起因于RTN的SRAM誤操作進行觀測并模擬的方法
此次瑞薩開發(fā)了根據(jù)陷阱個數(shù)、振幅(陷阱引起的特性變動的幅度)及時間常數(shù)(捕獲和釋放電荷的時間間隔)的統(tǒng)計學(xué)分布,以蒙特卡羅法對一定時間(比如想保證的產(chǎn)品壽命)內(nèi)晶體管及電路所產(chǎn)生的特性變動的最大值進行計算的方法(圖5)。將以往RTN分析式未考慮的陷阱時間常數(shù)和能量作為參數(shù)進行了導(dǎo)入。該計算方法不進行嚴密的電路模擬,只進行概率的計算和振幅的加算。因此,可在實用時間內(nèi)進行模擬。
該公司為了獲得SRAM中RTN所致誤操作的發(fā)生概率,對6個晶體管構(gòu)成的組件使用了此次了模擬方法,并根據(jù)結(jié)果算出了作為SRAM工作穩(wěn)定性指標(biāo)的SNM(Static Noise Margin)的變化量。對40nm工藝SRAM進行該變化量的計算后表明,在該工藝中,與雜質(zhì)不均相比,RTN的影響較為輕微(圖6)。
從(3)來看,在模擬中體現(xiàn)加速試驗的結(jié)果以提高精度的手段對于將此次的方法應(yīng)用于實際的芯片十分重要。這源于各晶體管中存在的陷阱個數(shù)、振幅及時間常數(shù)等無法通過測定手段來完全掌握。
此次的模擬方法,其計算結(jié)果會因為作為參數(shù)的陷阱時間常數(shù)和能量存在分布如何進行假設(shè),以及計算中將其納入考慮的范圍有多大而發(fā)生變化。因此,瑞薩以提高模擬精度為目標(biāo),開發(fā)了使加速試驗結(jié)果在模擬參數(shù)的設(shè)定中得到體現(xiàn)的方法。具體而言,就是從加速試驗開始考慮SRAM的故障bit數(shù)是以何種趨勢隨著工作次數(shù)而增加的,并以能夠在模擬中再現(xiàn)這種趨勢為目的,修正與陷阱時間常數(shù)和能量存在分布相關(guān)的假設(shè)。
評論