集成電路可靠性評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)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(jì)制造出來(lái)的’一己被廣泛接受。因此，可靠性的發(fā)展對(duì)可靠性評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)技術(shù)提出了新的要求。了krItI71FPx6由藻十產(chǎn)的寨際特點(diǎn)，在工藝不合格品率為PPM水平時(shí)，討論了等效工序能力指數(shù)的概念和計(jì)算方法。引入了一種名為皮爾遜(Pearson)分布的概率分布族并對(duì)其七種不同類(lèi)型的概率密度函數(shù)作了深入的分析與研究。在對(duì)各型皮爾遜分布的中心矩與原點(diǎn)矩的研究基礎(chǔ)之上，介紹了針對(duì)該分布的優(yōu)

2、化擬合方法，得到了各分布類(lèi)型的參數(shù)并實(shí)現(xiàn)了其在工序能力評(píng)價(jià)中的應(yīng)用。對(duì)比結(jié)果令人滿(mǎn)意。在可靠性設(shè)計(jì)方面，介紹了集成電路可靠性設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，針對(duì)一個(gè)TA0絲矍曳A進(jìn)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(duì)，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(kuò)大，生產(chǎn)工藝越來(lái)越復(fù)雜，依靠微電子技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)的各種高新技術(shù)產(chǎn)品日新月異，越來(lái)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(diǎn)。從規(guī)模生產(chǎn)效益和全壽命周期費(fèi)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(qiáng)。與此相對(duì)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(shí)，可靠性一直呈上升趨勢(shì)?？梢哉f(shuō)，以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)的信息時(shí)代對(duì)可靠性提出了新的挑戰(zhàn)，同時(shí)也為可靠性技術(shù)的發(fā)展提供了前所未

4、有的機(jī)遇和空間。因此，有必要從當(dāng)前可靠性研究特點(diǎn)和趨勢(shì)入手，探討可靠性在集成電路生產(chǎn)以及設(shè)計(jì)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(píng)價(jià)方法遇到了新的挑戰(zhàn)，越來(lái)越表現(xiàn)出不能即時(shí)而正確地評(píng)價(jià)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(jì)思想的提出與發(fā)展，使得一種新的可靠性評(píng)價(jià)以及設(shè)計(jì)思路:“可靠性是設(shè)計(jì)與制造出來(lái)的”逐漸被人們所接受，可靠性評(píng)價(jià)以及設(shè)計(jì)技術(shù)也成為了

5、集成電路相關(guān)技術(shù)的研究熱點(diǎn)。長(zhǎng)期以來(lái)，用戶(hù)評(píng)價(jià)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(lèi):(1)批接收抽樣檢驗(yàn).檢驗(yàn)該批產(chǎn)品是否滿(mǎn)足產(chǎn)品規(guī)范要求。(2)可靠性壽命試驗(yàn)，評(píng)價(jià)產(chǎn)品的可靠性水平。(3)從現(xiàn)場(chǎng)收集并積累使用壽命數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)元器件產(chǎn)品的這幾類(lèi)方法都愈來(lái)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(píng)價(jià)以及設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，并產(chǎn)生了一系列評(píng)價(jià)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(jì)研究有了新的發(fā)展。在這些新的可靠性評(píng)價(jià)思想、方法中，PPM(PartsPerMillion)考核以及工藝能力評(píng)價(jià)(Cpk)占有不可替代的作用。當(dāng)前國(guó)際上的一些知名公司在采購(gòu)元器件產(chǎn)品時(shí)都會(huì)采用這種評(píng)價(jià)方式來(lái)評(píng)估產(chǎn)品的內(nèi)在可靠性。這兩項(xiàng)指標(biāo)目前已成為國(guó)際上認(rèn)可的評(píng)價(jià)可靠性的重要手段。在淡行PPM考核以及工藝能力評(píng)價(jià)時(shí)。關(guān)鍵技術(shù)就是怎樣評(píng)價(jià)或者說(shuō)確定實(shí)際生產(chǎn)所測(cè)的的數(shù)據(jù)所遵從的概率分布。只有在獲得