近日，第33届IEEE集成电路物理与失效分析国际研讨会（IPFA 2026）在新加坡召开。作为半导体失效分析与可靠性评估领域的旗舰会议，IPFA汇聚了来自全球高校、科研机构及产业界的专家学者，共同探讨半导体器件失效分析、可靠性评估与先进表征技术的最新进展。原位先进器件中心共有8篇论文在本届会议发表，其中3篇进行了现场口头报告，5篇进行了海报展示，1篇论文获最佳海报奖。
1.面向辐射环境的LDMOS击穿电压优化：针对LDMOS器件在辐射环境下击穿电压退化，以及常规工艺优化结果难以直接适用于辐照后器件的问题，本工作结合辐照实验与TCAD仿真，研究了总电离剂量效应对LDMOS击穿特性及关键结构参数优化规律的影响。结果表明，辐射诱导氧化层电荷会改变栅极/场板长度比、场氧厚度和接触场板等参数对应的最优设计条件。基于辐射条件重新进行参数协同优化后，在1.25 MRad条件下，器件击穿电压较基于未辐照器件得到的优化方案提高72%，同时比导通电阻降低3.4%。该研究说明，在辐射环境下进行LDMOS器件设计时，需要将辐照引起的电荷和电场变化纳入工艺参数优化过程。2024级硕士研究生张志豪为论文第一作者，并在会议现场进行了口头报告。
2.介质击穿诱导外延缺陷对器件及电路性能的影响：针对FinFET器件中介质击穿诱导外延（DBIE）缺陷与器件电学退化及电路性能变化之间缺少定量联系的问题，本工作结合TEM表征、三维TCAD仿真和SPICE电路建模，对不同尺寸和位置的DBIE缺陷进行了分析。结果表明，DBIE缺陷会在FinFET栅介质区域形成局部电场集中，并随着缺陷尺寸增大显著增加栅极泄漏电流，同时影响器件的导通电流等电学特性。进一步的电路级分析表明，DBIE引起的泄漏会明显增加电路静态功耗，在研究条件下最高可增加约50倍。该工作将TEM观察到的DBIE微观形貌与器件电学变化及电路功耗联系起来，为分析介质击穿缺陷对先进CMOS电路可靠性的影响提供了参考。2025级博士研究生沈晨和2024级博士研究生黄泽鹏为论文共同第一作者，沈晨在会议现场进行了口头报告。
3.基于深度学习的GAA器件圆角参数自动提取：针对GAA器件TEM图像中纳米片圆角参数主要依赖人工测量、效率和一致性有限的问题，本工作提出了一种结合深度学习语义分割、边缘检测和圆弧拟合的自动分析方法。该方法首先利用UperNet-DeiT模型识别TEM图像中的Si、SiGe及背景区域，再对Si纳米片边缘进行提取和圆弧拟合，从而获得圆心位置、曲率和曲率半径等参数。实验结果表明，模型语义分割的平均交并比达到97.94%，圆角参数拟合的平均绝对误差相对于圆角半径为3.2%–16.1%。该方法减少了人工测量带来的主观误差，可用于GAA器件结构参数提取以及后续的器件仿真和可靠性分析。2024级硕士研究生孔孟越为论文第一作者，并在会议现场进行了口头报告。
4. GAA纳米片圆角几何对热载流子退化的影响：针对传统TCAD仿真通常采用统一圆角结构，难以准确描述实际GAA纳米片晶体管热载流子退化的问题，本工作基于真实器件TEM图像提取不同纳米片圆角参数，并建立具有非均匀圆角结构的GAA器件模型。研究表明，在理想统一圆角模型中，圆角半径减小会增强局部电场集中并加剧热载流子退化；而在具有真实非规则圆角的器件中，缺陷集中区域与主要载流子输运区域之间存在空间差异，使其整体退化程度低于统一圆角模型的预测结果。该研究表明，实际纳米片圆角形貌会直接影响GAA器件热载流子退化的预测结果，在可靠性仿真中需要考虑真实结构参数。2024级硕士研究生赵正韬为论文第一作者，该工作以海报形式在会议现场进行了展示。
5.回流焊与湿度环境对DDR4 DRAM保持可靠性的影响：针对DRAM芯片在封装制造及复杂环境下的数据保持可靠性问题，本工作系统研究了回流焊、高湿以及不同酸碱度湿度环境对DDR4 DRAM芯片保持特性的影响。基于FPGA芯片级测试平台开展的保持特性测试表明，多次回流焊产生的高温热应力会显著降低DRAM存储单元的保持能力，使保持时间缩短的存储单元比例增加超过40%；高湿环境会进一步加剧保持特性退化，且碱性湿度环境下的退化程度明显高于酸性环境。研究进一步分析了氢扩散和界面缺陷演化与DRAM保持特性退化之间的关系，为理解封装工艺和环境应力对DRAM可靠性的影响，以及优化存储芯片封装工艺、提升环境可靠性提供了参考。中心副教授周龙达为该论文共同第一作者和共同通讯作者，该工作以海报形式在会议现场进行了展示。
6.原位FIB微结构转移研究铜重布线层界面失效：针对先进封装中铜重布线层（Cu RDL）局部界面的电迁移演化过程难以直接观察的问题，本工作提出了一种结合聚焦离子束（FIB）微结构转移和电流应力测试的方法。通过FIB将目标Cu RDL微结构转移到叉指电极上，在暴露界面条件下进行持续电流加载，并结合电阻监测、SEM及EDX表征分析其结构变化。实验发现，在1.0×105 A/cm2电流密度下，Cu RDL界面会由初始平整状态逐渐发生整体粗化，并最终出现明显的结构失效，这与传统电迁移测试中常见的局部空洞行为存在差异。该方法可以直接观察特定微尺度互连结构在电流应力下的界面变化，也可用于分析FIB处理条件下的局部可靠性问题。2024级博士研究生徐鹏为论文第一作者，该工作以海报形式在会议现场进行了展示。
7.对数对称石墨烯传感器实现拉伸与弯曲信号解耦：针对柔性压阻传感器在复杂形变下容易同时响应拉伸和弯曲，导致不同形变信号相互干扰的问题，本工作设计了一种基于层数可控石墨烯Langmuir–Blodgett（LB）薄膜的双通道传感器。通过调节石墨烯LB薄膜层数，并将电阻信号转换到对数域，使传感器在凸弯和凹弯条件下获得较为对称的压阻响应。在此基础上，将两个石墨烯传感通道对称布置于PDMS间隔层两侧，通过共模和差模运算分别提取拉伸和弯曲信号。实验结果表明，共模信号可以降低弯曲对拉伸测量的影响，差模信号则可以抑制拉伸分量、提取弯曲信息，实现两种形变的区分。2024级本科生孙乐平和科研助理沈俊浩为论文共同第一作者，该工作以海报形式在会议现场进行了展示。
