[发明专利]一种基于失效物理的MOS器件可靠性仿真评价方法

摘要

本发明涉及一种基于失效物理的MOS器件可靠性仿真评价方法，包括以下步骤：步骤一：采集MOS器件相关参数；步骤二：进行失效模式、机理及影响分析；步骤三：建立CFD、FEA和故障预计模型；步骤四：开展温度、振动、电特性仿真分析；步骤五：进行应力损伤分析；步骤六：进行累积损伤分析；步骤七：考虑偏差进行参数随机化仿真；步骤八：利用竞争失效机制得到失效前时间向量：步骤九：评估器件的平均首发故障时间。本发明基于失效物理理论，从MOS器件可能失效的原因入手，通过分析获得器件潜在失效机理和对应失效物理模型，进行仿真分析确定器件使用应力，最后计算得到MOS器件使用条件下的平均首发故障时间。此方法属于MOS器件可靠性仿真评价技术领域。

主权项

一种基于失效物理的MOS器件可靠性仿真评价方法，其特征在于：基于失效物理的理论，从MOS器件实际使用过程中可能导致失效的热、电和机械等原因入手，进行失效模式、机理及影响分析获得MOS器件潜在失效机理和对应失效物理模型，通过仿真分析得到器件使用应力，最后通过数学计算得到MOS器件实际使用条件下的平均首发故障时间，该方法具体步骤如下：步骤一：数据采集步骤二：失效模式、机理及影响分析（FMMEA）步骤三：应力仿真建模步骤四：应力仿真分析步骤五：应力损伤分析步骤六：累积损伤分析步骤七：参数随机化仿真步骤八：竞争失效步骤九：可靠性评估利用步骤八获得的数据进行参数拟合以及拟合优度检验，得到MOS器件多失效机理多应力水平下的失效概率密度函数f(t)，及可求得MOS器件的平均首发故障时间(Mean Time to First Failure，MTTFF)。$\mathrm{MTTFF}=E\left(t\right)={\∫}_0^{+\∞}\mathrm{tf}\left(t\right)\mathrm{dt}$