数字集成电路中的可靠性问题在线监测系统研究

发布时间：2021-09-25 06:07

　　随着科学技术的飞速发展,数字集成电路生产工艺进入纳米级阶段,集成电路的可靠性出现了多种问题。影响时序电路可靠性的主要因素有以下两种,由高能粒子轰击时序电路引起的单粒子效应（软错误）和负偏置温度不稳定性引起的电路老化问题。首先,介绍了集成电路的相关背景和发展状况,总结了电路可靠性问题对人们的生产生活造成的影响,同时对软错误和电路老化产生原因进行分析介绍,并对现有传感器和校验器的工作原理以及结构进行分析。其次,针对传感器的结构与功能缺陷,提出了新型的老化预测传感器,该传感器能够对组合逻辑电路老化进行预测并自锁存预测结果,同时解决了传感器在锁存期间的浮空点问题,提高了结构的稳定性,与其他同类型结构相比,新型的传感器性能更为优越。再次,提出了一种新型的校验器。该校验器通过统一故障时序,可以同时检测软错误和老化故障并能够对老化进行预测,通过不同的锁存器来区分检测结果。对比传统的校验器,新的校验器功能更加丰富,面积和功耗开销更低。最后,通过HSPICE仿真软件对文章中新的传感器和校验器进行仿真分析。仿真结果表明,文中所提出的传感器能够预测电路老化,锁存预测结果;新的校验器能够同时对老化故障和单粒子... 

【文章来源】：安徽理工大学安徽省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

摩尔定律

安徽理工大学硕士学位论文过缩小晶体管尺寸来缩小电子芯片尺寸。艺尺寸为 10um 级别，如今晶体管的工艺短的四十年间，晶体管的生产工艺提高了成电路也在飞速发展[3]，2018 年华为公司0[4]。国际半导体技术组织预测[5]，预测图如工艺尺寸将达到 2.5nm。随着晶体管工艺生疑问，不断缩小晶体管尺寸的同时，是

图 1-3 浴盆曲线图Figure 1-3 Bathtub graph正常生命周期内的故障（即提化和软错误问题成为工业界和主要是由 NBTI(负偏置温度不ty)引起的。NBTI 是作用于 PM响[9]。研究表明[10]，PMOS 管mV，相当于一个工作三年的电老化影响巨大，因此国内外学者人对 NBTI 进行物理建模分析电流来对组合逻辑电路进行老


本文编号：3409249