集成电路可靠性面临的挑战
纳米集成电路技术介绍
纳米集成电路技术介绍纳米集成电路技术（Nanoelectronics Integrated Circuit Technology）是一种基于纳米尺度材料和器件的集成电路制造技术。
它是电子行业的一项重要技术，对于提升芯片性能、减小尺寸和降低功耗具有重要意义。
首先，让我们来了解一下纳米尺度。
纳米尺度是指物质的尺寸在纳米级别（即10的负9次方米）的范围内。
在纳米尺度下，材料的性质会发生显著变化，这使得纳米材料具有许多独特的特性，如量子效应、表面效应等。
这些特性为纳米集成电路技术的发展提供了基础。
纳米集成电路技术的核心是纳米器件的制造和集成。
纳米器件是指尺寸在纳米级别的电子器件，如纳米晶体管、纳米电容器等。
与传统的微米尺度器件相比，纳米器件具有更小的尺寸、更高的速度和更低的功耗。
这使得纳米集成电路技术能够实现更高的集成度和更好的性能。
纳米集成电路技术的制造过程包括纳米材料的合成、纳米器件的制备和集成电路的制造。
纳米材料的合成可以通过物理方法、化学方法或生物方法来实现，如溅射法、化学气相沉积法、生物合成法等。
纳米器件的制备则需要精密的工艺和设备，如电子束曝光、离子注入、原子层沉积等。
最后，通过集成电路制造技术，将纳米器件组合在一起，形成功能完整的集成电路。
纳米集成电路技术的应用非常广泛。
它可以用于制造高性能的微处理器、存储器、传感器等电子器件，推动计算机、通信、医疗、能源等领域的发展。
例如，纳米集成电路技术可以实现更高的计算速度和更低的功耗，使得计算机处理能力大幅提升。
同时，纳米集成电路技术还可以用于制造微型传感器，实现对环境、生物等信息的高灵敏度检测。
然而，纳米集成电路技术也面临一些挑战和问题。
首先，纳米器件的制造需要更高精度的工艺和设备，对制造工艺的要求更高。
其次，纳米材料的合成和纳米器件的制备过程中可能会出现一些不确定性和可靠性问题。
此外，纳米集成电路技术的商业化和产业化也需要克服一系列的技术、经济和法律等方面的难题。
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。
电子设备可靠性工程报告
电子设备可靠性工程报告班级：05091101班学号：05091010号姓名：杨永旺摘要：本学期选修了电子设备可靠性工程，对这项科学有了更深的了解，进一步了解了本学科在工业生产和科学研究上的重要性。
从学习的专业上进一步应用到今后的工作中。
电子科学与技术专业中，我们要有更多的可靠性分析，对于研究和生产中，需要对研究的成果进行进一步的分析，得出可行性结论，才能在更好地生产，才能验证产品真正的性能。
集成电路当中存在很多不确定因素，需要我们进行可行性分析，进行可靠性验证。
随着电子工业的飞速发展,电子设备和系统的可靠性问题越来越重要。
我国在可靠性研究方面虽起步较晚,但从发达国家的经验中,也从自己的教训中充分认识到可靠性研究工作的重要性,近年来开展了大量的基础工作,已经为电子产品的设计人员提供了进行可靠性设计的条件。
作为电子科学与技术专业的学生我们有必要进一步升入了解电子机械的可靠性技术。
引言：可靠性的定义是系统或元器件在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
从集成电路的诞生开始，可靠性的研究测试就成为IC设计、制程研究开发和产品生产中的一个重要部分。
Jack Kilby在1958年发明了集成电路，第一块商用单片集成电路在1961年诞生；1962年9月26日，第一届集成电路方面的专业国际会议在美国芝加哥召开。
当时会议名称为“电子学失效物理年会”；1967年,会议名称改为“可靠性物理年会”；1974年又改为“国际可靠性物会议”(IRPS) 并延续至今。
IRPS已经发展成集成电路行业的一个盛会，而可靠性也成为横跨学校研究所及半导体产业的重要研究领域。
在世界各国中，美国的可靠性工程发展居领先地位，特别是它的军用标准对各国的影响极大。
