고장메커니즘과 고장형태 - 전자부품의 고장형태(2)
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반도체의 신뢰성 중요문제 Top 10 |
1) 게이트 산화막 절연 신뢰성 (Gate oxide dielectric reliability)
2) 전기적이동(Electromigration)
3) 정전기 방전 (ESD)
4) Multi level metal/dielectric integrity
5) 핫캐리어 (Hot carrier)
6) 결함(Defectivity),청정도(cleanliness)
7) 웨이퍼 차징(Wafer charging), 안테나 효과(Antenna effect), 초박막 산화막(Ultra thin oxide)
8) 노이즈 마진 / 커플링 (Noise margin/coupling)
9) 래치업(Latch-up)
10) 누설 절연 (Leakage isolation)
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부품 크기 관련 신뢰성 문제 |
1) 산화막 파괴 (Oxide breakdown)
2) 전기적이동 (Electromigration)
3) 핫캐리어(Hot carrier)
4) 드레인 파괴 (Drain breakdown)
5) 정전기 방전 (ESD)
* 출처 : Thomas, R., “A analysis of the quality and reliability supplement to the SIA roadmap,” Microelectronic Reliability, Vol. 38, pp. 861-868, 1998
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정전기 방전(ESD)과 전기적 오버스트레스(EOS) |
시장 불량의 50%, 시험 불량 중 90% 이상을 점유
1) ESD = Electrostatic Discharge (정전기 방전)고전압 또는 고온에 의한 파괴. 온도에 의한 경우에는 방전 차폐가 된 경우에도 발생할 수 있음. ESD는 대개 EOS와 연관되어 발생한다.
2) EOS = Electrical Overstress (전기적 오버 스트레스)높은 전자장은 실리콘 재질 부위의 온도를 용융점 이상으로 올 수 있음
3) ESD와 EOS는 단순 고장이 아닌 심각한 고장을 초래한다.예) 단선, 회로 단락, 특정 금속 부위 용융
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반도체 IC의 주요 잠재고장 형태 |
EOS 및 ESD 불량이 제품 사용 중 50 % 이상이 발생함.(시장 불량률)
ESD 불량은 EOS 불량의 일부분으로 불량 현상과 메커니즘만을 가지고 명확히 구분하기는 어려움
* 출처 : T. Green, “ A review of eos/esd field failure in military equipment”, Proc. 10 th EOS/ESD symposium, p 7-14, 1998
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