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半導体用語集

故障解析手順

英語表記：failure analysis procedure

　故障解析の手順は大変重要である。半導体デバイスの製造工程の順番を間違えるとものができないように，故障解析の手順を間違えると正しい解析ができない。ものができなくても作り直しは可能だが，故障解析の手順を間違えると，2度と目的の解析ができない場合が普通である。それは故障解析には破壊的な要素が付き物だからであ
る。
　手順の詳細は個々に異なるが，共通している部分を順に以下に記す。
　（1）故障状況の把握：故障の症状の確認，使用状況の確認，製造ロットの確認など。
　（2）外観異常の有無の確認：傷，クラック，腐食，異物の付着などの有無を裸眼，実体顕微鏡などで確認。
　（3）電気的特性の測定：規格値との比較，故障モードが報告されたものと同一かの確認。
　（4）内部非破壊観察：Ｘ線透視像，超音波反射像などで，パッケージの外側からボンディングワイヤの状態，異物の有無などを確認。
　（5）開封：パッケージを開封しチップを剝き出しの状態にする。
　（6）チップ表面の観察：光学顕微鏡（金属顕微鏡）SEMなどで溶融痕，腐食，断線，異物などの故障と関連する形状・色などの異常の有無の確認。
　（7）故障部位の絞り込み：エミッション顕微鏡，液晶法，OBIRCH法，EBテスタなどにより故障個所を非破壊で絞り込む。
　（8）物理化学的解析・構造解析：EPMA（EDXまたはWDX），AES，SIMSなどによる元素・分子同定，SIM，SEM，TEMなどによる構造解析と元素同定。平面的解析だけでな<FIBなどでの断面出し後，断面の解析も行う。
　（9）故障メカニズムや原因の推定と確認・検証のための各種実験，対策・再発防止策の立案，報告などによる締めくくり。

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