为保证可靠性，对相应老化型号的需求越来越大。
多年来，电子产品的可靠性一直是汽车行业和工业自动化领域的重要质量标准。该领域的电子产品必须在部分恶劣的环境条件下实现10年以上的产品寿命。但是电子产品的可靠性在其他领域也变得越来越重要。例如，终端客户现在保存消费品的时间更长，因此在这一领域也预计会有一定的寿命——尽管不像汽车和工业部门那么严格。为了实现这种可靠性，必须确保系统即使在特定的运行周期后仍能继续满足所需的性能。如果电子电路和系统的运行时间较长，就必须减少更换频率，这反过来又支持了更大的可持续性的总体趋势。
到目前为止，电子系统的可靠性已经作为产品或原型资格的一部分进行了调查和验证。AEC-Q100标准定义了汽车应用的测试序列，对集成电路(ic)尤为重要。例如，在测试中，为了观察在合理的时间内由于退化而引起的变化，会使用应力和温度形式的过度负载。人们越来越怀疑，在不改变造成破坏的机制的情况下，如何才能协调测试和应用条件，以及可能出现什么样的过度负载。后者在温度方面特别有趣，因为对于高达175°C的应用，为了测试目的而进一步提高温度往往会导致损坏，例如对所使用的材料。这反过来又常常使得将测试结果转移到应用条件上是不可行的。
可靠性检查实际上更容易，更有效，材料投入更少。这些步骤永远不会取代产品的最终测试和检查，但它们将有效地识别问题区域，并帮助在过渡到生产之前纠正它们。这样做的先决条件是适当流程的可用性以及它们所需的模型。
老化模拟就是这样一种方法，目前已在集成电路设计中建立起来。特别是，它支持长寿命电路的开发人员实现其可靠性目标。通过热载流子注入(HCI)和偏置温度不稳定性(BTI)等效应，模拟了晶体管老化对电路行为的影响。
一般来说，集成电路中的晶体管在工作过程中分别加载电流、电压和温度。因此，HCI和BTI等效应也会产生个体影响。这种载荷的程度可以通过模拟典型场景，即所谓的任务剖面来确定。老化模型将单个负载转换为单个改变的晶体管行为，并将此信息返回给模拟器。这就产生了一个可以通过模拟进一步研究的几乎老化的电路。任务剖面的定义和老化模型的提供都是极其复杂的任务，本文重点研究了后者。
图1:代工厂、IC设计师和EDA供应商之间的老化模型。
在晶圆代工厂、EDA供应商和IC设计师之间的互动中，老化模型占据了中间的位置。IC设计人员了解应用程序以及电路的概念和特性对可靠性的要求。在此基础上，他们可以就有效性范围、影响变量和老化模型的准确性提出主张。EDA工具供应商有时会提供内置在模拟器中的老化模型，这些模型只需要针对目标技术进行配置。此外，还提供了连接自定义老化模型的接口。对于EDA工具供应商来说，模型的准确性和复杂性实际上是无关紧要的。晶圆代工厂，作为这项技术的拥有者，特别了解它的可靠性。它们通常提供老化模型，并且至少初始的老化模型在来自不同技术节点的越来越多的pdk中可用，这突出了它们日益增长的重要性。
各种各样的因素使老化模拟成为一个极其复杂的主题，从模型的描述、参数化、实现和维护的大量工作，每种技术的大量晶体管，以及IC设计人员的不同要求。我们收到的反馈是，设计师的要求因设计项目的不同而不同。例如，需要记录各种影响变量(如Vds, Vgs, T，几何，…)和晶体管参数(如IDLIN, IDSAT, VTH, GMA, IOFF)。在老化模型中处理所有这些方面需要在描述和复杂的模型方法方面付出非常高的努力，因此需要相当多的资源部署。然而，简化和标准化将使老化建模易于管理。
由CMC标准化的OMI模拟器接口已经标准化了老化模型到模拟器的连接。对于模型本身，物理方法可以为以前使用的紧凑模型添加退化机制，并创建相应的新标准。在经验模型领域，更统一的方法也是有希望的。无论哪种方法会占上风，在老化建模中仍有许多步骤需要采取。但研发部门已经在加紧研究解决方案。在这一点上，用户也有机会直接结合他们的需求，以便在未来电路和未来系统的设计中尽快获得最佳支持。
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