半导体可靠性分析
半导体集成电路的测试与可靠性分析
半导体集成电路的测试与可靠性分析半导体集成电路(Test and Reliability Analysis of Semiconductor Integrated Circuits)随着信息技术的不断发展，半导体集成电路已经成为了现代化社会中不可或缺的组成部分。
人们无论是在生产、生活还是娱乐，都离不开集成电路的帮助。
尤其是在智能手机、电脑、机器人等产品的生产中，它们的核心技术之一就是半导体集成电路。
而半导体集成电路的测试与可靠性分析更是决定其使用寿命和性能的关键所在。
一、半导体集成电路的测试1.半导体集成电路的测试目的半导体集成电路的测试是指对芯片进行检测和验证，以保证其电气特性符合工程设计的要求。
半导体集成电路需要经过严格的周期测试，以证明其所设计的功能和预期的性能是否均已满足。
半导体集成电路测试需要考虑各种因素，如电气特性测试、高压测试、温度测试和正常工作条件下的测试等，这些测试主要是为了保证半导体集成电路的功耗和正确性。
2.半导体集成电路的测试方法半导体集成电路的测试方法主要有两种，一种是逻辑化测试方法，另一种是电容电离测试方法。
其中逻辑化测试方法主要是在芯片内车墨点测试逻辑电路，进行的是测试程序和模拟技术。
而电容电离测试方法则主要是测试芯片内部电池的电压以及电池放电的电压。
3.半导体集成电路测试的流程半导体集成电路测试的流程主要包括制定测试策略、测试计划和系统测试。
测试计划是一份详细的测试计划，它包括测试的各个阶段、测试的目标、测试时间和计划。
系统测试则是在实验室内或者各个阶段完成后进行的测试，以验证芯片的性能和可靠性。
二、半导体集成电路的可靠性分析1.半导体集成电路的可靠性半导体集成电路的可靠性是指它在使用过程中产生的失败率。
半导体集成电路可靠性的影响因素很多，如制造、使用环境、运输等都可能会对半导体集成电路的可靠性产生影响。
然而，与其它应用领域相比，半导体集成电路需要更高的可靠性，因为它们的生产成本高、使用时间长、使用环境复杂，所以需要更好的可靠性和性能。
半导体器件可靠性与失效分析1
半导体器件可靠性与失效分析1半导体器件可靠性与失效分析1半导体器件在各种电子设备中起着至关重要的作用，如芯片、传感器、集成电路等。
然而，由于工作环境的复杂性和器件本身的特性，半导体器件的可靠性是一个重要的问题。
本文将介绍半导体器件的可靠性与失效分析，并讨论一些常见的失效模式和分析方法。
半导体器件的可靠性是指在给定的工作条件下，器件长时间运行期间不发生失效的能力。
为了提高可靠性，需要对器件进行系统的设计、工艺制造和测试。
同时，可靠性的评估和失效分析也非常重要，可以帮助找出失效的原因并采取相应的措施来提高产品质量。
1.电学失效：包括死机、开路、短路等。
这些失效通常与器件内部的电气结构有关，例如金属线路的断裂、金属间的绝缘损坏等。
2.热失效：器件在高温环境下长时间工作可能导致热失效。
例如，温度过高可能导致金属线材的熔化、介质的老化或者金属与半导体材料之间的界面反应。
3.力学失效：包括机械应力引起的失效，例如振动、冲击、热胀冷缩等。
这些应力可能导致半导体芯片的破裂、金属线路的断裂等。
4.环境失效：包括湿度、化学气体、辐射等环境因素引起的失效。
湿度可能导致金属腐蚀、晶体管漏电等问题；化学气体可能导致金属腐蚀或者氧化等；辐射可能引起电荷捕捉或者场效应晶体管的击穿。
为了进行可靠性分析，可以采用以下方法：1.加速寿命试验：通过在加速条件下对器件进行测试，以模拟其长期工作环境，可以缩短测试时间并提前发现失效。
2.失效分析：对失效的器件进行详细的分析，包括外观观察、断面分析、器件测试等。
这可以帮助找出失效的原因，从而采取相应的措施。
3.统计分析：通过对多个器件进行失效统计和分析，可以了解失效的趋势和规律。
