專利名稱：預測半導體可靠度的方法與裝置以及半導體測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本披露涉及一種模擬系統(tǒng)，尤其涉及一種預測半導體可靠度的方法與裝置以及半導體測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
半導體集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷快速的成長。集成電路材料和設(shè)計中的技術(shù)進步導致不同代的集成電路，其中每一代具有比前一代更小且更復雜的電路。盡管如此，這些進步增加集成電路加工和制造的復雜度，并且對這些要實現(xiàn)的進步而言，也需要集成電路加工和制造的類似開發(fā)。在集成電路演化的過程中，當幾何尺寸(工藝所能制造的最小元件或線)減小時通常功能密度(單位晶片面積內(nèi)互連裝置的數(shù)目)會增加。尺寸縮小化的工藝通常借由增加生產(chǎn)效率和降低相關(guān)成本提供優(yōu)勢。尺寸縮小化也導致相對高的功率消耗值，而高功率消耗可借由使用如互補金屬氧化物半導體(CMOS)的低功率消耗裝置解決。據(jù)通常了解，如N型金屬氧化物半導體或P型金屬氧化物半導體晶體管的電路裝置會隨著使用時間而劣化。舉一劣化的例子而言，裝置隨著使用時間可能增加漏電和/或減少遷移率。這樣的問題會隨著裝置尺寸進一步縮小而加乘。為了決定裝置的使用壽命， 設(shè)計者通常會使用裝置模型模擬器，例如為人所熟知的SPICE電腦模擬系統(tǒng)用以輸入裝置的各種參數(shù)。在跑完建議裝置的模擬之后，設(shè)計者可以利用模擬輸出的信息并且修改參數(shù)以改進裝置需要改進的部分。傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)假設(shè)可用年齡系數(shù)(age factor)反映劣化指數(shù)。電路裝置的年齡大致上為應力時間的線性函數(shù)。裝置的模擬年齡(AAge)在電路操作期間增加。年齡期限通常從年齡的直接積分計算。舉例而言，傳統(tǒng)年齡計算可為以下所示
權(quán)利要求
1.一種預測半導體可靠度的方法，此方法包括 接收一半導體裝置的一劣化參數(shù)輸入至一模擬計算裝置；利用一劣化方程式，根據(jù)此劣化參數(shù)輸入決定在經(jīng)過一小段時間后劣化的多個偏壓依存的斜率值，其中此多個斜率值包括經(jīng)過時間后劣化的至少兩個不同斜率值； 累加此多個斜率值；以及預估經(jīng)過一長段時間后的此累加的斜率值以決定此半導體裝置的應力效應。
2.如權(quán)利要求1所述的預測半導體可靠度的方法，其中此小段時間在秒的范圍內(nèi)，其中此長段時間在年的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的預測半導體可靠度的方法，其中此劣化參數(shù)與此半導體裝置的一電流變化百分比有關(guān)。
4.如權(quán)利要求1所述的預測半導體可靠度的方法，其中此劣化參數(shù)與此半導體裝置的一閾值電壓有關(guān)。
5.如權(quán)利要求1所述的預測半導體可靠度的方法，其中上述預估此累加的斜率值為一分段演算法根據(jù)一方程式 =[{Dmi + ADini + Aeff . 。
6.如權(quán)利要求1所述的預測半導體可靠度的方法，其中此劣化參數(shù)輸入與一場效應晶體管裝置有關(guān)。
7.一種裝置，此裝置包括以電腦程序編碼的一電腦可讀取媒體，當此電腦程序運行時， 執(zhí)行的步驟包括接收一劣化參數(shù)輸入，此劣化參數(shù)輸入有關(guān)一半導體裝置的一閾值電壓偏壓； 利用一劣化方程式，根據(jù)此劣化參數(shù)輸入決定在經(jīng)過一小段時間后劣化的多個偏壓依存的斜率值，其中此多個斜率值包括經(jīng)過時間后劣化的至少兩個不同斜率值； 累加此多個斜率值；以及預估經(jīng)過一長段時間后的此累加的斜率值以決定此半導體裝置的應力效應。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中此劣化參數(shù)更進一步與此半導體裝置的一變遷時間有關(guān)。
9.一種半導體測試系統(tǒng)，此半導體預測系統(tǒng)預測經(jīng)過時間后的半導體可靠度，此半導體預測系統(tǒng)包括一個或多個子系統(tǒng)，此一個或多個子系統(tǒng)包括接收一半導體裝置的一劣化參數(shù)輸入至一模擬計算裝置，其中此劣化參數(shù)考慮一初始劣化參數(shù)以及隨后的劣化參數(shù)；利用一劣化方程式以根據(jù)此劣化參數(shù)輸入決定在經(jīng)過一小段時間后劣化的多個偏壓依存的斜率值，其中此多個斜率值包括經(jīng)過時間后劣化的至少兩個不同斜率值； 累加此多個斜率值；以及預估經(jīng)過一長段時間后的此累加的斜率值以決定此半導體裝置的應力效應。
全文摘要
本發(fā)明提供預測半導體可靠度的方法與裝置以及半導體測試系統(tǒng)。在一實施例中，預測半導體可靠度的方法包括接收半導體裝置的劣化參數(shù)輸入，以及根據(jù)此劣化參數(shù)輸入并利用劣化方程式?jīng)Q定在經(jīng)過一小段時間后劣化的多個偏壓依存斜率值。此多個斜率值包括經(jīng)過時間后劣化的至少兩個不同斜率值。此系統(tǒng)累加上述多個斜率值并且預估經(jīng)過一長段時間后的此累加的斜率值以決定半導體裝置的應力效應。本發(fā)明的預測比先前的系統(tǒng)更準確。
文檔編號G06F17/50GK102289531SQ20101056337
公開日2011年12月21日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者羅嘉琳, 蘇哿暐, 蕭鳳玲, 蕭錚, 鄭敏祺, 陳怡君, 黃怡碩 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司