寻找光学视图中隐藏的故障点。
典型的半导体由金属和被钝化层隔开的阻挡层制成。进一步的玻璃化和/或聚酰亚胺层在这些之上提供环境和机械保护。
光学显微镜
通过使用光学显微镜，可以检查半导体模具的失效模式，如自上而下可见的裂纹退化，金属导体的熔化等。然而，如果故障点隐藏在光学视图中，或者如果需要进行金属化质量表征，则需要对IC进行降解以提供样品进行分析。
一层一层地退化
DELTA可以对整个模具进行自上而下的脱模(去层)，将金属层和钝化层逐个暴露出来，以便通过扫描电子显微镜(SEM)进行目视检查。这一过程还允许从连接垫无法接触到的设备部件进行电探测，以支持功能调试。
图1:脱模前和脱模后的模具-所有四个金属层在一步中被揭开。
活性离子蚀刻(RIE)
一般采用等离子体反应离子蚀刻(RIE)和湿法化学选择性蚀刻相结合的方法来实现脱除。通过RIE去除顶部钝化层。根据需要去除的材料(通常是由聚酰亚胺层位于氮化硅和/或氧化硅之上的夹层结构)选择合适的气体、压力和RF设置的混合物。
然后通过专用的选择性湿法化学蚀刻去除金属层和后续的阻挡层。然后再通过适当形式的RIE去除层间的钝化。
扫描电镜
在每一个脱序步骤之后，对半导体进行光学检查。为了获得更高的分辨率，检查非常小的结构，如失效部位的微结构，亚微米尺寸导体或评估金属台阶覆盖和/或金属化空隙，SEM是首选的分析工具。
下面的图片展示了不同处理阶段的典型扫描电镜文档，展示了可以研究的内容，以及该技术在提供高度详细的视图、测量关键尺寸和评估处理质量方面的能力:
SEM文档图片
图2:所有四个金属层和聚层都被揭开(12000倍放大倍率)。
图3:处理后的样品标题为30º，以提供透视视图(6000倍放大)。
图4:45º(5000倍放大倍率)退化样品的另一部分。
图5:器件底部“金属1”金属层的放大，允许检查晶界(放大50000倍)。
图6:该样品的顶部玻璃化、金属化和阻挡层已被移除(3000倍放大)
图7:钝化层和连接到下一金属层的插头现在可以检查(8409放大倍率)。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
留下回复