例如，可以计算失效率、寿命分布等参数，以评估器件的可靠性。
4.故障树分析：通过将失效事件和可能的失效原因进行组合，可以构建故障树来分析失效的可能性和影响。
这有助于识别潜在的风险和对策。
总之，半导体器件的可靠性与失效分析是确保电子设备长期稳定工作的关键。
半导体技术的可靠性和可持续性产品寿命和环境友好型的重要性
半导体技术的可靠性和可持续性产品寿命和环境友好型的重要性半导体技术在现代科技领域扮演着至关重要的角色，它的可靠性和可持续性产品寿命以及环境友好型特性对于各行各业都具有重要意义。
本文将探讨半导体技术的可靠性、可持续性和环境友好型的重要性，并分析在实际应用中的影响。
一、可靠性在半导体技术中的重要性在电子设备领域，可靠性是最核心的标准之一。
电子产品的可靠性直接关系着其使用寿命以及用户体验。
半导体技术的可靠性是实现电子设备长期稳定运行的基础。
一旦半导体器件出现故障，无论是造成数据丢失还是设备损坏，都将给用户带来极大的困扰。
因此，提高半导体器件的可靠性非常重要。
首先，可靠性的提高可以增加产品的寿命。
现代社会对于电子设备的依赖程度日益增加，使用寿命较短的产品不仅无法满足用户的需求，还会对环境造成额外的负担。
半导体技术的可靠性对于延长电子产品的使用寿命具有重要意义，可以减少资源的消耗和环境的污染。
其次，可靠性的提高可以降低生产成本。
在半导体技术的制造过程中，出现故障往往需要大量的人力和物力成本来修复或更换故障器件。
而如果半导体器件本身具有高可靠性，可以极大程度上减少故障的发生，从而降低了维修和更换的成本，使得整体生产成本得到有效控制。
二、可持续性产品寿命的意义可持续性产品寿命是指产品在使用过程中能够持续提供所需功能的时间。
在半导体技术中，可持续性产品寿命同样具有重要性。
首先，长久的产品寿命使得用户能够充分利用产品的功能，并减少对于产品的频繁更换和升级需求。
这不仅能够节约用户的经济支出，还能够减少废弃的电子垃圾对环境的压力。
由于电子废弃物的处理非常困难，对环境造成的影响往往非常大。
因此，提高产品寿命是减少电子垃圾产生的有效途径之一。
其次，可持续性产品寿命与资源的可持续利用密切相关。
半导体器件中常用的材料如硅、金、铜等都是有限资源，其开发和利用已经面临巨大的挑战。
延长产品寿命可以减少对这些材料的需求，从而降低了资源的消耗和浪费。
半导体行业的可靠性和质量管理优化半导体产品的可靠性和质量标准
半导体行业的可靠性和质量管理优化半导体产品的可靠性和质量标准半导体产品作为现代科技发展的中坚力量，在各个领域都发挥着重要作用。
然而，半导体产品的可靠性和质量问题一直是制约产业进步的瓶颈之一。
因此，为了优化半导体产品的可靠性和质量，半导体行业需要进行全面的可靠性和质量管理。
本文将探讨半导体行业的可靠性和质量管理，并提出优化半导体产品的可靠性和质量标准的建议。
一、可靠性管理的基本原则可靠性是指半导体产品在规定的使用条件下，能够在一定时间内完成所规定功能的能力。
可靠性管理是通过全面的质量管理系统和工程措施，确保半导体产品在实际应用中的长期能力。
1. 设计阶段的可靠性管理：在半导体产品的设计过程中，应该注重产品的可靠性，采取合理且成熟的设计技术，减少设计缺陷和故障。
2. 生产阶段的可靠性管理：在半导体产品的生产过程中，应该通过严格的质量控制和生产管理，确保产品的一致性和稳定性。
3. 使用阶段的可靠性管理：在半导体产品的使用过程中，应该注重产品的维护和保养，以提高产品的使用寿命和可靠性。
二、质量管理的优化质量是半导体产品能够满足用户需求的能力，质量管理是通过全面的管理和技术手段，提高产品的质量水平和生产效率。
1. 质量控制：建立严格的质量控制体系，包括原材料的选择与采购、生产过程的控制和产品的检验，确保产品具备良好的质量。
