[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

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路试件可靠性分析与寿命预测领域，特别涉及一种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。

背景技术

随着电子技术的发展，电子集成电路试件新品种越来越多，可靠性试验技术难度越来越大，各种试验检测装置、试验检测技术、试验评价方法也在不断的发展。目前集成电路试件芯片的工作寿命的预测主要是选择加速寿命试验中测试电学参数的变化作为失效判据来计算失效激活能，进而通过有限元模拟来推算芯片工作寿命。由于加速寿命试验过程中集成电路试件芯片的电学参数时刻发生着变化，因此要正确测量只能待加速寿命试验完成以后才能准确测量参数值，因此测试时间相对较长，测试过程比较复杂。另外，有限元分析模拟评估集成电路试件芯片的可靠性是根据芯片工作的环境进行模拟，但是由于在实际工作中，环境因素交多，模拟计算存在较大的误差，不能较为准确的评估芯片现场工作寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种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，该方法能够预估出集成电路试件工作寿命，并具有高精度，高灵敏度，抗干扰强，测试方便，测试时间短的优点。

为解决上述问题，本发明所设计的

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。

为了能够对所测集成电路试件的工作寿命进行进一步预测，从而得出其工作寿命的具体时间，上述步骤4)还包括有如下步骤：

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；