評価

故障解析技術で抑えておくポイント

1. トランジスタ数
2. M1（第一層目配線）のハーフピッチ←配線幅と配線間隔がほぼ同じ。層のうちで第一層が一番狭い
3. 配線の層数
4. IDDQ（準静止状態での電源電流）の最大値
5. 最低電源電圧
6. 最大周波数
7. パッケージのピン数の最大値

故障個所絞込み手法

1. OBIRCH(Optical Beam Induced Resistance CHange:光ビーム加熱抵抗変動)
2. 発光解析
3. EB（電子ビーム）テスタ解析
4. ソフトウェアを利用した故障診断
5. ナノプロービング技術

• 立体的な配線構造のため表面からだけでなく裏面からの解析が必要
• IDDQが増加する現象から故障個所絞れる。ただしトランジスタが増加するに伴いトランジスタのリーク電流の増加によるIDDQ値が増加、解析が困難に
• IDDQ電流経路を可視化するOBIRCH解析のノイズも増加→対策：ロックインアンプ
• FIT(Failure unIT)=10^-9/h
• LVP(Laser Voltage Probing)…チップ裏面からレーザービームを照射してpn接合付近での電位変化を反射率の変化として観察する方法
• LSIは冗長性を持たないので直列系。一つの故障が全体に。信頼度は構成要素の積
• エレクトロマイグレーション(EM:Electromigration)…原始が過剰な箇所をヒロック(hillock)、不足した箇所をボイド(void)
• ストレスマイグレーション(SM:Stress-migration)
• パシベーション膜
• パープルプレーグ…金とアルミの合金化
• ポップコーン現象…面実装時の急激な水分の蒸発に伴いクラックや薄利を起こす現象のこと
• アロイスパイク
• マスクの目合わせずれ
• パーティクル
• TDDB(Time Dependent Dielectric Breakdown：時間依存絶縁破壊)…ゲート絶縁膜、配線系
• NBTI(Negative-Bias Temperature Instability)
• EOS/ESD(Electrical Overstress/Electro Static Discharge：過電圧破壊/静電破壊)
• ソフトエラー…原因はα粒子や中性子がもたらすチャージ
• FIB(Focused Ion Beam,集束イオンビーム)
• SIM(Scannning Electron Microscope)
• ウィスカ…ヒゲ

不良と故障の違い

• 製造途中、完了した時点で機能を満たしていないものは不良
• 故障はイベント