研究器件失效機(jī)理,以利改進(jìn)工藝。例如,器件失效的機(jī)理分析如下。①氧化層失效:薄氧化層的針孔、熱電子效應(yīng)。②層間分離:鋁硅、VEJ101M1VTR-0607銅硅合金與襯底熱膨脹系數(shù)不匹配;低氧時(shí)吸收環(huán)境中的水汽,導(dǎo)致膨脹、收縮,淀積在其上的金屬層裂開,并導(dǎo)致鈍化層分離。③金屬互連及應(yīng)力空洞:金屬微觀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致沿互連線方向的應(yīng)力、鈍化層類型引起的縱向應(yīng)力、應(yīng)力的分配與金屬互連空洞成比例關(guān)系c①機(jī)械應(yīng)力:器件尺寸減小加劇應(yīng)力,減少壽命;機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致硅片中熱載流子壽命產(chǎn)生兩個(gè)數(shù)量級(jí)的變化。⑤金屬化:細(xì)線條金屬連線由于內(nèi)部機(jī)械應(yīng)力,在l~2年后發(fā)生斷裂;金屬化與硅襯底和鈍化層的熱膨脹系數(shù)不匹配,產(chǎn)生熱應(yīng)力;鋁硅過渡合金,導(dǎo)致不均勻和開路,鈍化層應(yīng)力導(dǎo)致鋁線上的空洞;氧化物臺(tái)階處的金屬覆蓋不良,導(dǎo)致開路;線寬減小、片上金屬化間距太近、金屬層太薄以及封裝引線間距減小引發(fā)電遷移;硅向鋁中的滲透產(chǎn)生“小丘”,導(dǎo)致接觸電阻增大和電遷移的發(fā)生;通孔開路;鋁硅接觸處的金屬減薄;川與TiN/Pt以及TiN/⒍結(jié)構(gòu)金屬化的失效機(jī)理,導(dǎo)致N分離出來,形成

AlN及針孔;金屬版套準(zhǔn)不良。⑥電過應(yīng)力/靜電積累現(xiàn)象,導(dǎo)致器件更敏感等。

    可靠性試驗(yàn)。分為環(huán)境試驗(yàn)、壽命試驗(yàn)、加速試驗(yàn)、特殊試驗(yàn)和使用試驗(yàn)幾大類,如圖14-14所示是可靠性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。