“我们有3只元器件连续失效,产线已全面停摆!需要你们提供检测服务,快速找到原因。”清晨,一阵急促的电话铃声如警报般,骤然打破了登录入口科工九院计研所元器件可靠性分析室的宁静。
电话那头,客户的焦急清晰可闻。接到求助,“5A”党员突击队迅速进入战斗状态。他们深知,每耽搁一小时,客户都将承受停产带来的经济损失。时间紧迫,一场破解失效谜团的战斗就此打响。
全面侦查 拨开迷雾
“这个元器件结构十分复杂。”队长老袁站在显微镜前,调出器件剖面图,向队员们展示着芯片内部如同微观宇宙般精密的构造。不足半粒芝麻大的硅片上,层层叠盖的金属丝线密如蛛网,想要探寻其中疑点,困难重重。“这就好比在针尖上构建一座立体城市,而我们要从中找出某个路口发生‘交通事故’的蛛丝马迹。”老袁的语气中透着凝重。
事不宜迟,团队迅速兵分三路,全面展开排查。小张启动专项特性测试,很快有了发现:“3只样品均出现明显漏电。”成功复现了客户反馈的失效现象。小全操作X射线扫描,可透射图像显示结构完好;小杨紧盯着声学扫描屏幕,声波成像也未见异常。
“物理无损检测没有更多线索,要查明漏电根源,必须启动破坏性试验。” 队长当机立断,“化学开封芯片!” 随后,他们通过视频会议与客户反复研讨,确定了风险可控的开封方案,全力寻找“消失”的电流。
热力追踪 证据浮现
开封间内,一场纳米级的“外科手术”正在进行。技术员小王戴着专用的防护器具,全神贯注地控制着开封液的流速。“注意液体的浓度、试验温度和腐蚀时间,一定要保证内部结构的完整。”经过近2个小时的反复操作,芯片终于褪去“外衣”,露出真容。
在高倍显微镜下,芯片布线密密麻麻,错综复杂。队员们沿着布线逐一仔细检查。第1只未见异常,第2只依旧正常,大家的心越揪越紧。难道问题出在下层布线?就在这时,第3只样品在特定检测环境下闪过一丝金属反光。“找到了,这有微小的裂纹。”
“启用锁相红外显微镜。”该新设备通过对芯片施加电流,利用算法来准确定位故障点,其分辨力高,能捕捉到极微小的电流热点。检测时通电,芯片漏电处便会形成异常热点,与合格样品对比,差异一目了然。
“看,3只样品的下方都有持续性热点,明显高于周边。” 老袁指着热点合成图像说道,“漏电点就在这。”揭开芯片最后一层“面纱”,显微镜下的景象让所有人倒吸一口凉气:3只样品一微小部件保护管处,有明显的烧毁痕迹。
柳暗花明 真相大白
“是过电压应力导致保护管击穿失效。”团队连夜撰写分析报告,不仅阐明失效机理,还提供了详尽的排查建议。客户再次检测时,成功捕捉到持续时间极短的过冲。
改善工艺后,新芯片被送至分析室进行对比检测。当最终检测通过,突击队的分析得到了有力验证。从接到求助到交付报告,他们仅用3天便完成了常规需要一周的分析流程。客户总工程师在产线重启时感慨:“没想到你们如此高效。这就是科技版的福尔摩斯探案。”
在这场没有硝烟的战役中,突击队用实力践行了技术信仰:在集成电路失效分析领域,每个微米都决定成败。
夕阳的余晖洒在实验室的玻璃幕墙上,该突击队仍在抓紧时间培训充电。跬步积千里,笃行至远方,芯片上闪烁的微光,映照着这群年轻科技工作者眼中永不熄灭的热忱与执着。在微观战场上,他们永远保持着冲锋的姿态。(文摄/龚晓茜)