Contact related Failure Detection of Semiconductor Layer Stacks using an Acoustic Emission Test Method
Detektion von kontaktinduzierten Beschädigungen an Halbleiterschichten unter Anwendung der Schallemissionsprüfung
Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:29-opus4-144784
- The book provides the reader with a novel, non-destructive test method for mechanical damages in semiconductor structures that can arise when contacting connection pads of integrated circuits during probing on wafer level. Instead of time-consuming and costly failure analyzes using optical and electrical methods, an acoustic emission test method is presented, which was adapted and optimized to the application case wafer test. The system was simulated using suitable models and verified in extensive experiments on suitable test structures. Based on detailed explanations, mathematical derivations of the micromechanical stress and frequency response states, precisely illustrated figures andThe book provides the reader with a novel, non-destructive test method for mechanical damages in semiconductor structures that can arise when contacting connection pads of integrated circuits during probing on wafer level. Instead of time-consuming and costly failure analyzes using optical and electrical methods, an acoustic emission test method is presented, which was adapted and optimized to the application case wafer test. The system was simulated using suitable models and verified in extensive experiments on suitable test structures. Based on detailed explanations, mathematical derivations of the micromechanical stress and frequency response states, precisely illustrated figures and numerous high-quality optical pictures, a well-founded elaboration of the problem and solution of a newly developed sensor-indenter system for thin layer crack detection is presented. All chapters have an introduction overview and a summary of the main results and conclusions. The work thus makes a significant contribution to reducing development costs and increasing the reliability of complex semiconductor structures of current and future technologies.…
- Die vorliegende Arbeit vermittelt dem Leser eine neuartige, zerstörungsfreie Prüfmethode von mechanischen Beschädigungen in Halbleiterstrukturen, die beim Kontaktieren von Anschlusspads von integrierten Schaltungen beim Test auf Scheibenebene entstehen können. Statt wie bisher durch zeit- und kostenintensiver Analysen mit Hilfe von optischen und elektrischen Verfahren, wird eine dem Anwendungsfall Wafertest angepasste und optimierte Schallemissionsprüfung vorgestellt, die anhand geeigneter Modelle simuliert und im Rahmen umfangreicher Experimente an geeigneten Teststrukturen verifiziert wurde. Anhand von ausführlichen Erklärungen, mathematischen Herleitungen der mikromechanischen Spannungs-Die vorliegende Arbeit vermittelt dem Leser eine neuartige, zerstörungsfreie Prüfmethode von mechanischen Beschädigungen in Halbleiterstrukturen, die beim Kontaktieren von Anschlusspads von integrierten Schaltungen beim Test auf Scheibenebene entstehen können. Statt wie bisher durch zeit- und kostenintensiver Analysen mit Hilfe von optischen und elektrischen Verfahren, wird eine dem Anwendungsfall Wafertest angepasste und optimierte Schallemissionsprüfung vorgestellt, die anhand geeigneter Modelle simuliert und im Rahmen umfangreicher Experimente an geeigneten Teststrukturen verifiziert wurde. Anhand von ausführlichen Erklärungen, mathematischen Herleitungen der mikromechanischen Spannungs- und Schwingungszustände, exakt illustrierten Darstellungen und zahlreichen qualitativ hochwertigen optischen Aufnahmen wird ein fundierter Überblick zur Problematik und Lösung eines neu entwickelten Sensor-Indenter-Systems für die Rissdetektion von Halbleiterschichten gegeben. Zu allen Kapiteln gibt es eine Übersicht und eine Zusammenfassung der wesentlichen Ergebnisse und Resultate. Die Arbeit stellt damit einen wesentlichen Beitrag zur Kostensenkung sowie zur Erhöhung der Zuverlässigkeit von komplexen Halbleiterstrukturen heutiger und zukünftiger Technologien dar.…
Author: | Marianne Unterreitmeier |
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Persistent identifiers - URN: | urn:nbn:de:bvb:29-opus4-144784 |
Persistent identifiers - DOI: | https://doi.org/10.25593/978-3-96147-306-9 |
ISBN: | 978-3-96147-306-9 |
Series (Volume number): | FAU Forschungen, Reihe B, Medizin, Naturwissenschaft, Technik (33) |
Publisher: | FAU University Press |
Place: | Erlangen |
Referee: | Robert Weigel, Lothar Pfitzner, Rainer Holmer |
Advisor: | Robert Weigel |
Document Type: | Doctoral Thesis |
Language: | English |
Year of publication: | 2020 |
Date of online publication (Embargo Date): | 2020/08/26 |
Publishing Institution: | FAU University Press |
Granting institution: | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Technische Fakultät |
Acceptance date of the thesis: | 2019/11/05 |
Release Date: | 2020/08/27 |
Tag: | Weibull; Weibull distribution; Weibull module; acoustic; acoustic emission; acoustic wave; brittle; chip; chip layout; contact mechanics; crack; crack detection; crack probability; design; design guidelines; detection; diamond tip; ductile; emission; failure; failure analysis; flat punch; fractural stress; fracture; fracture mechanics; frequency tuning; indenter; layout; mechanical; mechanical robustness; mechanics; multilayer stack; nano-indentation; needle; non-destructive; oxide; pad metal; pad stack; pad-over-active-area; piezo sensor; plastic deformation; probability; probe; probe card; probing; process qualification; qualification; real-time; reliability; resonant system; resonator; robustness; semiconductor; sensor; sensor-indenter system; silicon; silicon oxide; technology; test; thin layer; thin layer crack detection; wafer; wafer probing; wafer test |
Length/size: | xxiv, 234 Seiten |
Notes: | Parallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press, ISBN: 978-3-96147-305-2 |
Institutes: | Technische Fakultät |
Dewey Decimal Classification: | 6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten |
open_access (DINI-Set): | open_access |
Collections: | Universität Erlangen-Nürnberg / FAU University Press |
Licence (German): | ![]() |