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芯片的壽命試驗HTOL（high temperature operation life）測試，曾經(jīng)被認為某個芯片通過了HTOL 測試之后，就能夠達到10年的壽命要求，其實不然。主要原因如下：

1）失效機理的影響：我們把引起芯片電路失效的幾個失效機理一一列出來看看，分析一下他們的加速系數(shù)就可以看到，芯片HTOL測試其實并不是都能夠在1000小時，vddmax，125c條件下能夠加速到10年。如下圖所示，EM和BEOL TDDB的加速系數(shù)都很小，粗略估計1000小時，就等于2年不到的壽命。因此，HTOL是無法發(fā)現(xiàn)芯片在EM和BEOL TDDB設(shè)計問題。因此芯片的EM和BEOL TDDB是通過可靠性仿真來保證的。

2）測試覆蓋率的影響：HTOL的測試覆蓋率不高，更別說做到100%了。由于試驗設(shè)備的限制，HTOL的測試覆蓋率比ATE測試機臺低得多。只能跑部分ATE的向量。因此這個時候就需要通過可靠性仿真來補足。

3）對于模擬電路，HTOL無法通過抬升電壓來加速1000小時到10年的壽命。因為模擬電路的直流工作點不能抬升太多，否則無法正常翻轉(zhuǎn)。這樣HTOL只能在接近正常工作電壓下做測試，相對于數(shù)字電路能夠升壓到1.4vdd下測試，模擬電路做HTOL的意義不大。只能通過可靠性仿真來保證。

可以說芯片可靠性有80%以上是通過仿真來保證的。這樣做HTOL有什么用？

我們來看看下面的電路，先看左邊的電路，MOS在HCI的作用下管子的vth增加，vth增加會引起MOS兩端的電壓vds增加，vds增加又加速了HCI效應。這樣形成了一個正反饋的退化作用。由于仿真的模型是用單個MOS device測試出來的，沒有考慮實際電路中這種情況，因此仿真結(jié)果會過于樂觀。右邊的電路也類似，因此，這個時候就需要HTOL來發(fā)現(xiàn)電路中的這種風險。

總結(jié)，如下表所示：每一種失效機理都有對應的仿真手段和測試方法，需要相互搭配使用，才能完成對芯片的可靠性保證。