2. 质量改进：通过持续改进的方法，分析产品的不良情况，找出问题的根本原因，并采取相应的改进措施，提高产品的质量水平。
3. 质量培训：加强员工的质量培训，提高员工的质量意识和技能水平，培养一支高素质的质量管理团队。
三、优化半导体产品的可靠性和质量标准的建议为了进一步提高半导体产品的可靠性和质量水平，有以下几点建议：1. 加强创新研发：加大科研投入，推动新材料、新工艺和新技术的研发，提高半导体产品的性能和可靠性。
2. 强化质量监管：建立严格的质量监管机制，加强对半导体产品的质量把关，确保产品符合相关的质量标准和要求。
半导体器件可靠性与失效分析微电子
半导体器件可靠性与失效分析微电子半导体器件可靠性与失效分析是微电子领域的重要课题。
半导体器件的可靠性是指在一定的使用环境和使用条件下，器件在规定时间内能够正常工作的概率。
而失效（Failure）是指器件不能在规定的时间内正常工作。
半导体器件的可靠性与失效分析旨在通过对器件的性能和可靠性进行评估和分析，找出器件失效的原因，并提出相应的改进措施，从而提高器件的可靠性。
1.可靠性评估：通过一系列实验和测试，评估器件在特定环境和使用条件下的可靠性。
常见的可靠性评估方法包括寿命测试、温度循环测试、湿度测试、可靠性建模等。
通过这些评估手段，可以得到器件的失效概率和失效的规律，进而为改进器件的设计和制造提供依据。
2.失效分析：失效分析是通过对失效的器件进行物理和电学特性分析，找出失效的原因和机制。
常见的失效分析方法包括显微镜观察、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱分析(EDX)、微动电压测量、故障注入方法等。
通过失效分析可以确定故障位置和失效原因，为改进器件的设计和制造提供指导。
3.失效模式与机制研究：失效模式与机制的研究是指通过理论和实验手段，研究器件失效的模式和机制。
通过对失效模式和机制的研究，可以了解器件失效的根本原因，并提出相应的改进措施。
例如，晶体管的漏电流增加、介质击穿等都是半导体器件失效的常见模式和机制。
4.退化机制分析：半导体器件的寿命会随着使用时间的增加而发生退化，导致器件性能下降甚至失效。
退化机制分析是指通过实验和测试，研究器件在使用过程中的退化机制。
常见的退化机制包括电子迁移、电子捕捉、热失效等。
通过退化机制分析可以确定退化的原因，为延长器件寿命提供参考。
半导体器件的可靠性与失效分析对于微电子行业具有重要的意义。
高可靠性的器件可以减少电子产品的故障率，提高产品的性能和稳定性。
同时，通过对失效原因和机制的研究，可以指导器件的设计和制造，提高器件的可靠性和寿命。
因此，半导体器件的可靠性与失效分析是微电子领域一个重要的研究方向，也是推动微电子技术发展的关键之一。
半导体器件可靠性与失效分析微电子
半导体器件可靠性与失效分析微电子
1.功能失效：指器件不能按照设计要求正常工作，如逻辑门无法实现
正确的逻辑功能。
2.电气失效：指器件发生电气故障，如短路、开路、漏电等。
3.热失效：由于器件内部寄生电阻、封装散热不良等原因，导致器件
温度升高，超过其承受范围，从而导致失效。
4.机械失效：指器件由于外力作用或压力过大等原因，发生物理损坏，如断裂、划伤等。
5.等离子体效应：在高电压或高频环境下，会产生等离子体，从而对
半导体器件产生有害影响。
为提高半导体器件的可靠性，需要进行失效分析，以了解器件失效的
原因
1.失效模式分析：对不同类型的失效进行分类和描述，以便查找相应
的失效原因。
2.加速寿命测试：通过在高温、高电压、高湿度等恶劣条件下进行长
时间测试，模拟器件在实际使用中的环境，加速失效过程，以便提前发现
问题。
3.失效分析方法：包括光学显微镜、电子显微镜、故障定位分析、X
