CN115579352A - 电迁移寿命时间测试方法、测试组件、计算机设备、介质 - Google Patents

电迁移寿命时间测试方法、测试组件、计算机设备、介质 Download PDF

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CN115579352A
CN115579352A CN202211023143.5A CN202211023143A CN115579352A CN 115579352 A CN115579352 A CN 115579352A CN 202211023143 A CN202211023143 A CN 202211023143A CN 115579352 A CN115579352 A CN 115579352A
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章晓文
林晓玲
高汭
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China Electronic Product Reliability and Environmental Testing Research Institute
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Abstract

本申请涉及一种电迁移寿命时间测试方法、测试组件、计算机设备、介质。方法包括：在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的第一中位失效时间；针对每组不同测试温度，根据不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能；第一目标测试温度为基于不同测试温度所计算出的；根据各组第一目标测试温度对应的激活能，预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，根据目标激活能计算待测金属互连线的寿命；测试温度高于工作温度。采用本方法能够对激活能参数进行修正，准确地计算待测金属互连线在工作温度下的寿命。

Description

电迁移寿命时间测试方法、测试组件、计算机设备、介质
技术领域
本申请涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种电迁移寿命时间测试方法、测试组件、计算机设备、介质。
背景技术
随着集成电路技术的不断发展，集成电路内芯片等元器件的集成度越来越高。在高集成度的芯片内，金属互连线内部的机械应力往往会导致电迁移效应。而电迁移效应又会直接缩短金属互连线的寿命，进而缩短芯片的寿命。因此，对芯片中金属互连线的寿命进行测试，对于整个大规模集成电路的正常工作来说至关重要。
传统方法，针对芯片中的金属互连线，采用加速寿命试验来获取金属互连线的电迁移效应相关参数，进而基于这些电迁移效应相关参数，确定金属互连线的寿命。
然而，采用上述传统方法，无法准确地获取金属互连线在工作温度下的寿命。进而，也就无法准确地获取包含金属互连线的芯片在工作温度下的寿命。
发明内容
本申请实施例提供了一种电迁移寿命时间测试方法、测试组件、计算机设备、介质，能够准确获取包含金属互连线的芯片在工作温度下的寿命。
一方面，提供了一种电迁移寿命时间测试组件，所述测试组件包括预设金属互连线、第一引线、第二引线；所述预设金属互连线的第一端与第一引线的第二端电连接，所述预设金属互连线的第二端与第二引线的第一端电连接；所述第一引线、第二引线的线宽大于所述预设金属互连线的线宽；
所述预设金属互连线的第一端及第二端为电压测试端；
所述第一引线的第一端、所述第二引线的第二端为电流测试端；
在所述电流测试端施加预设测试电流，并在所述电压测试端采集测试电压；所述测试电压及所述预设测试电流用于计算所述预设金属互连线的第一中位失效时间。
在其中一个实施例中，第一引线、第二引线的线宽为所述预设金属互连线的线宽的至少4倍。
另一方面，提供了一种电迁移寿命时间测试方法，所述方法包括：
在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的第一中位失效时间；所述第一中位失效时间为基于电迁移寿命时间测试组件所采集到的所述测试电压、所述预设测试电流计算得到；所述电迁移寿命时间测试组件包括预设金属互连线、第一引线、第二引线；所述预设金属互连线的第一端与第一引线的第二端电连接，所述预设金属互连线的第二端与第二引线的第一端电连接；所述第一引线、第二引线的线宽大于所述预设金属互连线的线宽；所述预设金属互连线的第一端及第二端为电压测试端；所述第一引线的第一端、所述第二引线的第二端为电流测试端；在所述电流测试端施加预设测试电流，并在所述电压测试端采集测试电压；
针对每组不同测试温度，根据所述不同测试温度下所述多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能；所述第一目标测试温度为基于所述不同测试温度所计算出的；
根据各组第一目标测试温度对应的激活能确定所述第一目标测试温度与所述激活能之间的对应关系，基于所述对应关系预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，根据所述目标激活能计算待测金属互连线在工作温度下的寿命；所述测试温度高于所述工作温度。
在其中一个实施例中，所述在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的第一中位失效时间，包括：
在多组不同测试温度下，获取所述多根预设金属互连线的失效时间与失效累积率；所述失效累积率为所述多根预设金属互连线中失效的预设金属互连线的数目与所述多根预设金属互连线的总数目之比；
判断所述失效累积率是否达到预设失效累积率阈值；
若是，将达到所述预设失效累积率阈值的失效累积率对应的失效时间，作为在所述不同测试温度下所述多根预设金属互连线的第一中位失效时间。
在其中一个实施例中，所述针对每组不同测试温度，根据所述不同测试温度下所述多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能，包括：
从所述不同测试温度下所述多根预设金属互连线的第一中位失效时间中，确定与各组不同测试温度对应的第一中位失效时间；
根据各组不同测试温度、与所述各组不同测试温度对应的第一中位失效时间拟合第一曲线，并计算所述第一曲线的斜率；
计算各组不同测试温度的均值或中位值，将所述均值或中位值作为目标第一目标测试温度，并将所述第一曲线的斜率作为所述第一目标测试温度对应的激活能。
在其中一个实施例中，所述第一目标测试温度与所述激活能之间的对应关系包括第二曲线；所述根据各个组第一目标测试温度对应的激活能确定所述第一目标测试温度与所述激活能之间的对应关系，基于所述对应关系预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，包括：
根据各组第一目标测试温度对应的激活能拟合所述第二曲线，计算所述第二曲线的公式；
将工作温度输入至所述第二曲线的公式中，预测工作温度下电迁移效应的目标激活能。
在其中一个实施例中，所述根据所述目标激活能计算待测金属互连线在工作温度下的寿命，包括：
在不同测试电流下，计算与所述不同测试电流对应的电流密度因子；
根据所述不同测试电流中的任一目标测试电流、工作电流及所述电流密度因子，计算所述电流密度因子对应的加速因子；根据工作温度下电迁移效应的目标激活能、所述不同测试温度下的任一第二目标测试温度及所述工作温度，计算与所述工作温度对应的加速因子；
根据所述电流密度因子对应的加速因子、所述工作温度对应的加速因子及所述待测金属互连线在所述目标测试电流、所述第二目标测试温度下的第三中位失效时间，计算所述待测金属互连线在工作温度下的寿命。
在其中一个实施例中，所述在不同测试电流下，计算与所述不同测试电流对应的电流密度因子，包括：
在不同测试电流下，获取多根预设金属互连线的第二中位失效时间；
根据所述不同测试电流下的第二中位失效时间，计算与所述不同测试电流对应的电流密度因子。
另一方面，提供了一种电迁移寿命时间测试装置，所述装置包括：
