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随着科学技术和工艺水平的不断发展,半导体器件的可靠性和寿命不断提高。如何在较短时间内,对这些高可靠水平的器件进行评价,及时的提供相关的可靠性信息,就成为一个急需解决的问题。
电子元器件往往要在宇宙空间中运行的卫星、火箭等高温、高辐射的极端条件下使用,条件非常恶劣,超出了正常使用温度范围。并且,随着技术的进步,对电子器件所要求的可靠寿命也越来越长。这就使得研究器件高温特性和高温下的退化特性,从而保证器件在各种温度条件下正常工作具有重要意义。
针对恒定电应力温度斜坡法(可靠性试验中的线下法测量时时间相对较长的问题,提出CETRM在线测量的方法。在线法可以更精确的反映样品参数的动态退化,从而更快的得到试验结果。并利用器件失效敏感参数的温度特性和在序进应力下的退化特性,建立了相应的试验方案和数据处理方法。对试验所用的HP-VEE控制系统进行了详尽的介绍。通过线上试验得到了器件的高温特性和高温下的退化特性。试验数据证明了线上法的可行性。
通过对失效分析重要性及步骤以及常见的失效模式与失效机理进行了介绍,从失效物理的角度对线上法试验时效的3CG120晶体管进行了详尽的失效分析,同时对序进应力加速寿命试验所用的3DG130晶体管失效机理进行了详细的分析,并介绍了电迁徙的相关知识。针对两种晶体管的失效原因提出了相应的改进手段。