GaAs MESFET栅极漏电流退化机理分析

高温存储试验后某种ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴ的栅－漏极正向和反向漏电流增大。为分析失效机理，测定了试验前后栅－漏极低压正向电流随温度的变化，定性估计了试验前后复合－产生中心浓度的变化，确定肖特基势垒接触有源层的复合－产生中心浓度增加是两种漏电流增大的原因，为高温下ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴ的肖特基势垒接触存在栅金属下沉和扩散提供了证据。

集成电路失效分析新技术

通过实例综述了目前国内集成电路失效分析技术的现状和发展方向,包括:无损失效分析技术、信号寻迹技术、二次效应技术、样品制备技术和背面失效定位技术,为进一步开展这方面的工作提供参考。

国内外电子元器件失效分析新技术及其采用的仪器设备

1 引言 电子元器件的失效分析技术,由于集成电路的产生和发展,发生了重大的变革。 从80年代初VLSI出现,至今线宽已减到亚微米数量级并有可能继续减小。由于每芯片元件数的急剧增加,线宽和元件尺寸的大幅度减小,主要失效机理也发生了根本性的变化。分立晶体管和中小规模集成电路的主要失效机理为:引线键合缺陷、封装缺陷、钠离子沾污、氧化层针孔和金属半导体接触退化等,而大规模和超大规模集成电路的主要失效机理为:金属化引线电迁移、介质击穿、热载流子注入、ESD损伤和软失效等。

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随频率的增加，ｎ沟道ＧａＡｓＭＥＳＴＦＥＴ高频跨导下降问题；２经高温存储试验，红外光电二极管光电转换效率下降问题；３高速开关晶体管开关时间过长问题。

高频C-V法在肖特基势垒接触退化失效分析中的应用

ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ的栅极肖特基势垒接触退化的主要失效机理是栅金属下沉和栅金属扩散，因而引起有效沟道宽度减小或沟道掺杂浓度的下降。笔者用高频Ｃ－Ｖ法测定试验前后沟道载流子浓度随深度分布的变化，可获得栅金属下沉和栅金属扩散的信息。

用C-V法观察介质-半导体界面的电荷存储效应

用SiNX作钝化层的InGaAs／InP光电二极管和N沟道GaAsMESFET的高频特性和电性能稳定性问题与SiNx-半导体界面的电荷存储效应有密切关系。本工作用高频C－V法观察到SiNx－InP界面电行存储效应，从而加深了SiNX钝化层引起的器件最高工作频率下降和特性不稳定的理解，找到了评价介质-半导体界面稳定性的方法并进行了减小SiNx－InP界面电荷存储效应的实验。

钝化介质层对功率GaAs MESFET的栅-漏击穿特性影响

用直接测定GaAs MESFET的栅-漏极电容-频率(C-f)和高频电容-电压(C-V)的方法,研究了钝化层-半导体界面的慢界面陷阱电荷对栅-漏反向击穿特性的影响,为解决GaAs MESFET的栅-漏反向击穿特性不良和不稳定提供了依据。

GaAs MESFET直流特性退化的失效分析

GaAs MESFET直流特性退化的主要原因是源极漏极欧姆接触退化和栅极肖特基势垒接触退化。笔者用结构敏感参数电测法和C-V法进行失效定位和失效分析,为上述失效原因提供了证据。

砷化镓金属半导体场效应管接触退化的检测与分析技术

本文叙述了反映砷化镓金属半导体场效应管接触退化的结构敏感参数的检测技术，并通过实例说明如何根据结构敏感参数的变化对砷化镓金属半导体场效应管进行失效定位和失效机理分析。

VLSI失效分析技术研究进展

根据近年来的实践,介绍了亚微米/深亚微米多层布线结构的VLSI的失效分析的关键技术和加快失效分析程序的方法。包括:先进的芯片剥层技术和局部剖切面技术、以失效分析为目的的电测试技术和故障定位技术及其简化方法。通过一些失效分析实例说明了研究上述关键技术的有效性。

