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龙图腾网获悉宁波财经学院申请的专利半导体器件残余应力与腐蚀损伤的跨尺度耦合方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120278034B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510596697.1，技术领域涉及：G06F30/27；该发明授权半导体器件残余应力与腐蚀损伤的跨尺度耦合方法是由黄学颖;张育斌;胡雪芳;叶丽莎;苏宁;方菲设计研发完成，并于2025-05-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本半导体器件残余应力与腐蚀损伤的跨尺度耦合方法在说明书摘要公布了：本申请公开了一种半导体器件残余应力与腐蚀损伤的跨尺度耦合方法，包括如下步骤：对半导体器件进行多尺度实验，得到包括残余应力、腐蚀速率和裂纹扩展速率的数据库；对获得的数据库进行定量分析，构建包括残余应力与腐蚀速率关系和残余应力与裂纹扩展速率关系的损伤演化方程；基于半导体制作相关理论知识获得微观腐蚀损伤变量并引入损伤演化方程，进而构建用于仿真的跨尺度关联模型；基于获得的数据库对跨尺度关联模型进行验证。本申请的有益效果：通过建立残余应力与腐蚀速率及裂纹扩展速率之间的跨尺度失效演化过程，系统揭示应力腐蚀损伤演化机制，对于提高半导体器件的使用可靠性和稳定性具有重要的理论和实际意义。

本发明授权半导体器件残余应力与腐蚀损伤的跨尺度耦合方法在权利要求书中公布了：1.半导体器件残余应力与腐蚀损伤的跨尺度耦合方法，其特征在于，包括如下步骤： S100：对半导体器件进行多尺度实验，得到包括残余应力、腐蚀速率和裂纹扩展速率的数据库； S200：对获得的数据库进行定量分析，构建包括残余应力与腐蚀速率关系和残余应力与裂纹扩展速率关系的损伤演化方程； S300：基于半导体制作相关理论知识获得微观腐蚀损伤变量并引入损伤演化方程，进而构建用于仿真的跨尺度关联模型； S400：基于步骤S100获得的数据库对跨尺度关联模型进行验证； 对于残余应力与腐蚀速率关系的构建包括如下过程： 基于腐蚀电化学和力学原理，确定腐蚀速率v与应力作用下应变能释放率G的相关性； 通过能量守恒定律建立残余应力与腐蚀速率v之间的关系方程； 残余应力与腐蚀速率v之间的关系方程表达式如下： ； 其中，A表示裂纹扩展所涉及的区域面积，E表示弹性模量，和表示二维平面下的正应力，表示二维平面下的切应力，μ表示泊松比，a表示裂纹扩展长度，b表示裂纹宽度； 对于残余应力与裂纹扩展速率关系的构建包括如下过程： 结合应力腐蚀经验模型，引入残余应力因素对应力强度因子进行修正； 基于修正后的应力强度因子构建裂纹扩展速率与残余应力的关系方程； 残余应力与裂纹扩展速率关系方程的建立包括如下过程： 基于应力腐蚀经验模型，构建关于应力强度因子的裂纹扩展速率的Paris公式； 引入残余应力，建立残余应力与应力强度因子的关系式； 将残余应力与应力强度因子的关系式代入裂纹扩展速率的Paris公式中，得到裂纹扩展速率与残余应力的关系方程； 裂纹扩展速率dadN与残余应力在Paris公式下的关系方程表达式如下： ； 其中，C、n和m均表示与材料有关的常数，表示无残余应力时的应力强度因子； 在步骤S300中，引入微观腐蚀损伤变量D的损伤演化方程的表达式如下： ； 其中，dDdt表示微观腐蚀损伤变量D的变化率，k1和k2均表示材料特性相关常数，v表示腐蚀速率，表示残余应力； 当半导体由微观腐蚀损伤演化为宏观裂纹时，微观腐蚀损伤变量D达到临界值Dc；此时损伤演化方程的表达式如下： dadt=k3D-Dc×dadN； 其中，dadt和dadN均表示裂纹扩展速率，k3表示材料特性相关常数。

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