പൊതുവേ പറഞ്ഞാൽ, സെമികണ്ടക്ടർ ഉപകരണങ്ങളുടെ വികസനം, ഉത്പാദനം, ഉപയോഗം എന്നിവയിൽ ചെറിയ തോതിലുള്ള പരാജയം ഒഴിവാക്കുക പ്രയാസമാണ്. ഉൽപ്പന്ന ഗുണനിലവാര ആവശ്യകതകൾ തുടർച്ചയായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനനുസരിച്ച്, പരാജയ വിശകലനം കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു. നിർദ്ദിഷ്ട പരാജയ ചിപ്പുകൾ വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ഉപകരണ രൂപകൽപ്പനയിലെ തകരാറുകൾ, പ്രോസസ്സ് പാരാമീറ്ററുകളുടെ പൊരുത്തക്കേട്, പെരിഫറൽ സർക്യൂട്ടിന്റെ യുക്തിരഹിതമായ രൂപകൽപ്പന അല്ലെങ്കിൽ പ്രശ്നം മൂലമുണ്ടാകുന്ന തെറ്റായ പ്രവർത്തനം എന്നിവ കണ്ടെത്താൻ സർക്യൂട്ട് ഡിസൈനർമാരെ ഇത് സഹായിക്കും. സെമികണ്ടക്ടർ ഉപകരണങ്ങളുടെ പരാജയ വിശകലനത്തിന്റെ ആവശ്യകത പ്രധാനമായും ഇനിപ്പറയുന്ന വശങ്ങളിൽ പ്രകടമാണ്:
(1) ഉപകരണ ചിപ്പിന്റെ പരാജയ സംവിധാനം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിന് പരാജയ വിശകലനം ആവശ്യമായ ഒരു മാർഗമാണ്;
(2) പരാജയ വിശകലനം ഫലപ്രദമായ തെറ്റ് രോഗനിർണയത്തിന് ആവശ്യമായ അടിസ്ഥാനവും വിവരങ്ങളും നൽകുന്നു;
(3) ഡിസൈൻ എഞ്ചിനീയർമാർക്ക് ചിപ്പ് ഡിസൈൻ തുടർച്ചയായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനോ നന്നാക്കുന്നതിനോ ആവശ്യമായ ഫീഡ്‌ബാക്ക് വിവരങ്ങൾ പരാജയ വിശകലനം നൽകുന്നു, കൂടാതെ ഡിസൈൻ സ്പെസിഫിക്കേഷന് അനുസൃതമായി അത് കൂടുതൽ ന്യായയുക്തമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു;
(4) പരാജയ വിശകലനം പ്രൊഡക്ഷൻ ടെസ്റ്റിന് ആവശ്യമായ സപ്ലിമെന്റ് നൽകാനും വെരിഫിക്കേഷൻ ടെസ്റ്റ് പ്രക്രിയയുടെ ഒപ്റ്റിമൈസേഷന് ആവശ്യമായ വിവര അടിസ്ഥാനം നൽകാനും കഴിയും.
സെമികണ്ടക്ടർ ഡയോഡുകൾ, ഓഡിയോണുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ എന്നിവയുടെ പരാജയ വിശകലനത്തിനായി, ആദ്യം വൈദ്യുത പാരാമീറ്ററുകൾ പരിശോധിക്കണം, കൂടാതെ ഒപ്റ്റിക്കൽ മൈക്രോസ്കോപ്പിന് കീഴിലുള്ള ദൃശ്യ പരിശോധനയ്ക്ക് ശേഷം, പാക്കേജിംഗ് നീക്കം ചെയ്യണം. ചിപ്പ് പ്രവർത്തനത്തിന്റെ സമഗ്രത നിലനിർത്തിക്കൊണ്ട്, വിശകലനത്തിന്റെ അടുത്ത ഘട്ടത്തിനായി തയ്യാറെടുക്കുന്നതിന്, ആന്തരികവും ബാഹ്യവുമായ ലീഡുകൾ, ബോണ്ടിംഗ് പോയിന്റുകൾ, ചിപ്പിന്റെ ഉപരിതലം എന്നിവ കഴിയുന്നത്ര അകലത്തിൽ സൂക്ഷിക്കണം.