失效时间获取模块，用于在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的第一中位失效时间；所述第一中位失效时间为基于电迁移寿命时间测试组件所采集到的所述测试电压、所述预设测试电流计算得到；所述电迁移寿命时间测试组件包括预设金属互连线、第一引线、第二引线；所述预设金属互连线的第一端与第一引线的第二端电连接，所述预设金属互连线的第二端与第二引线的第一端电连接；所述第一引线、第二引线的线宽大于所述预设金属互连线的线宽；所述预设金属互连线的第一端及第二端为电压测试端；所述第一引线的第一端、所述第二引线的第二端为电流测试端；在所述电流测试端施加预设测试电流，并在所述电压测试端采集测试电压；
激活能计算模块，用于针对每组不同测试温度，根据所述不同测试温度下所述多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能；所述第一目标测试温度为基于所述不同测试温度所计算出的；
寿命计算模块，用于根据各组第一目标测试温度对应的激活能确定所述第一目标测试温度与所述激活能之间的对应关系，基于所述对应关系预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，根据所述目标激活能计算待测金属互连线在工作温度下的寿命；所述测试温度高于所述工作温度。
另一方面，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上所述的电迁移寿命时间测试方法的步骤。
另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上所述的电迁移寿命时间测试方法的步骤。
另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述的电迁移寿命时间测试方法的步骤。
上述电迁移寿命时间测试方法、测试组件、计算机设备、介质，首先，设置测试温度高于所述工作温度，且在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的第一中位失效时间。其次，针对每组不同测试温度，根据所述不同测试温度下所述多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能。因此，得到了多个不同的第一目标测试温度下的激活能，即可以得到多个不同的第一目标测试温度与激活能之间的对应关系。最后，就可以根据多个不同的第一目标测试温度与激活能之间的对应关系，预测工作温度下电迁移效应的目标激活能。进而，根据所述目标激活能计算待测金属互连线在工作温度下的寿命。
传统方法中，将高温(不同测试温度)下所获取的激活能直接作为工作温度(测试温度高于所述工作温度)下的激活能，并直接将测试温度下所获取的激活能直接作为工作温度下的激活能，再基于该高温下的激活能预测金属互连线在工作温度下的使用寿命。然而，由于在工作温度下金属互连线内部存在机械应力，且机械应力会影响激活能的大小，而在测试温度下金属互连线内部并不存在机械应力，因此，传统方法中直接将测试温度下所获取的激活能直接作为工作温度下的激活能，显然，所确定的工作温度下的激活能的准确性较低。进而，所预测出的金属互连线在工作温度下的使用寿命的准确性也较低。采用本申请中的电迁移寿命时间测试方法，得到多个不同的第一目标测试温度下的激活能，再进一步得到多个不同的第一目标测试温度与激活能之间的对应关系。最后，就可以根据多个不同的第一目标测试温度与激活能之间的对应关系，预测工作温度下电迁移效应的目标激活能。由于本申请中是基于多个不同的第一目标测试温度与激活能之间的对应关系，预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，进而计算待测金属互连线在工作温度下的寿命。并非直接将测试温度下所获取的激活能直接作为工作温度下的激活能，显然，能够准确地计算待测金属互连线在工作温度下的寿命。
附图说明
图1为一个实施例中电迁移寿命时间测试组件的结构示意图；
图2为一个实施例中电迁移寿命时间测试方法的应用环境图；
图3为一个实施例中电迁移寿命时间测试方法的流程示意图；
图4为一个实施例中金属互连线的第一中位失效时间获取方法的流程示意图；
图5为一个实施例中金属互连线的第一目标测试温度对应的激活能测试方法的流程示意图；
图6为一个实施例中金属互连线目标激活能测试方法的流程示意图；
图7为一个实施例中金属互连线在工作温度下寿命测试方法的流程示意图；
图8为一个实施例中金属互连线电流密度因子测试方法的流程示意图；
图9为一个实施例中电迁移寿命时间测试装置的结构框图；
图10为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
电迁移效应是由于自由电子与金属原子发生碰撞，通过能量交换导致金属原子向高电位方向运动，进而在阳极造成金属原子堆积，在阴极产生空位。金属线电迁移产生的小丘、空洞等缺陷导致材料分层和变形，降低器件和电路的可靠性。
金属线电迁移(Electro-migration，EM)效应的加速寿命试验在高温、大电流条件下进行，试验时的最大电流密度为5E6A/cm2，试验的温度范围为200℃～350℃。在每个应力条件下，使用有限个有效的可靠性表征结构进行试验，试验结束前应有50％以上的样品失效。
传统方法中，通过温度和电流的加速寿命试验获得电迁移模型的激活能和电流密度指数，虽然能精确确定待测互连线的激活能和电流密度指数，但这些参数是在高温环境条件下获得。当应用于工作条件下待测互连线失效时间计算时，没有考虑高温和工作条件下由于硅片中机械应力差异的存在，模型中的激活能参数会有所不同，因而影响工作条件下电迁移效应失效时间计算的准确性。
为了解决无法准确地获取包含金属互连线的芯片在工作温度下的寿命的问题，本申请实施例提供了一种电迁移寿命时间测试组件，如图1所示，电迁移寿命时间测试组件100包括预设金属互连线140、第一引线120、第二引线160；预设金属互连线140的第一端与第一引线120的第二端电连接，预设金属互连线140的第二端与第二引线160的第一端电连接；第一引线120、第二引线160的线宽W2大于预设金属互连线140的线宽W1；
预设金属互连线140的第一端及第二端为电压测试端；
第一引线120的第一端、第二引线160的第二端为电流测试端；
在电流测试端施加预设测试电流，并在电压测试端采集测试电压；测试电压及预设测试电流用于计算预设金属互连线的第一中位失效时间。
根据预设电压和预设电流获取金属互连线的电阻，在测试结构中，四端结构为开尔文电连接使得检测响应更灵敏。
在一个实施例中，第一引线、第二引线的线宽为预设金属互连线的线宽的至少4倍。
由于窄线具有更高的电流密度，受到电迁移失效的影响较大，因此，在电压监测点以外的部分，金属互连线的线宽选择4倍的最小线宽，使得金属互连线发生电迁移失效时，失效部位位于最小线宽处，进而准确监测到金属互连线上出现的电阻变化现象。
在电流测试端施加预设测试电流，并在电压测试端采集测试电压。进而，就可以基于测试电压、预设测试电流结合欧姆定律，计算金属互连线在发生电迁移效应过程中的电阻值。进而，结合金属互连线的初始电阻值，计算金属互连线在发生电迁移效应前后的电阻变化值。基于电阻变化值增大到初始电阻值20％为失效判据获取每一根预设金属互连线的失效时间，进而，基于每组预设金属互连线失效的数目达到50％，计算预设金属互连线的第一中位失效时间。在进行电迁移寿命时间测试时，就可以基于该电迁移寿命时间测试组件获取到多根预设金属互连线的第一中位失效时间，为后续计算待测金属互连线在工作温度下的寿命提供基础。
在一个实施例中，如图2所示，电迁移寿命时间测试方法的应用环境包括电迁移寿命时间测试组件220及计算机设备240，测试组件220及计算机设备240之间通过网络连接，计算机设备240可以在多组不同测试温度下，获取电迁移寿命时间测试组件220中多根预设金属互连线的第一中位失效时间；针对每组不同测试温度，根据不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能；第一目标测试温度为基于不同测试温度所计算出的；根据各组第一目标测试温度对应的激活能确定第一目标测试温度与激活能之间的对应关系，基于对应关系预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，根据目标激活能计算待测金属互连线在工作温度下的寿命；测试温度高于工作温度。其中，计算机设备240可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备，物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。计算机设备还可以是服务器。
