CMOS集成电路可靠性技术研究

admin · 发表于 2022-5-23 20:03:47

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近几年来，随着半导体技术的迅猛发展和广泛应用，可靠性技术在集成电路的发展中的重要作用越来越明显。CMOS集成电路可靠性技术面临着电性能的不可测性、环境与机械试验的不可模拟性、传统试验方法的不适应性等题目，同时随着集成电路特征尺寸缩小、新技术与新工艺的引进、新材料与新结构的开发以及更加严酷的使用环境等新需求的出现，都为CMOS集成电路可靠性技术带来了挑战。CMOS集成电路作为航空、航天、电子信息技术领域的重要元器件，其可靠性直接影响系统的工作效能和优良性能的充分发挥。在众多型号飞行试验过程中，出现不少因CMOS集成电路失效而导致实验失败的案例，需要引起高度重视。经失效分析和设计人员反复研究后发现，大部分器件失效的原因主要体现在设计本身、测试和试验阶段未能有效检测并剔除题目器件。要提高集成电路的整体可靠性水平，实现集成电路的“零失效”，就要从设计、测试和试验等各个阶段进行全面研究，使集成电路的可靠性形成完整的、系统的评估体系。本文从可靠性设计、测试和试验三方面入手，在理论分析的基础上，重点对集成电路抗辐照加固设计技术、电流检测技术和可靠性增长试验技术做深入分析研究。选取经过抗辐照加固设计的CMOS集成电路，采用△IDDQ方法进行测试。通过测试系统开发测试程序，并用归一化方法优化△IDDQ测试数据，剔除参数失效的电路；然后通过可靠性增长试验评估筛选电路，进一步发现设计和工艺中的薄弱环节，并采取纠正措施，从而提高和保证了电路的可靠性，使CMOS集成电路的可靠性水平在整体上有所突破。

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