集成電路可靠性評價與設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、摘要恤著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，失效率的，低，“’可靠性是設(shè)計制造出來的’一己被廣泛接受。因此，可靠性的發(fā)展對可靠性評價與設(shè)計技術(shù)提出了新的要求。了krItI71FPx6由藻十產(chǎn)的寨際特點，在工藝不合格品率為PPM水平時，討論了等效工序能力指數(shù)的概念和計算方法。引入了一種名為皮爾遜(Pearson)分布的概率分布族并對其七種不同類型的概率密度函數(shù)作了深入的分析與研究。在對各型皮爾遜分布的中心矩與原點矩的研究基礎(chǔ)之上，介紹了針對該分布的優(yōu)

2、化擬合方法，得到了各分布類型的參數(shù)并實現(xiàn)了其在工序能力評價中的應(yīng)用。對比結(jié)果令人滿意。在可靠性設(shè)計方面，介紹了集成電路可靠性設(shè)計的一般方法。影響鋁互連的電遷移失效的各種因素中，電流密度是主導(dǎo)因素。計算機輔助設(shè)計，針對一個TA0絲矍曳A進行了命。得到了比較好的優(yōu)化結(jié)果。斗理論研究基礎(chǔ)之上，借助于路優(yōu)化，以提高其電遷移壽關(guān)鍵詞:工序能力指對，PPM皮爾遜分布幾電遷移失效、電路優(yōu)化第一章緒論第一章緒論作為現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)，微電子技術(shù)得到了迅

3、猛的發(fā)展，集成電路的規(guī)模不斷擴大，生產(chǎn)工藝越來越復(fù)雜，依靠微電子技術(shù)開發(fā)出來的各種高新技術(shù)產(chǎn)品日新月異，越來越呈現(xiàn)出高度智能化、復(fù)雜化、技術(shù)融合以及系統(tǒng)綜合化的特點。從規(guī)模生產(chǎn)效益和全壽命周期費用成本出發(fā)，不僅要求有高的成品率，而且要求使用安全可靠、適用性強。與此相對應(yīng)的，現(xiàn)代電子元器件產(chǎn)品在性能提高、復(fù)雜度增大的同時，可靠性一直呈上升趨勢?？梢哉f，以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)的信息時代對可靠性提出了新的挑戰(zhàn)，同時也為可靠性技術(shù)的發(fā)展提供了前所未

4、有的機遇和空間。因此，有必要從當(dāng)前可靠性研究特點和趨勢入手，探討可靠性在集成電路生產(chǎn)以及設(shè)計中的發(fā)展、作用及其關(guān)鍵技術(shù)。到20世紀(jì)90年代，一方面，隨著元器件質(zhì)量和可靠性水平提高到新的階段，傳統(tǒng)的可靠性評價方法遇到了新的挑戰(zhàn)，越來越表現(xiàn)出不能即時而正確地評價當(dāng)代高可靠元器件產(chǎn)品的質(zhì)量水平。另一方面，可靠性設(shè)計思想的提出與發(fā)展，使得一種新的可靠性評價以及設(shè)計思路:“可靠性是設(shè)計與制造出來的”逐漸被人們所接受，可靠性評價以及設(shè)計技術(shù)也成為了

5、集成電路相關(guān)技術(shù)的研究熱點。長期以來，用戶評價元器件產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的不同方法可分為下述幾類:(1)批接收抽樣檢驗.檢驗該批產(chǎn)品是否滿足產(chǎn)品規(guī)范要求。(2)可靠性壽命試驗，評價產(chǎn)品的可靠性水平。(3)從現(xiàn)場收集并積累使用壽命數(shù)據(jù)，評價相應(yīng)產(chǎn)品的使用質(zhì)量和可靠性。然而，技術(shù)水平的發(fā)展使得現(xiàn)有的評價元器件產(chǎn)品的這幾類方法都愈來愈表現(xiàn)出它的局限性、滯后性。這些都促tyt了當(dāng)前可靠性評價以及設(shè)計技術(shù)的不斷發(fā)展，并產(chǎn)生了一系列評價元器件產(chǎn)品的內(nèi)在

6、質(zhì)量的新技術(shù)，新思想，也使得微電路可靠性設(shè)計研究有了新的發(fā)展。在這些新的可靠性評價思想、方法中，PPM(PartsPerMillion)考核以及工藝能力評價(Cpk)占有不可替代的作用。當(dāng)前國際上的一些知名公司在采購元器件產(chǎn)品時都會采用這種評價方式來評估產(chǎn)品的內(nèi)在可靠性。這兩項指標(biāo)目前已成為國際上認(rèn)可的評價可靠性的重要手段。在淡行PPM考核以及工藝能力評價時。關(guān)鍵技術(shù)就是怎樣評價或者說確定實際生產(chǎn)所測的的數(shù)據(jù)所遵從的概率分布。只有在獲得