射线衍射等多种方法，用于观察器件失效的具体细节，并找出失效的原因。
4.剖析和分析失效原因：通过对失效器件的分析和试验，找出失效的
原因和机理，如晶体缺陷、金属线断裂等。
5.提高设计和工艺：根据失效分析结果，改进器件的设计和工艺，以
提高器件的可靠性。
总之，半导体器件可靠性与失效分析在微电子领域中具有重要的意义，它不仅能提高半导体器件的可靠性，还能为微电子系统的设计和制造提供
理论指导和实践经验。
随着技术的进一步发展，可靠性和失效分析将继续
成为微电子行业的研究热点。
功率半导体可靠性分析资料(1)
目录1.可靠性项目1.1设计过程中的可靠性1.2技术开发1.3验证和产品开发1.4试产1.5量产2.可靠性分析的基本原理2.1可靠性的定义2.2Bathtub曲线2.2.1早期失效阶段2.2.2随机失效阶段2.2.3末期失效阶段3.可靠性测试方法3.1加速老化试验3.1.1温度加速老化试验3.1.2活化能3.1.3电压加速试验3.1.4温度循环加速老化试验3.1.5适度加速老化试验4.数据分析的可靠性函数4.1可靠性函数的定义4.2失效分布函数4.3失效概率密度函数4.4失效比率函数4.5单位故障率4.6不同概率函数的应用4.6.1指数分布4.6.2简单故障率统计4.6.3Weibull 分布4.6.4对数正态分布4.6.5对数正态分布的应用5.应力测试技术5.1热载体寿命5.2电迁移5.3时间依赖的电子击穿（TDDB）6.产品应力测试的验证6.1高温寿命测试6.1.1高温栅偏压（HTGB）6.1.2高温逆向偏压（HTRB）6.1.3高温工作寿命（HTOL）6.2环境测试6.2.1Popcom效应核算6.2.2高温存储（HTS）6.2.3温度循环测试（TC）6.2.4温度湿度偏压测试（THB）6.2.5高加速温湿度老化测试（HAST）6.2.6高压炉测试（PCT）6.2.7间歇性操作寿命(IOL)备注：因课件内容较多，本人会尽快整理撰写分多期逐步更新，尽量缩短更新周期1.可靠性项目在功率器件应用中，高功率器件会经常遇到。
努力让功率器件可靠的实现它们预期的应用。
为了实现这个目标，可靠性测试将贯穿整个产品周期。
、1.1设计中的可靠性在设计阶段，特别是为了一个新的技术而又一个新的平台导入时，应执行全面的计算和模拟测试以确保设计的电参数和其他可靠性特性已最优化。
例如，当击穿电压需要改变时，模拟测试应包含所有结构的改变去最优化击穿电压，阈值电压，沟道电阻，各种寄生电容和权衡UIS稳健性等。
对于一个新的封装设计，热敏电阻时非常重要的，应执行全面的3-D有限元素分析的模拟测试。
半导体元器件可靠性及其制造分析
半导体元器件可靠性及其制造分析摘要：半导体元器件较高可靠性以及制造的实现，是产品质量保证的重要指标，有效满足了人们生产生活的需要，促进了工业化建设的发展。
并且半导体元器件可靠性要从构思设计到使用报废全过程贯穿始终，为了充分发挥半导体元器件的作用，本文阐述了半导体元器件可靠性的主要内容与半导体元器件常见的失效分布及失效，对半导体元器件可靠性试验及可靠性筛选与制造进行了探讨分析。
关键词：半导体元器件；可靠性；内容；失效；分布；试验；筛选；制造半导体产品主要应用于工业方面，现在半导体制造技术是一些工业生产的关键技术，没有半导体元器件制造技术许多工业生产就无法进行。
半导体元器件具有重量轻、体积较小、功耗低以及较高可靠性等特征。
但是其由于构成设备和系统功能较复杂以及器件数量不断增多，而且使用环境比较严酷，导致半导体元器件退化和失效现象比较普遍。
基于此，以下就半导体元器件可靠性及其制造进行分析。
一、半导体元器件可靠性的主要内容分析半导体元器件的可靠性是在一定的时间和条件下实现预定功能的能力，它对规定条件、时间和规定功能有很大影响，通常可以用“概率”来衡量半导体元器件在规定时间内完成预定功能的能力大小。
