BTI作用下三因素对集成电路软差错率的影响

来源：计算机研究与发展杂志2018年第5期北京时间：

作者：王真,江建慧,陈乃金,卢光明,张颖,

摘要：在纳米工艺下，老化效应与软差错共同引发的集成电路可靠性问题至关重要,目前，考虑多个因素分析老化效应对软差错率影响的工作相对较少.作为一种典型的老化效应，偏置温度不稳定性(biastemperatureinstability,BTI)效应包括发生在PMOS中的负偏置温度不稳定性(negativebiastemperatureinstability,NBTI)和发生在NMOS中的正偏置温度不稳定性(positivebiastemperatureinstability,PBTI)，现有工作多聚焦在单个因素在NBTI下的影响.在BTI作用下门延迟对软差错率(softerrorrate,SER)的影响研究工作的基础上，进一步研究了单粒子瞬态(singleeventtransient,SET)故障脉冲宽度和关键电荷对SER的影响.首先通过考虑PBTI,完善了在BTI作用下基于32nm工艺SET脉宽的变化模型；然后分别研究了如何在SER的计算中考虑SET脉宽和关键电荷的影响，提出了SET脉宽变化可以反映在模拟注入电荷量的变化上的结论.通过HSPICE仿真验证和C++实验表明：3个因素中延迟和SET脉宽对SER影响较小，受BTI应力影响SER将增大，应力作用初期影响最为明显，之后影响将变缓.

关键词：偏置温度不稳定性, 软差错率, 延迟, 单粒子瞬态脉冲宽度, 关键电荷,