汽車(chē)工業(yè)推動(dòng)了半導(dǎo)體IC可靠性的發(fā)展

對(duì)于汽車(chē)?yán)锼捎玫纳锨€(gè)芯片，有一個(gè)淺顯的事實(shí)，即它們都不能失靈。 可靠性對(duì)于汽車(chē)半導(dǎo)體元件至關(guān)重要，任何在行駛途中發(fā)生故障的芯片都可能導(dǎo)致昂貴的維修費(fèi)用，甚至可能造成人身傷害甚至死亡。為了滿足汽車(chē)行業(yè)的這一特殊要求，半導(dǎo)體制造商必須解決和提高芯片的可靠性。

雖然汽車(chē)的基本功能并沒(méi)有改變 - 依然是將人員和事物從一個(gè)地方運(yùn)送到另一個(gè)地方 - 汽車(chē)技術(shù)和功能卻隨著時(shí)間的推移而不斷發(fā)展和增加。汽車(chē)制造商不斷加入新的功能讓我們的汽車(chē)更加高效和安全，并提供更多娛樂(lè) - 這些功能都需要使用半導(dǎo)體元件。如今，電子元件占汽車(chē)制造總成本的35％，預(yù)計(jì)到2030年這一比例將增加到50％。如今一輛汽車(chē)可能需要數(shù)千個(gè)芯片才能支持它的技術(shù)功能（電子燃油噴射，氣電混合動(dòng)力等）、安全功能（防鎖剎車(chē)，安全氣囊等）、和便利功能（衛(wèi)星導(dǎo)航，與智能手機(jī)結(jié)合等）。而且，隨著無(wú)人駕駛技術(shù)在可行性和普及性方面的進(jìn)步，無(wú)人汽車(chē)所需的傳感器和AI（人工智能）所需的芯片數(shù)量將迅速增加。

對(duì)于汽車(chē)?yán)锼捎玫纳锨€(gè)芯片，有一個(gè)淺顯的事實(shí)，即它們都不能失靈。 可靠性對(duì)于汽車(chē)半導(dǎo)體元件至關(guān)重要，任何在行駛途中發(fā)生故障的芯片都可能導(dǎo)致昂貴的維修費(fèi)用，甚至可能造成人身傷害甚至死亡。為了滿足汽車(chē)行業(yè)的這一特殊要求，半導(dǎo)體制造商必須解決和提高芯片的可靠性。

幸運(yùn)的是，對(duì)于半導(dǎo)體制造商來(lái)說(shuō)，他們很清楚芯片的可靠性與什么相關(guān)：那就是缺陷！ 事實(shí)上，對(duì)于設(shè)計(jì)良好的半導(dǎo)體制造工藝和產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，隨機(jī)缺陷就是造成芯片早期可靠性問(wèn)題的主要根源。

對(duì)于半導(dǎo)體制造商來(lái)說(shuō)，有兩種芯片缺陷最為重要：

（1）  致命缺陷： 這些缺陷會(huì)導(dǎo)致芯片在半導(dǎo)體制造過(guò)程中的最后測(cè)試階段失敗。具有致命缺陷的芯片永遠(yuǎn)不會(huì)離開(kāi)制造廠。因此致命缺陷影響半導(dǎo)體制造商的成品率。

（2）  潛在缺陷：這些缺陷會(huì)導(dǎo)致芯片在老化或使用一段時(shí)間后失效。今天，大多數(shù)帶有潛在缺陷的芯片將通過(guò)最終測(cè)試，并將在供應(yīng)鏈上持續(xù)向前，包括安裝在汽車(chē)上。但是，最終的潛在缺陷會(huì)導(dǎo)致芯片失靈 - 而芯片可靠性出問(wèn)題就會(huì)影響汽車(chē)的可靠性。

有趣的是，致命缺陷（影響成品率）和潛在缺陷（影響可靠性）之間是相關(guān)的。 影響成品率的缺陷類(lèi)型也會(huì)影響可靠性; 兩者的區(qū)別主要在于缺陷尺寸大小以及出現(xiàn)在芯片圖案結(jié)構(gòu)上的位置不同。例如，橋接缺陷（即多余的材料造成兩條不應(yīng)連接的線路出現(xiàn)連接并短路）是一個(gè)會(huì)影響成品率的致命缺陷。 部分橋接缺陷 - 兩條線之間的多余材料還沒(méi)有造成連接 – 則是潛在的缺陷，并可能導(dǎo)致可靠性問(wèn)題。 隨著環(huán)境和使用，缺陷可能會(huì)變成一個(gè)完整的橋接，最終導(dǎo)致短路和隨之而來(lái)的芯片故障。

成品率缺陷與可靠性缺陷之間的這種相關(guān)性不僅僅只是缺陷類(lèi)型相同：它們都是半導(dǎo)體制造過(guò)程中相同的根本原因而導(dǎo)致。失效分析已經(jīng)表明，大多數(shù)可靠性缺陷都源于芯片廠并與生產(chǎn)工藝有關(guān)（并且導(dǎo)致成品率問(wèn)題）。由于成品率缺陷和可靠性缺陷具有相同的根本原因，因此提高半導(dǎo)體芯片的成品率將有助于提高可靠性！ 事實(shí)上，為了提高汽車(chē)芯片的可靠性，半導(dǎo)體制造商采取了一個(gè)簡(jiǎn)單但卻關(guān)鍵的策略：降低芯片廠的整體隨機(jī)缺陷水平，這是減少產(chǎn)生可靠性缺陷的可能性的最好方法。而且，減少整體隨機(jī)缺陷的最好方法是什么？ 是采用世界一流的缺陷減少策略。