半导体元器件的可靠性工作从设计开始就应进行质量控制，在器件生产后筛选抽样检测，对可靠性进行试验，并对器件进行初步分析、情况调查、外观检查和特性检测，对失效模式分类，进行失效机理分析、电分析、显微分析和先进设备分析，找出失效模式和机理，制定纠正措施，对器件设计、生产和测试进行反馈并加以改进。
二、半导体元器件常见的失效分布及失效分析1、半导体元器件失效分布的分析。
半导体元器件可靠性数量特征和其失效分布有很大的关系，不同的失效分布类型处理方式也不同。
基于半导体元器件自身特征，在没有恶劣外界条件影响情况下，早期失效最为明显，偶然失效期较长，失效率有缓慢下降的整体趋势。
半导体元器件的失效分布类型主要包括：第一、早期失效期。
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氧化矽膜內有介電面缺陷電荷(Interface Trapped Charge)、氧化矽之固定電荷(Oxide Fixed Charge)、氧化矽缺陷電荷(Oxide Trapped Charge)與移動離子電荷(Mobile Ionic Charge) 。缺障愈多，愈容易使電荷過 度集中，導到電場分佈不均勻而造成可靠 度之間題。 正電荷被較弱之污點陷阱處所抓住，造成 能帶圖往下彎曲，致使電子能更有效穿越 能障。 這種缺陷大部份是來自製程上之污染、雜 質、金屬物與有機物之殘留、製程上所衍 生之破壞。
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實驗結果顯示n-MOS元件退化主要是由閘 極氧化膜界面陷阱產生所造成。
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電子遷移效應 (Electromigration, EM)
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電子遷移現象(Electmigration, EM) – 一種因為電子流的撞擊使金屬原子產 生移位的效應。 – 原子移位後在原處產生空位(Vacancy)， 導致金屬連接線的斷線；也可能聚集 而產生突丘(Hillock)與突鬚(Whisker) 使金屬線問的短路。 電子遷移之測試方法 – 主要係採用定電流的加速方法，而以 斷路或短路的發生為故障發生時間。 – 生命期模型經驗公式： MTTF＝AJ-nexp Ea/kT。 – 電子遷移的故障機率分佈是符合Lognormal之分佈函數。 應力遷移(Stress Migration) – 當線寬愈綑時，不同材料係數(如熱 膨脹係數，彈性係數)產生的應力 (Stress)會使金屬線形成空洞(Void)或 原子積聚而產生斷路或短路的故障。
IC元件與製程之可靠度分析
一、可靠度分析 (Reliability Analysis) 二、影響元件之可靠度的主要因素 1. 熱載子效應 (Hot-Carrier Effect)
2.電子遷移效應 (Electromigration) 3. 氧化矽膜之可靠度量測 (Silicon-Oxide Film) 4. 元件縮小時之可靠度問題 (Device Scaling)
– – 由汲極電流決定 MTF ~ k-6
• 熱載子現象之元件縮小效應:
– – 由基座電流 (Isub) 決定 △τ~
•
應力遷移現象之元件尺寸縮小效應:
– △τ ~ k-3
mB 1 exp 1 m k
•
氧化矽厚度變薄之可靠度問題:
– τ(縮小)/τ(未縮小)= exp [- (k-1)
•
影響元件之可靠度的主要因素：
1. 熱載子效應 2.電子遷移效應 3. 氧化矽膜之可靠度量測 4. 元件縮小時之可靠度問題 5. CMOS門閂閉鎖現象 6. 封裝技術之可靠度
