[发明专利]一种半导体器件温湿度复合应力加速模型优选方法

摘要

本发明公开了半导体器件应力加速模型优选方法，包括筛选合格的样品并分组；对其中一组进行正常应力退化试验，对另外五组进行加速退化试验；周期性对样品可能的敏感参数进行检测并记录；确定试验样品敏感参数及其退化轨迹模型；外推得到各试验样品的伪寿命；确定伪寿命分布类型并拟合得到其分布参数；计算样品在正常应力退化试验及加速应力试验下的平均寿命；计算待评估温湿复合应力加速模型的模型参数和加速因子；外推出样品在正常温湿度应力条件下寿命；外推得到的样品寿命进行对比，寿命值最接近模型为最优模型。本发明方法试验方案设计合理，分析方法科学，能准确地判别最优温湿度复合应力加速模型，它主要应用于半导体器件可靠性评估领域。

主权项

一种半导体器件温湿度复合应力加速模型优选方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤（1）随机取n只合格的半导体器件试验样品，依据产品详细规范测试并记录每只半导体器件试验样品的全参数，然后将n只半导体器件试验样品进行分组；步骤（2）随机抽取其中m组半导体器件试验样品，进行正常温湿度应力下的退化试验，其余组半导体器件试验样品分别在不同的温湿度加速应力下进行恒定温湿度加速退化试验且温湿度大于正常温湿度；步骤（3）在步骤（2）的退化试验过程中，周期性的监测半导体器件试验样品参数退化情况，记录半导体器件试验样品的参数值；步骤（4）试验结束后，确定相对变化量最大的参数为半导体器件的敏感参数，分别利用各类退化轨迹模型函数对敏感参数进行拟合，确定拟合程度最高的退化轨迹模型函数为半导体器件敏感参数退化轨迹模型；步骤（5）根据步骤（4）得到的敏感参数退化轨迹模型，结合半导体器件的失效阈值，外推得到各个半导体器件试验样品的伪寿命；步骤（6）对步骤（5）得到的半导体器件试验样品的伪寿命数据进行分析，确定半导体器件试验样品敏感参数伪寿命的统计分布类型，采用极大似然法对寿命分布函数的参数进行拟合，分别得到正常温湿度应力下的退化试验和恒定温湿度加速退化试验下半导体器件试验样品的寿命分布函数；步骤（7）根据步骤（6）得到的寿命分布函数，分别计算半导体器件试验样品在正常温湿度应力下的退化试验和在恒定温湿度加速退化试验下的平均寿命；步骤（8）根据步骤（7）得到的不同的温湿度加速应力下半导体器件试验样品平均寿命分别计算待评估温湿度复合应力加速模型的模型参数和加速因子；步骤（9）根据步骤（6）得到的半导体器件试验样品在恒定温湿度加速退化试验下半导体器件试验样品的寿命分布函数和根据步骤（8）得到的待评估温湿度复合应力加速模型的加速因子，推算出半导体器件试验样品在正常温湿度应力下的平均寿命；步骤（10）将根据步骤（7）中得到的半导体器件试验样品在正常温湿度应力下的退化试验下的平均寿命与根据步骤（9）中得到的半导体器件试验样品在正常温湿度应力下的平均寿命进行对比，在恒定温湿度加速退化试验下，利用待评估温湿度加速模型外推得到的寿命值与利用正常温湿度应力下的退化试验直接外推得到的寿命值最接近的模型为最优模型。