半導(dǎo)體器件可靠性與失效分析微電子(ppt52頁(yè))-資料下載頁(yè)
2024-12-30 06:13本頁(yè)面
【正文】 高溫 ? 糾正措施：高溫淀積，增加鋁顆粒直徑，摻銅，降低工作溫度，減少階梯，銅互連、平面化工藝 互連線和焊點(diǎn)的電遷移 ? 閂鎖效應(yīng) (Latchup)寄生 PNPN效應(yīng) 由于 MOS管存在寄生晶體管效應(yīng) (CMOS管下面會(huì)構(gòu)成多個(gè)晶體管，它們自身可能構(gòu)成一個(gè)電路 )，若電路偶然出現(xiàn)使該寄生晶體管開(kāi)通的條件，則寄生電路會(huì)極大影響正常電路的動(dòng)作，使原 MOS電路承受大于正常狀態(tài)很大的電流，可使電路迅速燒毀。 閂鎖狀態(tài)下器件在電源與地之間形成短路，造成大電流、過(guò)電應(yīng)力和器件損壞 通信接口集成電路的閂鎖失效 (例子 32) (孔學(xué)東 ,恩云飛主編的電 )現(xiàn)象：信號(hào)通訊異常 ? 熱載流子效應(yīng) (Hot Carrier Injection 柵極電壓 Vg小于漏極電壓 Vd時(shí)，柵極絕緣膜下的溝道被夾斷，漏極附近電場(chǎng)增高； 源極流經(jīng)此區(qū)的電子成為熱電子，碰撞增多漏極雪崩熱載流子； 注入柵極二氧化硅膜中，使其產(chǎn)生陷阱和界面能級(jí)，閾值電壓增加，氧化層電荷增加或波動(dòng)不穩(wěn)，器件性能退化 ? 與時(shí)間相關(guān)的介質(zhì)擊穿 (Time Dependent Dielectric Breakdron) 擊穿模型： I/E(空穴擊穿 )， E(熱化學(xué)擊穿 ) I/E模型：電子穿越氧化膜 ?產(chǎn)生電子陷阱和空穴陷阱 +電子空穴對(duì) ?空穴隧穿回氧化層，形成電流 ?空穴易被陷阱俘獲 ?在氧化層中產(chǎn)生電場(chǎng) ?缺陷處局部電流不斷增加，形成正反饋 ?陷阱互相重疊并連成一個(gè)導(dǎo)電通道時(shí)，氧化層被擊穿。 E模型： 熱動(dòng)力學(xué)過(guò)程，處于熱應(yīng)力和外加電場(chǎng)下的偶極子相互作用破壞了 SiO鍵而產(chǎn)生擊穿。 RTEEsaeAet ?? ?? ? 金屬遷移 從鍵合焊盤(pán)處開(kāi)始的金屬枝晶生長(zhǎng)，是一金屬離子從陽(yáng)極區(qū)向陰極區(qū)遷移的電解過(guò)程。 現(xiàn)象：橋連區(qū)的泄漏電流增加，甚至短路 遷移離子： Ag,Pb,Sn,Au,Cu 預(yù)防銀遷移的方法： 使用銀合金； 在布線布局設(shè)計(jì)時(shí)，避免細(xì)間距相鄰導(dǎo)體間的電流電位差過(guò)高； 設(shè)置表面保護(hù)層； 清洗助焊劑殘留物 ? 腐蝕 出現(xiàn)條件：封裝內(nèi)存在潮氣和離子沾污物 本質(zhì)：電化學(xué)反應(yīng) 例子 33 混合集成電路的電化學(xué)腐蝕 (孔、恩的電 ) ? 金屬間化合物 ? 優(yōu)點(diǎn)：提高結(jié)合力 ? 缺點(diǎn)：過(guò)量的金屬間化合物會(huì)使局部脆化 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAIT
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