同时随着我国科学技术的发展，可靠性工程在我国的发展也逐步加快，在国际上占有一席之地。
我国集成电路也在进一步发展，但是在这一过程中可靠性的问题也进一步凸显，下面我们经进一步针对我国的电子电路可靠性的发展与应用进一步进行论述，从而从中发现些问题，为以后的工作提供给一些帮助！提高产品的可靠性有以下几方面的重要意义。
集成电路的发展历程和未来趋势
集成电路的发展历程和未来趋势集成电路（Integrated Circuit，简称IC）是将多个电子元件（如晶体管、电容、电阻等）集成到一块半导体芯片上的技术。
集成电路的发展历程源远流长，经历了多个重要的里程碑，同时也展现出令人期待的未来趋势。
集成电路的发展可以追溯到20世纪50、60年代，当时电子器件已经普及运用，但由于电子元件体积大、成本高、制造工艺复杂等因素的限制，使得电子设备成本昂贵且体积庞大。
此时，人们开始希望能够将多个电子元件集成到一块芯片上，以提高器件的性能和成本效益。
1959年，杰克·基尔比（Jack Kilby）在德州仪器公司（Texas Instruments）发明了第一颗集成电路，它是由几个晶体管和其他电子元件组成的。
而同年，罗伯特·诺伊斯（Robert Noyce）在Fairchild Semiconductor公司也独立发明了集成电路，并且将其制造工艺不断改进，进一步推动了集成电路的发展。
自那以后，集成电路技术取得了长足的进步。
1965年，戈登·摩尔（Gordon Moore）提出了著名的摩尔定律，预言了集成电路中晶体管的数量每隔18~24个月会翻一番，而成本则会减少一半，这也推动了集成电路技术的迅速发展。
随着工艺水平的不断提高，集成电路在功能、速度、功耗和体积上都取得了显著进步。
1968年，Intel公司推出了第一款8位微处理器，极大地推动了计算机的发展。
20世纪70年代初，随着NMOS工艺的发展，集成电路进入了第二代制程时代。
但由于功耗和成本问题，对功耗要求很高的应用领域，如移动通信等并未普及集成电路。
1980年代，CMOS工艺的出现改变了这一局面，由于CMOS工艺可以在大规模集成电路上实现低功耗设计，CMOS技术成为主导。
这一改变为后来的计算机和通信领域的快速发展打下了基础。
到了21世纪，集成电路的发展呈现出越来越多的应用领域。
首先是个人电子设备的普及，如智能手机、平板电脑等，这些设备都离不开高性能的处理器和存储器。
《集成电路》课件
xx年xx月xx日
• 集成电路概述 • 集成电路的制造工艺 • 集成电路的种类与特点 • 集成电路的发展趋势与挑战 • 集成电路的实际应用案例
目录
01
集成电路概述
集成电路的定义
集成电路是将多个电子元件集成在一块衬底上，完成一定的电路或系统功能的微型电子部件。
它采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在 一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结 构。
超大规模集成电路（VLSI）
包含10万-100万个逻辑门或元件。
按结构分类的集成电路
单片集成电路
所有元件都在一个芯片上 。
多片集成电路
由多个芯片集成在一个封 装内。
模块化集成电路
由多个独立芯片通过线路 板连接而成。
按应用领域分类的集成电路
01
通信集成电路
用于通信设备中的信号处理和传输 。
消费电子集成电路
射频识别（RFID）技术的集成电路应用
总结词
射频识别技术是利用无线电波进行通信的一种非接触式识别技术，其集成电路应用主要涉及标签芯片和读写器芯 片。
详细描述
RFID标签芯片通常包含存储器、无线通信电路和天线等部分，用于存储和传输信息。而RFID读写器芯片则负责 与标签芯片进行通信，实现信息的读取和写入。RFID技术广泛应用于物流、供应链管理、身份识别等领域。
用于家电、数码产品等消费电子产 品中。
03
02
计算机集成电路
用于计算机硬件中的逻辑运算和数 据处理。
