[发明专利]对于电路可靠性老化的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路，更具体地，涉及用于仿真电路可靠性老化的方法和装置。

背景技术

可靠性老化在IC设计中已经变成重要的考虑。有多种效应涉及半导体装置可靠性（例如，热载流子注入（HCI）、负偏置温度不稳定性（NBTI）、正偏置温度不稳定性（PBTI），等等），其可以导致装置特性偏移，并因此会影响电路性能以及导致电路故障。

在电路设计期间，常常使用可靠性模型来针对目标时间段对电路进行仿真，以检查可靠性问题。可靠性模型可以包括多种参数，诸如，对于MOS（金属-氧化物-半导体）装置，有跨栅极和源极的电压（V_gs）、跨漏极和源极的电压（V_ds）、跨体和源极的电压（V_bs）、阈值电压（V_th）、温度、装置类型（基于初始Vt以及栅极电介质类型和厚度）以及几何特征（沟道长度和宽度等），等等。例如，对于V_th简化的可靠性模型可以表示为V_th=f(V_gs,V_ds,T)。

通常，集成电路被设计用于考虑到老化和劣化工作若干年，例如10年。因此，典型的目标时间段可以是例如10年，有时包括在应力（例如，高的温度和较高的电压/电流）下。然而，常规的可靠性老化仿真方法可能是不准确的，因为它们并未考虑目标时间段上的逐渐的损伤加剧。这样的劣化可以表示为，例如，装置特性的漂移（即，参数值中的改变）。

通常，常规的老化仿真利用静态器件信息计算损伤。也就是说，在对于目标时段的仿真中，初始参数（诸如，特性、应力偏置等）保持不变。然而，MOS装置随着时间逐渐劣化，并因此，器件特性（诸如，I_ds和V_th）会随时间改变。器件上的应力偏置也随着时间改变。利用静态器件参数计算劣化的常规方法不能考虑这样的信息，并因此会产生不准确的结果。

因此，存在对于更准确的老化仿真方法的需要，以解决或至少减轻前述常规方法的不利之处。

发明概述

根据本公开的一个实施例，提供了一种用于针对预定的目标时间段的电路可靠性老化仿真的方法，所述方法包括：将所述目标时间段划分成N个阶段，包括第一阶段和第二阶段，其中N是等于或大于2的自然数；获取可靠性模型的用于所述第一阶段的第一参数值；对于所述第一阶段，基于所述可靠性模型和所述第一参数值对所述电路进行第一仿真，以获取第一老化结果；基于所述第一老化结果获取所述可靠性模型的用于所述第二阶段的第二参数值；以及对于所述第二阶段，基于所述可靠性模型和所述第二参数值对所述电路进行第二仿真，以获取第二老化结果。

根据本公开的一个实施例，提供了一种针对目标时间段进行电路的可靠性老化仿真的装置，所述装置包括：划分模块，用于将所述目标时间段划分成N个阶段，包括第一阶段和第二阶段，其中N是等于或大于2的自然数；以及仿真模块，用于：获取可靠性模型的用于所述第一阶段的第一参数值；对于所述第一阶段，基于所述可靠性模型和所述第一参数值对所述电路进行第一仿真，以获取第一老化结果；基于所述第一老化结果获取所述可靠性模型的用于所述第二阶段的第二参数值；以及对于所述第二阶段，基于所述可靠性模型和所述第二参数值对所述电路进行第二仿真，以获取第二老化结果。

根据本公开的一个实施例，提供了一种针对目标时间段进行电路的可靠性老化仿真的装置，所述装置包括：划分模块，用于将所述目标时间段划分成N个阶段，包括第一阶段和第二阶段，其中N是等于或大于2的自然数；第一获取模块，用于获取可靠性模型的用于所述第一阶段的第一参数值；第一仿真模块，用于对于所述第一阶段，基于所述可靠性模型和所述第一参数值对所述电路进行第一仿真，以获取第一老化结果；第二获取模块，用于基于所述第一老化结果获取所述可靠性模型的用于所述第二阶段的第二参数值；以及第二仿真模块，用于对于所述第二阶段，基于所述可靠性模型和所述第二参数值对所述电路进行第二仿真，以获取第二老化结果。

附图说明

本申请包括附图，其构成本说明书的一部分，示出了本发明的实施例，并与说明书一起来解释本发明的原理。通过参考附图阅读下面的详细说明，可以更好地理解本发明。在附图中：

图1是示出了根据本发明一个实施例的可靠性老化仿真方法的简化框图；

图2是根据本发明一个实施例的用于电路的可靠性老化仿真的示例性装置的框图；

图3是根据本发明一个实施例的用于可靠性老化仿真的装置的示例性框图；