外场寿命评估方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请适用于半导体器件老化技术领域，提供了外场寿命评估方法、装置、电子设备及存储介质，该外场寿命评估方法包括：分别获取待测功率放大器的多个第一样本在多个不同电场应力下、整机老化中和外场中的失效时间，基于威布尔分布方程，分别确定待测功率放大器在多个不同电场应力下、整机老化中和外场中的特征寿命和形状因子，进而确定待测功率放大器的待施加电场应力、外场对应待施加电场应力的加速因子以及外场对应整机老化的加速因子，从而确定待测功率放大器的老化总时间，根据待施加电场应力和老化总时间，对待测功率放大器进行经时击穿测试，根据测试结果评估待测功率放大器的外场寿命。本申请实施例可以较准确的评估功率放大器的外场寿命。放大器的外场寿命。放大器的外场寿命。

【技术实现步骤摘要】
外场寿命评估方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本申请属于半导体器件老化
，尤其涉及外场寿命评估方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着功率放大器的不断发展，栅氧化层越来越趋向于减薄，但应用场强及结温却趋向于越来越高，栅氧化层的质量对器件和电路可靠性的作用越来越重要。因此，对栅氧化层的质量要求越来越高。经时绝缘击穿（Time Dependent Dielectric Breakdown，TDDB）是评价氧化层质量的重要方法之一，TDDB是指施加的电场低于栅氧化层的本征击穿场强，并未引起本征击穿，但经历一定时间后仍发生了击穿。
[0003]功率放大器往往作为组件参与整机和基站的工作，对整机和基站的工作起到了至关重要的作用，尤其在基站工作时，无法做到随时随地拆除器件，对整机进行修善。因此，器件一旦失效，将面临基站的瘫痪，造成较大影响并伴随巨大损失，然而，相关领域中，栅氧化层的寿命评估方法以单器件为主，多为评估单器件的寿命。故评估器件栅氧化层在基站的使用寿命成为了一个迫切的问题。

技术实现思路

[0004]为克服缺少评估功率放大器栅氧化层在基站的使用寿命的方法的问题，本申请实施例提供了外场寿命评估方法、装置、电子设备及存储介质。
[0005]本申请是通过如下技术方案实现的：第一方面，本申请实施例提供了一种外场寿命评估方法，包括：分别获取待测功率放大器的多个第一样本在多个不同电场应力下、整机老化中和外场中的失效时间；所述失效时间为栅极氧化层失效导致所述待测功率放大器失效的失效时间；基于威布尔分布方程，根据所述待测功率放大器的多个第一样本在多个不同电场应力下、整机老化中和外场中的失效时间，分别确定所述待测功率放大器在所述多个不同电场应力下、整机老化中和外场中的特征寿命和形状因子；根据所述待测功率放大器在所述多个不同电场应力下和外场中的形状因子和特征寿命，确定所述待测功率放大器的待施加电场应力以及外场对应所述待施加电场应力的加速因子；其中，所述待施加电场应力为所述多个不同电场应力中的一个电场应力；根据所述待测功率放大器在整机老化中和外场中的特征寿命，确定外场对应整机老化的加速因子；根据所述外场对应所述待施加电场应力的加速因子和所述外场对应整机老化的加速因子，确定所述待测功率放大器的老化总时间；根据所述待施加电场应力和所述老化总时间，对所述待测功率放大器的第二样本进行经时击穿测试，基于测试结果评估所述待测功率放大器的外场寿命。
[0006]在一些实施例中，所述根据所述外场对应所述待施加电场应力的加速因子和所述外场对应整机老化的加速因子，确定所述待测功率放大器的老化总时间，包括：将所述外场对应所述待施加电场应力的加速因子和所述外场对应整机老化的加速因子代入第一公式，计算所述待测功率放大器的老化总时间；所述第一公式为：；其中，为所述待测功率放大器的老化总时间，为所述外场对应所述整机老化的加速因子，为所述外场对应所述待施加电场应力的加速因子，为外场满载条件工作占比，N为期望外场工作年限，为正整数。