ഈ വിശകലനം നടത്താൻ സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പിയും എനർജി സ്പെക്ട്രവും ഉപയോഗിക്കുന്നു: മൈക്രോസ്കോപ്പിക് മോർഫോളജിയുടെ നിരീക്ഷണം, പരാജയ പോയിന്റ് തിരയൽ, വൈകല്യ പോയിന്റ് നിരീക്ഷണവും സ്ഥാനവും, ഉപകരണത്തിന്റെ മൈക്രോസ്കോപ്പിക് ജ്യാമിതി വലുപ്പത്തിന്റെയും പരുക്കൻ ഉപരിതല പൊട്ടൻഷ്യൽ വിതരണത്തിന്റെയും കൃത്യമായ അളവ്, ഡിജിറ്റൽ ഗേറ്റ് സർക്യൂട്ടിന്റെ ലോജിക് വിധി (വോൾട്ടേജ് കോൺട്രാസ്റ്റ് ഇമേജ് രീതി ഉപയോഗിച്ച്); ഈ വിശകലനം നടത്താൻ എനർജി സ്പെക്ട്രോമീറ്റർ അല്ലെങ്കിൽ സ്പെക്ട്രോമീറ്റർ ഉപയോഗിക്കുക: മൈക്രോസ്കോപ്പിക് എലമെന്റ് കോമ്പോസിഷൻ വിശകലനം, മെറ്റീരിയൽ ഘടന അല്ലെങ്കിൽ മലിനീകരണ വിശകലനം.
01. സെമികണ്ടക്ടർ ഉപകരണങ്ങളുടെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളും പൊള്ളലുകളും
ചിത്രം 1-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, സെമികണ്ടക്ടർ ഉപകരണങ്ങളുടെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളും ബേൺ-ഔട്ടും സാധാരണ പരാജയ രീതികളാണ്, ഇത് ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടിന്റെ ശുദ്ധീകരിച്ച പാളിയുടെ വൈകല്യമാണ്.
ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടിന്റെ മെറ്റലൈസ്ഡ് പാളിയുടെ ഉപരിതല വൈകല്യം ചിത്രം 2 കാണിക്കുന്നു.
ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടിന്റെ രണ്ട് ലോഹ സ്ട്രിപ്പുകൾക്കിടയിലുള്ള ബ്രേക്ക്ഡൌൺ ചാനൽ ചിത്രം 3 കാണിക്കുന്നു.
ചിത്രം 4-ൽ മൈക്രോവേവ് ഉപകരണത്തിലെ എയർ ബ്രിഡ്ജിലെ ലോഹ സ്ട്രിപ്പ് തകർച്ചയും സ്ക്യൂ രൂപഭേദവും കാണിക്കുന്നു.
ചിത്രം 5 മൈക്രോവേവ് ട്യൂബിന്റെ ഗ്രിഡ് ബേൺഔട്ട് കാണിക്കുന്നു.
സംയോജിത ഇലക്ട്രിക്കൽ മെറ്റലൈസ്ഡ് വയറിന് മെക്കാനിക്കൽ കേടുപാടുകൾ ചിത്രം 6 കാണിക്കുന്നു.
ചിത്രം 7 ൽ മെസ ഡയോഡ് ചിപ്പ് തുറക്കലും വൈകല്യവും കാണിക്കുന്നു.
ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടിന്റെ ഇൻപുട്ടിൽ സംരക്ഷിത ഡയോഡിന്റെ തകർച്ച ചിത്രം 8 കാണിക്കുന്നു.
ചിത്രം 9 ൽ ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് ചിപ്പിന്റെ ഉപരിതലം മെക്കാനിക്കൽ ആഘാതത്താൽ കേടായതായി കാണിക്കുന്നു.
ചിത്രം 10 ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് ചിപ്പിന്റെ ഭാഗിക ബേൺഔട്ട് കാണിക്കുന്നു.
ചിത്രം 11-ൽ ഡയോഡ് ചിപ്പ് തകർന്ന് ഗുരുതരമായി കത്തിച്ചതായും, ബ്രേക്ക്ഡൌൺ പോയിന്റുകൾ ദ്രവണാങ്കത്തിലേക്ക് മാറിയതായും കാണിക്കുന്നു.
ചിത്രം 12-ൽ ഗാലിയം നൈട്രൈഡ് മൈക്രോവേവ് പവർ ട്യൂബ് ചിപ്പ് കത്തുന്നതായി കാണിക്കുന്നു, കത്തിച്ച ബിന്ദു ഉരുകിയ സ്പട്ടറിംഗ് അവസ്ഥയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.
02. ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ബ്രേക്ക്ഡൗൺ
നിർമ്മാണം, പാക്കേജിംഗ്, ഗതാഗതം മുതൽ സർക്യൂട്ട് ബോർഡിൽ സ്ഥാപിക്കൽ, വെൽഡിംഗ്, മെഷീൻ അസംബ്ലി, മറ്റ് പ്രക്രിയകൾ എന്നിവയ്ക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്ന അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങൾ സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതിയുടെ ഭീഷണിയിലാണ്. ഈ പ്രക്രിയയിൽ, പുറം ലോകം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതിയുമായി ഇടയ്ക്കിടെയുള്ള ചലനവും എളുപ്പത്തിൽ സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നതും ഗതാഗതത്തിന് കേടുപാടുകൾ വരുത്തുന്നു. അതിനാൽ, നഷ്ടം കുറയ്ക്കുന്നതിന് ട്രാൻസ്മിഷൻ, ഗതാഗത സമയത്ത് ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് സംരക്ഷണത്തിന് പ്രത്യേക ശ്രദ്ധ നൽകണം.
ഏകധ്രുവ MOS ട്യൂബും MOS ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടും ഉള്ള സെമികണ്ടക്ടർ ഉപകരണങ്ങളിൽ, സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതിയോട്, പ്രത്യേകിച്ച് MOS ട്യൂബിനോട്, പ്രത്യേകിച്ച് സെൻസിറ്റീവ് ആണ്, കാരണം അതിന്റേതായ ഇൻപുട്ട് പ്രതിരോധം വളരെ ഉയർന്നതാണ്, കൂടാതെ ഗേറ്റ്-സോഴ്സ് ഇലക്ട്രോഡ് കപ്പാസിറ്റൻസ് വളരെ ചെറുതാണ്, അതിനാൽ ബാഹ്യ വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലം അല്ലെങ്കിൽ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഇൻഡക്ഷൻ എന്നിവയാൽ ഇത് ബാധിക്കപ്പെടുകയും ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നത് വളരെ എളുപ്പമാണ്, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഉത്പാദനം കാരണം, ചാർജ് കൃത്യസമയത്ത് ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യാൻ പ്രയാസമാണ്, അതിനാൽ, ഉപകരണത്തിന്റെ തൽക്ഷണ തകർച്ചയിലേക്ക് സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതിയുടെ ശേഖരണം ഉണ്ടാക്കുന്നത് എളുപ്പമാണ്. ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് തകർച്ചയുടെ രൂപം പ്രധാനമായും വൈദ്യുത കൗശലമുള്ള തകർച്ചയാണ്, അതായത്, ഗ്രിഡിന്റെ നേർത്ത ഓക്സൈഡ് പാളി തകർന്ന് ഒരു പിൻഹോൾ രൂപപ്പെടുന്നു, ഇത് ഗ്രിഡിനും ഉറവിടത്തിനും ഇടയിലുള്ള അല്ലെങ്കിൽ ഗ്രിഡിനും ഡ്രെയിനിനും ഇടയിലുള്ള വിടവ് കുറയ്ക്കുന്നു.
MOS ട്യൂബുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ MOS ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടിന്റെ ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ബ്രേക്ക്ഡൗൺ കഴിവ് താരതമ്യേന അൽപ്പം മികച്ചതാണ്, കാരണം MOS ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടിന്റെ ഇൻപുട്ട് ടെർമിനലിൽ ഒരു സംരക്ഷിത ഡയോഡ് സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒരു വലിയ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് വോൾട്ടേജ് അല്ലെങ്കിൽ സർജ് വോൾട്ടേജ് മിക്ക സംരക്ഷിത ഡയോഡുകളിലേക്കും വന്നാൽ അവ നിലത്തേക്ക് മാറ്റാൻ കഴിയും, എന്നാൽ വോൾട്ടേജ് വളരെ കൂടുതലാണെങ്കിലോ തൽക്ഷണ ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ കറന്റ് വളരെ വലുതാണെങ്കിലോ, ചിലപ്പോൾ ചിത്രം 8-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ സംരക്ഷിത ഡയോഡുകൾ സ്വയം മാറും.
ചിത്രം13-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന നിരവധി ചിത്രങ്ങൾ MOS ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടിന്റെ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ബ്രേക്ക്ഡൗൺ ടോപ്പോഗ്രാഫിയാണ്. ബ്രേക്ക്ഡൗൺ പോയിന്റ് ചെറുതും ആഴമുള്ളതുമാണ്, ഇത് ഉരുകിയ സ്പട്ടറിംഗ് അവസ്ഥയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.
ഒരു കമ്പ്യൂട്ടർ ഹാർഡ് ഡിസ്കിന്റെ മാഗ്നറ്റിക് ഹെഡിന്റെ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് തകർച്ചയുടെ രൂപം ചിത്രം 14 കാണിക്കുന്നു.
പോസ്റ്റ് സമയം: ജൂലൈ-08-2023
