集成電路老化在線預(yù)測與檢測技術(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越來高，其性能不斷提升的同時，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)正常運行，使得集成電路老化效應(yīng)成為可靠性問題的關(guān)鍵。集成電路老化效應(yīng)會使組合電路延時增加，引起時序錯誤，最終導(dǎo)致電路功能失效。因此針對集成電路老化效應(yīng)引起的時序錯誤，需要尋找有效的測試與防護(hù)方法?；诖?，本文主要對集成電路老化在線預(yù)測與檢測技術(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，同步時序電

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

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