超大规模集成电路的生产过程中存在着多种失效机理,这些失效机理分别是金属化电迁移、BP3309热载流子注入效应、与时间有关的栅介质击穿、PMOSFET负偏置温度不稳定性、等离子刻蚀损伤、MOS管的阈值电压稳定性等,这些失效机理影响着超大规模集成电路的质量与可靠性。工艺生产过程中必须对这些失效机理进行控制,以保障生产出的超大规模集成电路的可靠性水平。

   按照美国电子工业联合会制定的标准JP001.01Foundry prOccss quali丘catiOnguidclines(Wafer Fabric缸on Manu免cttring sites)和GJB%0O合格制造厂认证用半导体集成电路通用规范,各失效机理及相应的评价方法如表7.8所示。集成电路工艺的可靠性评价是针对失效机理,应用微电子可靠性测试结构,通过封装级或圆片级的加速试验,获取失效机理的可靠性参数和可靠性信息,确认生产线的可靠性水平。评估的目的在于找出存在可靠性缺陷的地方,通过工艺优化和设计改进,以生产出可靠性好的产品,提高产品的成品率,同时使生产厂家创立好的质量体系。

   半导体集成电路的可靠性及评价方法 
   进行工艺线的可靠性评价首先要针对不同的工艺,制定可靠性试验项目、测量条件和接受目标。可靠性试验项目通常包括热载流子注入效应、与时间有关的栅介质击穿、金属化电迁移、负偏置温度不稳定性、斜坡击穿电压和阈值电压稳定性等,不同的工艺线和不同的工艺技术提供的测量项目和测量条件略有差异。