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熱載子效應 (Hot-Carrier Effects, HCE)
• 熱載子效應
– – 係指元件通道電場產生的熱載子所造成元件 性能退化影響之效應。 「熱載子」即為帶有能量的載子(包括電子與 電洞);當載子所具有的能量大於Si-SiO2的能 障時(大約3.l eV對電子，4.8 eV對電洞)，就 有機會越過Si-SiO2的介面而成閘極電流，此 種現象稱為熱載子的注入(Injection)。 通道熱電子模型(Channel Hot Carrier) 基板熱電子模型(Substrate Hot Electron) 二次產生熱電子模型(Secondary Generated Hot Electron) 汲極累增熱載子(Drain Avalanche Hot Carrier)
•
瞬間故障率(Instantaneous Failure Rate ) (t)
– 某一特定時間，產品瞬間故障率，它是PDF 故障率和前一段時間之可靠度之比。
–
•
可靠度R(t)
–
當可靠度為趨近1時，瞬間故障率 = f(t) 。 1 FIT表示109元件-小時之倒數 1 FIT = [109元件-小時]-1 R(t)＝exp(－ t) MTTF＝ 1/ F(t)＝1-e- t F(t)＝1-e- t = ½ t = ln2/
(2) 崩潰電荷(Breakdown Charge, QBD)
– –
圖(a)是TDDE之量測技巧，由固定電壓量測方 式，偵測出其漏電流及崩潰時間而得。 圖(b)是崩潰電荷QBD之量測方式，由F-N穿透 時之固定電流，偵測其崩潰時間而得 。
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氧化矽膜之可靠度量測 (2)
•
氧化矽膜崩潰之機制 ： – 正電荷(Positive Charge)缺陷
–
陷阱(Trap)缺陷
•
–
弱污點(Weak spot) 缺陷
• •
(a)是氧化矽膜崩潰之機制 (b)則是正電荷缺陷產生時，能帶圖之變化情形6源自氧化矽膜之可靠度量測 (3)
•
氧化矽膜之故障模式 – 以I-V曲線之崩潰電場大小來區分 A型式----針孔(Pin-hole)模式
– 崩潰電場通常是小於2MV/cm，此類之氧化 膜會造成產品良率的損大，可在產品預燒 檢測時被偵測出來 。 崩潰電場大於2MV/cm，小於8MV/cm。 此模式類之崩潰常和外面因子有關，模式B 之薄膜隱藏著隨時都會故障之危機，故又 稱為隱藏式之缺陷。 B模式之薄膜是採用較大面積之量測。 崩潰電場在8MV/cm條件以上 此類之崩潰行為是材料本身特性所限制住， 此型之氧化矽膜，不太容易發生可靠度之 問題 。 C模式之薄膜則用較小之測試面積 。
鋁金屬電子遷移現象之示意圖，V 符號為 空洞(Void)缺陷，而在二個或者更多晶粒 交接處有三交點(Triple Point)，是發生電 子遷移效應之位置
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氧化矽膜之可靠度量測 (1)
• •
氧化矽膜主要之功能：
– 電性的絕緣，擴散及離子佈值時之光罩 (Mask) ，保護元件表面。
當氧化矽膜的絕緣特性不良時，漏電流過 高時，即稱為故障。
•
封裝技術之可靠度的影響因素：
– – – – 晶片貼合(Die Bonding) 焊接技術(Wire Bonding) 密封技術(Sealing) 膠封(Encapsulate)
•
右圖塑膠封裝技術中，有關影響元件 失效之因素。