汽车电子集成电路
用于汽车控制系统和安全系统中。
04
集成电路设计中的信号完整性问题研究
集成电路设计中的信号完整性问题研究一、引言随着电子技术的不断发展，集成电路已经成为电子产品中不可或缺的核心组成部分。
然而，在集成电路设计中，信号完整性问题却日益严重，这给电子产品的可靠性和稳定性带来了极大的挑战。
因此，针对集成电路设计中的信号完整性问题进行深入研究和探索，对于促进电子产业的发展具有重要的意义。
本文将从信号完整性问题的定义和产生原因、常见的信号完整性问题和解决方案等方面进行研究和探讨。
二、信号完整性问题的定义和产生原因信号完整性可以理解为电路中信号的传输质量，在信号传输过程中，信号的形状、振幅、时序等参数是否能够被准确地保持和传输。
信号完整性问题的产生原因有很多方面，如：1. PCB 布线设计不合理PCB 布线设计是影响集成电路信号完整性的一个重要因素。
如果布线中存在走线不合理、线宽不匹配、走线长度过长、贴片电容与走线之间的连接路线过长等问题，都会导致信号的反射、串扰等问题，从而影响信号传输的质量。
2. 电源噪声电源噪声会对集成电路产生干扰，从而影响信号传输完整性。
特别是在高速逻辑电路中，电源噪声会导致逻辑电路输出的时序不稳定，产生误码等问题。
3. 瞬态噪声在高速数字电路中，由于瞬态噪声的存在，会使电路中出现不可预料的反射、回波等问题，从而影响信号传输完备性。
三、常见的信号完整性问题1. 反射噪声在 PCB 布线中，由于走线的长度和走线连接的器件造成了电路信号的反射，从而引起信号反射噪声。
这是影响信号完整性的一个重要因素。
2. 串扰在 PCB 布线中，当两个信号走线之间出现并行、交叉等状态时，会产生信号串扰，从而引起信号完整性的降低。
3. 跳变噪声在高速数字电路中，由于电路中输出的跳变噪声会影响到其他线路上的信号，从而影响信号完整性。
4. 时钟抖动在集成电路时钟频率较高的情况下，由于抖动的存在，会影响时钟信号的完整性，从而影响逻辑电路的稳定性和可靠性。
四、信号完整性问题的解决方案为了解决集成电路中的信号完整性问题，需要从 PCB 布线、信号调用、电源设计等方面进行优化。
集成电路制造中的纳米技术
集成电路制造中的纳米技术在当前数字化时代，电子器件的需求不断增长，对于集成电路制造行业则是更加迫切的需求。
集成电路可谓是电子器件中的“大脑”，而纳米技术则是集成电路制造中的重要一环。
本文将介绍集成电路制造中的纳米技术，并探究其应用和挑战。
一、纳米技术在集成电路制造中的应用1. 微缩工艺微缩工艺是指将电路图案缩小至更小的尺寸，从而制造出功能更强大的集成电路的技术。
而纳米技术作为微缩工艺的一种手段，可以大幅度提升集成电路的性能，降低功耗。
在纳米技术带来微缩工艺的同时，所产生的一些物理特性也被广泛应用。
例如，半导体量子点微粒有着独特的光学、电学特性，被应用于光子学、传感器等领域，从而为集成电路制造带来更多的革新性。
2. 晶圆制造纳米技术在晶圆制造上的应用可以带来更高的生产效率和更低的生产成本。
制造晶圆时还要考虑薄膜层和杂质等难以处理的问题，而纳米技术的应用可以使这些问题得到解决。
例如，使用纳米印刷技术可以在晶圆表面印刷出纳米尺度的结构，并制造出优异的电子器件。
这种制造方式无需使用传统的光刻设备和蚀刻工厂，可大幅降低晶圆制造的成本和时间。
3. 新型材料研发纳米技术的应用还推动了新型材料的研发。
例如，在半导体行业中，研发出高温超导材料、新型绝缘材料，可以大幅提升集成电路的性能。
采用新型材料制造的芯片可以具有更高的处理速度、更低的功耗和更高的可靠性。
二、纳米技术在集成电路制造中的挑战尽管纳米技术在集成电路制造中带来了很多优势，但也存在挑战。
其中，最主要的问题是生产成本和制造复杂度的提高。
1. 生产成本纳米技术在集成电路制造中的应用需要使用更为高级、精细的制造设备，这种设备相较之前的设备来说，花费显著增加。
从而带来制造成本的上升，这给集成电路制造商带来了很大的压力。
