VLSI容错结构设计及其可靠性模型研究

概述一些容错设计方案后综述了后映容错设计有效性的可靠性估计模型。     

实时信号处理用VLSI的容错设计

随着微电子技术的发展,集成电路的芯片面积、集成度愈来愈大。芯片面积及集成度的增大带来了两个问题:一是成品率问题,二是可靠性问题。本文阐述了容错设计在实时信号处理用VLSI中的必要性、意义和研究内容;讨论了二维脉动阵列的容错并给出了算法;讨论了VLSI单元的完全自检查问题,并给出了实现电路;给出了VLSI的成品率与可靠性分析模型;最后分析了模拟结果并给出了结论。     

国外VLSI可靠性工程的进展

1 前言 随着VLSI技术的发展,采用按比例缩小的原则(即在恒定电压下,器件尺寸缩小k倍,掺杂浓度增加k倍,电场强度增加k倍,电流密度增加k~3倍),使IC的规模不断增加,性能和功能不断扩大和完善;但因工作电压并不能相应降低,电路中的电流密度和电场强度大大增加,加上一些新技术的采用,如采用多层布线技术,互连线要经过多个复杂的台阶,台阶的覆盖性能变差,这就造成互连线中的电迁移问题严重起来。电场的增强使MOS器件中栅介质的漏电和击穿成了问题,在短沟器件中(有效沟道长度小于3μm),热载流子效应显著,成为当前MOS IC中的主要可靠性问题,另外,随着微电路应用领域的不断扩大,用户对微电路的可靠性要求日益提高,正是这种用户要求与市场的竞争,推动着微电路可靠性水平的不断发展与提高。     

VLSI制作过程中Al配线可靠性控制

本文主要讨论Ａｌ配线可靠性的控制方法及溅射过程中真空度对Ａｌ膜淀积质量的影响,运用Ｑ－Ｍａｓｓ监控溅射过程系统基本真空控制Ａｌ膜质量。     

VLSI3-维容错结构及其成品率分析

本文研究ＶＬＳＩ电路的ＮＰＩＲＡ结构及其成品率,分析间隙冗余阵列的（ｓ,８）类结构,提出最优的（ｓ,８）间隙冗余阵列的定义,同时给出了最优的（ｓ,８）间隙冗余的成品率的下界表示．     

VLSI工艺可靠性评价方法

引言 针对集成电路成品的传统试验方法只能评价某一具体型号集成电路的可靠性,对其它型号集成电路可靠性的评价,即使工艺相同,也必须重复类似的试验,随着VLSI的迅速发展,在技术、时间和经济上,采用成品试验的方法遇到很大障碍。本文研究了一种新的方法——VLSI工艺可靠性评价方法。它是对合格产品表的发展。其出发点是:对某一工艺,只要通过了严格的可靠性评价,则采用该工艺制造的各种型号的集成电路也相应通过了可靠性评价。该方法包括下述四方面的内容。     

热应力条件下VLSI金属化布线的可靠性

利用深层掩埋Ｔｉ－Ｗ自加热结构产生了沿金属化条长方向的温度梯度，通过电阻测温法精确测定实验条上的温度分布，从电迁徙平均失效时间、ＳＥＭ分析等角度，研究了温度梯度对电迁徙的影响。实验发现，选择合适的工艺条件可保证电阻测温法的稳定性；温度梯度的不同取向对电迁徙平均失效时间存在较大影响，逆向温度梯度可极大地提高金属化的抗电迁徙寿命。     

容错轮询系统分析模型

本文提出的多服务器轮询系统分析模型考虑了故障对系统性能的影响,特别适应于在任务级或传输子系统级评估分布式实时系统的响应特性,对容错分布式系统设计及系统重组策略的优化、选择具有指导意义。     

VLSI容错设计研究进展(2)——功能成品率与可靠性的研究

带冗余的集成电路的成品率的估计对制造者来说是一个非常重要的问题。文中将集中分析和讨论带冗余的成品率模型和可靠性,给出了该领域研究进展的最新结果,并指出了进一步研究的方向和策略。     

VLSI的计算机模拟模型研究

本文回顾了器件模型的发展历程,分析了在电路模拟中广泛使用的SPICE Leve13模型的器件输入、输出、衬偏、亚阈值等特性,指出该模型在模拟小尺寸器件时的不足之处,详细分析了影响MOS器件特性的主要小尺寸效应：自顾不暇 、窄沟道效应、非均匀掺杂效应、迁移率衰减效应、速度饱和效应、漏感应势垒降低效应、热电子效应、亚阈值电导等物理机理以及对器件性能的影响,分析了建立在上述多种效应基础之上的小尺寸器件的BSIM模型的机理（Berkley Short Channel IGFET Model）。     

混合搜索策略及其在VLSI冗余最优分配中的应用

容错技术对于提高VLSI电路的可靠性和成品率十分重要。为实现容错，系统必须提供冗余。本文利用模拟退火、禁忌搜索等现代优化算法求解VLSI系统中基于全局冗余的最优分配问题，并在此基础上提出结合两者优势的混合搜索策略TS^2A。实验结果表明，该方法在搜索质量上优于单一的优化方法。     

VLSI可靠性面临挑战——从器件物理性质到圆片规模系统

在VLSI技术中,每块芯片有1亿块到10亿块晶体管,VLSI有非常高的速度和复杂的加工手段,从而把生产技术推向实际的极点。为了满足极低失效率的设计目标,出现了单圆片加工、工具组合和自动化的提高。如果生产方法要满足这些需要,就必须了解不同失效机理的物理特性。在获取高可靠性方面,日本和美国的生产方法不太一样。在日本,对质量的期望和竞争的压力产生了一种用户应得到高可靠性的文化环境,用户的要求迫使厂家研制出内建可靠性的生产过程。因而质量控制管理观念得到了广泛接受(设计人员和组装工人一同合作,减少生产缺陷),设计者在设计中则坚持降低对供应和生产变量敏感度的设计思想。     

VLSI容错设计研究进展（1）——缺陷的分布模型及容错设计的？…

随着芯片面积的增加及电路复杂性的增强,芯片的成品率逐渐下降,为了保证合理的成品率,人们将容错技术结合入了集成电路。文中首先概述了缺陷及其分布,然后概述了容错技术,并详细地叙述了动态容错技术中的两个关键问题：故障诊断及冗余单元的分配问题。