GJB 3233-1998 半导体集成电路失效分析程序和方法

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f IO,中华人民共和国国家军用标准,FL 5962 GJB 3233-98,半导体集成电路失效,分析程序和方法,Failure analysis procedures and methods,for semiconductor integrated circuit,1998-03-16 发布1998-09-01 实施,国防科学技术工业委员会批准,目 次,1范围.,2引用文件,3定义.,4 一般要求,5详细要求,5.1 最低限度分析程序和方法,5.2 基本分析程序和方法,5.3 全面的分析程序和方法.,5.4 失效分析报告的编写,附录A失效分析报告封面(参考件)…,附录B失效分析报告首页(参考件)…,XI/,XJJ Xi/,1,1,1,2,3,3,0,4,8,0,(./IV z— x /(\ /t\ /<\ 1 1 1 2,/r\,z(x,zfK,S,7,中华人民共和国国家军用标准,半导体集成电路失效分析程序和方法,Failure analysis pocedures and methods GJB 3233 — 98,for semiconductor integrated circuit,1范围,主题内容,本标准规定了半导体集成电路失效分析前的准备、分析程序、分析方法和分析结果的处,理,1-2适用范围,本标准适用于半导体集成电路(以下简称器件),1.3应用指南,本标准规定了在实验室中可采用的3种不同等级的分析程序和方法。失效分析人员应根,据器件的型号、封装形式、可靠性等级、委托单位的要求等诸因素来选择相应的分析程序和方,法,2引用文件,GJB 548A-96 微电子器件试验方法和程序,3定义,3.1 缺陷 defects,在外形、装配、功能或工艺质量等方面与详细技术规范规定的任何不一致现象“,3.2 可筛选缺陷 screenable defects,利用有效的筛选方法可以剔除的缺陷,3.3 批次性缺陷 lot related defects,在设计、制造过程中造成的缺陷并且在同批次器件中多次重复出现(例如:金属化层厚度、,键合强度、绝缘材料性能、金属化布线、键合引线之间以及键合引线与芯片边沿之间的间距不,当或掩模缺陷等),3.4 失效模式 failure mode,器件失效的表现形式,3.5 失效机理 failure mechanism,导致器件失效的物理、化学变化过程,3.6 失效原因 cause of failure,国防科学技术工业委员会1998 - 03 -16发布 1998-09-01实施,1,GJB 3233-98,导致失效发生的直接因素,它包括设计、制造、使用和管理等方面的问题,3.7 失效分析 failue analysis,为确定和分析失效器件的失效模式、失效机理、失效原因和失效性质而对失效样品所做的,分析与检查,4 一般要求,4.1 目的,失效分析是对失效器件的事后检查,逋过失效分析可以验证器件是否失效、识别失效模,式、确定失效机理和失效原因。根据失效分析结论提出相应对策,它包括器件生产工艺、设计、,材料、试验、使用和管理等方面的有关改进措施,以便消除失效分析报告中所涉及的失效模式,或机理,防止类似失效的再次发生,4.2 设备,4.2.1 电特性测试设备,电特性测试设备应包括:晶体管特性曲线图示仪、集成电路测试仪、晶体管参数测试仪、示,波器、电流表、电压表、直流电源、信号发生器、电容电桥等,4.2.2 观察测量设备,观察测量设备应包括:带摄影装置和测量目镜的立体显微镜和金相显微镜、X射线透视和,照相系统、放大镜、游标卡尺、定时钟、秒表等,4.2.3 试验设备,试验设备应包括:高温箱、低温箱、剪切应力计、键合拉力计、检漏设备、颗粒碰撞噪声检测,仪等,4.2.4 解剖工具和辅助设备,解剖工具和辅助设备应包括:管壳开启器、机械微探针、研磨设备及夹具、常用的电工和钳,工工具等,4.2.5 化学工作间设施,化学工作间应有通风柜和清洗池并配有去离子水系统、密封电炉和有关化学药品等,4.2.6 物理分析设备,物理分析设备应包括:扫描电子显微镜、电子微探针、俄歇电子能谱仪、离子微探针、红外,扫描热像仪、电子束探测系统和质谱仪等,4.2.7 计量和校准,所有试验和分析设备都应定期计量和校准,并在有效期内使用O,4.3 分析人员,分析人员应具有半导体集成电路专业基础知识,应热悉集成电路原理、设计、制造、测试、,使用线路、可靠性试验、可靠性标准、可靠性物理和化学等方面的有关知识,并且要具有一定的,实践经验,必须受过专业培训,经考核合格后上岗,4.4 失效器件的有关资料,失效分析单位或机构在收到失效器件的同时还应收到《器件失效分析委托单储,2,GJB 3233-98,该委托单由失效器件委托单位的有关责任人填写,格式如图1所示,应认真填写有关的失,效信息,4.5 失效分析环境,若无其它规定,所有分析、试验应在下列环境中进行:,a.电测量环境温度:25觉匕;,b.其它分析试验环境温度:25 + 10V;,c.环境气压:80~106kPa;,d.相对湿度:20%~80%o,4.6 失效分析程序,失效分析程序是按照先调查了解情况(失效现场信息、失效样品的参数测试结果以及失效,模式确认和观察结果等)后分析失效样品;先外部分析后解剖分析;先非破坏性分析、半破坏性,分析,后进行破坏性分析的原则进行,4.7 失效分析报告,失效分析报告应包括:,a.失效器件的主要失效现场信息;,b.失效器件的失效模式;,C.失效分析程序及各阶段的初步分析结果;,d.失效分析结论;,f.提出纠正建议措施,5详……

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