Ерөнхийдөө хагас дамжуулагч төхөөрөмжийг хөгжүүлэх, үйлдвэрлэх, ашиглахад бага зэргийн алдаа гарахаас зайлсхийхэд хэцүү байдаг. Бүтээгдэхүүний чанарт тавигдах шаардлагыг тасралтгүй сайжруулахын хэрээр бүтэлгүйтлийн шинжилгээ нь улам бүр чухал болж байна. Тодорхой бүтэлгүйтлийн чипүүдэд дүн шинжилгээ хийснээр энэ нь хэлхээний дизайнеруудад төхөөрөмжийн дизайны согог, үйл явцын параметрүүдийн тохиромжгүй байдал, захын хэлхээний үндэслэлгүй дизайн эсвэл асуудлаас үүдэлтэй буруу ажиллагаа зэргийг олоход тусална. Хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүдийн эвдрэлийн шинжилгээ хийх хэрэгцээ нь дараахь зүйлүүдэд голчлон илэрдэг.
(1) Эвдрэлийн шинжилгээ нь төхөөрөмжийн чипийн эвдрэлийн механизмыг тодорхойлоход зайлшгүй шаардлагатай арга хэрэгсэл юм;
(2) Гэмтлийн шинжилгээ нь алдааг үр дүнтэй оношлоход шаардлагатай үндэслэл, мэдээллээр хангадаг;
(3) Алдаа дутагдлын шинжилгээ нь дизайны инженерүүдэд чипийн дизайныг тасралтгүй сайжруулах, засах, дизайны тодорхойлолтын дагуу илүү үндэслэлтэй болгоход шаардлагатай санал хүсэлтийг өгдөг;
(4) Алдаа дутагдлын шинжилгээ нь үйлдвэрлэлийн туршилтад шаардлагатай нэмэлтийг өгч, баталгаажуулалтын туршилтын үйл явцыг оновчтой болгоход шаардлагатай мэдээллийн үндэслэлийг хангаж чадна.
Хагас дамжуулагч диод, аудион эсвэл нэгдсэн хэлхээний эвдрэлийн шинжилгээг хийхийн тулд эхлээд цахилгаан параметрүүдийг шалгаж, оптик микроскопоор гадаад үзэмжийг шалгасны дараа савлагааг зайлуулах шаардлагатай. Чипийн үйл ажиллагааны бүрэн бүтэн байдлыг хадгалахын зэрэгцээ дотоод болон гадаад утаснууд, холболтын цэгүүд болон чипийн гадаргууг аль болох хол байлгах хэрэгтэй бөгөөд ингэснээр шинжилгээний дараагийн алхамд бэлтгэх хэрэгтэй.
Энэ шинжилгээг хийхийн тулд электрон микроскоп болон энергийн спектрийг ашиглан: микроскопийн морфологийн ажиглалт, эвдрэлийн цэгийн хайлт, согогийн цэгийн ажиглалт ба байршил, төхөөрөмжийн микроскопийн геометрийн хэмжээ, барзгар гадаргуугийн потенциалын тархалтыг нарийвчлалтай хэмжих, дижитал хаалганы хэлхээний логик дүгнэлт (хүчдэлийн тодосгогч зургийн аргаар); Энэ шинжилгээг хийхийн тулд энергийн спектрометр эсвэл спектрометр ашиглана уу: микроскопийн элементийн найрлагын шинжилгээ, материалын бүтэц эсвэл бохирдуулагчийн шинжилгээ.
01. Хагас дамжуулагч төхөөрөмжийн гадаргуугийн гэмтэл, түлэгдэлт
Гадаргуугийн согог, хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүдийн шаталт нь хоёулаа нийтлэг эвдрэлийн горим бөгөөд 1-р зурагт үзүүлсэн бөгөөд энэ нь нэгдсэн хэлхээний цэвэршүүлсэн давхаргын согог юм.
Зураг 2-т нэгдсэн хэлхээний металлжуулсан давхаргын гадаргуугийн согогийг үзүүлэв.
Зураг 3-т нэгдсэн хэлхээний хоёр металл туузны хоорондох эвдрэлийн сувгийг харуулав.