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种电迁移寿命时间测试方法，以该方法应用于计算机设备为例进行说明，包括步骤320至步骤360：
步骤320，在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的第一中位失效时间；第一中位失效时间为基于电迁移寿命时间测试组件所采集到的测试电压、预设测试电流计算得到；电迁移寿命时间测试组件包括预设金属互连线、第一引线、第二引线；预设金属互连线的第一端与第一引线的第二端电连接，预设金属互连线的第二端与第二引线的第一端电连接；第一引线、第二引线的线宽大于预设金属互连线的线宽；预设金属互连线的第一端及第二端为电压测试端；第一引线的第一端、第二引线的第二端为电流测试端；在电流测试端施加预设测试电流，并在电压测试端采集测试电压。
本申请中的电迁移使用寿命时间测量方法为基于加速寿命试验的一种测试方法。其中，加速寿命试验主要采用加速应力进行元器件的寿命试验，且加速寿命试验具有试验时间短、试验效率高、试验成本低等优点。因此，加速寿命试验经常被用来预测元器件、材料及生产工艺等的寿命。
金属互连线用于连接集成电路中的金属接触件，其可靠性是制约芯片寿命的关键因素，金属互连线电迁移效应的累积造成金属互连线失效，例如开路、短路，进而造成整个集成电路失效。电迁移引起的失效以预设金属互连线电迁移的中位失效时间表示，例如，50％的预设金属互连线失效所用的时间。
在对多根预设金属互连线的进行电迁移寿命时间测试时，首先，设置多组不同的测试温度，且测试温度高于工作温度。例如，工作温度的范围是125℃，测试温度的范围是200℃～350℃。例如，假设多组不同的测试温度的数目为5组，则可以设置多组不同的测试温度包括测试温度T1、测试温度T2、测试温度T3、测试温度T4、测试温度T5，其中，测试温度T1、测试温度T2、测试温度T3、测试温度T4、测试温度T5依次减小。
具体地，可以通过电迁移寿命时间测试组件来获取多根预设金属互连线的第一中位失效时间。其中，电迁移寿命时间测试组件包括预设金属互连线、第一引线、第二引线；预设金属互连线的第一端与第一引线的第二端电连接，预设金属互连线的第二端与第二引线的第一端电连接；第一引线、第二引线的线宽大于预设金属互连线的线宽；预设金属互连线的第一端及第二端为电压测试端；第一引线的第一端、第二引线的第二端为电流测试端。
假设采用20根预设金属互连线进行电迁移寿命时间测试，那么，针对每根预设金属互连线，结合第一引线、第二引线得到开尔文结构，即可以得到与20根预设金属互连线一一对应的20个电迁移寿命时间测试组件。然后，在同一测试温度下，针对每个电迁移寿命时间测试组件，在电流测试端施加预设测试电流，并在电压测试端采集测试电压。其次，基于测试电压、预设测试电流计算每个电迁移寿命时间测试组件中的预设金属互连线的电阻变化量，获取单个预设金属互连线的失效时间，进而，基于多根预设金属互连线的失效时间，得出在该测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间。
步骤340，针对每组不同测试温度，根据不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能；其中，第一目标测试温度为基于不同测试温度所计算出的。
其中，激活能是表征微晶硅材料本征特性的一个重要参数，具体指为了开始某一物理化学过程(例如塑性流动、原子扩散、化学反应、形成空位等)所需要克服的能量。
其中，各组第一目标测试温度是由不同测试温度所计算出的，可以是均值、中位值、中值等数值。
由于激活能在高温条件下为变量，在工作温度下为一个常量。金属互连线电迁移的使用寿命需要激活能参数。因此，为了获取工作温度下的实际寿命时间，需要计算工作温度下的激活能。
在获取了不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间之后，根据不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能。具体的，首先，将不同测试温度划分为多组测试温度，其中，每组测试温度包括至少3个测试温度。其次，根据每组测试温度中各测试温度对应的第一中位失效时间，计算与该组测试温度对应的激活能。将该组测试温度对应的激活能作为第一目标测试温度对应的激活能。
步骤360，根据各组第一目标测试温度对应的激活能确定第一目标测试温度与激活能之间的对应关系，基于对应关系预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，根据目标激活能计算待测金属互连线在工作温度下的寿命；测试温度高于工作温度。
在获取了各组第一目标测试温度对应的激活能之后，确定第一目标测试温度与激活能之间的对应关系，预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，计算待测金属互连线在工作温度下的寿命。具体的，首先，获取不同第一目标测试温度与激活能的对应关系，其中，第一目标测试温度包括至少3个。其次，根据第一目标测试温度与激活能的对应关系，计算工作温度对应的激活能，将工作温度对应的激活能作为目标激活能。然后，基于目标激活能计算待测金属互连线在工作温度下的寿命。
传统方法中，将高温(不同测试温度)下所获取的激活能直接作为工作温度(测试温度高于工作温度)下的激活能，并直接将测试温度下所获取的激活能直接作为工作温度下的激活能，再基于该高温下的激活能预测金属互连线在工作温度下的使用寿命。然而，由于在工作温度下金属互连线内部存在机械应力，且机械应力会影响激活能的大小，而在测试温度下金属互连线内部并不存在机械应力，因此，传统方法中直接将测试温度下所获取的激活能直接作为工作温度下的激活能，显然，所确定的工作温度下的激活能的准确性较低。进而，所预测出的金属互连线在工作温度下的使用寿命的准确性也较低。采用本申请中的电迁移寿命时间测试方法，得到多个不同的第一目标测试温度下的激活能，再进一步得到多个不同的第一目标测试温度与激活能之间的对应关系。最后，就可以根据多个不同的第一目标测试温度与激活能之间的对应关系，预测工作温度下电迁移效应的目标激活能。由于本申请中是基于多个不同的第一目标测试温度与激活能之间的对应关系，预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，进而计算待测金属互连线在工作温度下的寿命。并非直接将测试温度下所获取的激活能直接作为工作温度下的激活能，显然，能够准确地计算待测金属互连线在工作温度下的寿命。
在前述实施例中，描述了一种电迁移寿命时间测试方法，在得到多个不同的第一目标测试温度下的激活能之后，再进一步得到多个不同的第一目标测试温度与激活能之间的对应关系。最后，就可以根据多个不同的第一目标测试温度与激活能之间的对应关系，预测工作温度下电迁移效应的目标激活能。在本申请的一个可选实施例中，如图4所示，进一步描述步骤320，在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的第一中位失效时间，包括：
步骤322，在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的失效时间与失效累积率；失效累积率为多根预设金属互连线中失效的预设金属互连线的数目与多根预设金属互连线的总数目之比。
在对多根预设金属互连线的进行电迁移寿命时间测试时，首先是记录每组测试温度下，多根预设金属互连线的失效时间，其次，随着金属互连线的依次失效，将多根预设金属互连线中失效的预设金属互连线的数目与多根预设金属互连线的总数目之比作为多根预设金属互连线的失效累积率，获取每组多根预设金属互连线的失效累积率。
步骤324，判断失效累积率是否达到预设失效累积率阈值。
金属线的电阻值失效判据为初始电阻值增大20％。
