Анализ отказов подразумевает исследование характера и механизма отказа с использованием оптических, электрических, физических и химических методик анализа. Отказы могут быть вызваны дефектами на разном уровне, начиная с визуально различимых трещин, заканчивая нарушениями на атомарном уровне (см.рис.ниже).
Наша лаборатория готова предоставить услуги по анализу отказов. Услуга анализа отказов включает различные процедуры. Отказавшее устройство сначала подвергается визуальному осмотру корпуса (входной контроль) и проверке электрических характеристик. Если отказ подтверждается, то вскрывается корпус
(производится пробоподготовка), и чип анализируется согласно характеру отказа. В зависимости от типа дефекта для его локализации применяются различные методы. После обнаружения дефектов производится редактирование микросхемы.
Входной контроль: визуальный осмотр микросхемы
С помощью оптических методов
Исследование топологии поверхности удобно производить на цифровом 3D-микроскопе с увеличением до 5000x, имеющим в наличии камеру с высоким разрешением. Такой микроскоп обеспечивает большую глубину резкости, высокие разрешение и контраст получаемых изображений в сравнении с изображениями, полученными при помощи традиционных оптических микроскопов. Имеется возможность производить количественную и качественную оценку топологии поверхности. Пример карты распределения высот представлен на фото ниже. При проведении исследования на оптическом цифровом микроскопе проводятся следующие операции:
- Изучение морфологии в оптическом микроскопе с увеличением 20 – 5000 х
- Получение панорам оптических изображений размером до 20000х20000 пикселей (примерно 20х20 кадров)
- Получение профиля объекта в оптическом микроскопе с возможностью определения размера с точностью до 1 мкм
- Выполнение автоматических измерений размеров, площадей повторяющихся объектов. Получение распределения частиц по размерам.
Рис. Пример исследования профиля оптического изображения разварочных проводов.
С помощью электронной микроскопии
Исследовать поверхность микросхемы также возможно на электронном микроскопе. Посмотреть все услуги, предоставляемые нами по электронной микроскопии Вы можете в разделе "Услуги научного оборудования". Ниже представлены примеры изображений, полученные на системе с фокусированным ионным пучком (ФИП).
-
Стоимость исследования:
- Изучение морфологии объектов на увеличениях до 500 000х. Минимальное время проведения работ - 1 час, стоимость 6500 руб./час.
Пробоподготовка: вскрытие микросхемы
Пробоподготовка - процедура в анализе отказов, при которой важно вскрыть (декапсулировать) корпус микросхемы, не задев ее значимые компоненты. Чтобы качественно вскрыть микросхему, необходимо использовать комбинацию методик. Наша компания готова предложить различные методы декапсуляции: механические, лазерные, плазмохимические. Примеры декапсулированных микросхем представлены ниже.
Плазмохимический метод
Плазмохимический метод реализуется на установке декапсуляции Sidmel SAME 200. Система обеспечивает проведение вскрытия корпусов микросхем в пластиковом корпусе с сохранением разварочных выводов и работоспособности образца.
Механический метод
Механический метод реализуется с помощью шлифовальной установки Ultratec Ultrapol Advanced. Системы шлифовки Ultratec Ultrapol Advanced позволяет проводить шлифовку полупроводниковых интегральных микросхем. Система Ultracollimator позволяет настроить максимально возможную плоско-параллельность для получения лучшего результата.
-
Стоимость исследований:
- Декапсуляция пластиковой микросхемы: стоимость от 10000 руб.
- Декапсуляции микросхемы с металлической крышкой: стоимость от 5000 руб.
- Получение доступа к обратной стороне кремниевого кристалла в корпусе: стоимость от 5000 руб.
- Послойная шлифовка интегральных микросхем: мин. время проведения работ - 4 часа, стоимость - 6 500 руб.
- Утонение кремниевой подложки микросхем: мин. время проведения работ - 2 часа, стоимость - 6 500 руб.
- Плоскопараллельная полировка деталей: мин. время проведения работ - 2 часа, стоимость - 6 500 руб.
