[發明專利]一種電路長期時序可靠性分析方法及系統

在審

• 申請號: 202010583392.4
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111737939A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 吳玉平;陳嵐
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G06F30/3312
• 分類號: G06F30/3312;G06F119/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周天宇

本公開提供了一種電路長期時序可靠性分析方法及系統，方法包括：S1，建立電路單元的特征化時序數據與有效受壓工作時間的對應關系；S2，建立有效受壓工作時間與上層電路工作時間之間的對應關系；S3，建立以上層電路工作時間為變量的電路時序可靠性關系式；S4，根據電路時序可靠性關系式獲取上層電路工作時間的最大值。在對電路進行長期時序可靠性分析過程中，考慮了電路中各電路單元的老化狀態，使得電路單元特征化數據更加精確豐富，更加精準的表征老化過程中電路單元的特征，使得電路長期時序可靠性分析更加準確。

技術領域

本公開涉及電路長期時序可靠性分析技術領域，尤其涉及一種電路長期時序可靠性分析方法和系統。

背景技術

電路時序分析是集成電路設計流程中的重要步驟，目前的電路時序分析所依賴的電路單元特征化數據為固定數據，與器件老化狀態無關。對于長期工作的電路，其中的半導體器件因為熱載流子注入(HCl)和柵偏置溫度不穩定性(BTI)效應的累積使得相關器件的閾值電壓和載流子遷移率發生比較明顯的漂移，進而導致器件性能退化，電路單元的性能也隨之出現退化，原理表征電路單元特征化的固定數據自然不能精確表征老化過程中的電路單元的特征。因此，目前的電路單元特征化固定數據不能支持精確的進行電路長期時序可靠性分析。對電路單元不同老化狀態進行特征化，在進行不同老化狀態的時序分析，時間開銷很大，在用于對片上系統的集成電路設計進行長期時序可靠性分析時，路徑數量規模很大，分析時需要花費很長的時間。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本公開提供了一種電路長期時序可靠性分析方法和系統，至少解決集成電路設計過程中長期時序可靠性分析問題。

(二)技術方案

本公開提供了一種電路長期時序可靠性分析方法，包括：S1，建立電路單元的特征化時序數據與有效受壓工作時間的對應關系；S2，建立有效受壓工作時間與上層電路工作時間之間的對應關系；S3，建立以上層電路工作時間為變量的電路時序可靠性關系式；S4，根據電路時序可靠性關系式獲取上層電路工作時間的最大值。

可選地，上述電路長期時序可靠性分析方法，還包括：

S5，將上層電路工作時間的最大值與設計所要求的工作時間進行比較，若上層電路工作時間的最大值大于或等于設計所要求的工作時間，則所檢測的電路路徑符合電路長期時序可靠性要求；否則，所檢測的電路路徑不符合電路長期時序可靠性要求。

可選地，步驟S2中建立有效受壓工作時間與上層電路工作時間之間的對應關系，包括：S21，對上層電路進行邏輯仿真，獲得仿真結果；S22，根據仿真結果獲得預設時間內上層電路中各器件的有效受壓工作時間；S23，獲得上層電路工作時間與各器件的有效受壓工作時間。

可選地，上述電路長期時序可靠性分析方法還包括對電路進行熱分析，以確定電路各位置的溫度。

可選地，上述對電路進行熱分析包括：對電路進行邏輯仿真，獲得仿真結果；根據仿真結果獲得所述電路的熱源；根據邏輯仿真獲得的熱源位置在電路中對應位置設置熱源；對電路進行熱仿真分析，獲得電路中各電路單元及器件位置處的溫度。

可選地，電路單元的特征化時序數據為溫度的函數。

可選地，上述電路長期時序可靠性分析方法還包括對所述電路進行電源線、地線上寄生電阻所導致的電壓降分析，以確定所述電路中各單元電路的實際工作電壓。

可選地，電路單元的特征化時序數據為實際工作電壓的函數。

可選地，上述電路長期時序可靠性分析方法還包括：優化電路單元中老化較快的器件的尺寸以延長上層電路工作時間的最大值。