失效累积率为多根预设金属互连线中失效的预设金属互连线的数目与多根预设金属互连线的总数目之比。失效累积率根据失效分数确定，失效分数的表达式为：f＝(n-0.3)/(N+0.4)。其中f是失效分数，n是失效的测试结构数，N是总样本量。
在获取多根预设金属互连线的失效时间与失效累积率之后，随着电迁移效应的累积，预设金属互连线阻值增大，预设金属互连线失效数目增加，失效累积率逐渐提升，设置失效累积率阈值作为试验终止的条件。例如，预设失效累积率阈值设为50％，在测试温度T1条件下，20根预设金属互连线为一组同时进行试验，超过十根以上的预设金属互连线失效，即失效累积率超过50％，终止试验。
步骤326，若是，将达到预设失效累积率阈值的失效累积率对应的失效时间，作为在不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间。
在获取不同测试温度以及对应预设金属互连线的失效累计率之后，需要计算不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间。具体地，在不同测试温度下，首先，根据每组包含预设金属互连线的数目和失效累计率，计算出预设金属互连线失效的数目，其次，基于该组预设金属互连线失效的数目，该组预设金属互连线失效的时间，获取不同测试温度下，多根预设金属互连线的第一中位失效时间。例如，得出在测试温度T1下多根预设金属互连线的第一中位失效时间τ1、测试温度T2下多根预设金属互连线的第一中位失效时间τ2、测试温度T3下多根预设金属互连线的第一中位失效时间τ3、测试温度T4下多根预设金属互连线的第一中位失效时间τ4、测试温度T5下多根预设金属互连线的第一中位失效时间τ5。
本实施例中，设置预设金属互连线的阻值失效判据获取预设金属互连线的失效数目。进一步地，针对不同测试温度下的预设金属互连线失效数目计算失效分数，获取不同测试温度下的失效累积率。最后，通过设置预设失效累积率阈值，计算不同测试温度下，预设金属互连线的第一中位失效时间。由于本申请中是通过失效分数计算预设金属互连线失效的数目，再将预设金属互连线失效的数目对应的失效时间作为中位失效时间。并非直接将全部预设金属互连线失效的时间取中值作为中位失效时间，显然，本申请有效降低了试验的时间，降低了元器件的使用成本，从而提升不同测试温度下，预设金属互连线第一中位失效时间的准确性。
在本申请的一个可选实施例中，如图5所示，进一步描述步骤340，针对每组不同测试温度，根据不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能，包括：
步骤342，从不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间中，确定与各组不同测试温度对应的第一中位失效时间。
在获取不同测试温度以及不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间之后，将测试温度分组，且测试温度与该温度下预设金属互连线的第一中位失效时间始终对应，每组中包含不少于三个测试温度以及第一中位失效时间。例如，假设测试温度T1、测试温度T2、测试温度T3为一组，确定该组对应的第一中位时间为τ1、τ2和τ3。
步骤344，根据各组不同测试温度、与各组不同测试温度对应的第一中位失效时间拟合第一曲线，并计算第一曲线的斜率。
确定每组的测试温度和第一中位失效时间之后，根据加速寿命时间方程两边取对数，得到测试温度和第一中位失效时间的第一曲线关系：
Figure BDA0003814827960000101
其中，τ为电迁移效应的寿命时间，s；Ea为激活能，eV；k为玻尔兹曼常数，8.617E-5eV/K；T为绝对温度，K。
具体地，在半对数坐标中，横轴表示测试温度倒数，纵轴表示中位失效时间，温度的倒数与失效时间为一元一次方程，对应的斜率为激活能和玻尔兹曼常数的比值。例如，假设三个测试温度点T1、T2和T3，第一中位失效时间τ1、τ2和τ3，拟合一元一次曲线，根据斜率Ea1/k得到测试温度T1、T2和T3的激活能为Ea1。
步骤346，计算各组不同测试温度的均值或中位值，将均值或中位值作为第一目标测试温度，并将第一曲线的斜率作为第一目标测试温度对应的激活能。
获取激活能之后，由于一个激活能是根据至少三个不同的测试温度得到的，因此，需要对不同的测试温度进一步处理。具体地，将不同测试温度取均值作为该组测试温度的第一目标温度，根据第一目标测试温度取代三个不同的测试温度，确定温度与激活能的一一对应关系。
本实施例中，计算第一目标测试温度对应的激活能，首先计算每组测试温度与中位失效时间的对应关系，计算其斜率作为每组测试温度范围的激活能。然后，计算每组测试温度的第一目标测试温度作为该组激活能对应的测试温度。本申请通过将测试温度分组，获取多个温度范围的激活能，而不是直接将一组的激活能作为工作温度下的激活能。显然扩大了激活能对应的测试温度范围，进而能够优化温度和激活能对应关系。
在本申请的一个可选实施例中，如图6所示，进一步描述步骤360，第一目标测试温度与激活能之间的对应关系包括第二曲线；根据各个组第一目标测试温度对应的激活能确定第一目标测试温度与激活能之间的对应关系，基于对应关系预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，包括：
步骤362，根据各组第一目标测试温度对应的激活能拟合第二曲线，计算第二曲线的公式。
获取各组第一目标测试温度、对应的激活能之后，需要拟合温度与激活能的对应关系。首先，以温度为横坐标，激活能为纵坐标，在普通坐标上观察二者的变化趋势，例如单调性、线性相关性等，构造第二曲线公式。其次，将不同组的第一目标测试温度、激活能代入第二曲线公式，计算相关系数，进而得出温度与激活能的关系式。例如，假设温度与激活能的第二曲线关系式为：Ea＝AT2+B，将两组第一目标测试温度，两组第一目标测试温度的激活能代入，即可获取相关系数A和相关系数B，进而得到第二曲线的公式。
步骤364，将工作温度输入至第二曲线的公式中，预测工作温度下电迁移效应的目标激活能。
其中，第二曲线中的第一目标测试温度是在测试温度下计算得出的，由于测试温度高于工作温度，因此需要将工作温度代入到第二曲线公式，计算工作温度下的激活能。坐标中具体体现为，将第二曲线延伸到工作温度，对应的激活能即为工作温度下电迁移效应的目标激活能。
本实施例中，首先通过不同测试温度与中位失效时间建立关系，获取测试温度与激活能的对应关系。接着根据测试温度计算第一目标测试温度，获取温度与激活能的第二曲线。最后将工作温度代入第二曲线得到目标激活能。本申请考虑到温度对激活能的影响，并没有直接将测试温度获取的激活能作为目标激活能，显然提升了多项式的拟合度，从而提高了工作温度下对金属互连线电迁移效应寿命时间的预测精度。
在本申请的一个可选实施例中，如图7所示，进一步描述根据目标激活能计算待测金属互连线在工作温度下的寿命，包括：
步骤366，在不同测试电流下，计算与不同测试电流对应的电流密度因子。
电流密度因子是一种度量，表示单位横截面的电流。以矢量的形式定义，其方向是电流的方向，大小是单位截面面积的电流。在加速寿命时间方程两边取对数，得到电流密度因子与中位失效时间的线性关系：
lnτ＝-n ln J+B 公式(1-2)
其中，n为电流密度影响因子，B为常数。
具体地，在对数坐标下，横轴表示电流密度的对数，纵轴表示中位失效时间的对数，电流密度与失效时间为一元一次方程，对应的斜率为电流密度因子。例如，假设三个电流密度J1、J2和J3，第一中位失效时间为τ′1、τ'2和τ'3，拟合一元一次曲线，计算斜率为测试电流密度J1、J2和J3的电流密度因子。
步骤367，根据不同测试电流中的任一目标测试电流、工作电流及电流密度因子，计算电流密度因子对应的加速因子；根据工作温度下电迁移效应的目标激活能、不同测试温度下的任一第二目标测试温度及工作温度，计算与工作温度对应的加速因子。
获取电流密度因子之后，需要根据工作条件下的电流密度Juse、测试电流密度Jtest、电流密度因子n，计算由电流密度变化引起的电流密度加速因子AFJ：
AFJ＝(Jtest/Juse)n 公式(1-3)
需要根据工作温度Tuse、第二目标测试温度Ttest、目标激活能Ea，计算由温度变化引起的加速因子AFT：
