识别机制触发未来芯片可靠性的问题,加上老化的方法来实现模型。
今天,许多产品都是基于高性能电子系统和集成电路(ic),以及这些元素的重要性不断增加。出现一定的张力是这些应用程序通常要求大量的处理能力和可靠性。处理能力最好可以提供高度按比例缩小的半导体技术。然而,这些制造技术为消费者开发的产品。他们被认为是相对容易的可靠性问题在长期使用时或安全性至关重要的产品,在持续的操作或在恶劣的工作条件下,例如在汽车或工业电子。因为耐力测试在实验室非常昂贵,ICs的可靠性必须确保尽可能使用模拟。一系列失败的机制必须考虑。
热载流子注入(HCI)和偏见温度不稳定(发言)两种机制。这些包括集成晶体管的可靠性和导致连续改变晶体管的属性,而不是在一个突然的失败。尽管如此,他们的外表会影响电路的可靠性。
人机交互是由流动引起的漏极电流,在移动电荷载体分解硅和氢之间的债券在晶体管的沟道和闸极介电层之间的界限。指控捕获结果,减少了载流子迁移率的通道,从而漏极电流流动。英国国际贸易局发言分为消极(NBTI) PFETs和积极发言(PBTI)场效应电晶体。在高温和栅电压(NBTI PBTI阳性和消极),载流子可以进入闸极介电层和电荷陷阱,存在由于处理违规行为。这些指控在闸极介电层增加晶体管的阈值电压的绝对值。如果在门口的电压降低,陷阱可以出院,这被称为复苏。
人机交互和发言ICs的影响可以与衰老研究模拟。各种EDA软件供应商提供的扩展等模拟电路模拟,从而使预测电路的行为在特定时间的使用在一个定义的使用场景,任务概要文件。重要的输入因素老化模拟模型,描述人机交互和发言对底层晶体管老化。到目前为止,商业EDA软件的开发人员提供了在某种程度上专有或高度简化的模型工具。这些模型的最佳匹配一个特定技术很难事先确定。然而,自定义老化模型可以集成到模拟器通过特定的接口。使用一个聪明的方法,可以实现以前不可用不同的EDA工具之间的一致性。
衰老模型原则上可以通过两种方式实现。一方面,老化可以通过修改参数建模基础契约模型的晶体管。另一方面,等效电路可以模拟老化通过引入附加电路元素,主要来源控制,在不变的晶体管。不管实现,各种需求必须考虑老化模型的定义。
(1)电特性的退化,如VTH GMAX, IDLIN IDSAT,通常是根据电平标准衡量下恒定应力(直流偏差和恒定的温度)。为模拟,然而,有必要支持瞬态电压波形。
(2)有用的模拟时间和寿命要求的ICs相差十多个数量级。一个常见的解决这个问题是典型的使用场景。通过这个场景中,一个电路模拟,然后假定这个场景将通过多次运行,定期到预定义的寿命。模型必须使老龄化的推断模拟寿命。
(3)模型的精度和复杂度必须交易。两种方法不同的范围可以在形式的实证方法,描述电特性,和物理方法,它是基于微观机制。电特性的选择必须纳入定制的模型提供了进一步的机会。
今天,晶体管老化模型定制特定的半导体技术,精度要求,似乎和EDA环境适当解决方案集成电路设计师。未来的发展可能会影响紧凑型建模联盟(CMC)的硅集成项目(Si2),目前发展标准化老化方程和一个标准的模拟器界面可靠性。
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