2. 制造复杂度微缩工艺带来的制造复杂度也是一个值得关注的问题。
随着电路规模的缩小，电路元器件图案的制造将会变得更为细致，对于制造设备和人才的要求也将会更高。
芯片技术及其在智能硬件中的应用
芯片技术及其在智能硬件中的应用近年来，随着科技的发展和智能化的需求增加，芯片技术逐渐成为一项重要的技术领域。
芯片技术是指将集成电路的制造工艺和设计技术应用到芯片上的技术，是当今电子产品中不可缺少的核心部件。
本文将重点探讨芯片技术的发展和其在智能硬件中的应用。
一、芯片技术的发展历程芯片技术最初起源于20世纪50年代，当时，美国贝尔实验室的研究人员发明了世界上第一块晶体管，这也是芯片技术的雏形。
之后，随着计算机产业的发展，芯片技术得到了快速发展，1969年，美国的英特尔公司推出了第一款微处理器，标志着芯片技术进入了一个新的阶段。
1970年代后期，芯片技术开始应用于消费电子产品领域，如家用游戏机和流行音乐播放器。
20世纪80年代以后，芯片技术的集成度和性能不断提高，发展方向也逐渐由单一的计算机应用扩展到通信、汽车、医疗、工业和家庭电器等领域。
二、现代芯片技术的应用随着智能化时代的到来，芯片技术的应用范围不断扩大，成为了智能硬件领域的重要组成部分。
以下是几个具有代表性的现代芯片技术应用：1.智能手机和平板电脑智能手机和平板电脑已经成为人们日常生活中不可缺少的工具之一。
这些设备内置了高效的分类器和算法，在处理语音、图像和视频等数据时表现良好。
此外，芯片厂商还为这些设备设计了更高效的处理器，以提高设备的处理性能，使其更加流畅、高速和耐用。
2.智能穿戴设备智能穿戴设备的应用也受到了市场的热捧。
这些设备通常集成了计步器、心率检测器和GPS定位模块等，并能够将这些数据传输到智能手机或电脑进行分析和处理。
对于那些关注健康和锻炼的人来说，智能穿戴设备无疑是一种优秀的选择。
3.智能家居智能家居体系不断发展，芯片技术起着至关重要的作用。
该技术允许智能家居设备更好地连接、交流和控制。
例如，市场上流行的智能音箱设备，内置芯片和语音识别技术，用户可以通过语音控制家居设备，实现方便和便捷。
4.自动驾驶汽车自动驾驶汽车是未来车辆行业的一个重要方向。
集成电路封装可靠性定义和应用精选全文完整版
可靠性常用术语
集成电路封装常用可靠性试验对应的缺点项目
国际标准概述
国际标准概述
国际标准概述
国际标准概述
国际标准概述
产品防湿等级定义
• 防湿等级 非密封包装状态下存放期
标准吸湿考核条件
• LEVEL 1 • LEVEL 2 • LEVEL 3 • • • •
要控制切割水温度、加高分子处理液、去离子水加CO2后的兆数控制等 切割速度和时间的控制、刀片类型与切割工艺的匹配等 2. 芯片表面沾污 芯片表面压区粘污会很大程度的影响打线
如何从工艺角度做到产品零分层
D/B站工艺控制要点： 1. 银浆的寿命 2. 使用前的搅拌 3. 银浆厚度控制 4. 芯片倾斜控制 5. 芯片背面顶针印控制 6. 芯片蓝膜防刺破 7. 芯片防压伤（对65nm及以下的更要注
器件必须按照下列条件进行： • a.)工厂条件为温度≤30℃，湿度≤60%时，168小时（若此处空白，参见相
邻的条码标签）内安装 • b.)在湿度＜20%的环境下储存 • 3.若器件符合下列条件，要求安装前烘烤. • a.)温度为23加减5度时，湿度指示卡的读数＞10%. • b.)不符合2a或2b. • 4.若要求烘烤，器件烘烤时间为: • a.)低温器件容器在40℃+5℃/-0℃,5%RH下烘烤192小时 • b.)高温器件容器在115℃加减5℃下烘烤8小时 • 口袋密封日期： • (若此处空白，参见相邻的条码标签)
如何从工艺角度做到产品零分层
MOLDING站工艺控制要点： 1. 模温、注射压强、注射速度、合模压力、保压时间 2. 清模润模 3. 塑封胶体偏位、错位 4. 料饼回温 5. 料饼有效期 6. 塑封内部空洞控制 7. 对BGA PEELING TEST \PLASMA后时间控制 8. 产品塑封前的时间控制 9. 后固化温度和时间 10.烘箱温度均匀度 11.QFN\BGA产品压块方式和重量及垫纸方式