AFT＝exp((Ea/k)×(1/Tuse-1/Ttest))其中，第二目标测试温度Ttest为在金属线进行电迁移加速寿命实验
中，测试电流密度为Jtest的第一目标测试温度。
步骤368，根据电流密度因子对应的加速因子、工作温度对应的加速因子及待测金属互连线在目标测试电流、第二目标测试温度下的第三中位失效时间，计算待测金属互连线在工作温度下的寿命。
具体地，根据金属互连线的实际寿命表达式：
实际寿命＝AF×τ 公式(1-4)
其中，AF＝AFT×AFJ为总的加速因子，第三中位失效时间τ表示在第二目标测试温度Ttest、测试电流密度Jtest的条件下，预设金属互连线电迁移的中位失效时间。
本实施例中，基于工作温度下的目标激活能计算温度引起的加速因子，同时根据电流密度因子计算电流密度引起的加速因子，获取总加速因子；进一步地，在测试温度和测试电流密度的条件下，将试验采取的中位失效时间与加速因子结合，计算工作温度下的待测金属互连线电迁移效应的实际寿命。
在本申请的一个可选实施例中，如图8所示，进一步描述步骤366，在不同测试电流下，计算与不同测试电流对应的电流密度因子，包括：
步骤366a，在不同测试电流下，获取多根预设金属互连线的第二中位失效时间。
具体地，在多组不同测试电流密度下，获取多根预设金属互连线的失效时间与失效累积率；失效累积率为多根预设金属互连线中失效的预设金属互连线的数目与多根预设金属互连线的总数目之比。其中，测试电流密度包含至少三个。判断失效累积率是否达到预设失效累积率阈值，若是，将达到预设失效累积率阈值的失效累积率对应的失效时间，作为在不同测试电流密度下多根预设金属互连线的第二中位失效时间。
步骤366b，根据不同测试电流下的第二中位失效时间，计算与不同测试电流对应的电流密度因子。
获取不同测试电流密度、不同测试电流密度对应的第二中位失效时间之后，需要计算电流密度因子。基于加速寿命时间方程，在对数坐标中，横轴表示不同测试电流密度的对数，纵轴表示不同测试电流密度的第二中位失效时间的对数，拟合一元一次曲线，计算相关系数，对应斜率即为不同测试电流密度下的电流密度因子。
本实施例中，首先计算不同测试电流密度下，失效累积率与失效时间的对应关系，得到不同测试电流密度下的第二中位失效时间。然后，计算不同测试电流密度与不同测试电流密度的第二中位失效时间的对应关系，计算其斜率作为不同测试电流密度的电流密度影响因子。由于本申请以多个电流密度，多个电流密度的失效时间为依据，获取多个电流密度对应的电流密度影响因子，显然，细化了电流密度对电流密度因子的影响，进而提升了电流密度因子的计算精度。
在一个具体的实施例中，提供了一种电迁移寿命时间测试方法，包括：
第一步，在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的失效时间与失效累积率；失效累积率为多根预设金属互连线中失效的预设金属互连线的数目与多根预设金属互连线的总数目之比；
第二步，判断失效累积率是否达到预设失效累积率阈值；
第三步，若是，将达到预设失效累积率阈值的失效累积率对应的失效时间，作为在不同测试温度多根预设金属互连线的第一中位失效时间；
第四步，从不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间中，确定与各组不同测试温度对应的第一中位失效时间；
第五步，根据各组不同测试温度、与各组不同测试温度对应的第一中位失效时间拟合第一曲线，并计算第一曲线的斜率；
第六步，计算各组不同测试温度的均值或中位值，将均值或中位值作为第一目标测试温度，并将第一曲线的斜率作为第一目标测试温度对应的激活能；
第七步，根据各组第一目标测试温度对应的激活能拟合第二曲线，计算第二曲线的公式；
第八步，将工作温度输入至第二曲线的公式中，预测工作温度下电迁移效应的目标激活能。
第九步，在不同测试电流下，获取多根预设金属互连线的第二中位失效时间；
第十步，根据不同测试电流下的第二中位失效时间，计算与不同测试电流对应的电流密度因子；
第十一步，根据不同测试电流中的任一目标测试电流、工作电流及电流密度因子，计算电流密度因子对应的加速因子；根据工作温度下电迁移效应的目标激活能、不同测试温度下的任一第二目标测试温度及工作温度，计算与工作温度对应的加速因子；
第十二步，根据电流密度因子对应的加速因子、工作温度对应的加速因子及待测金属互连线在目标测试电流、第二目标测试温度下的第三中位失效时间，计算待测金属互连线在工作温度下的寿命。
可选的，在一个具体的实施例中，提供了一种电迁移寿命时间测试方法，包括：
步骤一，基于测试电流和预设金属互连线的截面面积获取电流密度，在电流密度为7MA/cm2的条件下，选取测试温度350℃、325℃、300℃、275℃、250℃进行试验。每组选取20个电迁移寿命时间测试组件进行测试。以每组测试组件中预设金属互连线的电阻值增大20％作为失效判据，记录每组试验的第一中位失效时间，分别为19.018h、32.693h、66.686h、122.62h、270.43h；
步骤二，将测试温度分为三组，第一组为350℃、325℃、300℃，对应第一目标温度为325℃；第二组为325℃、300℃、275℃，对应第一目标温度为300℃；第三组为300℃、275℃、250℃，对应第一目标温度为275℃；
步骤三，在半对数坐标中，描绘第一组测试温度及中位失效时间曲线，
Figure BDA0003814827960000141
计算曲线斜率为0.773，即电流密度为7MA/cm2、第一目标测试温度为325℃对应的激活能为0.773eV。以此类推，得出第一目标测试温度为300℃对应的激活能0.749eV，第一目标测试温度为275℃对应的激活能0.75eV；
步骤四，在普通坐标中，根据步骤3得出的三组第一目标温度以及对应的激活能，拟合最小二次多项式为激活能外推图像。将工作温度125℃带入二次多项式，拟合工作温度下的目标激活能为0.53eV；
步骤五，在测试温度为350℃的条件下、选取电流密度分别为3MA/cm2、5MA/cm2、7MA/cm2进行试验。每组选取20个电迁移寿命时间测试组件进行测试。以每组测试组件中预设金属互连线的电阻值增大20％作为失效判据，记录每组试验的中位失效时间，分别为63.776h、25.039h、19.018h；
步骤六，在半对数坐标中，描绘测试电流密度及中位失效时间曲线lnτ＝-nlnJ+B，计算斜率为1.422，即温度为350℃、电流密度为7MA/cm2的金属条对应的电流密度影响因子为1.422；
步骤七，根据测试电流密度为7MA/cm2、工作电流密度为5MA/cm2，步骤六得出的电流密度影响因子计算出电流密度引起的加速因子AFJ＝(Jtest/Juse)n；根据测试温度为300℃、工作温度为125℃、步骤四得出的激活能计算出温度引起的加速因子AFT＝exp((Ea/k)×(1/Tuse-1/Ttest))；根据电流密度引起的加速因子和温度变化引起的加速因子，获取总的加速因子AF＝AFJ×AFT；基于总的加速因子AF、在测试温度为350℃和电流密度为7MA/cm2获取的中位失效时间，计算金属互连线电迁移效应的实际寿命。
本申请实施例中，通过失效累积率阈值对应的失效时间，确定第一中位失效时间；基于第一中位失效时间与第一目标测试温度的对应关系，确定第一目标测试温度的激活能；根据不同第一目标测试温度与激活能的对应关系，获取温度与激活能的对应关系；将工作温度代入获取工作温度下的目标激活能，最终获取工作条件下的金属互连线电迁移使用寿命。通过上述测试方法，设置测试温度高于工作温度，且在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的第一中位失效时间。其次，针对每组不同测试温度，根据不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能。因此，得到了多个不同的第一目标测试温度下的激活能，即可以得到多个不同的第一目标测试温度与激活能之间的对应关系。最后，就可以根据多个不同的第一目标测试温度与激活能之间的对应关系，预测工作温度下电迁移效应的目标激活能。进而，根据目标激活能计算待测金属互连线在工作温度下的寿命。
