敏感參數可靠性評價方法

人們在長期可靠性實踐中發(fā)現半導體器件的某些參數與它本身的可靠性有很強的相關性。通過測定這些參數可以評估器件的可靠性水平。這些參數稱之為可靠性的敏感參數。如器件的低頻噪聲、雙極型晶體管小電流下的電流放大系數和pn結的反向漏電流等都與器件的可靠性有明顯的相關性。所以，的可靠性工作者都在努力研究如何利用這些敏感參數來評估器件的可靠性或提高其評估精度。

以低頻噪聲為例，它與雙極型晶體管的hFE、MOSFET在負溫偏下的跨導退化和閾值電壓漂移有相關性。當這些漂移失效成為器件的主要失效模式時，通過測定器件初始的低頻噪聲就可以評估出這些器件的可靠性。低頻噪聲(1/f噪聲)的大小反映了器件表面、界面結構的完整程度，噪聲越大，說明結構越不完整。器件的低頻噪聲來源于表面勢的起伏，表面勢的起伏是由于氧化層界面陷阱中電荷漲落引起的，界面陷阱密度越大，反映了界面缺陷越多，表面結構越不完整，低頻噪聲越大。表面缺陷在器件工作時會導致器件性能的劣化，其中明顯的就是器件參數的漂移。這就是用低頻噪聲作為敏感參數，評估器件可靠性的理論依據。

用敏感參數來評價電子元器件可靠性的優(yōu)點是省時、經濟、非破壞性，所以引起了可靠性工作者的極大興趣。但是這種方法還不完全成熟，仍有一定的局限性，有待不斷探索更多的敏感參數、更有效的評估方法和不斷提高其評估精度。

5、計算機輔助可靠性評價方法

隨著集成電路功能、結構的日益復雜，影響集成電路可靠性的因素也日趨復雜，要準確地評價集成電路的可靠性勢必要依賴于的可靠性物理分析，建立復雜的數學模型，再經過大量的數據處理。這些工作只有依靠計算機才能完成。所以，利用計算機進行可靠性評價是今后集成電路可靠性評價的必由之路。

計算機輔助可靠性評價工作由以下幾部分組成：

（1）計算機可靠性采集系統(tǒng)：能、地從集成電路上采集可靠性評價所需要的各種數據，如氧化層中各種電荷密度、器件可靠性的敏感參數、在一定應力下熱載流子的俘獲速率，接觸電阻在熱應力下的變化率、金屬化互連系統(tǒng)的徙動速率等；

（2）單一失效模式模擬器：把集成電路的結構、工藝參數和承受應力條件輸入模擬器就能給出具有這種失效模式的集成電路的壽命值；

（3）工藝模擬器：用于輸入工藝條件、輸出工藝結構參數；

（4）器件模擬器：用于輸入工藝結構參數、輸出器件參數；

（5）電路模擬器：用于輸入器件參數、輸出電路參數；

（6）組裝可靠性評價軟件包。

可靠性評價所用模擬軟件的關鍵是模擬的精度。它取決于可靠性物理模型的正確性、數據采集硬件的精度、可靠性數學模型的精度等。