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ルネサスエンジニアリングサービス株式会社

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  • 半導体要素信頼性評価(EM評価/TDDB評価/WLR評価)

    半導体要素信頼性評価 EM評価 TDDB評価 N(P)BTI評価 HCI評価  / 2022年07月26日 /  電子・半導体 試験・分析・測定

    半導体要素信頼性評価

    半導体製品の品質は製造プロセスの品質に依存します。
    製造プロセスの開発や変更、異常発生の際には信頼性への影響を確認するために、ウエハ・素子レベルといった要素で品質確認が必要となります。

    評価試験の種類

    EM評価、TDDB評価、N(P)BTI評価、HCI評価の実施により、

    半導体デバイスの要素について評価を致します。

     

    代表的試験3種類をご紹介致します。

    EM評価 (Electromigration)

    目的 

    半導体に電流を流すことにより金属イオンが移動する現象

    試験条件例    (50℃)60℃~250℃
    参考規格例 EIA/JESD33-B、EIA/JESD63 JESD87
    対応範囲

    ■対応可能ストレス電流
       MAX 50mA/追従電圧20V
       MAX 100mA/追従電圧50V
       MAX 500mA/追従電圧30V
    ■DILC-24PIN、28PIN対応
        IL:1(1) /VL:4(4) /VL:8(8) /VL:12(12)

     

    TDDB評価(Time Dependent Dielectric Breakdown)

    目的 

    酸化膜(絶縁膜)の経時破壊現象   

    試験条件例    50℃~250℃
    参考規格例 JESD35-A、EIAJ-988
    対応範囲

    ■対応可能ストレス電圧
       MAX 50V/163個
       MAX 200V/48個
    ■DILC-24PIN、28PIN対応
        VL:1 /VH:12
    ■電流検出精度
       50V電源:1nA(1E-10A)~10mA(1E-3A)
       200V電源:1nA(1E-10A)~1mA(1E-4A)

     

    WLR評価(Wafer Level Reliability)

    試験条件例    -40℃~150℃
    参考規格例 -
    対応範囲

    マニピュレーター方式:(タングステン、針先φ10um x 4本)
    対応可能ウエハサイズ:6,8,12インチ
    計測器:KEYSITE 4156(半パラ/パラアナ)

     

    ウエハ断面略図            ■セラミックパッケージ 

     

    EM評価仕様/評価結果

    試験結果から、累積寿命分布を引き膜厚、許容電流値等のパラメータから

    寿命推定を行います

    TDDB評価仕様/評価結果

    試験結果から、ワイブル分布を引き膜厚や判定電圧等のパラメータから

    M値や寿命推定を行います。


    WLR評価仕様/評価結果

      3ストレス電圧条件からIdsの劣化特性取得し、HCI/NBTIの寿命推定を行います。

  • 半導体ナノプローバ解析

    半導体ナノプローバ解析 ナノプローブ ナノ・プローバ  / 2022年07月07日 /  電子・半導体 試験・分析・測定 先端技術

    半導体ナノプローバ解析

    ナノプローバ装置にて、解析サポート技術で研磨処理した試料のタングステンプラグに針当てを行い、発光解析等で同定した不良トランジスタの特性を直接測定致します。

    解析方法・解析結果

    解析方法

     微小デバイス特性評価装置“ナノプローバ” にて、冷陰極電界放出形電子銃を搭載したFE-SEM(走査電子顕微鏡)内に、微細なタングステン製のプローブ(探針)6本を配置したプロービング(針当て)装置で、FE-SEMによる、リアルタイム像観察しながらのプロービングが可能な装置です。
     FE-SEM内に配置された6本のプローブは、独立制御され、トランジスタを構成する「ソース」「ドレイン」「ゲート」「基板」等とつながったコンタクトにそれぞれ当てることで、半導体デバイス等の特性を測定したり、搭載オプションに応じた解析を行うことができます。

    ナノプローバ内部構造イメージ図

    装置外観

    ナノプローバ針当て事例/解析結果

     

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