个流程都必须有适当的检测来反潜。芯片制作流程概括性转身对于芯片制造商来说,全然告诉芯片否合格,以此来出局坏品确保输入产品质量,是近过于的。

还必须“知其所以然”,确保良率,追根溯源,节约成本的同时给企业建构更高的效益。所以环绕着这个主题,将展开一系列的检测,我们将此称作半导体过热分析。

它的意义在于确认半导体芯片的过热模式和过热机理,以此展开追责,明确提出缺失措施,避免问题反复经常出现。过热分析检测真是就像一场“夺命”之旅。通过可行性证据瞄准指控范围,再行通过各种方法取得更加多证据,步步瞄准,拨开层层“疑云”去取得最后的真凶。检测流程上,一般来说,制造商不会首先对待测半导体晶圆(wafer)或裸片(die)实行传统的电性测量。

一方面来确认芯片否有故障的情况不存在;一方面,若故障清楚不存在,也可以为先前过热分析获取适当的信息。早已过诸多工艺处置后的晶圆(wafer),裸片(die)即从其切割成而来但想要超过本源的目的,单凭传统的电性测试是近过于的。

还必须更进一步理解缺失明确不存在的方位,甚至还原成出有过热的场景、模式,借以理解过热机理。这也就是在半导体过热分析中最重要而艰难的一项,缺失定位。

过热分析工程师融合测试机测出的过热模式以及其他故障信息,可以初步判断必须采行的定位方法,然后大大融合取得的新数据,逐步推断出有过热再次发生在芯片的哪层结构中,及其显然缘由。缺失定位而半导体工艺日新月异发展飞速,制程上,从70年代的微米级芯片早于早已提高至纳米级芯片。

芯片层数减少和晶体管数量的急遽减少,让过热点更加无法找到。大大提高的集成度,对检测设备的性能明确提出了更加多的挑战。

1971年到2000年,英特尔芯片的发展挑战1:更高的弱光观测能力首先,芯片集成化程度更加低,芯片的层数也将渐渐激增,电路不会显得更加粗,电压拒绝也随之减少。因此,在检测过程中,故障处有可能收到的光信号就显得黯淡,再行再加层数的变换,光信号将再度被巩固,这拒绝检测仪享有更高的弱光观测能力。挑战2:更加多检测功能大大提升的集成度在带给了日益强劲的芯片功能外,也让有可能经常出现的故障风险显得更加多。一旦经常出现过热,其故障原因亦有可能更为简单。

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因此,在过热定位时,必须发展出有更加多、更加细化的测试方法和功能模块,去对应这样的变化。挑战3:可用检测技术的前进对于经常出现问题返厂的成品芯片,一般不会在已完成一系列可用检测(如X射线检测),以及关上PCB后的显微镜检查后,再行转入到传统电性测试这一步。

对于愈发低集成化、灵活的芯片来说,关上PCB时内部裸片损毁的可能性不会减小,而这一步亦是不可逆的。损毁后,过热模式将无法还原成,继而无法得出结论过热的确实原因。因此,必须时,可以尽可能超过可用检测,也是给过热定位明确提出的又一挑战。早在30余年前,滨松就开始了在半导体过热分析应用于中的研究。

1987年,发售了第一代微光显微镜,并在此后渐渐重新组建起了专门针对半导体缺失方位定位的PHEMOS系列产品。针对应用于中呈现的诸多拒绝,滨松亦在技术上作出了更进一步的研发。

滨松半导体过热分析系统PHEMOS系列为了强化微光观测能力,滨松研发了C-CCD、Si-CCD、InGaAs等多类高端照相机。用户可根据样品制程和结构,自由选择有所不同的照相机安装在设备中。


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