1)常规可靠性设计技术。包括冗余设计、降额设计、灵敏度分析、中心值优化设计等。
2)针对主要失效模式的器件设计技术。包括针对热载流子效应、闩锁效应等主要失效模式,合理设计器件结构、几何尺寸参数和物理参数。
3)针对主要失效模式的工艺设计保障。包括采用新的工艺技术,调整工艺参数,以提高半导体集成电路芯片的可靠性。
4)半导体集成电路芯片可靠性计算机模拟技术。在电路设计的同时,以电路结构、版图布局布线以及可靠性特征参数为输入,对电路的可靠性进行计算机模拟分析。根据分析结果,预计电路的可靠性水平,确定可靠性设计中应采用的设计规则,发现电路和版图设计方案中的可靠性薄弱环节。
intel 前CEO 展示晶圆
2工艺保障
通过设计,为芯片的可靠性水平奠定了基础,最终芯片产品的实际可靠性水平取决于芯片的制造工艺。为保证工艺可靠性要求的实现,从芯片生产涉及的环节应主要考虑以下几个方面的控制:
1)原材料控制。包括对掩膜版、化学试剂、光刻胶、特别对硅材料等原材料的控制。控制不仅采用传统的单一检验方式,还可对关键原材料采用统计过程控制SPC技术,确保原材料的质量水平高,质量一致性好。
2)加工设备的控制。除采用先进的设备进行工艺加工外,还应做好对设备日常维护、预防性维修等工作,同时应对设备的关键参数进行监控,必要时建立设备参数的SPC控制模型进行分析控制等。
3)工艺加工过程的控制。包括对关键工艺参数进行SPC控制、工序能力分析、6σ设计等,同时对工艺加工关键环节建立工艺检验手段,如对氧化层的针孔和裂纹的检验、对可动金属离子的检验、对金属层稳定性的检验等。
此外,工艺方面的保障还应包括对 *** 作人员的培训和考核、对环境洁净度的控制和建立先进的生产质量管理信息系统等方面。
3筛选、验证保障
设计、加工的半导体集成电路芯片交付之前,需进行筛选、检验以保证芯片的质量与可靠性。目前,行业内普遍认可的是参照GJB 597A-96《半导体集成电路总规范》相应质量等级要求和用户要求,对半导体集成电路芯片进行100%筛选、鉴定检验和质量一致性检验。其中100%筛选对所有裸芯片进行,主要进行晶片批验收、稳定性烘焙、电探针测试、功能拉偏测试、内部目检。通过100%筛选尽可能地剔除早期失效芯片。
鉴定检验和质量一致性检验是对封装样品进行,从筛选合格芯片中随机选取芯片封装后参照GJB 597A-96《半导体集成电路总规范》相应质量等级要求和用户要求进行鉴定检验和质量一致性检验,其中不进行与封装有关的试验。通过这种方式,验证整批裸芯片的质量与可靠性水平能否满足用户要求和长期可靠性要求。而按不同要求检验的芯片分别达到相应质量等级要求。
通过这种方式,不但能够指导半导体集成电路芯片研制单位设计、制造相应质量等级要求的芯片,同时也便于使用单位选用,满足其不同应用环境的使用需求。
坑试验怎么做?附详解!在半导体封装工艺中,d坑试验是用来评估键合参数以及键合可靠性的。键合工艺使用的材料一般是金线,铜线或铝线,其中铝线一般是在大功率的产品中使用,铜线在解决了可靠性的问题之后应用也越来越多。d坑试验数据能够指导工艺工程等部门进行工艺设计改进,优化。FA 在进行这种分析时,针对不同的产品类型,一般采用什么样的方法呢?本文介绍几种常见的方法。1. 铝 (Al bond pad)+ 金线键合(Au wire bond) 目的:分离金球(bond ball)与bond pad,用于检查分析 IMC 和bond pad 试剂:10% NaOH溶液 温度:室温 腐蚀时间:约5分钟 (取决于样品) 方法说明:该方法是利用铝的两性,通过碱性溶剂把金球和bond pad之间的铝层溶掉,最终把bond pad和金线分离出来,用于检查分析。在腐蚀铝层时,金线不会被腐蚀掉。溶液浓度可根据产品特点进行调整,也有用氢氧化钾的,但不宜用高浓度的碱进行腐蚀,需要控制好时间,否则会对芯片造成损伤。
2. 铝 (Al bond pad)+ 金线键合(Au wire bond) 目的:检查bond pad,不关注bond ball 试剂:碘化钾,单质碘,纯水, KI : I2 : DI =115g : 65g : 100g 温度:室温 腐蚀时间:10分钟~15分钟 (取决于样品) 方法说明:该方法是直接把金溶掉,最终把bond pad暴露出来进行检查分析,在腐蚀金的同时,bond pad上面的铝层也会被腐蚀掉。 特点是对金的腐蚀速率较快,缺点是腐蚀不掉的残留物有时较难去除干净。当然去除金的方法还有多种,比如王水,汞等,但王水的氧化性太强,对很多材料都有腐蚀性或者负面影响,汞属于毒性很强的物质一般也不常用,在冶金上面会用于提取金。
3. 铝 (Al bond pad)+ 铜线键合(Cu wire bond) 目的:分离铜球(bond ball)与bond pad,用于检查分析 IMC 和bond pad 试剂:10% NaOH 温度:室温 腐蚀时间:约5分钟 (取决于样品) 方法说明:该方法是用氢氧化钠溶解铝层,但氢氧化钠不会腐蚀铜线,最终可以把bond pad和铜线分离出来,可以检查bond pad和IMC,与金线IMC检查的方法一样。
4. 铝 (Al bond pad)+ 铜线键合(Cu wire bond) 目的:溶解铜线,用于检查分析 bond pad,不需要保证铜线的完整性 试剂:发烟硝酸 温度:室温 腐蚀时间:30秒~ 1分钟 (取决于样品) 这时可以进行bond pad的检查,此时铝层还在pad上,如果需要进一步把铝层去除,可以接着做下面一步: 试剂:HCL (37% ) 温度:50 °C 腐蚀时间:1分钟~ 3分钟 (取决于样品) 方法说明:该方法是用发烟硝酸直接溶解铜线,但由于铝具有钝化作用而得以保留,该方法分两步分别把铜线和铝层溶解掉,可以检查bond pad的铝层形貌以及去掉铝层后的芯片pad。
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)