[发明专利]基于相移电子散斑干涉技术预测集成电路工作寿命的方法

权利要求书

1.基于相移电子散斑干涉技术预测集成电路工作寿命的方法，其特征是包括如下步骤：

1)建立一套基于相移电子散斑技术的光学测试平台，并将集成电路试件放置在搭建好的光学测试平台上，利用温控系统给集成电路试件施加序进的温度应力，同时给试件施加正常水平的恒定电应力；

2)测试五步位移的光强，并通过下述公式求解出集成电路试件表面的任一点的包裹相位值

式中，五步相移的相位调制分别-2α，-α，0，α，2α，α为每步相移量，I_i(i＝1，2，3，4，5)为每步的光强；之后再进行解包裹运算，得到真实的相位值

3)根据下述公式得出离面位移值

式中，Δs(x，y)为任意一点的离面位移值，为解包裹后的真实相位值，λ为激光波长；

4)结合温度施加过程得出离面位移与温度的曲线关系，由此判断集成电路试件的寿命长短。

2.根据权利要求1所述的基于相移电子散斑干涉技术预测集成电路工作寿命的方法，其特征在于：所述步骤4)还包括下述预测集成电路试件的具体工作寿命的过程：

①根据所得离面位移数据，拟合ln(ΔS/T²S₀)和-1/T曲线，即：

ln(ΔST2S0)=(-QK)1T+ln(A′kjnVmβQ)]]>

其中A′＝A/S₀，A为一常数值，S₀为芯片表面初始位移值，ΔS为离面位移值，T为测试时的温度，k波尔兹曼常数，j为电流密度，V为工作电压值，n为电流密度幂指数因子，m为电压幂指数因子，Q为失效激活能，β为温度变化率；上述曲线即为失效机理一致判别曲线，该曲线的拐点位置为失效机理变化的温度点，由此即可得出失效机理一致的温度范围；

②通过下式提取出在失效机理一致的温度范围内集成电路试件的失效激活能；

ΔS1S2ΔS2S1=∫T1T2exp(-Q/kT)dT∫T3T4exp(-Q/kT)dT]]>

其中，T₁～T₂和T₃～T₄为同一失效机理下的两个不同的时间段，ΔS₁为T₁～T₂区间内的离面位移，ΔS₂为T₃～T₄区间段内的离面位移，S₁为芯片表面T₁时的位移值，S₂为芯片表面T₃时的位移值，Q为失效激活能，k波尔兹曼常数，T为测试时的温度。

③将上述求出的失效激活能代入下述寿命预测模型，即

τ=∫T1′T2′exp(-Q/kT)dTβexp(-Q/kTi)]]>

得出不同温度T₁条件下集成电路试件的工作寿命τ，其中T′₁～T′₂温度范围内集成电路的失效机理与常温工作环境温度T_i的失效机理一致，Q为失效激活能，β为温度变化率，k为波尔兹曼常数，T为测试时的温度。