GB/T 45721.1-2025 半导体器件 应力迁移试验 第1部分：铜应力迁移试验

ICS3108001

CCSL.40.

中华人民共和国国家标准

GB/T457211—2025/IEC62880-12017

.:

半导体器件应力迁移试验

第1部分铜应力迁移试验

:

Semiconductordevices—Stressmigrationtest—

Part1Coerstressmirationtest

:ppg

IEC62880-12017Semiconductordevices—Stressmirationteststandard—

(:,g

Part1CoerstressmirationteststandardIDT

:ppg,)

2025-05-30发布2025-09-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T457211—2025/IEC62880-12017

.:

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

试验方法

4…………………2

测试结构

4.1……………2

试验设备

4.2……………5

试验温度

4.3……………5

试验条件样本数和测量

4.4、……………5

失效判据

4.5……………6

合格判据

4.6……………6

报告

5………………………6

附录资料性应力迁移应力诱生空洞与温度几何形状的关系说明

A()、、……………7

附录资料性鼻状图形与几何形状相关性示例

B()……………………15

参考文献

……………………17

Ⅰ

GB/T457211—2025/IEC62880-12017

.:

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是半导体器件应力迁移试验的第部分已经发布了以下

GB/T45721《》1。GB/T45721

部分

:

第部分铜应力迁移试验

———1:。

本文件等同采用半导体器件应力迁移试验标准第部分铜应力迁移试验

IEC62880-1:2017《1:

标准

》。

本文件做了下列最小限度的编辑性改动

:

为与现有标准协调将标准名称改为半导体器件应力迁移试验第部分铜应力迁移

———,《1:

试验

》。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出

。

本文件由全国半导体器件标准化技术委员会归口

(SAC/TC78)。

本文件起草单位工业和信息化部电子第五研究所中国电子科技集团公司第五十八研究所河北

:、、

北芯半导体科技有限公司华南理工大学杭州飞仕得科技股份有限公司广东工业大学广东气派科技

、、、、

有限公司中绍宣标准科技集团有限公司

、。

本文件主要起草人黄云肖庆中高汭韦覃如成立业雷登云周振威陈思黄钦文贾沛

:、、、、、、、、、、

赵海龙姚若河李军万永康虞勇坚刘东月陈勇崔从俊

、、、、、、、。

Ⅲ

GB/T457211—2025/IEC62880-12017

.:

引言

半导体器件是电子行业产业链中的通用基础产品为电子系统中的最基本单元半导

,,GB/T45721《

体器件应力迁移试验系列标准是半导体器件进行晶圆级试验的基础性和通用性标准对于评价和考

》,

核半导体器件晶圆级的质量和可靠性起着重要作用该系列标准拟由两个部分构成

。。

第部分铜应力迁移试验目的在于评价微电子晶圆上的铜金属化测试结构对应力诱

———1:。(Cu)

生空洞的敏感性

(SIV)。

第部分铝应力迁移试验目的在于评价微电子晶圆上的铝金属化测试结构对应力诱

———2:。(Al)

生空洞的敏感性

。

该系列标准等同采用系列标准保证半导体器件试验方法与国际标准一致实现半导体

IEC62880,,

器件检验方法可靠性评价质量水平与国际接轨通过制定该系列标准确定统一的试验方法及应力

、、。,,

评价半导体器件晶圆级可靠性对于评价和考核半导体器件的质量和可靠性起着重要作用同时补充完

,,

善半导体器件标准体系为半导体器件行业的发展起到指导作用

,。

Ⅳ

GB/T457211—2025/IEC62880-12017

.:

半导体器件应力迁移试验

第1部分铜应力迁移试验

:

1范围

本文件规定了一种恒温老化方法该方法用于试验微电子晶圆上的铜金属化测试结构对应力

,(Cu)

诱生空洞的敏感性该方法将主要在产品的晶圆级工艺开发过程中进行其结果将用于寿命预

(SIV)。,

测和失效分析在某些情况下该方法能应用于封装级试验由于试验时间长此方法不适用于产品批

。,。,

次性交付检查

。

双大马士革铜金属化系统通常在蚀刻到介电层的沟槽的底部和侧面具有内衬例如钽或氮化

,(Ta)

钽因此对于单个通孔接触下面宽线的结构通孔下方空洞引起的阻值漂移达到失效判据规定

(TaN)。,,

的某一百分比时将会瞬间导致开路失效

,。

2规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件

。

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件

。

31

.

应力迁移stressmigrationSM

;

半导体器件互连的一种重要失效现象

。

注在半导体器件中晶体结构的不匹配或温度变化等因素导致晶体中的应力分布不均匀从而引起晶体中的应力

:,,

迁移现象

。

32

.

应力诱生空洞stressinducedvoidingSIV

;

由于热应力在半导体器件互连中产生的空洞

。

注1在铜互连中空洞会产生在通孔下方或通孔内部并导致电阻增加或开路失效

:,,。

注2机理见附录

:A。

33

.

宽图形widepattern

链的图形通孔连接宽图形

,。

注连接方式有不同组合见图

:。1。

34

.

鼻状图形nosepattern

一种狭窄的连接至通孔并连接至更宽的链的图形

,,。

注此通孔的风险取决于板的宽度和通孔与板的距离见见图鼻状图形与几何形状相关性示例见

:SIV(4.1)。1。

附录

B。

35

.

鼻长noselength

鼻状图形的狭窄部分的长度

。

注见图

:1。

1