[發(fā)明專利]一種基于仿真技術(shù)的半導(dǎo)體器件電遷移失效測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310689560.8
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103942354A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張華;任超;劉春志;張輝;王陶;曾晨暉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空綜合技術(shù)研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

1.一種基于仿真技術(shù)的半導(dǎo)體器件電遷移失效測試方法，其特征在于：該方法的步驟為：

步驟一、收集待測半導(dǎo)體器件(以下簡稱器件)的已知信息，包括：

a器件的內(nèi)部電路圖；

b器件的內(nèi)部版圖及其設(shè)計(jì)規(guī)則文件；

c器件內(nèi)部的金屬互連線、柵氧化層、n區(qū)、p區(qū)的密度和導(dǎo)電率；

d器件內(nèi)部的金屬互連線的激活能和電流密度因子；

e器件內(nèi)部晶體管電流放大倍數(shù)、耗散功率、頻率特性、集電極最大電流、最大反向電壓和最大反向電流；

f器件生產(chǎn)商提供的器件測試電路，該器件測試電路包括激勵(lì)源和負(fù)載；

步驟二、基于Synopsys公司的Saber軟件平臺，依據(jù)步驟一e項(xiàng)中器件內(nèi)部晶體管參數(shù)信息，利用參量化模板建模方法建立器件內(nèi)部每一個(gè)晶體管的EDA模型(1)；

步驟三、基于Synopsys公司的Saber軟件平臺，依據(jù)步驟一a項(xiàng)中器件的內(nèi)部電路圖，利用步驟二中已建立的每一個(gè)晶體管EDA模型(1)，搭建器件的晶體管級EDA系統(tǒng)模型(2)；

步驟四、基于Synopsys公司的Saber軟件平臺，依據(jù)步驟一f項(xiàng)中的器件測試電路建立步驟三中搭建起來的器件晶體管級EDA系統(tǒng)模型(2)的仿真測試電路(3)，即將器件的激勵(lì)源(4)和負(fù)載(5)連接到器件晶體管級EDA系統(tǒng)模型對應(yīng)的管腳上；

步驟五、基于Synopsys公司的Saber軟件平臺，用器件晶體管級EDA系統(tǒng)模型(2)的仿真測試電路(3)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)仿真測試和瞬態(tài)仿真測試，得到器件晶體管級EDA系統(tǒng)模型(2)中每個(gè)管腳的電壓仿真值；

步驟六、依據(jù)步驟一b項(xiàng)中器件的內(nèi)部版圖及其設(shè)計(jì)規(guī)則文件和步驟一c項(xiàng)中器件內(nèi)部的金屬互連線、柵氧化層、n區(qū)、p區(qū)的密度和導(dǎo)電率，通過Abaqus軟件平臺，建立器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)有限元模型(6)；

步驟七、基于Abaqus軟件平臺，將步驟五得到的器件晶體管級EDA系統(tǒng)模型(2)中每個(gè)管腳的電壓仿真值加載到步驟六建立的器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)有限元模型(6)對應(yīng)的邊界上，即每個(gè)管腳的電壓仿真值是器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)有限元模型(6)的邊界條件，通過仿真測試得到器件中金屬互連線的電流密度；

標(biāo)記金屬互連線上出現(xiàn)的電流密度大于XXX的點(diǎn)，并視該標(biāo)記點(diǎn)為該器件金屬互聯(lián)線的潛在故障點(diǎn)，然后按步驟八進(jìn)行下一步測試，否則，停止測試；

步驟八、將步驟一中d項(xiàng)的器件內(nèi)部的金屬互連線的激活能和電流密度因子以及步驟七得到的標(biāo)記點(diǎn)的電流密度值代入到美國馬里蘭大學(xué)Calce?Fast軟件電遷移Black模型中，計(jì)算器件內(nèi)部的金屬互連線每個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的失效時(shí)間，將其中最短的失效時(shí)間視為該器件的失效壽命。