製造缺陷引發積體電路可靠度失效實例探討

Case Study for IC Reliability Failure Caused by Manufacturing Defects

可靠度是產品品質保證要項之一，目的在確保客戶於一段期間內能正常使用產品，諸如航空器、汽機車、船艦等攸關人身安全的設備，可靠度的維持更顯得重要。製造端各種異常如缺陷（defects），除影響良率外，可能因不同失效機制（failure mechanism）而引起各類型可靠度問題，使積體電路IC出現早發性失效（early failure）或是提前磨耗（wear-out）。就fab-less或IC design house言，產品多委外代工製造，製程不良與缺陷出現是司空見慣，也常引起雙方對是否造成可靠度失效的爭論。如何規劃適當試驗並獲得正確結論，就成為可靠度工程人員的挑戰。在實例中，某SRAM IC於晶圓測試（wafer sort）階段，因測試針卡（probe card）下壓深度（overdrive）過多，導致銲墊（bond pad）損傷，工程師以實驗驗證可靠度失效風險確實存在，並且發現晶片上層金屬（top metal）導線破裂，據此推論出可能的失效機制。