[发明专利]电路可靠性仿真方法及对应的步长计算方法、存储介质

说明书

本发明公开了一种电路可靠性仿真方法及对应的步长计算方法、存储介质。其中电路可靠性仿真的步长计算方法，包括：设置初始步长；从第i个步长开始，根据电路的当前退化率在第i‑1个步长上进行递进运算得到所述第i个步长，所述递进运算的公式为h_i=h_i‑1*(1+A/前一时刻的退化率)，A为预设的加速系数，i≥2；当第i个步长大于预设的最大步长h_max时，则停止步长递进运算，此时第i个步长被赋值为最大步长。本发明基于退化率来设置递进式步长，在达到仿真精度的同时降低了运算量。

技术领域

本发明涉及电路仿真的技术领域，尤其涉及一种电路的可靠性仿真方法以及对应的步长计算方法、计算机可读存储介质。

背景技术

高可靠性是目前集成电路发展的一个重要指标。在电路设计阶段实现快速、高效、准确的电路可靠性仿真非常重要。目前国外几大EDA公司均有自己的可靠性仿真工具，如Cadence公司的RelXpert，Synopsys公司的MOSRA，以及Mentor Graphics的ELDO都是为了实现电路可靠性设计而开发的工具。

在DFR可靠性仿真过程中，当需要计算参数退化(如阈值电压退化)时，必须包括每个电路节点处存在的实际时变应力。为此，大多数可靠性仿真器包括上述提到的商用工具采用执行瞬态仿真，并在很短的时间跨度(即几个信号周期)内计算电路的老化，然后将结果外推到所需的应力时间的方法。然而，电路偏置条件可能因老化引起的晶体管性能变化而改变。所以为了考虑老化带来的偏置条件的改变，必须将预定外推的应力时间分隔为多个步长时间去计算，从而实现更为准确的退化量计算。

如图1所示，最初的可靠性仿真方法都是在瞬态仿真期间计算，然后进行一次外推得到预定时间的退化。如图2所示，因为考虑到电路老化而带来的偏置条件的改变，将预定退化时间Tage分隔为多个时间步长进行仿真，图2所示的第二种方案虽然考虑到了电路老化所带来的偏置条件改变，但是分隔预定时间Tage的步长T都是固定的步长，这会带来两方面的问题：

一是目前的退化模型理论证明，退化电路中器件参数的退化量会随着退化时间的变长而逐渐趋向于饱和，所以如果设置的步长过小，会导致在前期退化能得到较为精确的结果，但是在后期退化逐渐趋向饱和，会带来无意义的仿真，从而造成仿真时间过长。

二是如果设置的步长过大，那么在前期退化速度较快时，仍会造成因退化引起的偏置条件改变而带来的仿真误差，造成可靠性仿真准确度不够。

发明内容

为了解决现有技术中步长固定，不能贴切仿真需求而带来的上述的技术问题，本发明提出了电路可靠性仿真方法及对应的步长计算方法、存储介质。

本发明提出的电路可靠性仿真的步长计算方法，包括：

设置初始步长；

从第i个步长开始，根据电路的当前退化率在第i-1个步长上进行递进运算得到所述第i个步长，所述递进运算的公式为h_i＝h_i-1*(1+A/前一时刻的退化率)，A为预设的加速系数，i≥2；

当第i个步长大于预设的最大步长时，则停止步长递进运算，此时第i个步长被赋值为最大步长。

进一步，所述当前时刻的退化率根据BTI退化模型得到。

进一步，根据BTI退化模型得到所述当前时刻的退化率具体包括：

根据BTI退化模型得到所有步长的总退化时间与其对应的第一中间退化量的第一对应关系；

根据BTI退化模型得到瞬态时间与其对应的第二中间退化量的第二对应关系；

根据第一对应关系和第二对应关系，得到第i个步长与对应的第一中间退化量和第二中间退化量的对应关系；