半導体用語集

TEGを用いた信頼性試験

英語表記:reliability test using TEG (Test Element Group)

 製品としての半導体デバイスを構成する要素(配線,トランジスタ,容量,抵抗,など)の一部を,試験しやすいようにチップ上に構成したものをTEGという。信頼性試験用だけでなく特性評価用にも構成されるが,ここでは信頼性試験用のTEGに絞って説明する。
 信頼性試験を製品ではなくTEGで実施することの利点を以下に列挙する。
(1)試験を実施したい対象要素のみの試験ができるため,寿命加速が容易である:たとえばエレクトロマイグレーションに着目して試験をするために,配線に2×l0⁶A/cm²もの高い電流密度の電流を流すことは,製品を用いた試験ではきわめて困難であるが,TEGを用いた試験だと容易にできる。
(2)試験を実施したい対象要素のみの試験ができるため,故障解析が容易である:製品での故障解析は多くの工数と時間を要するが,TEGでは構成が単純であるため容易である。
(3)試験を実施したい対象要素のみの試験ができるため,データ解析が容易である:完全データ,定数打ち切りデータ,定時打ち切りデータといった,解析が容易でなおかつ寿命データの推定精度の見積りが可能なデータの取得が容易に行える。
(4)製品に用いるすべてのプロセスの開発が完了しない段階でも試験ができるため,開発期間の短縮ができる:いくつもの要素の信頼性設計や確認が並行して行える。
(5)製品に用いるプロセスの一部を変更する場合,変更する部分のみの試験が容易に実施できる。
 実際の半導体デバイスでは各要素がすべて独立ではないため,TEGの信頼性試験のみで,半導体デバイス全体の信頼性を予測したり,確認したりはできない。TEGでの信頼性試験は前述の利点を有効に活かして利用するとともに,実際の製品としてのデバイスでの信頼性試験も実施する必要がある。
 TEGは和製英語であるが,長く広く使われているので,ここでも採用した。通常の英語での表現ではtest structureという用語が使われている。


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