IC常见的问题

EM (electron migration，电子迁移)

“电子迁移”是50年代在微电子科学领域发现的一种从属现象，指因电子的流动所导致的金属原子移动的现象。因为此时流动的“物体”已经包括了金属原子，所以也有人称之为“金属迁移”。在电流密度很高的导体上，电子的流动会产生不小的动量，这种动量作用在金属原子上时，就可能使一些金属原子脱离金属表面到处流窜，结果就会导致原本光滑的金属导线的表面变得凹凸不平，造成性的损害。常见的失效模式包括塑料从芯片或引脚框上的内部分离(脱层)、金线焊接损伤、芯片损伤、和不会延伸到元件表面的内部裂纹等。这种损害是个逐渐积累的过程，当这种“凹凸不平”多到一定程度的时候，就会造成IC内部导线的断路与短路，而终使得IC报废。温度越高，电子流动所产生的作用就越大，其彻底***IC内一条通路的时间就越少，即IC的寿命也就越短，这也就是高温会缩短IC寿命的本质原因。

NBTI 、HCI、TDDB

这三个效应都跟MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, 金属氧化物半导体场效应管) 原理有关。

罪魁祸首 ： SiOHSiOH

MOSFET原理是一个门极(Gate)靠静电势控制底下的导电沟道深度，电势高形成深沟道电流就大，电势低沟道消失就不导电了。稍微想深一层就知道这个门极导电底下的沟道也导电，那就必须中间有个绝缘介质把他们分开，否则就变成联通线不是晶体管了。再想深一层就知道这个绝缘介质的做法是把硅氧化做二氧化硅。针对静态时序分析和后中出现的问题，对电路和单元布局进行小范围的改动。而行外人一般想不到的是光二氧化硅还不够，工程上二氧化硅和基板硅之间附着很差，必须加入Si-H键把二氧化硅层拴住。所以实际上介质层和硅之间有一层不是纯SiO2SiO2是SiOHSiOH，问题由此产生。

IC?耐久性测试

耐久性测试项目（Endurance test items ）Endurance cycling test, Data retention test①周期耐久性测试（Endurance Cycling Test ）

目的: 评估非挥发性memory器件在多次读写算后的持久性能

Test Method: 将数据写入memory的存储单元，在擦除数据，重复这个过程多次

测试条件: 室温，或者更高，每个数据的读写次数达到100k~1000k

具体的测试条件和估算结果可参考以下标准

MIT-STD-883E Method 1033

②数据保持力测试（Data Retention Test）

目的: 在重复读写之后加速非挥发性memory器件存储节点的电荷损失

测试条件: 在高温条件下将数据写入memory 存储单元后，多次读取验证单元中的数据

失效机制：150℃

具体的测试条件和估算结果可参考以下标准：

MIT-STD-883E Method 1008.2

在了解上述的IC测试方法之后，IC的设计制造商就需要根据不用IC产品的性能，用途以及需要测试的目的，选择合适的测试方法，的降低IC测试的时间和成本，从而有效控制IC产品的质量和可靠度。

大功率模拟集成电路

随着集成电路产业快速发展,集成电路的集成度越来越高,内部结构也越来越复杂,对于测试的要求也越来越高。集成电路测试技术作为保障集成电路性能、质量的重要技术之一也得到了很快的发展。直流参数测试是集成电路测试技术的重要组成部分,能够快速有效的检测芯片的性能,受到集成电路测试行业的高度重视。作为改善方式，就是导入FinFET（Tri-Gate）这个概念，如右上图。实现了一种大功率直流参数测试的研制,可以实现高电压、大电流的直流参数测试,具有很高的测试精度,而且具有一定的通用性。

首先根据文献资料分析本课题研究的背景以及意义,介绍了集成电路测试系统组成、分类以及国内外的发展状况。介绍了集成电路直流参数测试的基本原理与方法,在此基础上分析了大功率模拟集成电路直流参数测试的设计需求,提出了设计需要实现的功能与设计指标,构建了大功率模拟集成电路直流参数测试实现的原理方案;设计了接口控制模块、逻辑控制模块与精密测量单元,详细分析了精密测量单元的工作原理,并搭建了具体的硬件电路;根据硬件所需要实现的测试功能,设计了测试底层驱动函数,提供给应用软件测试函数接口实现可编程测试,并对测试进行了软件校正;后文章给出了功能测试数据与报告,分析了集成运算放大器的测试原理和方法,并给出了测试过程与测试数据,表明测试性能达到了比较好的效果。在其中集成的ModuleCompiler数据通路综合技术，DCUltra利用同样的VHDL/Verilog流程，能够创造处又快又小的电路。设计的大功率模拟直流参数测试模块,已经被广东某集成电路制造企业使用,使用效果表明测试模块性能稳定,通用性强,成本低,特别适合国内集成电路企业的应用,具有比较高的实用价值。