2018年6月14-16日在北京清華舉辦的MOS-AK 北京器件模型國際會議收到了幾篇器件模型可靠性的報告，總體來說，器件模型可靠性雖然屬于模型中的小眾方向，但是對于特別環境下的電路設計 ，做到Design for Reliablity非常重要，這增加了設計，產品本身的附加價值，同時也讓擁有可靠性模型的設計團隊，處于細分市場的領先地位，不容易被模仿。下面簡單介紹來自于Cogenda, Synopsys, Cadence, SIMIT 的報告前瞻。

1. 3D Simulations of Single-Event Effects in Power MOSFETs : Burn-out, Latch-up and Hardening by Design

功率MOSFET， LDMOS，VDMOS頻繁用于太空的載星電子系統，而他們容易可能遭到單粒子燒毀（SEB）和單粒子鎖定(SEL) 效應導致失效。

先前的研究都是基于二維模擬進行，導致模擬準確性有限制，由于單粒子效應在非常密集的電子-空穴對的薄軌道上非常局部化，在縱向和所有橫向方向上都分散，因此限制在2D中的模擬嚴重低估了這個現象。報告主要通過3D TCAD來模擬VDMOS的SEB和LDMOS 的SEL現象，獲得進一步驗證。

這篇報告對于做這個方向的電路設計的工作者，非常好的指導，必須在前期的設計中考慮當前使用模型本身的局限性，通過TCAD仿真和模型的再開發，延伸，讓電路中使用的模型更貼切實際。

2. A Novel Method of Total Ionizing Dose Compact Modeling in PD SOI MOSFETs

SOI 是非常熱門的一個方向，應用很廣泛，隨著半導體工藝的進步，小尺寸SOI MOSFET開始應用到航空航天領域，使得器件在使用中面臨了深空輻射環境的挑戰。本篇報告對部分耗盡型PD-SOI MOSFET，提出了一種新的總電離劑量TID建模方法，開發了一個用于TID模型提取的專用軟件TID FIT。為了驗證新模型，進行了射線輻照實驗，并且在測量和模擬結果之間取得很好的一致性。這篇報告給設計人員提供了很好的工具，讓電路設計獲得更準確的仿真結果，提高電路性能。

3. Challenges and Solutions in Modeling and Simulation of Device Self-heating, Reliability Aging and Statistical Variability Effects

FinFET和FDSOI是先進的工藝技術節點采用的新的器件創新來繼續保持摩爾定律。在這些器件結構中，器件自熱效應（SHE）和應力引起的器件可靠性老化效應變得更加突出，并且必須考慮到設計關斷的影響。此外，用于高壓、高功率汽車應用的BCD工藝還需要器件老化和自熱感知的設計和驗證，因為ISO26262對汽車相關產品提出的越來越嚴格的可靠性和安全性要求，所以需要一種有效的基于仿真的失效模式影響分析（FMEA）和失效模式效應和診斷分析（FMEDA）來確定產品的安全水平，并通過系統的方法，把器件老化，自熱和統計變異性的影響考慮進去，而傳統的緊湊型模型已不再足夠，SPICE級電路仿真產品也需要定義和擴展，用以確保越來越復雜的設計和驗證要求。

4. A Complete Reliability Solution: Reliability Modeling, Applications, and Integration in Analog Design Environment

報告介紹完整的工業級可靠性解決方案，包括可靠性建模（AGEMOS和AGEMOS2）、可靠性蒙特卡洛分析方法和可靠性模擬設計環境（ADE）集成。AGEMOS是在擁有眾多用戶和各種各樣的反饋下，內容非常豐富。先進的節點有新的可靠性效應，如HCI飽和效應，AGEMOS2是為了解決在FinFET HCI和BTI老化中發現的各種問題, 而且AGEMOS2具有準確的NBTI恢復效應模型 。 隨著器件幾何尺寸的縮小，必須考慮器件本身的變化，開發出能夠考慮器件加工變化和可靠性老化變化的蒙特卡洛方法，并考慮加工與可靠性老化變化的相關性。可靠性蒙特卡洛可以用來驗證設計的魯棒性和良率。可靠性模型和特征集成到Cadence模擬設計環境（ADE）中，為設計者提供了執行各種可靠性仿真和分析的簡單方法。目前，所有這些功能都得到了仿真器的支持，為設計者提供更準確的接近產品實際結果的仿真。

隨著電子產品應用的廣泛，在不同領域，比如汽車、醫療、工業、航天天空及國防應用等產品都會遇到生命週期可靠性的問題，因此，在這個層面，基于半導體廠工藝的模型開發是重中之重，同時如何和EDA廠商合作，獲得接近產品實際特性的仿真結果也有很多協同工作要做。有一點可以確認，模型從業人員通過模型二次開發的核心價值來獲得獨特的設計這個角度去看，相信將來會有很多基于模型擴展基礎上的小而美的設計公司創立，因為歐洲已經有很多創新公司值得我們借鑒。

本次MOS-AK北京活動的具體日程安排，可以點擊“閱讀原文”獲得。目前安排20篇演講報告，其中防輻射，高可靠性模型這塊的報告有4篇， III-V族高頻微波有7篇， 先進節點有3篇，器件基礎原理有2 篇，電路產品應用有2篇，模型，測試平臺相關的2篇。

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