– 其中之原裝時之龜裂現象(Crack)，將 導致水氣滲入IC元件中，而用高分子 之聚亞醯胺(Polyimide)，因分子很大， 可吸入α輻射，使其影響度降至最低。 銲接時材料，銲墊表面之污染、錫膏 量，錫球之平整度、基板及承載體的 水平度;以及熔焊時間等等諸多因素。
f t f t Rt0 1 F t
•
單位時間之故障率(Failure In Time ) FIT
– –
•
累積故障分佈函數(Cumulation Distribution Function of Failure, CDF) F(t)
– – 在單位時間內產品，累積之總故障機率F(t) 函數。 二者之相對關係為 R(t) + F(t) = 1，其中
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故障情形之分類與統計分析
•
故障情形之分類： 故障率之浴缸曲線(Bath-Tub Curve)
– – – 早夭期(Early Failure ) ：操作時間短便故 障。CMOS之閉鎖複象則處於製造商之早 夭期便會偵測出來。 穩定期(Useful Life) 元件衰退期(Wearout Life) ：操作時間比 較長者。電子遷移現象和熱載子效應，通 常在產品使用甚久之衰退期才會發生。
B型式----異質性崩潰(Extrinsic Breakdown)
– –
– – –
C型式----本質性崩潰(Intrinsic Breakdown) 崩潰模式之定義: A型式為小於2MV/cm; B型式則為小於 8MV/cm大於 2MV/cm C型式為大於8MV/cm
–
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氧化矽膜之可靠度量測 (4)
–
封裝搬術之可靠度問題之示意圖: 如封裝技術材料之龜裂問題、晶片龜裂、塑膠複合 模子問題、晶片之保護層、球形接點破碎、及脫屑 (Delamination)問題…等。
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故障之機率分析函數
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故障之機率分佈函數之功用：
– 運用故障之機率分佈函數及其分析技巧， 經由適當的測試方法驗證、量化與反應結 製程或元件控制與設計上，以進行元件評 估改善之工作。 單位時間內，在某特定工作條件下，元件 仍然處於正常工作之機率。
•
電場強度(Eox)測試
– – 量測氧化矽膜的絕緣特性。 一般以加上斜波電壓(ramp voltage)後量 測電流之方式進行。當造成電流突增時 之電場，即為崩潰電場。 QBD量測是氧化矽膜品質之重要指標。 QBD測試除了用定電流之測試方式，也 需要用斜電起和斜波電流來測試，來加 強可靠度之測試結果。 由於斜波電壓是由小到大，故可以兼顧 測試時間與體質比較弱之氧化膜之特性 (如B形式之氧化膜元件)，使之完全反應 在可靠度之失效元件分佈圖上。
•
當瞬間故障率λ為定值時 ，
– – –
F t f t dt'
t
•
因為當F(t) = ½ 時，t 則稱為lifetime。
•
故障機率密度函數(Probability Density Function of Failture，PDF) f(t)
– 在某一時間t時，產品發生故障的機率。
•
斜坡電壓和電流之測試方法 ：
– –
–
斜波電壓與時間之關係圖。 其中斜波增加率為小於101/2倍/秒， 以15%電壓突增為比較理想。
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元件縮小(Device Scaling)之可靠度問題
•
縮小因素(Scaling Factor) k：
– 如元件尺寸有20%之縮小比例時，k 之定義為 1.20。