5004A筛选试验方法

目前确定微电子器件筛选条件的依据是国军标GJB548A-1996中《微电子器件试验方法和程序》规定的试验方法5004A。

可靠性筛选的主要目的是剔除早期失效的劣质器件，但是有时候也可以作为可靠性研究，甚至器件新结构研究的手段和线索。例如在硅器件发展的早期，筛选方法与“紫斑”

形成的研究导致硅器件金属化系统的变革。

早期关于硅器件筛选方法的研究表明：如果使用加速的温度试验不慎重，会在所有铝互连键合点中引起所谓的“紫斑”问题。例如，如对老化试验使用MIL-STD-883中的时间一温度应力曲线，使器件在较高温度条件下来缩短试验时间，则器件上将形成RMC10-2001FT.html" target="_blank" title="RMC10-2001FT">RMC10-2001FT金属间化合物，并在金属间化合物中产生空隙。金或铝的杂质沾污都可造成这两种金属间的腐蚀增强。

如使用纯金属（金和铝），则金属间化合物将减少，这些空隙(称之柯肯德尔(Kirkendall)空隙）可以使物质变脆，并且可引起引线和金属化层之间的键合开路。这种化合物颜色为紫色，并含有较多的铝。化合物成分由AuAl：到Au。Al：和Au。Al。其中Au。Al2（紫色）本身不会成为问题，但含金多的Au。Al在形成过程中膨胀，因而在硅中产生应力，并最终使硅断裂。这个过程是放热反应，并可因高温加速进行。

金一铝金属化系统形成脆性“紫斑”，严重影响半导体器件和集成电路的可靠性质量已是历史经验，它引起人们关注研究半导体器件和集成电路的金属化系统，并且早已取得很好的结果。有两种方法可用来阻止金属间化合物的形成：第一种方法是采用铝引线，在铝金属化布线的芯片上采用铝丝作为键合引线，所谓的铝一铝金属化系统，避免了金一铝接触。

铝一铝金属化系统广泛使用于硅集成电路制造中，采用铝一硅合金丝可进一步提高可靠性。

另一种方法是在芯片上采用以金为主要导体的多层金属化系统，采用金丝做键合引线，称为22。

金一金系统，多用于电流密度大、工作温度较离的固态微波器件、单片微波集成电路、半导体二极管激光器等器件中。鉴于本节主要讨论可靠性筛选保证器件质量的问题，有关金属化系统的问题不在此作更多的描述。