VLSI热载流子退化的嵌入式测试技术研究

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1、摘要摘要随着VLSI技术的发展，MOS集成电路进入超深亚微米时代，热载流子效应变得更加严重，使得热载流子效应对于MOS器件和电路可靠性的影响越来越大，对热载流子效应的研究变得越来越重要。为此，本文做了以下相关研究工作：首先，本文概括的介绍了集成电路热载流子可靠性研究的国内外研究动态，分析了MOSFET热载流子退化的失效机理，研究了抗热载流子退化效应的可靠性设计方法，并通过BERT的模拟验证了其有效性。从而为CMOS集成电路的可靠性设计提供了很好的参考依据；其次，本文在深入研究和了解相关的热载流子效应机理和测试方法的基础上，介绍了一种热载流子退化的嵌入式实

2、时预测方法，并在0．35微米CMOS混合信号工艺下完成了预测电路的模拟仿真验证和版图设计并投片。当VLSI热载流子退化引起的瞬态性能退化超过预设的界限时，本预测电路会发出一个报警信号。它只占用很小的芯片面积，同时它几乎不与被测电路共用信号(除上电复位信号和电源信号外)，从而几乎不会给被测系统带来干扰。关键词：可靠性热载流子嵌入式测试Abstract———————————————————————————————————————————————一_WiththedevelopmentofVLSItechniques，MOSFET’schanneldownto

3、ultradeepsubmicronregimc，Hot—carriereffects(I-ICE)ismoresevere，inwhichHCEhavegreaterinfluenceonMOSdevicesandcircuitsreliability．AnditmakestheHCEresearchmoreandmoreimportant．So，somestudyiscarriedoutinthisdissa气ationasfollows：Firstly，thisdissertationpresentedageneralintroductiononi

4、ntegratedcircuithot．carrierreliabilitystudyofdomesticandabroad，discussinghot．carrierfailuremechanismofMOSFET．Then，amethodofdesigningforHCEreliabilityisdeeplystudied，anditsvalidityhasbeenprovedbyBERT，providingareferencefordesigningforreliabilityofCMOSintegratedcircuit．Secondly,ont

5、hebasisofstudyandknowledgeofHCEmecha【11ismandtestmethods，thisdissertationpresentedanembeddedreal．timepredictionmethodforhot-CalTlerdegradation，anditscorrespondingtestcircuitisdesignedbasedon0．35micronCMOSmixedsignaltechnology．Thepredictioncircuitiscapableofissuingawarnjngsignalwh

6、entheamountofhot-carrierinducedtransientperformancedegradationexceedsapre-determinedlimitvalue．Itoccupiesasmallsiliconareaanddoesnotshareanysignalwiththecircuitsundertest(withtheexceptionofthepowersupplyvoItageandpower-onresetsignal)，therefore，thepossibilityofinterferencewiththes

7、urroundingcircuitsiSsafelyexcluded．Keywords：ReliabilityHot-carrierEmbeddedtest创新性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：一．

8、逮蓝日期：坦仁噬关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用