本文選題：負(fù)偏置溫度不穩(wěn)定性 + 電路老化　； 參考：《安徽理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：微電子技術(shù)已經(jīng)成為21世紀(jì)不可或缺的技術(shù),與我們的生活息息相關(guān)。它是計(jì)算技術(shù)、自動(dòng)控制、納米、通信技術(shù)的基礎(chǔ)。集成度的日益提高,特征工藝尺寸的不斷縮小,性能與功耗的同步增長(zhǎng)以及由負(fù)偏置不穩(wěn)定效應(yīng)引起的老化已經(jīng)成為影響集成電路可靠性的重要因素。論文首先介紹了影響集成電路可靠性的原因以及主要因素。影響集成電路可靠性的主要因素有電路老化和軟錯(cuò)誤,本文通過(guò)具體的案例分析了老化和軟錯(cuò)誤防護(hù)方法;另一方面,老化的防護(hù)方法又可分為老化檢測(cè)和老化預(yù)測(cè)兩種,論文分別通過(guò)電路時(shí)序圖分析了老化預(yù)測(cè)和老化檢測(cè)的工作機(jī)理,并通過(guò)具體的圖表分析了二者的優(yōu)缺點(diǎn)。其次,論文針對(duì)傳統(tǒng)老化預(yù)測(cè)傳感器結(jié)構(gòu)的不足,提出了一種容軟錯(cuò)誤的可編程老化預(yù)測(cè)傳感器,該新型老化預(yù)測(cè)傳感器將軟錯(cuò)誤的保護(hù)方法引入到老化預(yù)測(cè)的結(jié)構(gòu)之中,使傳感器的結(jié)構(gòu)不僅能夠預(yù)測(cè)電路的老化,同時(shí)能夠抵抗軟錯(cuò)誤;在此傳感器的構(gòu)架中引入的延遲單元通過(guò)改變其接地的開(kāi)關(guān)的數(shù)量來(lái)達(dá)到改變保護(hù)區(qū)域?qū)挾鹊哪康?最終使得保護(hù)區(qū)域達(dá)到可編程的目的。論文還提出了一種保護(hù)區(qū)域?qū)挾瓤烧{(diào)控的老化預(yù)測(cè)傳感器,該新型老化預(yù)測(cè)傳感器在老化檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn),使該傳感器具備老化預(yù)測(cè)的功能;同時(shí)可以通過(guò)改變輸入時(shí)鐘信號(hào)的波形來(lái)達(dá)到改變保護(hù)區(qū)域?qū)挾鹊哪康?在該傳感器的輸出部分采用C單元來(lái)替代傳統(tǒng)的鎖存器,使整個(gè)觸感器的面積開(kāi)銷有所降低。論文最后運(yùn)用電路仿真軟件對(duì)本文提出的傳感器進(jìn)行仿真,通過(guò)在不同的情況下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)觀察該傳感器對(duì)于老化和軟錯(cuò)誤的抵抗能力。同時(shí)將該傳感器的面積開(kāi)銷和功耗與其他經(jīng)典的老化預(yù)測(cè)的傳感器作對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的老化預(yù)測(cè)傳感器,可以通過(guò)改變其保護(hù)區(qū)域的寬度來(lái)控制老化預(yù)測(cè)的范圍,同時(shí)可以在一定的程度上抵抗軟錯(cuò)誤,并且本文提出的容軟錯(cuò)誤的老化預(yù)測(cè)傳感器與傳統(tǒng)經(jīng)典老化預(yù)測(cè)傳感器的結(jié)構(gòu)相比,其面積開(kāi)銷更低和功耗更小。
[Abstract]:Microelectronics technology has become an indispensable technology in the 21 st century, which is closely related to our daily life. It is the basis of computing technology, automatic control, nanotechnology and communication technology. The improvement of integration, the shrinking of characteristic process size, the synchronous growth of performance and power consumption, and the aging caused by negative bias instability have become important factors affecting the reliability of integrated circuits. Firstly, the paper introduces the reasons and main factors that affect the reliability of integrated circuits. The main factors that affect the reliability of integrated circuits are circuit aging and soft errors. This paper analyzes the methods of protection against aging and soft errors through specific cases, on the other hand, the methods of protection against ageing can be divided into two kinds: aging detection and aging prediction. In this paper, the working mechanism of aging prediction and aging detection is analyzed by circuit sequence diagram, and their advantages and disadvantages are analyzed by specific diagrams. Secondly, aiming at the shortage of the traditional aging prediction sensor, a programmable aging prediction sensor with soft error tolerance is proposed. The new aging prediction sensor introduces the soft error protection method into the aging prediction structure. The structure of the sensor can not only predict the aging of the circuit, but also resist the soft error. The delay unit introduced in the structure of the sensor can change the width of the protection area by changing the number of switches on the ground. Finally, the protected area is programmable. In this paper, a new aging prediction sensor with adjustable area width is proposed, which can be improved on the basis of aging detection technology, so that the sensor has the function of aging prediction. At the same time, the width of the protection area can be changed by changing the waveform of the input clock signal. C unit is used to replace the traditional latch in the output part of the sensor, which reduces the area overhead of the whole tactile sensor. In the end, the sensor is simulated by circuit simulation software, and the resistance of the sensor to aging and soft error is observed by the experimental data under different conditions. At the same time, the area overhead and power consumption of the sensor are compared with other classical aging prediction sensors. The experimental results show that the proposed aging prediction sensor can control the range of aging prediction by changing the width of its protection area, and can resist soft errors to a certain extent. Compared with the structure of the classical aging prediction sensor, the area overhead and power consumption of the soft-error-tolerant aging prediction sensor proposed in this paper are lower than that of the classical aging prediction sensor.
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP212;TN431.2

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本文編號(hào)：2061349