4-р зурагт богино долгионы төхөөрөмж дэх агаарын гүүрэн дээрх металл туузны нуралт, хазайлтын хэв гажилтыг харуулав.
Зураг 5-т богино долгионы хоолойн сүлжээний шаталтыг харуулав.
6-р зурагт цахилгааны нэгдсэн төмөр утсанд үүссэн механик гэмтлийг үзүүлэв.
Зураг 7-д меза диодын чип нээх ба согогийг харуулав.
8-р зурагт нэгдсэн хэлхээний оролт дахь хамгаалалтын диодын эвдрэлийг харуулав.
9-р зурагт нэгдсэн хэлхээний чипийн гадаргуу нь механик нөлөөллөөр гэмтсэн болохыг харуулж байна.
Зураг 10-д нэгдсэн хэлхээний чипийн хэсэгчилсэн шаталтыг харуулав.
Зураг 11-т диодын чип эвдэрч, хүчтэй шатаж, эвдрэх цэгүүд хайлах төлөвт шилжсэнийг харуулж байна.
Зураг 12-т галийн нитридын богино долгионы цахилгаан хоолойн чип шатсан, шатсан цэг нь хайлсан шүрших төлөвийг харуулж байна.
02. Цахилгаан статик эвдрэл
Хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүдийг үйлдвэрлэх, савлах, тээвэрлэхээс эхлээд хэлхээний самбар дээр суурилуулах, гагнах, машин угсрах болон бусад процессууд нь статик цахилгааны аюулд өртдөг. Энэ процесст ойр ойрхон хөдөлж, гадаад ертөнцөөс үүсгэсэн статик цахилгаанд амархан өртөх зэргээс шалтгаалан тээвэрлэлтэд гэмтэл учирдаг. Тиймээс алдагдлыг багасгахын тулд дамжуулах, тээвэрлэх явцад цахилгаан статик хамгаалалтад онцгой анхаарал хандуулах хэрэгтэй.
Нэг туйлт MOS хоолой, MOS нэгдсэн хэлхээ бүхий хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүдэд статик цахилгаанд, ялангуяа MOS хоолойд мэдрэмтгий байдаг, учир нь өөрийн оролтын эсэргүүцэл маш өндөр, хаалганы эх үүсвэрийн электродын багтаамж нь маш бага байдаг тул гадны цахилгаан соронзон орон эсвэл электростатик индукцийн нөлөөнд маш амархан өртдөг, мөн цэнэглэх хугацаа нь хэцүү байдаг. Статик цахилгаан хуримтлал үүсгэж, төхөөрөмжийг агшин зуур эвдэхэд хялбар байдаг. Электростатик эвдрэлийн хэлбэр нь голчлон цахилгааны овсгоотой эвдрэл юм, өөрөөр хэлбэл торны нимгэн исэл давхарга эвдэрч, нүх үүсгэдэг бөгөөд энэ нь сүлжээ ба эх үүсвэр эсвэл сүлжээ ба ус зайлуулах хоолойн хоорондох зайг богиносгодог.
MOS хоолойтой харьцуулахад MOS нэгдсэн хэлхээний антистатик задралын чадвар харьцангуй сайн байдаг, учир нь MOS нэгдсэн хэлхээний оролтын терминал нь хамгаалалтын диодоор тоноглогдсон байдаг. Нэгэнт их хэмжээний цахилгаан статик хүчдэл эсвэл гүйдлийн хүчдэл гарсан тохиолдолд ихэнх хамгаалалтын диодыг газар руу шилжүүлж болно, гэхдээ хэрэв хүчдэл хэт өндөр эсвэл агшин зуурын олшруулалтын гүйдэл хэт том бол заримдаа хамгаалалтын диодууд өөрсдийгөө 8-р зурагт үзүүлэв.
Зураг 13-т үзүүлсэн хэд хэдэн зураг нь MOS нэгдсэн хэлхээний электростатик задралын топографи юм. Эвдрэлийн цэг нь жижиг бөгөөд гүн бөгөөд хайлсан шүрших төлөвийг харуулдаг.
Зураг 14-т компьютерийн хатуу дискний соронзон толгойн электростатик эвдрэлийн харагдах байдлыг харуулав.
Шуудангийн цаг: 2023-07-08
