集成电路故障分析

故障分析 (FA) 技术用来寻找并确定集成电路内的故障原因。

典型的故障分析包括四个步骤:

1. 确定故障的真实性
2. 故障定位和特征
3. 样品准备和缺陷跟踪
4. 确定根本原因

现代集成电路的分层结构，使得大多数的故障分析流程中，步骤 2 和 3 之间需多次反复。 步骤 2 和 3 内的过程包括:

• 开封、反向制程或去层
• 抛光和横断面切

故障分析中需要进行薄膜厚度测量的两种主要类型是正面去层 (用于传统的面朝上的电路封装) 和背面薄化 (用于较新的正面朝下的电路封装)。

正面去层

正面去层的工艺需要了解电介质薄化以后剩余电介质的厚度。 FilmetricsF40和F42对于这一用途都是很理想的。

背面薄化

面薄化用于背面接触到器件电路的倒装芯片。 硅基被减薄到大约 20um 厚，因此，可以使用聚焦离子束技术检验电路并在需要时编辑电路。 在背面样品的准备中，硅基最初被快速研磨到安全厚度，然后，再采用较慢的抛光步骤将硅基抛光到需要的厚度。 抛光步骤可以根据测量剩余硅基的厚度来重复。

将背面薄化用途考虑在内的 F20-XT 可以测量达到 200 um 的硅基。

硅基的背面研磨

硅基背面研磨是和背面薄化故障分析密切相关的非故障分析工艺。 其目的是要使硅基变薄以符合较小的封装要求 (例如， DRAM 和闪存芯片)。 硅基的厚度可以在目标窗口内得到控制。 独立型厚度检测可由F50-XT完成，而F20-XT则可被安装到硅基磨光机上进行在线检测。