半导体的可靠性物理也称为失效物理,失效分析技术在提高集成电路的可靠性方面具有重要作用。随着现代集成电路集成度的不断提高,失效分析的难度越来越大,必须要有更加先进准确的设备和技术,配合合理的失效分析步骤,才能提高分析的成功率。本文借助EDX、SEM、SAM、Light-emission等分析手段,观察总结了集成电路的常见失效机理和失效模式,并以实际案例辅助说明,目的是找出最佳的失效分析方案。SAM是集成电路封装失效分析不可缺少的技术,它能够快速无损的发现封装内部的分层、空洞以及贴片的失效。只有充分掌握了芯片封装的失效信息,才能准确的制定随后的失效分析步骤。根据wafer的工艺不同,集成电路刻蚀剥层的方法和步骤也不同。本文讨论并且总结了对08单片机进行化学刻蚀的试剂的制备方法,并且给出了刻蚀时间和流程。保证每层都能够彻底的剥除并且对下层的影响很小。Mini-tester对单片机各个模块的各种模式下的全面测试,是失效分析中的重要环节。只有这样才能在对样品进行物理分析之前得到详细的模块失效信息。结合集成电路版图和原理图,确定其失效位置和失效模式。之后的物理分析过程可以看作是证实这些失效模式和失效机理的过程。单片机的各个模块功能各异并且相对独立。本文详细讨论了CPU、ATD、RAM、ROM等主模块的原理、结构和测试方式,并且进行了大量的实际失效分析,以典型案例来说明数字集成电路的失效分析方法。