[發(fā)明專利]可靠度判斷方法以及存儲(chǔ)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910043243.6
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN111460600B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁勝輝;白煌朗;許家銘;陳佳麟
• 申請（專利權(quán)）人: 世界先進(jìn)積體電路股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/398;G06F119/02
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤;任默聞

本發(fā)明提供了一種可靠度判斷方法，用以測試批量的半導(dǎo)體裝置，包括：取得批量的半導(dǎo)體裝置的壽命的韋伯分布；將韋伯分布至少劃分為第一區(qū)段以及第二區(qū)段，其中第一區(qū)段以及第二區(qū)段皆符合信心水準(zhǔn)；根據(jù)第一信心水準(zhǔn)，產(chǎn)生第一區(qū)段的第一趨勢線以及第二區(qū)段的第二趨勢線，其中第一趨勢線具有第一斜率，第二趨勢線具有第二斜率；判斷第一斜率大于第二斜率；以及根據(jù)第一區(qū)段判斷批量的半導(dǎo)體裝置于目標(biāo)品質(zhì)水準(zhǔn)下的預(yù)測可靠度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明有關(guān)于半導(dǎo)體裝置，特別是有關(guān)于一種判斷半導(dǎo)體裝置的可靠度的可靠度判斷方法。

背景技術(shù)

目前對于可靠度的預(yù)測大多是使用整體擬合(global?fitting)的方式，由于為了節(jié)省測試成本，進(jìn)行可靠度測試的樣本數(shù)往往十分有限(如，樣本數(shù)為數(shù)百顆，用以預(yù)測1ppm的半導(dǎo)體裝置的壽命)，使得在有限的樣本數(shù)之下，整體擬合的方式對于在目標(biāo)品質(zhì)水準(zhǔn)下的可靠度的預(yù)測顯得太過保守，因而需耗費(fèi)大量的制造成本提升品質(zhì)。若是增加進(jìn)行可靠度測試的樣本數(shù)，勢必大幅度增加可靠度的測試成本。因此，我們需要一個(gè)更有效率的可靠度預(yù)測方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出一種可靠度判斷方法，用以測試一批量的半導(dǎo)體裝置，包括：取得所述批量的半導(dǎo)體裝置的壽命的一韋伯分布(Welbull?distribution)；將所述韋伯分布至少劃分為一第一區(qū)段以及一第二區(qū)段，其中所述第一區(qū)段以及所述第二區(qū)段皆符合一第一信心水準(zhǔn)(confidence?interval)；根據(jù)所述第一信心水準(zhǔn)，產(chǎn)生所述第一區(qū)段的一第一趨勢線以及所述第二區(qū)段的一第二趨勢線，其中所述第一趨勢線具有一第一斜率，所述第二趨勢線具有一第二斜率；判斷所述第一區(qū)段的所述第一斜率大于所述第二區(qū)段的所述第二斜率；以及根據(jù)所述第一區(qū)段判斷所述批量的半導(dǎo)體裝置于目標(biāo)品質(zhì)水準(zhǔn)(target?quality?level)下的一預(yù)測可靠度(estimated?reliability)。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述根據(jù)所述第一區(qū)段判斷所述批量的半導(dǎo)體裝置于所述目標(biāo)品質(zhì)水準(zhǔn)下的所述預(yù)測可靠度的步驟更包括：通過將所述第一區(qū)段執(zhí)行一外插法至所述目標(biāo)品質(zhì)而得所述預(yù)測可靠度。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述取得所述批量的半導(dǎo)體裝置的所述韋伯分布的步驟包括：取得一崩潰電壓；對所述批量的半導(dǎo)體裝置的一絕緣層施加一應(yīng)力電壓，并量測所述絕緣層的一應(yīng)力電流，其中所述應(yīng)力電壓低于所述崩潰電壓且高于一基礎(chǔ)電壓；對所述批量的半導(dǎo)體裝置的所述絕緣層施加所述基礎(chǔ)電壓，并量測所述絕緣層的一基礎(chǔ)電流；比較所述應(yīng)力電流以及所述基礎(chǔ)電流，判斷所述半導(dǎo)體裝置的一壽命分布；以及根據(jù)所述壽命分布，取得所述韋伯分布。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述絕緣層為一前段處理工藝、一中段處理工藝及/或一后段處理工藝的絕緣層。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述將所述第一區(qū)段模擬至所述既定品質(zhì)水準(zhǔn)而得所述第一可靠度的步驟及/或所述將所述第二區(qū)段模擬至所述既定品質(zhì)水準(zhǔn)而得所述第二可靠度的步驟包括：根據(jù)所述第一信心水準(zhǔn)，擴(kuò)充所述第一區(qū)段的一第一樣本數(shù)量至一預(yù)定數(shù)量而為一第一擴(kuò)充區(qū)段；以及根據(jù)所述第一信心水準(zhǔn)，擴(kuò)充所述第二區(qū)段的一第二樣本數(shù)量至所述預(yù)定數(shù)量而為一第二擴(kuò)充區(qū)段，其中所述預(yù)定數(shù)量與所述目標(biāo)品質(zhì)水準(zhǔn)有關(guān)。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，可靠度判斷方法更包括：將所述第一擴(kuò)充區(qū)段與所述第二擴(kuò)充區(qū)段相結(jié)合，產(chǎn)生一擴(kuò)充韋伯分布；將所述擴(kuò)充韋伯分布至少劃分為一第一模擬區(qū)段以及一第二模擬區(qū)段，其中所述第一模擬區(qū)段以及所述第二模擬區(qū)段符合一第二信心水準(zhǔn)，其中所述第一模擬區(qū)段具有一第一模擬趨勢線，所述第二模擬區(qū)段具有一第二模擬趨勢線，其中所述第一模擬趨勢線具有一第一模擬斜率，所述第二模擬趨勢線具有一第二模擬斜率；判斷所述第一模擬區(qū)段的所述第一模擬斜率大于所述第二模擬區(qū)段的所述第二模擬斜率；以及根據(jù)所述第一模擬區(qū)段，判斷所述批量的半導(dǎo)體裝置于所述目標(biāo)品質(zhì)水準(zhǔn)下的所述預(yù)測可靠度。