[发明专利]一种基于结构函数的半导体器件寿命分析方法及系统

权利要求书

1.一种基于结构函数的半导体器件寿命分析方法，其特征在于，包括：

对待分析半导体器件进行寿命循环试验；

对寿命循环试验后的所述待分析半导体器件进行热测试，得到所述待分析半导体器件的瞬态响应曲线；

所述对寿命循环试验后的所述待分析半导体器件进行热测试，得到所述待分析半导体器件的瞬态响应曲线，具体包括：

对所述待分析半导体器件施加加热电流，施加所述加热电流的时长为第一时长；

对所述待分析半导体器件施加测量电流，施加所述测量电流的时长为第二时长；所述测量电流小于所述加热电流；

获取施加所述测量电流阶段所述待分析半导体器件的PN结正向压降随时间变化的曲线；

结合所述待分析半导体器件的K系数和所述PN结正向压降随时间变化的曲线，确定所述待分析半导体器件的瞬态响应曲线；所述K系数为温度敏感系数；

根据所述瞬态响应曲线确定所述待分析半导体器件的结构函数；所述待分析半导体器件的结构函数包括积分结构函数和微分结构函数；所述积分结构函数为所述待分析半导体器件的热阻与热容之间的函数，所述微分结构函数为所述待分析半导体器件的热阻与热容对热阻一阶导数之间的函数；

根据所述积分结构函数和所述微分结构函数对所述待分析半导体器件内部的各层结构进行分析，得到所述待分析半导体器件的寿命分析结果。

2.根据权利要求1所述的基于结构函数的半导体器件寿命分析方法，其特征在于，所述根据所述瞬态响应曲线确定所述待分析半导体器件的结构函数，具体包括：

对所述瞬态响应曲线进行拟合、求导和反卷积，确定时间常数谱；

对所述时间常数谱进行网络模型转换，得到所述积分结构函数；

将所述积分结构函数的热容对热阻求导，得到所述微分结构函数。

3.根据权利要求2所述的基于结构函数的半导体器件寿命分析方法，其特征在于，所述对所述时间常数谱进行网络模型转换，得到所述积分结构函数，具体包括：

将所述时间常数谱进行离散化，得到离散化的Foster型热学网络；

将所述离散化的Foster型热学网络转换为Cauer型热学网络；所述Cauer型热学网络包括每个离散部分对应的热阻和热容；

将每个离散部分对应的热阻叠加，得到所述待分析半导体器件的热阻函数；

将每个离散部分对应的热容叠加，得到所述待分析半导体器件的热容函数；

根据所述待分析半导体器件的热阻函数和所述待分析半导体器件的热容函数，确定所述积分结构函数。

4.根据权利要求1所述的基于结构函数的半导体器件寿命分析方法，其特征在于，所述根据所述积分结构函数和所述微分结构函数对所述待分析半导体器件内部的各层结构进行分析，得到所述待分析半导体器件的寿命分析结果，具体包括：

根据当前次的所述积分结构函数和所述微分结构函数对所述待分析半导体器件内部的各层结构进行分析，得到所述待分析半导体器件当前次的结构分析结果；

判断当前所述待分析半导体器件是否达到失效条件；

若当前所述待分析半导体器件未达到失效条件，返回“对待分析半导体器件进行寿命循环试验”的步骤，进入下一次的分析过程，得到所述待分析半导体器件下一次的结构分析结果；

若当前所述待分析半导体器件达到失效条件，分析过程结束，根据所述待分析半导体器件所有次的结构分析结果，确定所述待分析半导体器件的寿命分析结果。