Oro har, zaila da akats txiki bat saihestea erdieroale gailuen garapenean, ekoizpenean eta erabileran. Produktuen kalitate-eskakizunen etengabeko hobekuntzarekin, akatsen analisia gero eta garrantzitsuagoa bihurtzen ari da. Akats-txip espezifikoak aztertuz, zirkuitu-diseinatzaileei gailuen diseinuaren akatsak, prozesu-parametroen desadostasunak, zirkuitu periferikoen diseinu desegokia edo arazoak eragindako funtzionamendu okerra aurkitzen lagun diezaieke. Erdieroale gailuen akatsen analisiaren beharra alderdi hauetan agertzen da batez ere:
(1) Matxura-analisia gailu-txiparen matxura-mekanismoa zehazteko beharrezko bitartekoa da;
(2) Matxura-analisiak matxuren diagnostiko eraginkorrerako beharrezko oinarria eta informazioa ematen ditu;
(3) Hutsegiteen analisiak beharrezko feedback informazioa ematen die diseinu-ingeniariei txiparen diseinua etengabe hobetzeko edo konpontzeko eta diseinu-espezifikazioen arabera arrazoizkoagoa izan dadin;
(4) Hutsuneen analisiak ekoizpen-probarako beharrezko osagarria eman dezake eta egiaztapen-proba prozesua optimizatzeko beharrezko informazio-oinarria eman.
Diodo erdieroaleen, audionen edo zirkuitu integratuen akatsen analisia egiteko, lehenik parametro elektrikoak probatu behar dira, eta mikroskopio optikoaren azpian itxura ikuskatu ondoren, ontzia kendu behar da. Txiparen funtzioaren osotasuna mantenduz, barneko eta kanpoko kableak, lotura puntuak eta txiparen gainazala ahalik eta gehien mantendu behar dira, analisiaren hurrengo urratsa prestatzeko.
Eskaneatze-mikroskopia elektronikoa eta energia-espektroa erabiliz analisi hau egiteko: morfologia mikroskopikoaren behaketa, hutsegite-puntuen bilaketa, akats-puntuen behaketa eta kokapena, gailuaren geometria mikroskopikoaren tamainaren eta gainazal zakarraren potentzial-banaketaren neurketa zehatza eta ate digitalaren zirkuituaren epaiketa logikoa (tentsio-kontrastearen irudi-metodoarekin); Energia-espektrometroa edo espektrometroa erabiliz analisi hau egiteko: elementuen konposizio mikroskopikoaren analisia, materialen egitura edo kutsatzaileen analisia.
01. Gainazaleko akatsak eta erdieroaleen gailuen erredurak
Gainazaleko akatsak eta erdieroaleen gailuen erredura ohiko akats moduak dira, 1. irudian erakusten den bezala, zirkuitu integratuaren geruza purifikatuan gertatzen den akatsa baita.
2. irudiak zirkuitu integratuaren geruza metalizatuaren gainazaleko akatsa erakusten du.
3. irudiak zirkuitu integratuaren bi metal-zerrenden arteko haustura-kanala erakusten du.
4. irudiak mikrouhin-gailuko aire-zubiaren metalezko bandaren kolapsoa eta okertze-deformazioa erakusten ditu.
5. irudiak mikrouhin-hodiaren sare-erredura erakusten du.
6. irudiak integratutako kable metaliko elektrikoari jasandako kalte mekanikoa erakusten du.
7. irudiak mesa diodo txiparen irekidura eta akatsa erakusten ditu.
8. irudiak zirkuitu integratuaren sarreran dagoen babes-diodoaren matxura erakusten du.
9. irudiak zirkuitu integratuaren txiparen gainazala inpaktu mekanikoengatik kaltetuta dagoela erakusten du.
10. irudiak zirkuitu integratuaren txiparen erreketa partziala erakusten du.
11. irudiak diodo txipa hautsi eta larriki erre zela erakusten du, eta matxura puntuak urtze egoeran sartu zirela.
12. irudiak galio nitrurozko mikrouhin-hodiaren txipa erreta erakusten du, eta erretako puntuak sputtering egoera urtua du.
02. Matxura elektrostatikoa
Erdieroaleen gailuak, fabrikaziotik hasi eta ontziratzetik, garraiotik hasi eta zirkuitu-plakan sartu arte, soldadura, makina-muntaketa eta beste prozesu batzuetaraino, elektrizitate estatikoaren mehatxupean daude. Prozesu honetan, garraioa kaltetzen da mugimendu maizengatik eta kanpoko munduak sortutako elektrizitate estatikoaren eraginpean egoteagatik. Beraz, arreta berezia jarri behar zaio transmisioan eta garraioan zehar babes elektrostatikoari, galerak murrizteko.
MOS hodi unipolarra eta MOS zirkuitu integratua dituzten erdieroaleen gailuetan, bereziki MOS hodia da elektrizitate estatikoarekiko sentikorra, batez ere MOS hodia, bere sarrera-erresistentzia oso altua delako eta ate-iturri elektrodoaren kapazitantzia oso txikia delako, beraz, oso erraza da kanpoko eremu elektromagnetikoek edo indukzio elektrostatikoak eragitea eta kargatzea, eta sorkuntza elektrostatikoa dela eta, zaila da karga denboran deskargatzea. Hori dela eta, erraza da elektrizitate estatikoaren metaketa eragitea gailuaren berehalako matxura eraginez. Matxura elektrostatikoaren mota batez ere matxura elektriko asmakorra da, hau da, sarearen oxido geruza mehea hausten da, zulotxo bat sortuz, sarearen eta iturriaren edo sarearen eta hustubidearen arteko tartea laburbilduz.
Eta MOS hodiarekin alderatuta, MOS zirkuitu integratuaren haustura antiestatiko gaitasuna zertxobait hobea da, MOS zirkuitu integratuaren sarrera terminala babes diodo batez hornituta dagoelako. Tentsio elektrostatiko edo tentsio-igoera handia dagoenean, babes diodo gehienak lurrera konekta daitezke, baina tentsioa altuegia bada edo berehalako anplifikazio-korrontea handiegia bada, batzuetan babes diodoek beraiek itzaltzen dira, 8. irudian ikusten den bezala.
13. irudian erakusten diren hainbat irudik MOS zirkuitu integratuaren haustura elektrostatikoaren topografia erakusten dute. Haustura-puntua txikia eta sakona da, urtutako sputtering egoera bat erakutsiz.
14. irudiak ordenagailu baten disko gogor baten buru magnetikoaren haustura elektrostatikoaren itxura erakusten du.
Argitaratze data: 2023ko uztailak 8