Оценка электрических характеристик
Исследовательские работы проводятся на зондовой станции Semiprobe LA200. К станции подключается дополнительно измерительное оборудование.
На зондовой станции проводятся следующие виды работ:
- Измерение вольтамперных характеристик с помощью HP4140B (pA-meter and DC voltage source). Диапазон напряжений -100...100 V, токов: 1пА....10 мА.
- Измерение вольтфарадных характеристик с помощью HP4280A (1 MHz C METER / CV-PLOTTER). Фикс. частота 1 МГц. Диапазон напряжений -100...100 V, емкостей 0.001 pF, 1800 nF
- Измерение вольтфарадных характеристик с помощью HP4276A (LCZ METER). Диапазон частот: 100 Гц...20 кГц. Диапазон напряжений -100...100 V, емкостей 0.01 pF, 1900 uF
Проведение дополнительных измерений на оборудовании:
- Генератор импульсов HP8131A (Амплитуда -5...5 вольт, длительность фронта 300 пс, макс. частота 300 МГц.
- Логический анализатор Tektronix TLA715 (136 каналов захвата с частотой до 450 МГц. Память 32 Мб + 64 канала генератора произвольных цифровых последовательностей)
- ВЧ-генератор HP8665A (100 кГц...4.2 ГГц, АМ/ЧМ/ИМ модуляция).
-
Стоимость исследований:
- Проведение электрических измерений (С-V, I-V): DC измерения на полупроводниковых кристаллах и платах с использованием до 4 микроманипуляторов. Минимальное время проведения работ - 1 час, стоимость - 6 500 руб.
Исследование внутренней структуры компонентов
Электронная микроскопия и ионно-лучевые методы
-
Стоимость исследований:
- Изготовление кросс-секций в ионном пучке: стоимость 6500 руб./час, минимальное время проведения работ - 2 часа;
- Пробоподготовка "ламелей" для просвечивающего электронного микроскопа, стоимость 6500 руб./час, минимальное время проведения работ - 4 часа;
- Анализ p-n структур методом тока, наведенного электронным лучом: стоимость 6500 руб./час, минимальное время проведения работ - 4 часа.
Рис.Пример исследования кросс-секции: поперечное сечение микросхемы ПЛИС, содержащей 9 слоёв коммутации.
Элементный и химический анализ методом EDX
С помощью метода EDX можно построить карту распределения элементов по образцу, полученную при помощи энергодисперсионного детектора. (Услуга может временно не предоставляться, уточняйте возможность проведения). Ниже приведен пример исследования микросхемы с помощью EDX-метода.
Рис 2 Области диэлектрической изоляции (SiO2) на основе кремния (Si), кремниевая подложка.
Рис 3 Кислород в составе двуокиси кремния (О2).
EDX-анализ образца при сканировании электронным пучком в точке
Рис.2 Результаты вещественного анализа в точке.
-
Стоимость исследований:
- Анализ методом дифракции отраженных электронов: стоимость 6500 руб./час, минимальное время проведения работ - 2 часа;
- Энерго-дисперсионная рентгеновская спектроскопия: стоимость 6500 руб./час, минимальное время проведения работ - 1 час
Верификация и редактирование микросхем
Работы на аппаратно-программном комплексе восстановления топологии Pix-2-Net
Система позволяет выполнять сшивку топологии интегральных микросхем и объединять их в слои. Так же, функционал системы Pix-2-Net позволяет переводить топологический рисунок в GDS формат и восстанавливать функционал отдельных блоков.
-
Стоимость исследований:
- Получение панорам слоев интегральных микросхем. Минимальное время проведения работ - 8 часов, стоимость - 6 500 руб.
Работы на ионном микроскопе с системой газовой инжекции
Ионный микроскоп с системой газовой инжекции позволяет редактировать микросхемы на различных слоях, соединять и разрезать дорожки металлизации, выводить контактные площадки. Встроенный ИК микроскоп дает возможность редактировать ИС с обратной стороны через кремний.
-
Стоимость исследований:
- Получение панорам слоев интегральных микросхем. Минимальное время проведения работ - 8 часов, стоимость - 6 500 руб.