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まずLSI技術そのものについては,LSIの高性能化,高集積化は止まることを知らず,現在も“4年で3倍に集積度が向上する”というムーアの法則は継続している。その基本にあるのは,比例縮小則(スケーリング)に基づく微細化技術である1)。しかし微細化のために必要になる技術は年々高度化している。この結果,LSIの高性能化と高集積化のためには,単なる寸法の縮小ではなく,新しい材料やデバイス構造が必要になっている。具体的には,新材料としては高誘電率(high-k)ゲート絶縁膜,Cu配線,低誘電率(low-k)層間絶縁膜などであり。新構造としてはSOI(silicon on insulator)構造やマルチゲート構造などがある。このような新材料・新構造を導入した先端CMOS LSIの断面構造を図1に示す。このような新材料・新構造の導入は,従来は問題視されなかった故障モードの顕在化や新たな故障モードの発生を招き,信頼性にも大きな影響を与えるようになってきた。

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