針對(duì)NBTI效應(yīng)的超大規(guī)模集成電路老化研究.pdf

1、隨著超大規(guī)模集成電路工藝尺寸不斷地縮小,電路的性能得到很大的提高,但是同時(shí)電路的集成度和復(fù)雜度有所提高,由此引起的電路老化問(wèn)題成為電路可靠性和性能的重要瓶頸,給電路的可靠性研究帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在45nm工藝下,負(fù)偏置溫度不穩(wěn)定性(Negative Bias Temperature Instability,NBTI)效應(yīng)是限制電路的可靠性和性能的首要因素。
　　本文主要針對(duì) NBTI效應(yīng)對(duì)超大規(guī)模集成電路(Very Large S

2、cale Integrated Circuits,VLSI)老化的影響展開(kāi)研究,研究緩解NBTI效應(yīng)引起的電路老化問(wèn)題,并提出相應(yīng)的解決方案。本文的主要工作如下:
　　1、簡(jiǎn)要闡述電路老化的基本知識(shí)和概念,對(duì)引起電路老化的因素分類(lèi),重點(diǎn)介紹研究納米工藝下引起電路老化的首要因素--NBTI效應(yīng)。重點(diǎn)闡述 NBTI效應(yīng)的自恢復(fù)機(jī)理和模型,針對(duì)NBTI效應(yīng)引起電路老化的問(wèn)題提出的老化預(yù)測(cè)和老化防護(hù)技術(shù)進(jìn)行分類(lèi)歸納,分析比較各種技術(shù)的優(yōu)缺

3、點(diǎn)。
　　2、基于NBTI效應(yīng)的自恢復(fù)機(jī)理,本文提出一種緩解NBTI效應(yīng)引起電路老化的門(mén)替換方法,并提出了一個(gè)基于門(mén)替換方法的設(shè)計(jì)流程框架和門(mén)替換算法。本文使用的門(mén)替換方法不僅有效地解決了控制輸入向量(Input Vector Control, IVC)方法不適用于大電路問(wèn)題,而且跟相似的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)控制( Internal Node Control,INC)方法相比沒(méi)有改變門(mén)的結(jié)構(gòu),不會(huì)引起疊加效應(yīng)。
　　3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)本文的