半导体器件与IC失效分析的有力工具——介绍显微红外热像仪InfraScope和光辐射显微镜EMM1630

普通的光学显微镜是用光源照射样品,观察反射光或透射光并成像。与普通显微镜不同,红外热像仪和光辐射显微镜是用于检测样品本身发出的光辐射并成像,前者在红外光范围,后者在可见光范围,它们都是电子元器件失效分析的重要工具。1 显微红外热像仪InfraScope微电子器件正向着大功率、高频和高集成度(小元件尺寸)的方向发展。器件在工作过程中由于局部的缺陷会引起非正常的局部发热升温,这是影响器件可靠性的重要因素。测定器件管芯的热分布结温和热点是器件可靠性设计、可靠性评价和失效分析的重要环节。与其它接触式测温方法相比,红外热像法是一种非接触的测温技术。测量过程中不会改变被测器件的热状态。

反应离子腐蚀及其在VLSI失效分析中的应用

介绍了多层金属化结构VLSI芯片的解剖技术——反应离子腐蚀去钝化层法,包括其原理、与其它芯片解剖技术的比较以及各种工艺参数对该技术的影响,并列举了几个实用例子。反应离子腐蚀法实现了芯片表面和内部结构的可观察性和可探测性,降低了失效分析时样品制备的风险,是VLSI失效分析过程的重要步骤。

高温正向大电流下TiAl、TiPtAu栅GaAs MESFET的栅退化机理及其对器件特性的影响

针对ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴ在微波频率的应用中的射频过驱动导致高栅电流密度现象，设计了Ｔｉａｌ栅和ＴｉＰｔＡｕ栅ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴ的高温正向大电流试验，通过对试验数据和试验样品的扫描电镜静态电压衬度像以及试验中的失效样品进行分析，确定了栅寄生并联电阻的退化是导致器件的跨导ｇｍ、栅反向漏电流Ｉｓ、夹断电压Ｖｐ等特性退化，甚至导致器件烧毁失效的主要原因。

电子束测试系统的IFA应用技术

本文阐述了电子束测试系统的图像失效分析技术（IFA）的起源与发展，详述了该方法的原理和优势，探讨了IFA的实现方法，并将IFA方法进行了实际应用，获得了有意义的结果。

Ga As MESFET肖特基结参数表征及其应用

运用双指数函数模型方法分析了影响GaAsMESFET肖特基势垒结特性的各种因素 ,编制了结参数提取和I -V曲线拟合软件 ,实现了通过栅源正向I-V实验数据提取反映肖特基势垒结特性的 6个结参数 ,其结果与实验数据吻合得很好。并对TiAl栅和TiPtAu栅GaAsMESFET进行了高温储存试验前后的结参数对比分析和深能级瞬态谱 (DLTS)验证分析 ,证明这种结参数表征方法是进行器件特性、参数的稳定性与退化和肖特基势垒结质量研究的一种新的实用可行的分析手段。

失效物理研究及其分析技术的发展

引言由于微电子器件不断朝着微细化和高密度方向发展,加之产品的使用环境日益严酷,不但使一些原来对产品可靠性有影响的问题更加突出,而且还产生了新的可靠性问题,如过去对芯片可靠性没有什么影响的微小颗粒,现在就有可能引起层间短路、全属条开路等失效模式。这样,就使得失效物理的研究与应用变得越来越重要。因此,根据微电子器件集成度越来越高和采用亚微米工艺、以致可靠性裕度下降及工艺缺陷敏感度增加的情况,开展失效物理及其应用技术的研究,开发失效分析新技术,研究分析产品在研制、试验、使用等过程中出现的失效模式与失效机理。

光辐射显微技术在器件失效定位中的应用

本文介绍了首次采用光辐射显微技术对半导体器件进行失效分析和缺陷定位的应用实例，分析过程快速、简便失效定位准确、直观，显示了光辐射显微技术在失效分析，尤其是失效定位方面的优越功能。

MESFET肖特基势垒结参数提取及I-V曲线拟合

运用双指数函数模型方法分析了影响 MESFET的 Ti Pt Au-Ga As肖特基势垒结特性的各种因素及各因素间的关系 ,编制了 MESFET肖特基势垒结结参数提取和 I-V曲线拟合软件 ,实现了通过栅源正向 I-V实验数据提取反映肖特基势垒结特性的六个结参数和得到相应结参数下的理论数据 ,与实验数据吻合良好。分析了影响肖特基势垒结 I-V曲线分布的因素 ,提出了进行器件特性、参数稳定性与可靠性研究和定量分析