应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的电迁移寿命时间测试方法的电迁移寿命时间测试装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个电迁移寿命时间测试装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于电迁移寿命时间测试方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图9所示，提供了一种电迁移寿命时间测试装置900，包括失效时间获取模块920、激活能计算模块940和寿命计算模块960，其中：
失效时间获取模块920，用于在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的第一中位失效时间；第一中位失效时间为基于电迁移寿命时间测试组件所采集到的测试电压、预设测试电流计算得到；电迁移寿命时间测试组件包括预设金属互连线、第一引线、第二引线；预设金属互连线的第一端与第一引线的第二端电连接，预设金属互连线的第二端与第二引线的第一端电连接；第一引线、第二引线的线宽大于预设金属互连线的线宽；预设金属互连线的第一端及第二端为电压测试端；第一引线的第一端、第二引线的第二端为电流测试端；在电流测试端施加预设测试电流，并在电压测试端采集测试电压；
激活能计算模块940，用于针对每组不同测试温度，根据不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能；第一目标测试温度为基于不同测试温度所计算出的；
寿命计算模块960，用于根据各组第一目标测试温度对应的激活能确定第一目标测试温度与激活能之间的对应关系，基于对应关系预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，根据目标激活能计算待测金属互连线在工作温度下的寿命；测试温度高于工作温度。
在一个实施例中，失效时间获取模块920，包括：
失效累积率获取单元，用于在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的失效时间与失效累积率；失效累积率为多根预设金属互连线中失效的预设金属互连线的数目与多根预设金属互连线的总数目之比；
失效累积率判断单元，用于判断失效累积率是否达到预设失效累积率阈值；
第一中位失效时间输出单元，用于若是，将达到预设失效累积率阈值的失效累积率对应的失效时间，作为在不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间。
在一个实施例中，激活能计算模块940，包括：
第一中位失效时间确定单元，用于从不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间中，确定与各组不同测试温度对应的第一中位失效时间；
激活能计算单元，用于根据各组不同测试温度、与各组不同测试温度对应的第一中位失效时间拟合第一曲线，并计算第一曲线的斜率；
曲线拟合单元，用于根据各组第一目标测试温度对应的激活能拟合第二曲线，计算第二曲线的公式；
曲线斜率计算单元，用于将工作温度输入至第二曲线的公式中，预测工作温度下电迁移效应的目标激活能；
激活能输出单元，用于计算各组不同测试温度的均值或中位值，将均值或中位值作为目标第一目标测试温度，并将第一曲线的斜率作为第一目标测试温度对应的激活能。
在一个实施例中，寿命计算模块960，包括：
第二中位失效时间获取单元，在不同测试电流下，获取多根预设金属互连线的第二中位失效时间；
电流密度因子计算单元，用于根据不同测试电流下的第二中位失效时间，计算与不同测试电流对应的电流密度因子；
电流密度因子输出单元，用于在不同测试电流下，计算与不同测试电流对应的电流密度因子；
加速因子计算单元，用于根据不同测试电流中的任一目标测试电流、工作电流及电流密度因子，计算电流密度因子对应的加速因子；根据工作温度下电迁移效应的目标激活能、不同测试温度下的任一第二目标测试温度及工作温度，计算与工作温度对应的加速因子；
寿命计算单元，用于根据电流密度因子对应的加速因子、工作温度对应的加速因子及待测金属互连线在目标测试电流、第二目标测试温度下的第三中位失效时间，计算待测金属互连线在工作温度下的寿命。
上述电迁移寿命时间测试装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图10所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储金属互连线失效数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电迁移寿命时间测试方法。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图10所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种任务分配方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图10中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的第一中位失效时间；第一中位失效时间为基于电迁移寿命时间测试组件所采集到的测试电压、预设测试电流计算得到；电迁移寿命时间测试组件包括预设金属互连线、第一引线、第二引线；预设金属互连线的第一端与第一引线的第二端电连接，预设金属互连线的第二端与第二引线的第一端电连接；第一引线、第二引线的线宽大于预设金属互连线的线宽；预设金属互连线的第一端及第二端为电压测试端；第一引线的第一端、第二引线的第二端为电流测试端；在电流测试端施加预设测试电流，并在电压测试端采集测试电压；
针对每组不同测试温度，根据不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能；第一目标测试温度为基于不同测试温度所计算出的；
根据各组第一目标测试温度对应的激活能确定第一目标测试温度与激活能之间的对应关系，基于对应关系预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，根据目标激活能计算待测金属互连线在工作温度下的寿命；测试温度高于工作温度。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的第一中位失效时间，包括：
在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的失效时间与失效累积率；失效累积率为多根预设金属互连线中失效的预设金属互连线的数目与多根预设金属互连线的总数目之比；
判断失效累积率是否达到预设失效累积率阈值；
若是，将达到预设失效累积率阈值的失效累积率对应的失效时间，作为在不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：针对每组不同测试温度，根据不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能，包括：
从不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间中，确定与各组不同测试温度对应的第一中位失效时间；
根据各组不同测试温度、与各组不同测试温度对应的第一中位失效时间拟合第一曲线，并计算第一曲线的斜率；
计算各组不同测试温度的均值或中位值，将均值或中位值作为第一目标测试温度，并将第一曲线的斜率作为第一目标测试温度对应的激活能。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：第一目标测试温度与激活能之间的对应关系包括第二曲线；根据各个组第一目标测试温度对应的激活能确定第一目标测试温度与激活能之间的对应关系，基于对应关系预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，包括：
根据各组第一目标测试温度对应的激活能拟合第二曲线，计算第二曲线的公式；
将工作温度输入至第二曲线的公式中，预测工作温度下电迁移效应的目标激活能。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据目标激活能计算待测金属互连线在工作温度下的寿命，包括：
