半导体器件参数退化失效分析

1 前言电参数漂移、超差或退化是半导体器件常见的失效模式。这类失效会导致产品合格率不高;使得成品器件档次下降;更严重的是还会影响整机的寿命和可靠性.引起这类失效的原因很多,如材料缺陷,生产工艺欠佳,使用条件、环境所致等等.但要对参漂或退化的器件进行分析时,由于这类失效的原因复杂,失效部位难寻,不像分析致命失效那样较直观,往往不易找到其失效原因。因此,如何准确确定这类失效器件的失效原因,是半导体器件生产厂家和用户长期以来乃至今依然十分关注的问题.本文通过两种型号晶体管的失效分析实例,介绍了对半导体器件参数退化失效原因的诊断分析方法。     

半导体器件应用中的可靠性及失效分析

本统计分析了引起半导体器件失效的一些主要失效原因，阐明了失效分析在提高半导体器件和电子产品质量与可靠性方面所发挥的重要作用。     

应用电磁波剔除早期失效的半导体器件

本文根据在横电磁波作用下半导体中载流子运动方程的解说明了电磁波对半导体器件同时具有热与非热效应作用。用实验证实了电磁波对半导体器件参数的影响,并给出了一批产品的早期失效曲线。说明了应用电磁波剔除早期失效半导体器件具有时间短,安全的优点。最后介绍了试验的系统和设备。     

基于失效机理的半导体器件寿命模型研究

微电子技术的发展使得集成电路的可靠性愈来愈重要,为了在较短的时间内得到产品可靠性数据,使用加速寿命试验是十分有效的方法.而使用加速寿命试验进行可靠性分析,关键是能够得到合适的寿命模型.不同的失效机理对器件寿命的影响是不同的.详细考虑了半导体器件的3个主要失效机理:电迁移、腐蚀和热载流子注入的影响因素,介绍了相应的寿命模型,并且通过具体的数据计算所得到的加速因子,对半导体器件在不同状态下的寿命情况进行了比较.     

基于失效机理的半导体器件寿命模型研究

为了探讨不同失效机理对元器件寿命的不同影响.文中分析了半导体器件的三个主要失效机理(电迁移、腐蚀和热载流子注入)的影响因素及寿命模型,并通过具体数据计算分析了加速因子对不同状态下半导体器件寿命所产生的影响.     

深能级瞬态谱（DLTS）技术应用于半导体器件的失效分析

开展半导体器件管芯特性异常的失效分析,需要从原子分子的观点来解释器件电特性异常的原因,笔者把深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）技术应用于半导体器件的失效分析,测定了不同半导体器件的ＰＮ结构和肖特基势垒结耗尽层的微量重金属杂质和缺陷引起的深能级中心浓度,能级位置。用失效样品和正常样品的以上微观物理量的差异来解释半导体器件电特性异常的原因,得到了满意的结果。笔者用ＤＬＴＳ技术解决的失效分析问题包括：１．随频率的     

电力半导体器件运行失效的若干基本问题的讨论

本文初步讨论了同分析电力半导体运行失效机理有关的九个基本问题。指出在深刻了解所用器件特点的基础上,充分掌握具体的实际运行工况,做好热分析和热计算,选好器件参数和相应冷却系统,保证在运行的任何工况下,器件都不会超出相应的安全工作区,才能真正用好这些器件。     

半导体器件的长期贮存失效机理及加速模型

加速应力试验是评价长期贮存一次性使用半导体器件贮存可靠性的最重要途径之一.针对半导体器件不同的失效机理,选择合理、准确的加速应力模型,是定量分析半导体器件贮存寿命的基础.介绍了半导体器件在长期贮存时的主要失效机理及其加速应力模型,给出了这些模型的适用条件.     

