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品質信頼性の保証
品質と信頼性の追求
半導体デバイス製品の品質・信頼性を確保するために
開発試作における評価（2）
スクリーニング
一般的にLSI の故障率は、図1に示すように「バスタブ曲線」で表されます。製造工程中の各段階で品質の作り込みおよび種々の試験や検査により、内在する故障要因はほとんど除去されますが、それでも一部は残る可能性があります。
富士通の信頼性スクリーニングでは、製品を出荷する前にダメージを与えない程度のストレスを加える事により、潜在的な初期故障を除去しています。
設計ルールがサブミクロン化した現在、スクリーニングは、これらの初期故障を取り除く有効な手段として効果を発揮しています。
バーン・インについて
信頼性スクリーニングの実行手段としてバーン・インがあります。製品は、立ち上げ時期に初期故障が含まれている場合があり、これらの初期故障を市場に出さないためにバーン・インによるスクリーニングを実施し出荷しています。工場では、日々品質が作り込まれ、バーン・インでの故障率が低減し、初期故障がほとんど含まれなくなった時点で、バーン・インを省略していきます。省略後は製品の品質を確認するため、定期的に抜き取りバーン・インを実施しています
信頼性モニタリング試験
量産に移行すると、量産品の品質と信頼性の安定性を定期的に確認するため、信頼性モニタリング試験を実施します。
この試験は、ウェーハプロセス工程と組立工程について、製造ラインごとに代表品種を選んで実施します。
信頼性モニタリング試験 試験項目および試験個数（例）
| ウェーハ プロセス |
組立 （PLASTIC PKG） |
|
| 高温連続動作 150℃ | 46 | - |
|---|---|---|
| 高温高湿動作 85℃／85%RH or PCT-Bias 121℃, 100%RH | 26 | - |
| 温度サイクル -65℃～150℃ | 46 | 46 |
| PCT 121℃, 100%RH or PCT 134℃, 85%RH | 46 | 46 |
FIT Rate
JIS Z8115.F26 では、故障率を「ある時点までに動作してきたアイテムが、引き続く単位時間内に故障をおこす割合」と定義しており、製品故障の時間推移は、図1.のようなバスタブ曲線で表され、それぞれの時間推移によって、初期故障期、偶発故障期、磨耗故障期としています。
一般的にLSI の故障率は、偶発故障期間の故障率で表されます。当社では、量産認定試験、信頼性モニタリング試験等の加速試験の結果より図2 による算出式を用いて、実使用環境における予測故障率を算出しています。
図1 バスタブ曲線
図2 故障率算出方法/酸化膜の経時破壊モード（例）
