數(shù)字集成電路老化測試技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著云計算和大數(shù)據(jù)的到來，人們對集成電路的可靠性要求越來越高。再加上晶體管尺寸及柵氧厚度的不斷縮小，由NBTI效應(yīng)引起的老化已經(jīng)成為影響集成電路可靠性的重要因素。國內(nèi)外的部分學(xué)者已經(jīng)對此進行了研究，為此也提出了很多電路老化監(jiān)測結(jié)構(gòu)。本文的主要工作如下:
　　首先，介紹了集成電路老化的一些基本知識和引起集成電路老化的幾種因素。并且詳細介紹了兩種老化測試技術(shù)，老化檢測技術(shù)和老化預(yù)測技術(shù)，重點闡述了其結(jié)構(gòu)框架圖及工作原理，并將這

2、兩種老化測試技術(shù)進行了比較，簡單分析了它們的優(yōu)劣。
　　其次，由于老化預(yù)測更具有廣泛的應(yīng)用價值，所以介紹了兩種老化失效預(yù)測結(jié)構(gòu)，分別是基于預(yù)測的穩(wěn)定性校驗電路結(jié)構(gòu)和基于預(yù)測的先前采樣電路結(jié)構(gòu)，重點分析了這兩種老化預(yù)測結(jié)構(gòu)的基本框架和工作原理，并總結(jié)分析了這兩種老化預(yù)測結(jié)構(gòu)的不足之處。
　　接著，針對兩種老化預(yù)測結(jié)構(gòu)的不足之處，提出了一種低開銷可編程的老化感知觸發(fā)器結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，延遲單元被插入到時鐘網(wǎng)絡(luò)中，從此降低了延遲

3、單元的老化。其創(chuàng)新點在于將延遲單元設(shè)計成為一個低開銷可編程的延遲單元，這樣一來一方面可動態(tài)調(diào)節(jié)延遲單元的延遲大小，一方面又可以節(jié)省一定的布線開銷和面積開銷，大大提高了老化預(yù)測的準確性。
　　最后，使用電路仿真工具對本文提出的低開銷可編程的老化感知觸發(fā)器結(jié)構(gòu)在不同工作條件下進行仿真，從而獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。并且通過實驗對所設(shè)計的結(jié)構(gòu)進行性能、功耗和面積等分析，并將分析結(jié)果與一些經(jīng)典的參照結(jié)構(gòu)進行對比。實驗結(jié)果表明本文提出的低開銷可編程老化