集成電路老化在線預(yù)測(cè)與檢測(cè)技術(shù)的研究.pdf

1、隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，集成電路的集成度越來(lái)越來(lái)高，其性能不斷提升的同時(shí)，其可靠性正面臨著巨大的挑戰(zhàn)。為確保其能在使用周期內(nèi)正常運(yùn)行，使得集成電路老化效應(yīng)成為可靠性問(wèn)題的關(guān)鍵。集成電路老化效應(yīng)會(huì)使組合電路延時(shí)增加，引起時(shí)序錯(cuò)誤，最終導(dǎo)致電路功能失效。因此針對(duì)集成電路老化效應(yīng)引起的時(shí)序錯(cuò)誤，需要尋找有效的測(cè)試與防護(hù)方法?；诖?，本文主要對(duì)集成電路老化在線預(yù)測(cè)與檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究。
　　本文首先介紹了集成電路老化效應(yīng)的機(jī)理，同步時(shí)序電

2、路的時(shí)序約束，并逐步闡述兩者的聯(lián)系，從而清晰的說(shuō)明了集成電路老化如何引起時(shí)序錯(cuò)誤，也就是本文研究的核心問(wèn)題。然后，介紹了基于此問(wèn)題現(xiàn)有的兩種有效測(cè)試方法:集成電路老化在線預(yù)測(cè)技術(shù)與集成電路老化在線檢測(cè)技術(shù)。最后分別詳細(xì)的介紹了兩種技術(shù)下，所提的測(cè)試方法與測(cè)試結(jié)構(gòu)單元，分析了它們的原理，優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)。
　　基于預(yù)測(cè)技術(shù)，本文提出了一種用于容忍動(dòng)態(tài)頻率變化的穩(wěn)定性檢測(cè)器設(shè)計(jì)。通過(guò)原系統(tǒng)時(shí)鐘構(gòu)建新的監(jiān)測(cè)區(qū)間，利用新設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性檢測(cè)器將組合

3、電路違規(guī)跳變轉(zhuǎn)化成檢測(cè)脈沖，最后采集檢測(cè)脈沖從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)。仿真結(jié)果表明，該方法可以容忍時(shí)鐘頻率變化，面積開(kāi)銷上具有一定的優(yōu)勢(shì)，且將原來(lái)的兩個(gè)浮空節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化成一個(gè)節(jié)點(diǎn)，提高了整個(gè)穩(wěn)定性檢測(cè)器的檢測(cè)能力。
　　結(jié)合兩種測(cè)試技術(shù)，本文提出了考慮預(yù)采樣的時(shí)序錯(cuò)誤檢測(cè)與自恢復(fù)方法。利用系統(tǒng)本身時(shí)鐘在時(shí)鐘有效沿前后構(gòu)建一個(gè)預(yù)采樣區(qū)間和一個(gè)檢測(cè)區(qū)間，并在預(yù)采樣區(qū)間內(nèi)提前捕獲輸入信號(hào)，最后在檢測(cè)區(qū)間內(nèi)進(jìn)行時(shí)序錯(cuò)誤檢測(cè)，如果檢測(cè)電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)，