数字集成电路设计
数字集成电路设计：技术与艺术的完美融合一、数字集成电路设计的基本概念数字集成电路设计，简而言之，就是将数字逻辑电路通过特定的工艺实现为集成电路的过程。
它涉及电路设计、版图设计、工艺制造、封装测试等多个环节。
一个优秀的数字集成电路设计，不仅要满足功能需求，还要考虑功耗、面积、速度等性能指标。
二、数字集成电路设计的基本流程1. 需求分析：明确设计任务，分析电路的功能、性能指标及约束条件。
2. 逻辑设计：根据需求分析，选用合适的逻辑单元，构建数字逻辑电路。
3. 电路仿真：对逻辑电路进行仿真，验证其功能及性能是否符合要求。
4. 版图设计：将逻辑电路转化为集成电路版图，为后续工艺制造做准备。
5. 工艺制造：根据版图，采用特定的工艺流程，制造出实际的集成电路。
6. 封装测试：对制造出的集成电路进行封装和测试，确保其性能达标。
三、数字集成电路设计的关键技术1. 逻辑综合：将高级描述语言（如Verilog、VHDL）转化为门级网表，为后续版图设计提供基础。
2. 优化算法：通过算法优化，降低电路功耗、面积和延迟，提高电路性能。
3. 可靠性设计：考虑电路在实际应用中的可靠性，提高电路的抗干扰能力和稳定性。
4. 后端处理：包括版图布局布线、寄生参数提取、工艺角分析等，确保电路性能与设计相符。
四、数字集成电路设计的未来发展趋势1. 集成度更高：随着工艺技术的进步，数字集成电路的集成度将不断提高，实现更多功能。
2. 低功耗设计：绿色环保理念深入人心，低功耗设计将成为数字集成电路设计的重要方向。
3. 射频集成电路设计：随着5G、物联网等技术的发展，射频集成电路设计将越来越受到重视。
数字集成电路设计是一项充满挑战和机遇的领域，它将技术与艺术完美融合，为我国电子信息产业高质量发展贡献力量。
五、数字集成电路设计的创新实践1. 突破传统框架：在设计过程中，勇于打破常规，尝试新的设计理念和结构，以实现更高的性能和更优的功耗。
2. 跨学科融合：结合材料科学、物理学、计算机科学等多学科知识，推动数字集成电路设计的技术创新。
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集成电路可靠性介绍
ocean 发表于: 2008-7-21 20:59 来源: 半导体技术天地
集成电路可靠性介绍
半导体国际: 中芯国际集成电路制造有限公司(SMIC) 韩强 简维廷 黄宠嘉
可靠性的定义是系统或元器件在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。从集成电路的
诞生开始，可靠性的研究测试就成为IC设计、制程研究开发和产品生产中的一个重要部分。
Jack Kilby 在1958年发明了集成电路，第一块商用单片集成电路在1961年诞生；1962年9月26日，
第一届集成电路方面的专业国际会议在美国芝加哥召开。当时会议名称为“电子学失效物理年会”；1967年,
会议名称改为“可靠性物理年会”；1974年又改为“国际可靠性物会议”(IRPS) 并延续至今。IRPS已经发展
成集成电路行业的一个盛会，而可靠性也成为横跨学校研究所及半导体产业的重要研究领域。
集成电路可靠性评估体系
经过四十多年的发展，集成电路的可靠性评估已经形成了完整的、系统的体系，整个体系包含制程可
靠性、产品可靠性和封装可靠性。
制程可靠性评估采用特殊设计的结构对集成电路中制程相关的退化机理 (Wearout Mechanism)进行
测试评估。例如，我们使用在芯片切割道(Scribe Line)上的测试结构来进行 HCI ( Hot Carrier Injection) 和
NBTI (Negative Bias Temperature Instability) 测试，对器件的可靠性进行评估。
