论文摘要
本文主要是研究沟槽结构的功率管理器件DMOS中晶圆基材、绝缘层材料、工艺流程缺陷和设计的布局结构对其可靠性的影响。沟槽结构的DMOS有两大结构特点:第一,多晶硅栅极采用U型槽结构;第二,具有垂直导电性,由于漏极Drain是从芯片的背面引出,所以导通电流ID不是沿芯片水平流动,而是自重掺杂N+区（源极S）出发,经过P沟道流入轻掺杂N-漂移区,最后垂直向下到达漏极D。电流方向由上至下,流通截面积增大,所以能通过较大的电流。基于产品的这些特点,本试验选用BI、PCT、TC、HAST等加速寿命试验,结合环境温湿度等应力条件和产品的规格电压（VGS,VDS）电流等,验证特定批次产品在现行的工业标准推荐的可靠性测试条件下的表现。此外通过对所得试验结果的总结和分析,推算产品的使用条件（产品结温55°C,外部湿度60%RH）下的寿命周期（MTTF=1.61Х107小时）,现行的工业标准是要求产品生命周期应该大于7年。另外,通过可靠性测试的结果可以更快速地检验产品是否符合设计规范和客户的要求,并且利用SEM,Cross section,TEM等分析手段和工具,对试验中出现的失效样品进行分析,发现产品设计和生产中产生的典型缺陷,如绝缘层缺陷、离子污染、打线键合等,这些有缺陷的产品在加速寿命试验中的失效也证明这些缺陷将会影响产品在工作环境下的耐久性、安全性及功能性,因此,如何防止这些缺陷的产生是产品设计和工艺控制中需要关注的重点。整个试验的完成为改善产品设计,提升产品性能和竞争力提供数据基础和选择方向。本文还对传统可靠性方法存在的一些问题作了讨论。