在不同测试电流密度下，计算与不同测试电流密度对应的电流密度因子；
根据不同测试电流密度中的任一目标测试电流密度、工作电流密度及电流密度因子，计算电流密度因子对应的加速因子；根据工作温度下电迁移效应的目标激活能、不同测试温度下的任一第二目标测试温度及工作温度，计算与工作温度对应的加速因子；
根据电流密度因子对应的加速因子、工作温度对应的加速因子及待测金属互连线在目标测试电流密度、第二目标测试温度下的第三中位失效时间，计算待测金属互连线在工作温度下的寿命。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在不同测试电流密度下，计算与不同测试电流密度对应的电流密度因子，包括：
在不同测试电流密度下，获取多根预设金属互连线的第二中位失效时间；
根据不同测试电流密度下的第二中位失效时间，计算与不同测试电流密度对应的电流密度因子。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的第一中位失效时间；第一中位失效时间为基于电迁移寿命时间测试组件所采集到的测试电压、预设测试电流计算得到；电迁移寿命时间测试组件包括预设金属互连线、第一引线、第二引线；预设金属互连线的第一端与第一引线的第二端电连接，预设金属互连线的第二端与第二引线的第一端电连接；第一引线、第二引线的线宽大于预设金属互连线的线宽；预设金属互连线的第一端及第二端为电压测试端；第一引线的第一端、第二引线的第二端为电流测试端；在电流测试端施加预设测试电流，并在电压测试端采集测试电压；
针对每组不同测试温度，根据不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能；第一目标测试温度为基于不同测试温度所计算出的；
根据各组第一目标测试温度对应的激活能确定第一目标测试温度与激活能之间的对应关系，基于对应关系预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，根据目标激活能计算待测金属互连线在工作温度下的寿命；测试温度高于工作温度。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的第一中位失效时间，包括：
在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的失效时间与失效累积率；失效累积率为多根预设金属互连线中失效的预设金属互连线的数目与多根预设金属互连线的总数目之比；
判断失效累积率是否达到预设失效累积率阈值；
若是，将达到预设失效累积率阈值的失效累积率对应的失效时间，作为在不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：针对每组不同测试温度，根据不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能，包括：
从不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间中，确定与各组不同测试温度对应的第一中位失效时间；
根据各组不同测试温度、与各组不同测试温度对应的第一中位失效时间拟合第一曲线，并计算第一曲线的斜率；
计算各组不同测试温度的均值或中位值，将均值或中位值作为第一目标测试温度，并将第一曲线的斜率作为第一目标测试温度对应的激活能。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：第一目标测试温度与激活能之间的对应关系包括第二曲线；根据各个组第一目标测试温度对应的激活能确定第一目标测试温度与激活能之间的对应关系，基于对应关系预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，包括：
根据各组第一目标测试温度对应的激活能拟合第二曲线，计算第二曲线的公式；
将工作温度输入至第二曲线的公式中，预测工作温度下电迁移效应的目标激活能。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据目标激活能计算待测金属互连线在工作温度下的寿命，包括：
在不同测试电流下，计算与不同测试电流对应的电流密度因子；
根据不同测试电流中的任一目标测试电流、工作电流及电流密度因子，计算电流密度因子对应的加速因子；根据工作温度下电迁移效应的目标激活能、不同测试温度下的任一第二目标测试温度及工作温度，计算与工作温度对应的加速因子；
根据电流密度因子对应的加速因子、工作温度对应的加速因子及待测金属互连线在目标测试电流、第二目标测试温度下的第三中位失效时间，计算待测金属互连线在工作温度下的寿命。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在不同测试电流下，计算与不同测试电流对应的电流密度因子，包括：
在不同测试电流下，获取多根预设金属互连线的第二中位失效时间；
根据不同测试电流下的第二中位失效时间，计算与不同测试电流对应的电流密度因子。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的第一中位失效时间；第一中位失效时间为基于电迁移寿命时间测试组件所采集到的测试电压、预设测试电流计算得到；电迁移寿命时间测试组件包括预设金属互连线、第一引线、第二引线；预设金属互连线的第一端与第一引线的第二端电连接，预设金属互连线的第二端与第二引线的第一端电连接；第一引线、第二引线的线宽大于预设金属互连线的线宽；预设金属互连线的第一端及第二端为电压测试端；第一引线的第一端、第二引线的第二端为电流测试端；在电流测试端施加预设测试电流，并在电压测试端采集测试电压；
针对每组不同测试温度，根据不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能；第一目标测试温度为基于不同测试温度所计算出的；
根据各组第一目标测试温度对应的激活能确定第一目标测试温度与激活能之间的对应关系，基于对应关系预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，根据目标激活能计算待测金属互连线在工作温度下的寿命；测试温度高于工作温度。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的第一中位失效时间，包括：
在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的失效时间与失效累积率；失效累积率为多根预设金属互连线中失效的预设金属互连线的数目与多根预设金属互连线的总数目之比；
判断失效累积率是否达到预设失效累积率阈值；
若是，将达到预设失效累积率阈值的失效累积率对应的失效时间，作为在不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：针对每组不同测试温度，根据不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能，包括：
从不同测试温度下多根预设金属互连线的第一中位失效时间中，确定与各组不同测试温度对应的第一中位失效时间；
根据各组不同测试温度、与各组不同测试温度对应的第一中位失效时间拟合第一曲线，并计算第一曲线的斜率；
计算各组不同测试温度的均值或中位值，将均值或中位值作为第一目标测试温度，并将第一曲线的斜率作为第一目标测试温度对应的激活能。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：第一目标测试温度与激活能之间的对应关系包括第二曲线；根据各个组第一目标测试温度对应的激活能确定第一目标测试温度与激活能之间的对应关系，基于对应关系预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，包括：
根据各组第一目标测试温度对应的激活能拟合第二曲线，计算第二曲线的公式；
将工作温度输入至第二曲线的公式中，预测工作温度下电迁移效应的目标激活能。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据目标激活能计算待测金属互连线在工作温度下的寿命，包括：
在不同测试电流下，计算与不同测试电流对应的电流密度因子；
