【儀表網(wǎng) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)】近日，國家標(biāo)準(zhǔn)計劃《半導(dǎo)體器件 基于掃描監(jiān)控技術(shù)的半導(dǎo)體器件退化水平評估方法》編制完成并征求意見，截止時間為2023年8月28日。主要起草單位有中國電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所、電子科技大學(xué)、無錫中微騰芯電子有限公司。
本文件規(guī)定了一種可以監(jiān)測半導(dǎo)體器件退化狀態(tài)并表征退化水平的性能評估方法,評估得到的退化水平可用于提升系統(tǒng)可靠性。本文件適用于半導(dǎo)體器件的退化程度監(jiān)測和退化水平評估。
該技術(shù)是利用陰影鎖存器和相位變換的時鐘信號的有效退化水平監(jiān)測。陰影鎖存器通過相位偏移時鐘對早于功能存儲元件的信號進(jìn)行采樣，其中相位偏移量被精確地控制。將具有功能時鐘和相位變換的時鐘信號的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以觀察任何路徑延遲。可以通過精確地改變相位偏移量和監(jiān)測范圍內(nèi)的任何延遲故障來評估器件退化程度。
半導(dǎo)體器件是當(dāng)今信息社會發(fā)展的基石,半導(dǎo)體器件的可靠性對整個電子系統(tǒng)的可靠性有著至關(guān)重要的影響，尤其是在一些高可靠性領(lǐng)域，例如航空航天、汽車、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域，半導(dǎo)體器件的可靠性都扮演者極為重要的角色。
半導(dǎo)體器件中的先進(jìn)技術(shù)在提升器件性能的同時,多種退化物理機(jī)制的綜合影響也對其可靠性造成了極大的威脅。其中負(fù)/正偏壓溫度不穩(wěn)定性，熱載流子注入以及與時間有關(guān)的介電擊穿，電遷移和應(yīng)力遷移等因素是引起半導(dǎo)體退化的主要原因。退化效應(yīng)導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的性能和可靠性下降，從而限制了其預(yù)期壽命。
在器件的使用過程中，對其退化水平的精確監(jiān)控，可以預(yù)防災(zāi)難性故障的發(fā)生，這一技術(shù)在高可靠性應(yīng)用領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。已知由于各種退化機(jī)制，電路延遲會增加，基于這一原理，盡管已經(jīng)開發(fā)出一些退化監(jiān)測技術(shù)，但均不能精確評估器件的退化水平。
本標(biāo)準(zhǔn)介紹了一種有效的掃描監(jiān)控技術(shù)來表征器件的退化水平,這一技術(shù)可應(yīng)用于一些高可靠性需求的領(lǐng)域，可以全面監(jiān)測退化水平，在監(jiān)測到危險等級時及時采取適當(dāng)措施，防止故障發(fā)生。該技術(shù)的應(yīng)用可以有效地提高電子系統(tǒng)的可靠性。
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