产品可靠性和封装可靠性是利用真实产品或特殊设计的具有产品功能的TQV (Technology
Qualification Vehicle) 对产品设计、制程开发、生产、封装中的可靠性进行评估。
集成电路可靠性工作者的主要任务
可靠性定义中“规定的时间”即常说的“寿命”。根据国际通用标准，常用电子产品的寿命必须大于10
年。显然，我们不可能将一个产品放在正常条件下运集成电路可靠性介绍行10年再来判断这个产品是否有
可靠性问题。可靠性评估采用“加速寿命测试 ”(Accelerated Life Test, ALT)。把样品放在高电压、大电流、
高湿度、高温、较大气压等条件下进行测试，然后根据样品的失效机理和模型来推算产品在正常条件下的
寿命。通常的测试时间在几秒到几百小时之内。所以准确评估集成产品的可靠性，是可靠性工作者一个最
重要的任务。当测试结果表明某一产品不能满足设定的可靠性目标，我们就要和产品设计、制程开发、产
品生产部门一起来改善产品的可靠性，这也是可靠性工作者的另一重要职责。当产品生产中发生问题时，
对产品的可靠性风险评估是可靠性工作者的第三个重要使命。
为了达成这三项使命，我们必须完成以下6个具体工作：
1）研究理解产品失效机理和寿命推算模型；
2）设计和优化测试结构；
3）开发和选择合适的测试设备、测试方法和程序；
4）掌握可靠相关的统计知识，合理选择样品数量和数据分析方法；
5）深入了解制程参数和可靠性之间的关系；
6）掌握失效分析的基本知识，有效利用各种失效分析工具。
这6个方面的工作相互影响依赖。对失效机理和生产制程的理解是最基本的，只有理解，才能设计出
比较合适的测试结构，选择适当的测试与数据分析方法，并采用合适的寿命推算模型，以做出准确的寿命
评估。只有深入理解制程参数和失效机理之间的互相关系，才能有效地掌握方向、订下重点、分配资源，
来改善产品的可靠性。
集成电路可靠性面临的挑战
九十年代以来，集成电路技术得到了快速发展，特征尺寸不断缩小，集成度和性能不断提高。为了减
小成本，提高性能，集成电路技术中引入大量新材料、新工艺和新的器件结构。这些发展给集成电路可靠
性的保证和提高带来了巨大挑战。
1)随着特征尺寸的缩小，工艺中的一些关键材料已接近物理极限，其失效模型发生了改变，这对测试
方法以及寿命评估都带来了严峻挑战。同时，一部分失效机理的可靠性问题变得非常严重。例如NBTI报道
于1966年，对较大尺寸的半导体器件，其对性能影响并不大；然而随着器件尺寸的减小，加在栅极氧化层
上的电场越来越高，工作温度也相应提高，器件对工作阀值电压越来越敏感，NBTI已成为影响集成电路可
靠性的关键问题。
2 )新材料和新工艺的引入导致了新的可靠性问题。例如为了减小金属互连对器件速度的延迟，低k和
超低k介质被引入到金属互连制程中。由于其机械、电学和热学性能远远低于传统的二氧化硅材料，Vbd
(Breakdown Voltage)和TDDB (Time Dependant Dielectric Breakdown) 寿命，以及由低k材料和高密度
倒装芯片封装引起的新失效机理CPI (Chip Package Interaction)已成集成电路可靠性的制约因素。
3 )尺寸的缩小和集成度的提高对可靠性的测试带来了挑战。尺寸缩小导致对ESD（Electrostatic
Discharge）变得更加敏感。封装测试中的E S D问题会严重影响可靠性评估的成功率和准确性。集成度的
提高也使一些常规可靠性评估因时间变长而显得非常困难。如4G Flash记忆体的传统100K耐久性测试会
超过2千小时, 严重影响新制程可靠性评估的及时完成。
结论
集成电路的快速发展，给可靠性保证带来了巨大的挑战。集成电路工作者要进一步深入研究可靠性物
理和失效机理，加强可靠性工程相关工作；同时也要和产品设计、制程开发和生产部门紧密合作，以减少
可靠性对集成电路特征尺寸进一步缩小的制约，并保证产品保持足够的可靠性容限(Reliability Allowance)。