帐龄分析标准巩固了通过协同努力

艾哈迈德斋月,哈里森·李,格雷格•柯蒂斯Jongwook Kye,索林Dobre

我们生活在一个连接的世界,据估计,到2025年¹全球数据的总量将会膨胀到163 ZB,或163万亿gb。这种快速的增长数据膨胀爆炸推动新的设计和新的消费需求,数据中心,汽车,和物联网(物联网)应用程序。这些需求之一是增加强调长期可靠性。

长期的可靠性一直是汽车行业的关注,但现在包括其他领域的技术设计、移动通信、物联网等应用程序。因此,准确模拟设备老化的验证过程中已成为不可或缺的步骤。

设计利用成熟技术节点,老化的影响通常是通过简单地解决过度设计的成本价值的利润留在桌子上。在当今市场极具竞争力,设计师必须优化每一个设计参数来获得利润。这些苗条,节约成本利润率也离不开考虑,通过准确估计,长期老化的影响。

增加可靠性问题在设备层面的直接结果是退化的闸极介电层,和闸极介电层和硅之间的接口。两个重要的机制,导致退化的热载流子注入(HCI)和正/负偏压温度不稳定性(PBTI / NBTI)。这些机制更突出在较小的几何图形,因为闸极介电层比例在等效厚度只有几个原子。随着时间的推移,设备老化增加阈值电压和减少通道载流子迁移率,从而降低电路性能,缩短电路,并介绍潜在的失败。

直到最近,铸造厂还支持各种模型接口作为一个共同的行业标准访问接口解决方案不存在老化模型。同样,模拟供应商也必须支持自己的,独一无二的接口。这种非标准的方法增加了复杂性和增加了供应商和终端用户支持成本。

为什么打开模型接口(OMI)是标准的解决方案吗
2014年6月,Si2紧凑模型联合(CMC)²投票赞成开发和支持一个接口,可以改进标准的CMC设备模型支持电路模拟器。它将提供用户灵活地定制适合自己的应用程序的标准模型,这些模型的所有不碰本机实现。2018年4月,这个开放模式界面的第一个版本(OMI),基于界面,电影剧情被释放了。尾身茂接口支持仿真模型参数的更新和可靠性。

可靠性仿真,OMI衰老提供了一个平台,使老化建模、仿真、分析,支持任何退化机制(图1)。这个平台包括热载流子注入(HCI)偏置温度不稳定性(发言)和时间依赖介质击穿(TDDB)。一步老化模拟和逐步老化模拟可以执行使用OMI老化流。尾身茂的一个关键属性是simulator-agnostic。这意味着同样的尾身茂共享库可以使用不同支持OMI的模拟器。铸造厂可以为他们的客户提供一个统一OMI共享库,隐藏铸造的建模知识产权,作为他们的技术设计工具包的一部分,而不需要改变他们今天提供给他们的客户基础模型库。他们只需要OMI-Aging部分添加到包中。

图1所示。尾身茂老化流

尾身茂标准接口使铸造厂、IDMs和EDA供应商把资源集中到支持一个单一的、常见的接口。专业公司和内部IDM设计团体也可以利用任何一个模拟器他们确定最适合他们的技术组合。中央军委OMI标准v1.0.0支持模型:BSIM4, BSIM-CMG BSIMSOI, HiSIM2。更多的CMC标准模型计划被包括在未来版本的尾身茂。

导师,EDA领导人和中央军委的活跃成员,意识到尾身茂接口的关键优势。OMI标准已经被导师的支持模拟FastSPICE模拟器(AFS) 2018年12月以来,从那时起,导师一直在与主要合作伙伴从工作中获益。

导师和三星之间的联合活动
三星铸造和导师于2019年4月开始技术合作开发OMI-based可靠性模型由三星代工在高通的要求。

到目前为止,大多数种类的商业化可靠性模型已经开发作为一个附加功能,每个模拟器。尽管每个模拟器提供了类似的和有效的老化的功能,他们天生患有各种与其他模拟器兼容性问题。相比之下,OMI模型,常见的建模界面由中央军委,是一个优秀的候选人,消除老化模拟差异在不同的模拟器。

与导师密切合作,三星铸造模型与本机OMI老龄化发展,基于可靠性方程从7海里先进技术节点。然后模型验证与模拟FastSPICE (AFS),导师的nm-accurate香料模拟器和其他模拟器的精度和性能。反过来,模型被成功送到高通电路设计流程部署。

除了可靠性模型的实现,三星也探索和发现可能迁移OMI各种模型特性,包括表查找功能,自动加热,米歇尔,等等。

三星计划进一步提高OMI通过持续的技术合作,提供无缝的和常见的电路仿真体验与更广泛的模型功能覆盖所有用户环境。

高通公司的经验
高通产品解决消费电子,高性能计算,和汽车市场。符合行业标准要求的汽车市场中使用的设计和验证过程此后由三星提供铸造包括支持OMI老化香料模型。这些模型是广泛使用有或没有复苏IP电路优化和功能签字。

设计师也OMI老化模型用于SoC数码设计验证等关键电路的时钟树,高性能IP的,和高速接口。OMI模型提供极大的灵活性设计社区因为它们香料模拟器不可知论者。他们的设计师能够优化和验证电路不需要开关模拟器之间的定期香料分析老化和香料分析当使用尾身茂。在老化OMI模型提供的三星铸造标准此后帮助他们的团队执行验证的可靠性模型和silicon-to-model相关性与可靠性铸造团队工作。

先进和遗留流程技术,它们使香料电路老化分析、优化和验证使用OMI模型提供的三星铸造与所有现有的商业香料模拟器,此后包括AFS,高通设计社区内。

总结
我们今天生活在一个连接的世界和技术推动爆炸在新设计和新要求。长期的可靠性一直是汽车行业的关注,但现在已经扩大到包括其他领域的技术设计。因此,准确模拟设备老化的验证过程中已成为不可或缺的步骤。通过合作导师和三星正在共同努力,确保高通和其他客户开发一个成功的产品开发路线图与强烈支持设计自动化,产品质量和可靠性在所有工艺节点从平面技术FinFET技术。

引用
1]https://www.information - age.com/data -预测-成长- 10倍- 2025 123465538/ #

2]硅集成项目(Si2)紧凑模型联合(CMC)http://www.si2.org/cmc/

作者

艾哈迈德斋月是高级产品工程师经理,模拟/混合信号验证业务单元,在导师,西门子的业务。

格雷格·柯蒂斯是高级产品经理,模拟/混合信号验证业务单元,在导师,西门子的业务。

哈里森·李是铸造设计支持团队首席工程师在三星电子。

Jongwook Kye副总裁铸造设计支持团队在三星电子。

索林Dobre高通资深技术总监。