專利名稱：一種快速評(píng)價(jià)半導(dǎo)體器件可靠性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種快速評(píng)價(jià)半導(dǎo)體器件可靠性的方法，屬于可靠性評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
產(chǎn)品的可靠性水平是多少？是產(chǎn)品使用之前必須要解決的一個(gè)問(wèn)題。只有知道產(chǎn)品的壽命、失效率等可靠性水平，才能準(zhǔn)確、恰當(dāng)?shù)貙?duì)產(chǎn)品進(jìn)行應(yīng)用。隨著工藝水平的提高和新技術(shù)的采用，產(chǎn)品的可靠性水平越來(lái)越高。器件的可靠性水平越高，評(píng)價(jià)產(chǎn)品的壽命、失效率等可靠性水平的時(shí)間就越長(zhǎng)。而新產(chǎn)品的不斷推出，要求評(píng)價(jià)可靠性水平的時(shí)間越短越好。這就使得目前的評(píng)價(jià)方法不能完全滿足這一要求。為了縮短評(píng)價(jià)時(shí)間，提高壽命評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性，參數(shù)退化模型開(kāi)始應(yīng)用到產(chǎn)品的可靠性評(píng)價(jià)中。參數(shù)退化模型主要是從產(chǎn)品性能參數(shù)的變化著手，通過(guò)對(duì)表征產(chǎn)品性能的參數(shù)進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，取得參數(shù)的動(dòng)態(tài)退化數(shù)據(jù)，然后對(duì)退化規(guī)律進(jìn)行分析，建立外推模型，對(duì)產(chǎn)品可靠性做出評(píng)定，從而縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，提高效率。由于參數(shù)退化模型注重參數(shù)退化過(guò)程及規(guī)律，提高了評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。目前的研究主要是對(duì)退化規(guī)律進(jìn)行擬合，得到器件的參數(shù)退化模型。在模型的擬合過(guò)程中，遵循了參數(shù)退化規(guī)律單一這一假定。該假定的問(wèn)題在于:如果在退化實(shí)驗(yàn)中的退化規(guī)律非單調(diào)上升或非單調(diào)下降，則參數(shù)退化模型無(wú)法建立，方法失效。針對(duì)現(xiàn)行參數(shù)退化模型假定中的問(wèn)題，本方法基于動(dòng)力學(xué)方程中均相反應(yīng)的原理，考慮退化過(guò)程中反應(yīng)量的濃度變化規(guī)律，根據(jù)器件的早中期參數(shù)，建立參數(shù)退化模型。快速準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)了器件退化規(guī)律，解決了器件單調(diào)以及非單調(diào)變化規(guī)律的問(wèn)題，同時(shí)保證了器件退化過(guò)程的真實(shí)性，提高了器件評(píng)價(jià)的可靠度，節(jié)省了實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于:提供一種快速評(píng)價(jià)半導(dǎo)體器件可靠性的方法，該方法利用參數(shù)退化模型快速外推器件的長(zhǎng)期退化規(guī)律，實(shí)現(xiàn)器件可靠性的評(píng)價(jià)。該退化模型是基于動(dòng)力學(xué)中均相反應(yīng)原理，考慮退化過(guò)程中反應(yīng)量的濃度變化規(guī)律，根據(jù)器件早中期退化規(guī)律建立的，解決了實(shí)驗(yàn)中器件參數(shù)隨時(shí)間單調(diào)退化、先上升后下降或先下降后上升等非單調(diào)退化規(guī)律的問(wèn)題。因此，由參數(shù)退化模型快速外推器件長(zhǎng)期退化規(guī)律，快速評(píng)價(jià)器件的可靠性，節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間，提聞效率?！N快速評(píng)價(jià)半導(dǎo)體器件可靠性的方法，其特征在于，包括以下步驟:步驟一、建立基于均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理的待檢測(cè)半導(dǎo)體器件的參數(shù)退化模型，具體如下:①均相反應(yīng)速率主要取決于待檢測(cè)半導(dǎo)體器件反應(yīng)物的溫度和濃度，定溫條件下的均相反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程為r= Σ iVi (T) fi (c)(I)式中，r為均相反應(yīng)速率，i為待檢測(cè)半導(dǎo)體器件的反應(yīng)個(gè)數(shù)，T為實(shí)驗(yàn)溫度，c為反應(yīng)物的濃度，Vi (T)為反應(yīng)速率的溫度效應(yīng)關(guān)系式，fi (C)為反應(yīng)速率的濃度效應(yīng)關(guān)系式。②反應(yīng)速率的溫度效應(yīng)關(guān)系式Vi(T)常用Arrhenius方程表示，描述了化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)速率和反應(yīng)溫度的關(guān)系。其表達(dá)形式為
權(quán)利要求
1.一種快速評(píng)價(jià)半導(dǎo)體器件可靠性的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、建立基于均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理的待檢測(cè)半導(dǎo)體器件的參數(shù)退化模型； 待檢測(cè)半導(dǎo)體器件的均相反應(yīng)速率取決于反應(yīng)物的溫度和濃度，均相反應(yīng)速率利用溫度效應(yīng)關(guān)系式和濃度效應(yīng)關(guān)系式表示，根據(jù)待檢測(cè)半導(dǎo)體器件的反應(yīng)速率，即可建立待檢測(cè)半導(dǎo)體器件參數(shù)退化模型，基于均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的參數(shù)退化模型為:
全文摘要
本發(fā)明涉及一種快速評(píng)價(jià)半導(dǎo)體器件可靠性的方法，屬于可靠性評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域。該方法利用半導(dǎo)體器件的參數(shù)退化模型，對(duì)半導(dǎo)體器件的可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)。參數(shù)退化模型是基于均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理，考慮退化過(guò)程中反應(yīng)量的濃度變化規(guī)律建立的。本方法解決了退化量隨時(shí)間單調(diào)退化、先上升后下降或先下降后上升等非單調(diào)退化等實(shí)驗(yàn)中半導(dǎo)體器件參數(shù)的不同退化規(guī)律問(wèn)題，利用參數(shù)退化模型快速外推器件長(zhǎng)期退化規(guī)律，評(píng)價(jià)器件的可靠性，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間。
文檔編號(hào)G06F17/50GK103246787SQ201310201219
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月27日
發(fā)明者郭春生, 張燕峰, 馮士維, 萬(wàn)寧, 李睿, 朱慧 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)