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微电子器件可靠性建模与仿真的逾渗分析方法

逾渗分析方法首次被系统用于微电子器件可靠性建模与仿真工作。近年来硅CMOS电路不断向高速、高密度、低功耗,系统芯片化方向迅猛发展。栅氧化层越来越薄,电场强度越来越大;金属互连线横截面积越来越小,电流密度越来越大;器件尺寸越来越小,噪声相对影响越来越严重。如何描述研究对象可靠性退化过程中的各种随机性和空间分布的效应,成为微电子器件可靠性建模与仿真的关键问题。这里包括缺陷产生的随机性和电应力、热应力、机械应力、材料微观结构及缺陷积累的空间分布效应。研究发现,大多数微电子器件可靠性问题都可以用两个过程描述:一是缺陷产生过程,二是缺陷作用过程。不同的研究对象,对应不同的失效机制,缺陷的意义也不同。在逾渗方法中,将微电子器件失效过程中涉及到的电应力、热应力、机械应力作用与材料缺陷产生及积累等问题等效成几何连结性问题。这种等效能够同时综合考虑上述各种因素的整体效应,在时间和空间上准确描述失效过程。根据研究对象的性质以及研究结果的要求,通过逾  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
山东大学

微电子器件热谱分析方法的研究

使用电学方法探测微电子器件的峰值温度以及温度分布的不均匀性和不均匀度,几十年来一直是困扰微电子学领域的科学技术难题。微电子器件中的PN结势垒器件、肖特基势垒器件、场效应器件、半导体发光器件等,这些器件发热均匀性和温度分布的均匀性,以及其对于半导体器件的参数的稳定性、品质的可靠性以及器件、整片集成电路乃至整机和系统的寿命都有不可忽视甚至决定性的影响,其对于航空、军事等很多领域的重要性也是不可动摇的。微电子元器件的温度均匀与否是影响其热学性能、电学性能、可靠性乃至寿命的重要因素,人们对这方面的研究越来越深入。当前,测量微电子器件温度分布最准确的方法是红外热像法,即对芯片拍摄红外热像图。然而这种方法一般应用于半成品器件的可靠性分析,对于暗箱式封装的成品器件的测量则需要解剖后摄像,因此这种测量是破坏性的,甚至有的是破坏了也不能测量,所以红外热像法不适合作为常规测量方法。而电学方法既可以测量成品器件,又可以测量半成品器件,其对器件的测量可...  (本文共157页) 本文目录 | 阅读全文>>

《今日电子》2016年12期
今日电子

全球首个无半导体的微电子器件问世

近日,加利福尼亚大学圣Sievenpiper)带领的团队探索f利地亚哥分校的工程师利用超材料用空间自由电子替代半导体的方法(metamaterials)研发出世界上首个无来克服传统电子器件的局限性。该半导体的光控微电子器件,该电子研究的第一作者易卜拉辛■佛拉狄器件仅在低电压、低功率激光的激发(EbrahimForati)说:“并且,我们希下,导电性能相比传统增加10倍。该望在微观上实现。”西文皮珀团队设技术有利于制造更快、更髙功率的微计了一个可以从材料中释放电子的光电子器件,并有望制造更高效的太阳电放射微型器件,并且释放条件并没能电池板。 那么苛刻。该器件由硅片基底、二氧加利福尼亚大学圣地亚哥分校化硅隔层以及顶...  (本文共1页) 阅读全文>>

《电子与封装》2017年01期
电子与封装

密封微电子器件真空烘烤工艺研究

1引言密封微电子器件广泛应用于航空航天、通讯、汽车电子、石油勘探等领域。随着科技的发展,材料性能不断提升,结构强度也不断提高,对其长期在极端环境应用的可靠性、稳定性要求愈来愈高。针对上述器件的密封,目前主要采用平行缝焊、储能封焊、激光焊以及合金焊料熔封等焊接方式来完成,在低露点、低含氧量的高纯度惰性气体(主要为氮气)环境下进行封装。在封装之前,需要对器件在真空烘箱内进行真空烘烤,来去除器件内部的水汽及其他污染物,以降低水汽及污染物对器件性能产生的不良影响。2内部水汽对密封器件可靠性的影响虽然密封微电子器件体积不大,但是内部包含了大量不同材料的元件,比如基板、片、芯片、键合丝、导电胶以及未挥发的溶剂(如传统湿法清洗残留的乙醇、丙酮等),但是主要还是器件内部吸附的水汽。水汽有4个主要来源:导电胶内部含有或化合的水、内腔内各个表面吸附的水、气氛中的水如反应生成的水(如内部镍层等吸附氧和可伐等释放氢反应生成水等),这4个方面中某1个方面...  (本文共4页) 阅读全文>>

《科技创新与应用》2017年13期
科技创新与应用

微电子器件的静电防护分析

引言为了防护微电子器件,电路设计者对电子器件进行静电防护。电路保护的设计要考虑很多的因素,要不断进行试验。其中ESD是对微电子器件一个较大的威胁。ESD严重影响着微电子器件的质量,威胁着器件的整体工作。ESD对微电子器件制造业是一个巨大的威胁。解决ESD问题,是当前微电子生产的一个重要课题。ESD问题的解决,对整个行业的发展有重要的影响。1 ESD分析由于电荷的积累,物体表面带上静电,电荷发生移动,就是发生了ESD。ESD包括四个阶段。第一阶段,电荷的产生。电荷的产生是由于摩擦、感应的现象。两种不同的材料接触或摩擦,电荷通过绝缘体传播,而导体间电荷的转移是由于两个物体的电势不同造成的。第二阶段,电荷的转移。电荷发生转移是由于两个物体的电势不同,当两个物体的电势平衡,电荷的转移也就停止了。第三阶段,器件响应。电荷发生转移时,器件的感应。现阶段,要解决电荷重新分布的问题。第四阶段,评估。对器件的效果进行评估。判断期间失效与否,如失效...  (本文共1页) 阅读全文>>

《光电工程》2017年03期
光电工程

基于超表面的新型微电子器件

借助人工构建超表面,有望实现无半导体的微电子器件。由于现有微电子器件的性能受到其构成材料——自然半导体的限制,加州大学圣地亚哥分校Dan Sievenpiper教授领导的研究团队提出了基于光电子发射的器件,并且制造了第一个光控微电子器件,该器件由人工构建超表面而不是半导体组成,该超表面由平行金条阵列上的金蘑菇状纳米结构阵列制成。当这种由超材料组成的微电子器件被低电压和低功率激光激活时,可以增加1000%的导电率,从而有可能突破器件材料在导电性或半导体电子流方面的限制。该成果为制造更快、更有效的微电子器件开辟了新的路径。虽然这不会取代所有的半导体器件,但它可能是某些特殊应用的最佳方法,如超高频率或高功率器件。该研究目前处于概念验证阶段,将来需要针对不同类型的微电子器件设计、优化和加工不同的表面,同时探索其可能的应用场合。这项研究成果发表于2016年11月的《Nature Communications》杂志上。Nature Comm...  (本文共2页) 阅读全文>>