[0007]在一些实施例中，所述测试结果包括：所述第二样本中的失效样本数；所述基于测试结果评估所述待测功率放大器的外场寿命，包括：基于所述测试结果确定所述待测功率放大器的外场寿命是否超过所述期望外场工作年限；和/或，基于所述测试结果计算所述待测功率放大器在所述期望外场工作年限内的失效率；其中所述失效率为在所述第二样本中的失效样本数除以所述第二样本的总数。
[0008]在一些实施例中，所述基于威布尔分布方程，根据所述待测功率放大器的多个第一样本在多个不同电场应力下、整机老化中和外场中的失效时间，分别确定所述待测功率放大器在所述多个不同电场应力下、整机老化中和外场中的特征寿命和形状因子，包括：对于所述多个不同电场应力中的每个电场应力，将所述待测功率放大器的各个样本在该电场应力下的失效时间分别代入所述威布尔分布方程，并将其标在直角坐标系中，对直角坐标系中的点进行曲线拟合，根据拟合后的曲线确定所述待测功率放大器在该电场应力下的特征寿命和形状因子；将所述待测功率放大器的各个样本在整机老化中的失效时间分别代入所述威布尔分布方程，并将其标在直角坐标系中，对直角坐标系中的点进行曲线拟合，得到第一曲线，根据所述第一曲线确定所述待测功率放大器在整机老化中的特征寿命和形状因子；将所述待测功率放大器的各个样本在外场中的失效时间分别代入所述威布尔分布方程，并将其标在直角坐标系中，对直角坐标系中的点进行曲线拟合，得到第二曲线，根据所述第二曲线确定所述待测功率放大器在外场中的特征寿命和形状因子。
[0009]在一些实施例中，所述根据所述待测功率放大器在所述多个不同电场应力下和外场中的形状因子和特征寿命，确定所述待测功率放大器的待施加电场应力以及外场对应所述待施加电场应力的加速因子，包括：根据所述待测功率放大器在所述多个不同电场应力下和外场中的特征寿命，确定外场对应各个不同电场应力的加速因子；根据所述待测功率放大器在所述多个不同电场应力下和外场中的形状因子，确定所述待测功率放大器的待施加电场应力。
[0010]在一些实施例中，所述根据所述待测功率放大器在所述多个不同电场应力下和外场中的形状因子和特征寿命，确定所述待测功率放大器的待施加电场应力以及外场对应所述待施加电场应力的加速因子，包括：
根据所述待测功率放大器在所述多个不同电场应力下和外场中的形状因子，确定所述待测功率放大器的待施加电场应力；根据所述待测功率放大器在所述待施加电场应力下的特征寿命和在外场中的特征寿命，确定外场对应所述待施加电场应力的加速因子。
[0011]在一些实施例中，在所述分别确定所述待测功率放大器在所述多个不同电场应力下、整机老化中和外场中的特征寿命和形状因子之后，还包括：根据预存的形状因子与失效类型的对应关系，以及所述待测功率放大器在多个不同电场应力下、整机老化中和外场中的形状因子，确定所述待测功率放大器在多个不同电场应力下、整机老化中和外场中的失效类型是否属于同一种失效类型；若属于同一种失效类型，则执行所述根据所述待测功率放大器在所述多个不同电场应力下和外场中的形状因子和特征寿命，确定所述待测功率放大器的待施加电场应力以及外场对应所述待施加电场应力的加速因子的步骤。
[0012]所述待测功率放大器为GaN功率放大器。
[0013]第二方面，本申请实施例提供了一种外场寿命评估装置，包括：获取模块，用于分别获取待测功率放大器的多个第一样本在多个不同电场应力下、整机老化中和外场中的失效时间；所述失效时间为栅极氧化层失效导致所述待测功率放大器失效的失效时间；第一计算模块，用于基于威布尔分布方程，根据所述待测功率放大器的多个第一样本在多个不同电场应力下、整机老化中和外场中的失效时间，分别确定所述待测功率放大器在所述多个不同电场应力下、整机老化中和外场中的特征寿命和形状因子；第二计算模块，用于根据所述待测功率放大器在所述多个不同电场应力下和外场中的形状因子和特征寿命，确定所述