混合集成电路中可动多余物提取方法的探讨

混合集成电路存在的多余物可以分为可动多余物和不可动多余物两个类别。文中阐述了多余物产生的来源以及确定可动多余物存在的两种方法，介绍了金属封装混合集成电路的封装结构以及如何采用开盖法、开洞灌注法、盖板开孔法这三种提取多余物的方法，并对各种方法的使用特点进行了分析，详细说明了用盖板开孔法提取可动多余物的过程。     

第四届中国电力电子论坛——新型电力半导体器件及其应用装置失效分析初探

以IGBT、IGCT等为代表的新型电力半导体器件和模块，在我国空调、冰箱、通信电源和电机调速装置(变频器)等电器和设备中的应用日益广泛，对我国高效节能事业和自动化技术的发展起到很大的推动作用。但是，近些年的实践中，由于种种原因，这些新器件在运行中失效损坏的现象还屡有发生。为了介绍和交流     

密封器件内部多余物的检测与提取

通过对密封器件内部多余物的检测、提取和成分分析,总结出多余物的检测和提取方法,对各种方法的优缺点进行了评价。     

陶瓷外壳内部气氛和多余物对产品性能的影响

陶瓷外壳内部气氛、多余物对器件会造成致命的影响。陶瓷外壳封装芯片后,其内部残余气氛的状况对元器件的性能、寿命和可靠性影响很大,很容易造成元器件的性能低劣和早期失效。陶瓷外壳多余物,即便是非导电多余物,对元器件也会造成影响,可导致光电器件信号传递和继电器触点的不导通。文章通过分析陶瓷外壳内部残余气氛对元器件的影响及影响因素,陶瓷外壳烧结过程、电镀过程造成的水汽及解决办法,陶瓷外壳多余物对元器件的影响等,指出了解决问题的方向和办法,对提高产品质量有一定的意义。     

混合集成电路内部多余物的控制研究

分析了混合集成电路的内部多余物引入的途径,重点分析和阐述了金属空腔管壳在储能焊封装过程中金属飞溅物形成的原因.通过封装设备和工艺参数的控制以及管座和管帽设计的优化改进,有效控制了金属飞溅物进入封装腔体内部,提高了混合集成电路颗粒碰撞噪声检测(PIND)合格率以及产品的可靠性.     

对先驱物的精确分析

工艺材料中的污染物会引起器件失效并影响成品率。但对于新材料,标准的分析认证(COA)也许并不是想象中的那么可靠。     

FIB与PEM联用在半导体器件失效分析中的应用

在半导体器件的失效分析中,缺陷定位是必不可少的重要环节.光发射显微镜(PEM)是IC失效定位中最有效的工具之一.PEM利用了IC器件缺陷在一定条件下的发光现象,迅速定位缺陷.而聚焦等离子束(FIB)的定点切割和沉积技术在亚微米级半导体工艺失效分析中扮演着越来越重要的作用.介绍了一种联合使用FIB和PEM进行亚微米级缺陷定位的新方法,使得一些单独使用PEM无法完成缺陷定位的案例得以成功解决.     

基于小波分析的多余物三维定位算法

本文详细论述了基于小波变换立体匹配技术的多余物三维定位算法，提出以二进小波变换的系数作为匹配基元，匹配算法从匹配基元局部属性的相似性和全局匹配的相容性两个方面解决模糊匹配的问题。实验结果表明该算法稳定可靠，效果较好。     

半导体器件热特性的电学法测量与分析

利用电学法测量器件的温升、热阻及进行瞬态热响应分析是器件热特性分析的有力工具．本文利用电学法测量了ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ在等功率下,加热响应曲线随电压的变化,并通过红外热像仪测量其温度分布,结果表明电学法测得的平均温度与温度分布有很大关系．理论计算也表明了这一点．在等功率条件下,电学平均温度随着温度分布趋于均匀而减少．该方法可用来判断器件的热不均匀性．     

深亚微米半导体器件模拟方法的分析与设计

对半导体器件模拟软件系统的构造进行了全面系统的分析,对所涉及到的关键问题进行了深入讨论。研究了适合于深亚微米半导体器件的流体动力学模型的物理实质、相互关系和选取原则,总结了非线性偏微分方程组系统的离散技术,提出了可行的迭代求解算法与方法,完成了面向对象的模拟软件结构分析与系统设计,初步探讨了基于ＣＯＲＢＡ 平台下并行计算方案的实验及其有效性     

IEGT的高温特性与闩锁失效分析(英文)

介绍了平面栅电子注入增强型栅极晶体管(IEGT)的闩锁效应,讨论了温度对关键特性参数如通态压降、正向阻断电压及开关时间的影响。利用ISE软件模拟了IEGT在高温下的导通特性、阻断特性和开关特性,分析了IEGT在高温下的失效原因,提出了改善其高温安全工作区(SOA)的措施。