根据不同测试电流中的任一目标测试电流、工作电流及电流密度因子，计算电流密度因子对应的加速因子；根据工作温度下电迁移效应的目标激活能、不同测试温度下的任一第二目标测试温度及工作温度，计算与工作温度对应的加速因子；
根据电流密度因子对应的加速因子、工作温度对应的加速因子及待测金属互连线在目标测试电流、第二目标测试温度下的第三中位失效时间，计算待测金属互连线在工作温度下的寿命。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在不同测试电流下，计算与不同测试电流对应的电流密度因子，包括：
在不同测试电流下，获取多根预设金属互连线的第二中位失效时间；
根据不同测试电流下的第二中位失效时间，计算与不同测试电流对应的电流密度因子。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(FerroelectricRandom Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(StaticRandom Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种电迁移寿命时间测试组件，其特征在于，所述测试组件包括预设金属互连线、第一引线、第二引线；所述预设金属互连线的第一端与第一引线的第二端电连接，所述预设金属互连线的第二端与第二引线的第一端电连接；所述第一引线、第二引线的线宽大于所述预设金属互连线的线宽；
所述预设金属互连线的第一端及第二端为电压测试端；
所述第一引线的第一端、所述第二引线的第二端为电流测试端；
在所述电流测试端施加预设测试电流，并在所述电压测试端采集测试电压；所述测试电压及所述预设测试电流用于计算所述预设金属互连线的第一中位失效时间。
2.根据权利要求1所述的测试组件，其特征在于，所述第一引线、第二引线的线宽为所述预设金属互连线的线宽的至少4倍。
3.一种电迁移寿命时间测试方法，其特征在于，所述方法包括：
在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的第一中位失效时间；所述第一中位失效时间为基于电迁移寿命时间测试组件所采集到的所述测试电压、所述预设测试电流计算得到；所述电迁移寿命时间测试组件包括预设金属互连线、第一引线、第二引线；所述预设金属互连线的第一端与第一引线的第二端电连接，所述预设金属互连线的第二端与第二引线的第一端电连接；所述第一引线、第二引线的线宽大于所述预设金属互连线的线宽；所述预设金属互连线的第一端及第二端为电压测试端；所述第一引线的第一端、所述第二引线的第二端为电流测试端；在所述电流测试端施加预设测试电流，并在所述电压测试端采集测试电压；
针对每组不同测试温度，根据所述不同测试温度下所述多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能；所述第一目标测试温度为基于所述不同测试温度所计算出的；
根据各组第一目标测试温度对应的激活能确定所述第一目标测试温度与所述激活能之间的对应关系，基于所述对应关系预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，根据所述目标激活能计算待测金属互连线在工作温度下的寿命；所述测试温度高于所述工作温度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的第一中位失效时间，包括：
在多组不同测试温度下，获取所述多根预设金属互连线的失效时间与失效累积率；所述失效累积率为所述多根预设金属互连线中失效的预设金属互连线的数目与所述多根预设金属互连线的总数目之比；
判断所述失效累积率是否达到预设失效累积率阈值；
若是，将达到所述预设失效累积率阈值的失效累积率对应的失效时间，作为在所述不同测试温度下所述多根预设金属互连线的第一中位失效时间。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述针对每组不同测试温度，根据所述不同测试温度下所述多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能，包括：
从所述不同测试温度下所述多根预设金属互连线的第一中位失效时间中，确定与各组不同测试温度对应的第一中位失效时间；
根据各组不同测试温度、与所述各组不同测试温度对应的第一中位失效时间拟合第一曲线，并计算所述第一曲线的斜率；
计算各组不同测试温度的均值或中位值，将所述均值或中位值作为第一目标测试温度，并将所述第一曲线的斜率作为所述第一目标测试温度对应的激活能。
6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述第一目标测试温度与所述激活能之间的对应关系包括第二曲线；所述根据各个组第一目标测试温度对应的激活能确定所述第一目标测试温度与所述激活能之间的对应关系，基于所述对应关系预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，包括：
根据各组第一目标测试温度对应的激活能拟合所述第二曲线，计算所述第二曲线的公式；
将工作温度输入至所述第二曲线的公式中，预测工作温度下电迁移效应的目标激活能。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标激活能计算待测金属互连线在工作温度下的寿命，包括：
在不同测试电流下，计算与所述不同测试电流对应的电流密度因子；
根据所述不同测试电流中的任一目标测试电流、工作电流及所述电流密度因子，计算所述电流密度因子对应的加速因子；根据工作温度下电迁移效应的目标激活能、所述不同测试温度下的任一第二目标测试温度及所述工作温度，计算与所述工作温度对应的加速因子；
根据所述电流密度因子对应的加速因子、所述工作温度对应的加速因子及所述待测金属互连线在所述目标测试电流、所述第二目标测试温度下的第三中位失效时间，计算所述待测金属互连线在工作温度下的寿命。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在不同测试电流下，计算与所述不同测试电流对应的电流密度因子，包括：
在不同测试电流下，获取多根预设金属互连线的第二中位失效时间；
根据所述不同测试电流下的第二中位失效时间，计算与所述不同测试电流密度对应的电流密度因子。
9.一种电迁移寿命时间测试装置，其特征在于，所述装置包括：
失效时间获取模块，用于在多组不同测试温度下，获取多根预设金属互连线的第一中位失效时间；所述第一中位失效时间为基于电迁移寿命时间测试组件所采集到的所述测试电压、所述预设测试电流计算得到；所述电迁移寿命时间测试组件包括预设金属互连线、第一引线、第二引线；所述预设金属互连线的第一端与第一引线的第二端电连接，所述预设金属互连线的第二端与第二引线的第一端电连接；所述第一引线、第二引线的线宽大于所述预设金属互连线的线宽；所述预设金属互连线的第一端及第二端为电压测试端；所述第一引线的第一端、所述第二引线的第二端为电流测试端；在所述电流测试端施加预设测试电流，并在所述电压测试端采集测试电压；
激活能计算模块，用于针对每组不同测试温度，根据所述不同测试温度下所述多根预设金属互连线的第一中位失效时间，计算各组第一目标测试温度对应的激活能；所述第一目标测试温度为基于所述不同测试温度所计算出的；
寿命计算模块，用于根据各组第一目标测试温度对应的激活能确定所述第一目标测试温度与所述激活能之间的对应关系，基于所述对应关系预测工作温度下电迁移效应的目标激活能，根据所述目标激活能计算待测金属互连线在工作温度下的寿命；所述测试温度高于所述工作温度。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求3至8中任一项所述的方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求3至8中任一项所述的方法的步骤。
12.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求3至8中任一项所述的方法的步骤。
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