待测功率放大器的待施加电场应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外场寿命评估方法，其特征在于，包括：分别获取待测功率放大器的多个第一样本在多个不同电场应力下、整机老化中和外场中的失效时间；所述失效时间为栅极氧化层失效导致所述待测功率放大器失效的失效时间；基于威布尔分布方程，根据所述待测功率放大器的多个第一样本在多个不同电场应力下、整机老化中和外场中的失效时间，分别确定所述待测功率放大器在所述多个不同电场应力下、整机老化中和外场中的特征寿命和形状因子；根据所述待测功率放大器在所述多个不同电场应力下和外场中的形状因子和特征寿命，确定所述待测功率放大器的待施加电场应力以及外场对应所述待施加电场应力的加速因子；其中，所述待施加电场应力为所述多个不同电场应力中的一个电场应力；根据所述待测功率放大器在整机老化中和外场中的特征寿命，确定外场对应整机老化的加速因子；根据所述外场对应所述待施加电场应力的加速因子和所述外场对应整机老化的加速因子，确定所述待测功率放大器的老化总时间；根据所述待施加电场应力和所述老化总时间，对所述待测功率放大器的第二样本进行经时击穿测试，基于测试结果评估所述待测功率放大器的外场寿命。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述外场对应所述待施加电场应力的加速因子和所述外场对应整机老化的加速因子，确定所述待测功率放大器的老化总时间，包括：将所述外场对应所述待施加电场应力的加速因子和所述外场对应整机老化的加速因子代入第一公式，计算所述待测功率放大器的老化总时间；所述第一公式为：；其中，为所述待测功率放大器的老化总时间，为所述外场对应所述整机老化的加速因子，为所述外场对应所述待施加电场应力的加速因子，为外场满载条件工作占比，为期望外场工作年限，为正整数。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测试结果包括：所述第二样本中的失效样本数；所述基于测试结果评估所述待测功率放大器的外场寿命，包括：基于所述测试结果确定所述待测功率放大器的外场寿命是否超过所述期望外场工作年限；和/或，基于所述测试结果计算所述待测功率放大器在所述期望外场工作年限内的失效率；其中所述失效率为在所述第二样本中的失效样本数除以所述第二样本的总数。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于威布尔分布方程，根据所述待测功率放大器的多个第一样本在多个不同电场应力下、整机老化中和外场中的失效时间，分别确定所述待测功率放大器在所述多个不同电场应力下、整机老化中和外场中的特征寿命和形状因子，包括：
对于所述多个不同电场应力中的每个电场应力，将所述待测功率放大器的各个样本在该电场应力下的失效时间分别代入所述威布尔分布方程，并将其标在直角坐标系中，对直角坐标系中的点进行曲线拟合，根据拟合后的曲线确定所述待测功率放大器在该电场应力下的特征寿命和形状因子；将所述待测功率放大器的各个样本在整机老化中的失效时间分别代入所述威布尔分布方程，并将其标在直角坐标系中，对直角坐标系中的点进行曲线拟合，得到第一曲线，根据所述第一曲线确定所述待测功率放大器在整机老化中的特征寿命和形状因子；将所述待测功率放大器的各个样本在外场中的失效时间分别代入所述威布尔分布方程，并将其标在直角坐标系中，对直角坐标系中的点进行曲线拟合，得到第二曲线，根据所述第二曲线确定所述待测功率放大器在外场中的特征寿命和形状因子。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵聪，王鹏，刘子浩，闫志峰，郝永利，郭跃伟，张博，段磊，卢啸，秦龙，
申请(专利权)人：河北博威集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：