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镜检能发现的问题

寻找多余物和外来沾污物如残留金丝,芯片边缘碎裂留下的硅碴,焊料碴,口水星子(高温存放后常呈现棕黄色小圆点),水渍,残存光刻胶,灰尘。

 判断金属化层表面有无钝化层。如果方形键合电极周围有方框则说明表面有钝化层,与键合点下的电极相比有明显的色差。同时有钝化层时的芯片各扩散区之间的颜色不如无钝化层时鲜艳,如果钝化层呈现浅黄色,说明钝化层是聚酰亚胺有机涂层。

根据颜色寻找工艺缺陷。芯片表面的二氧化硅钝化层不同的厚度有不同的干涉颜色,如灰0.01微米,黄褐色0.03微米,茶色0.05微米,蓝0.08微米,紫色0.1微米,绿色0.18微米,黄色0.21微米,橙色0.22微米,红色0.25微米(指一次干涉颜色),故根据芯片表面的颜色可判断不同扩散区,或根据芯片表面上反常的颜色斑点来判断钝化层和光刻/扩散缺陷。

根据几何形状判断。   可判断线路设计结构缺陷,金属化伤痕和裂断,金属化烧毁,键合点形状和位置,键合线与芯片的夹角,MOS管的沟道露出,接触孔的覆盖情况,芯片缺口或裂缝接近有源区,芯片安装方向和焊料多少。

    通常可鉴别出的失效模式或机理如下:

①过电应力引起的键合线或金属化的开路或短路,以及较轻的电损伤痕迹如静电击穿点。

②键合线或金属化焊接区的开路及短路。

③金属电迁移。

④金属化缺损或剥皮。

⑤封装内部的金属腐蚀。

⑥氧化层污染,变色,缺陷,裂缝。

⑦芯片表面或芯片衬底的裂缝。

⑧掩模未套准。

⑨外来多余物,特别是导电的可动多余物。

⑩键合位置不良。

⑾管脚腐蚀或镀层脱落。

⑿经过介质层或氧化层的短路。


赵工

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zhaojh@kw.beijing.gov.cn

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