典型的半導(dǎo)體產(chǎn)品生命周期的可靠性通常用稱為浴盆曲線的失效率曲線來表示，失效率隨時間變化可以分成三個階段：早期失效區(qū)（Infant mortality region) , 偶然失效區(qū)和耗損失效區(qū)。

在第一個階段早期失效區(qū)，這個階段的產(chǎn)品在早期開始使用時失效率很高，同時失效率隨時間快速下降，在汽車電子行業(yè)這一階段被看作是低里程數(shù)故障，造成失效的主要原因是設(shè)計、原材料和生產(chǎn)過程中的缺陷，評估早期失效的測試一般叫 ELR （Early life reliability) 測試或稱為老化（Burn-in) 測試。

第二個階段被稱為偶然失效區(qū)，在這個階段產(chǎn)品的失效率保持穩(wěn)定，失效率降至人們一般認(rèn)為的隨機失效率，失效的原因是隨機的，比如EOS過電應(yīng)力（Electrical over stress) 或溫度變化等。

第三個階段耗損區(qū)（Wear out region) , 這個階段失效率會快速上升，產(chǎn)品開始達到其預(yù)期的使用壽命，失效的原因是產(chǎn)品長期使用所造成的磨損、疲勞、老化。

零缺陷檢測方法的意圖就是要將處于早期失效的產(chǎn)品篩選出來。

為了降低早期失效區(qū)的失效率，產(chǎn)品在投入前應(yīng)進行適當(dāng)?shù)膽?yīng)力測試，老化測試（Burn in) 是一種應(yīng)力測試方法，使用電壓和溫度加速芯片故障。老化測試基本模擬芯片的工作運行，使用電和溫度應(yīng)力使有潛在缺陷的芯片在短時間內(nèi)達到其使用壽命。

同時隨著工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，線寬和線間距變得更小，微小的殘留物和微粒在晶圓良率和可靠性問題上扮演著越來越重要的角色，然而，無論是CP還是FT, 這些缺陷都不容易被篩選出來，在這種情況下，芯片供應(yīng)商在產(chǎn)品交付前需要進行老化，然后再進行DC/AC 參數(shù)測試，以保證產(chǎn)品在工作條件下的性能。

但是由于老化會花費大量的時間及昂貴的成本，比如老化通常需要24小時有時甚至48小時的125℃高溫條件，同時芯片需要放置在精密烘箱上加電應(yīng)力來篩選有潛在缺陷的器件，費用昂貴，電壓加速的方法逐漸被一些芯片制造商使用來剔除早期失效產(chǎn)品。

臺積電研究了一種0. 25um邏輯技術(shù)6晶體管SRAM 在FT (Final test) 環(huán)節(jié)的 DVS (Dynamic Voltage Stress) 篩選測試方法，并將改進后的 DVS 測試方法應(yīng)用于臺積電0. 18um邏輯技術(shù)6晶體管 SRAM 的CP環(huán)節(jié)測試。結(jié)果表明，該方法在CP和FT環(huán)節(jié)能有效地篩選出在應(yīng)用中可能失效的產(chǎn)品。

實驗選取一組經(jīng)過DVS篩選的樣本和另一組正常的未經(jīng)過DVS篩選的樣本，然后將這兩組芯片放入精密烘箱中進行48小時的老化研究。與未經(jīng)過DVS篩選樣本相比，經(jīng)過DVS篩選的樣品，老化后失效率降低了約60%。同時DVS篩選篩選出來的失效樣品，經(jīng)分析大多為金屬／聚合物（metal/poly) 殘留物或顆粒。

DVS方法是在常溫（ (25℃) 下，施加1. 4倍Vdd 電壓，在CP和FT環(huán)節(jié)進行30、40、50、60個回合的讀寫，然后測量DVS前后stand by 電流變化量。

CP環(huán)節(jié)晶圓級DVS篩選是DVS的首選方法，因為它節(jié)省了不必要的封裝成本、測試時間。 這種方法不會帶來額外的測試時間和精密烘箱的成本，同樣適用于大多數(shù)邏輯產(chǎn)品，0. 18um以上或柵氧化層量更薄的先進的工藝，可以成功地篩選有潛在缺陷的芯片以達到零缺陷的目標(biāo)。

以上檢測方法，對于達到零缺陷的質(zhì)量水平，預(yù)防和消除潛在失效是非常重要的。汽車電子是一個重要且發(fā)展迅速的行業(yè)，對半導(dǎo)體芯片有一些新的要求，如可靠性等。為了滿足這些新的要求，需要一些新的檢測方法，這些檢測方法一方面可能需要花費更多的時間或更多的檢測設(shè)備，帶來成本的上升；另一方面可以提早發(fā)現(xiàn)問題，有利于降低整體成本。

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