半導体集積回路における耐湿性試験の加速性

抄録

半導体集積回路の耐湿性試験によるAl腐食及び特性劣化における加速性を報告する。 (1) 温湿度加速は、従来の2つのパラメータ (温度, 湿度) を用いず 水蒸気圧の1つのパラメータで加速性を考えられる。Al腐食及び特性劣化共に水蒸気圧の-2乗に比例する。 (2) 電圧加速は、Al腐食の場合 電圧比に比例する。一方 特性劣化については、変動メカニズしてMOSとバイポーラ素子で大きく異なる。MOSは、ゲート酸化膜部のスロートラップ現ムに起因象に起因したV_<th>変動で、保存試験では劣化せず電圧加速はAl腐食に比べ極めて大きい。バイポーラは 表面チャンネル現象に起因したh_<FE>変動で、保存試験でも劣化が発生し電圧印加によって劣化現象が加速される。電圧加速は素子に依存し一律ではない。 (3) ポリイミド保護膜及びMCM (Multi Chip Module) についても検討した。MCMはガラスエポキシ樹脂を用いた場合、100℃以上の加速性試験では 故障モードが変化した。加速限界を考慮することが非常に重要である。