8.选择性再润湿提高液态金属互连稳定性：针对液态金属表面张力高、难以直接在柔性基底上形成稳定图案，以及加入固体填料改善图案化性能后容易产生裂纹和电阻波动的问题，本工作研究了氧化镓微棒含量对液态金属复合材料图案化性能和电学稳定性的影响，并提出选择性再润湿方法。通过在已经图案化的液态金属复合材料表面加入纯液态金属，使其与复合材料内部的金属相重新融合，形成更加连续的液态金属表层。再润湿后的互连线在400%拉伸应变下仍能保持连续，在50%应变下经过1000次循环拉伸后也保持稳定的电学响应。该方法在保留液态金属复合材料图案化能力的同时，减少了固体填料引起的裂纹和电阻波动。2024级本科生孙乐平为论文第一作者，该工作以海报形式在会议现场进行了展示，并获IPFA 2026最佳海报奖。
此次8篇论文涵盖先进半导体器件可靠性、失效分析、先进表征与柔性电子等方向。会议期间，团队成员通过口头报告和海报展示介绍了相关研究工作，并与来自高校、科研机构及产业界的参会代表进行了交流。其中，选择性再润湿液态金属互连工作获IPFA 2026最佳海报奖。
本次会议发表论文列表
1. Z. Zhang, J. Huang, H. Xia, C. Yan, L. Zhou and X. Wu, “Radiation-Aware Process Co-Optimization for Breakdown Voltage Enhancement in Bulk LDMOS Devices,” in IEEE International Symposium on the Physical and Failure Analysis of Integrated Circuits (IPFA), Singapore, 2026.
2. C. Shen, Z. Huang, L. Li, Z. Dong and X. Wu, “Comprehensive Study of Dielectric Breakdown Induced Epitaxy Nanostructure Evolution and its Impact on Circuits,” in IEEE International Symposium on the Physical and Failure Analysis of Integrated Circuits (IPFA), Singapore, 2026.
3. M. Kong, Z. Zhao, Y. Wang, X. Li and X. Wu, “A Precise Extraction Method of Corner Rounding Parameters for GAA Device TEM Images Based on Deep Learning Semantic Segmentation,” in IEEE International Symposium on the Physical and Failure Analysis of Integrated Circuits (IPFA), Singapore, 2026.
4. Z. Zhao, M. Kong, L. Li, L. Zhou, X. Li and X. Wu, “Impact of Corner Geometry on Hot Carrier Degradation in Nanosheet Gate-All-Around FETs,” in IEEE International Symposium on the Physical and Failure Analysis of Integrated Circuits (IPFA), Singapore, 2026.
5. Z. Meng, L. Zhou, F. Liu, X. Wu, H. Zheng and Z. Ji, “Impact of Reflow and Humidity Conditions on Retention Reliability of DDR4 DRAM Chips,” in IEEE International Symposium on the Physical and Failure Analysis of Integrated Circuits (IPFA), Singapore, 2026.
6. P. Xu, L. Li, J. Shen, C. Shen, J. Xia, Z. Li, Z. Dong and X. Wu, “Improved In Situ Focused Ion Beam Technology to Study Copper Redistribution Layers under Electrical Stressing,” in IEEE International Symposium on the Physical and Failure Analysis of Integrated Circuits (IPFA), Singapore, 2026.
7. J. Shen, L. Sun, S. Wang, X. Liang, Z. Gan, J. Cui, X. Ran, X. Li, C. Cai, H. Bi and X. Wu, “Logarithmically Symmetric Graphene Sensors for Robust Strain Decoupling,” in IEEE International Symposium on the Physical and Failure Analysis of Integrated Circuits (IPFA), Singapore, 2026.
8. L. Sun, X. Liang, S. Wang, J. Cui, Z. Gan, X. Ran, J. Shen, X. Li, C. Cai, H. Bi and X. Wu, “Reliable Liquid Metal Interconnects via Selective Pattern Rewetting,” in IEEE International Symposium on the Physical and Failure Analysis of Integrated Circuits (IPFA), Singapore, 2026.