수명시험 평가 & latch-up & ESD

수명 시험 평가

 

⭐ 가속 수명 시험의 목적

일정한 기간 동안 주어진 조건 하에서 연관된 factor들이 많기 때문에 가속 계수를 이용한 방법을 가속 수명 시험이라 한다.

⭐ 고장률 수명 곡선은 Bath Tube 형태이고 3가지가 있다.

⭐ 반도체 고장 유형 분석의 목적

가속 계수를 산출함으로써 신뢰성(예상 수명시간)을 예측할 수 있고 개선 대책을 수립할 수 있다.

 

⭐ 수명 시험에서 발생 가능한 고장 유형

- Electro-Migration

(EM) 의 유형별 분류 : Metal-Migration, Contact-Migration, Stress-Migration

-   Hot Electron

영향 : Latch up 유발

 

⭐ 불량 분석 기법

-      전기적 분석 (Electrical Analysis)

(가)  DC Parameter Test

(나)  HEA (Hot Electron Analysis) 분석

(다)  E-Beam Probing

(라) 배선 (layout) 분석 및 회로 추출

-      Physical analysis

(가)  X-ray 촬영

(나)  Decapsulation / Delayering

(다)  육안 검사 – Microscope, 주사 전자 현미경, 단면 분석 (Focused Ion Beam)

 

 

EMC 평가

⭐ 반도체 ESD(Electrostaitc Discharge) 평가 – HBM (Human Body Model-사람), MM (Machin Model-머신), CDM (Charged Device Model-IC 차지가 다른 IC에 영향) 반도체 소자나 전자장치, 시스템이 전자파 환경 내에서 다른 물체에 전자파 장애를 주지 않으면서 자신은 적절히 작동하는 능력을 전자기파 적합성 (EMC)라고 한다.

 

EMC는 전자기파를 주는 쪽에서의 적합성에 대한 전자기파 간섭(EMI) 과 받는 쪽에서의 적합성에 대한 전자기파 내성

 

(EMS)를 모두 포함

 

EMS는 전자기파를 견디는 내성

 

⭐ ESD 란 정전기 방전 , 정전기를 띤 두개의 물체 사이에서 갑작스런 전하 전달과정

 

⭐ CMOS 공정의 유일한 단점이 Latch-up

CMOS 공정에서 의도하지 않은 기생회로가 생기고 기생 전류가 생겨 소자를 파괴하는 현상

 

⭐ Latch-up 방지 대책

- Triple-well 공정 사용 (끊어내는 방법)

-  NMOS-PMOS 거리 멀리 배치

-  PMOS는 PMOS / NMOS는 NMOS 끼리 모아서 배치

-  Ntap과 ptap을 가능한 많이

-  Guard-ring 필요