什么是失效分析

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什么是失效分析？

一.失效的定义：

造成失效的原因不一而足，失效的表现也纷扰复杂，在进行失效分析之前需要确定什么是失效？

1.性能异常：

这种情况比较常见，芯片的功能正常，但是某些性能未达标。面对这种情况更多的是从设计端入手，结合测试数据与设计指标去定位原因，无论是版图还是电路设计问题，亦或是其他原因，失效分析时都要需要很精细的去排查问题。

2.功能异常：

2.1 电路设计：

芯片完全满足电路设计要求，但是问题出在电路设计上，电路有缺陷从而导致功能异常。这种情况下很多失效分析手段都无能为力，因为问题出在设计端，所有的芯片都面临同一问题，无法提供参照指标，没有基线也就无法判定“好”与“坏”。只能通过FIB对各个模块进行切割/连接，利用Nano-Probe对各个模块进行电学性能测量，从而慢慢推断出问题，过程会伴随着巨大的工作量。

2.2 芯片可靠性设计：

芯片本身的电路设计没有问题，但是芯片在物理可靠性设计上有所欠缺，从而造成芯片存在可靠性缺陷。芯片在面对EOS、ESD、EMI、应力、温度等外界刺激时发生了损伤，从而造成了功能失常。可靠性的强弱也直接决定了芯片量产后的良率。

2.3 工艺：

这种情况在先进工艺上比较明显，Fab的工艺出现问题从而导致芯片失效。现在很多先进制程下的芯片最后的良率只能达到50%~60%很大因素是因为工艺上的问题（笔者的分析主要是针对已经固化的成熟工艺）。