【儀表網 行業標準】近日，國家標準計劃《半導體器件 基于掃描監控技術的半導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公司第五十八研究所、電子科技大學、無錫中微騰芯電子有限公司。
本文件規定了一種可以監測半導體器件退化狀態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可靠性。本文件適用于半導體器件的退化程度監測和退化水平評估。
該技術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據進行比較，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測范圍內的任何延遲故障來評估器件退化程度。
半導體器件是當今信息社會發展的基石,半導體器件的可靠性對整個電子系統的可靠性有著至關重要的影響，尤其是在一些高可靠性領域，例如航空航天、汽車、醫療設備等領域，半導體器件的可靠性都扮演者極為重要的角色。
半導體器件中的先進技術在提升器件性能的同時,多種退化物理機制的綜合影響也對其可靠性造成了極大的威脅。其中負/正偏壓溫度不穩定性，熱載流子注入以及與時間有關的介電擊穿，電遷移和應力遷移等因素是引起半導體退化的主要原因。退化效應導致半導體器件的性能和可靠性下降，從而限制了其預期壽命。
在器件的使用過程中，對其退化水平的精確監控，可以預防災難性故障的發生，這一技術在高可靠性應用領域有著廣泛的應用前景。已知由于各種退化機制，電路延遲會增加，基于這一原理，盡管已經開發出一些退化監測技術，但均不能精確評估器件的退化水平。
本標準介紹了一種有效的掃描監控技術來表征器件的退化水平,這一技術可應用于一些高可靠性需求的領域，可以全面監測退化水平，在監測到危險等級時及時采取適當措施，防止故障發生。該技術的應用可以有效地提高電子系統的可靠性。
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