用于集成电路的超低失效率分析方法、装置和计算设备制造方法及图纸

本发明专利技术的实施方式提供了一种用于集成电路的超低失效率分析方法、装置和计算设备。该方法包括：确定压扩因子总集合；每一压扩因子分别对应一个失效样本数量；根据预设失效阈值将压扩因子总集合拆分为第一压扩因子集合和第二压扩因子集合；确定第二压扩因子集合中每一第二压扩因子对应的采样点总数量；根据各个采样点总数量以及各个第二失效样本数量，确定第二压扩因子集合中各个第二压扩因子分别对应的压扩区间；根据第一压扩因子集合、第二压扩因子集合以及各个第二压扩因子分别对应的压扩区间，通过凸优化算法确定待估计集成电路的实际失效率。本发明专利技术能够在采样得到的失效样本数目极小的情况下，对大规模集成电路的超低失效率进行准确的估计。失效率进行准确的估计。失效率进行准确的估计。

【技术实现步骤摘要】
用于集成电路的超低失效率分析方法、装置和计算设备


[0001]本专利技术的实施方式涉及集成电路
，更具体地，本专利技术的实施方式涉及一种用于集成电路的超低失效率分析方法、装置和计算设备。

技术介绍

[0002]本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
[0003]近年来，随着集成电路(Integrated Circuit，IC)特征尺寸的不断缩小和集成度的不断提高，IC制造过程中所引入的工艺偏差日益严重。工艺偏差通常可以表征为器件参数的失配/偏差。尽管业界已经采用了各种方法(如分辨率增强技术RET等)来对其进行控制，但是器件参数的这种随机波动仍然使得整个芯片的性能响应极易偏离设计指标，造成严重的成品率问题。因此，超大规模集成电路的设计和优化必须仔细分析工艺偏差对系统失效和性能不确定性的影响，并将失效率作为系统性能优化的关键指标。
[0004]值得注意的是，对大规模集成电路的失效率进行准确估计并非易事。由于当前片上系统通常包含数百万、甚至上千万个电路单元，一旦有一个单元失效，整个系统都会失效。因此，为保证足够高的成品率，每个单元必须具有极低的失效率。例如，对于含有上百万(即106)个位单元的SRAM阵列，单个单元的失效率(即单元级失效率)必须低于10
‑6，否则整个阵列中至少有一个位单元无法正常工作，整个电路就失效了。为估算这种极低失效率，可以使用子集仿真(Subset Simulation，SUS)方法，SUS通过引入一组中间失效事件，将极低的单元失效率(量级为10
‑
8～10
‑
6)转化为多个估算成本较低的中间失效事件条件概率(量级为10
‑
2～10
‑
1)的乘积，但是这一方法的估计精度与初始采样点密切相关，较易陷入局部最优。因此，如何在采样得到的失效样本数目极小的情况下，对大规模集成电路的超低失效率进行较为准确的估计，对大规模集成电路系统的设计和优化具有重要意义。

技术实现思路

[0005]在本上下文中，本专利技术的实施方式期望提供一种用于集成电路的超低失效率分析方法、装置和计算设备。
[0006]在本专利技术实施方式的第一方面中，提供了一种用于集成电路的超低失效率分析方法，包括：
[0007]确定压扩因子总集合；其中，所述压扩因子总集合中包含多个压扩因子，且任意两个压扩因子均不相同；每一压扩因子分别对应一个失效样本数量；
[0008]根据预设失效阈值将所述压扩因子总集合拆分为第一压扩因子集合和第二压扩因子集合；其中，所述第一压扩因子集合中包含的每一第一压扩因子对应的第一失效样本数量大于等于所述预设失效阈值，所述第二压扩因子集合中包含的每一第二压扩因子对应的第二失效样本数量小于所述预设失效阈值；
[0009]确定所述第二压扩因子集合中每一第二压扩因子对应的采样点总数量；
[0010]根据各个所述采样点总数量以及各个所述第二失效样本数量，确定所述第二压扩因子集合中各个第二压扩因子分别对应的压扩区间；其中，所述压扩区间包括待估计集成电路的压扩失效率的压扩上界和压扩下界；
[0011]根据所述第一压扩因子集合、所述第二压扩因子集合以及各个第二压扩因子分别对应的压扩区间，通过凸优化算法确定所述待估计集成电路的实际失效率。
[0012]在本实施方式的一个实施例中，若一个目标第二压扩因子对应的目标第二失效样本数量为0，根据所述目标第二压扩因子对应的目标采样点总数量以及所述目标第二失效样本数量，确定所述第二压扩因子集合中各个第二压扩因子分别对应的压扩区间，包括：
[0013]确定待估计集成电路的压扩失效率的压扩下界为0；
[0014]根据所述目标采样点总数量和预设参数，确定所述待估计集成电路的压扩失效率的压扩上界；其中，所述压扩失效率的压扩上界的第一计算不等式为：
[0015][0016]其中，α为所述预设参数，为所述目标采样点总数量，为所述待估计集成电路的压扩失效率；
[0017]根据所述压扩上界和所述压扩下界，确定所述目标第二压扩因子对应的压扩区间。
[0018]在本实施方式的一个实施例中，若一个目标第二压扩因子对应的目标第二失效样本数量大于0且所述目标第二失效样本数量小于所述预设失效阈值，根据所述目标第二压扩因子对应的目标采样点总数量以及所述目标第二失效样本数量，确定所述第二压扩因子集合中各个第二压扩因子分别对应的压扩区间，包括：
[0019]根据所述目标采样点总数量、预设参数以及所述目标第二失效样本数量，确定待估计集成电路的压扩失效率的压扩上界和压扩下界；其中，所述压扩失效率的压扩上界和压扩下界的第二计算不等式为：
[0020][0021]其中，α为所述预设参数，为所述目标采样点总数量，为所述目标第二失效样本数量，为所述待估计集成电路的压扩失效率；
[0022]根据所述压扩上界和所述压扩下界，确定所述目标第二压扩因子对应的压扩区间。
[0023]在本实施方式的一个实施例中，所述根据所述第一压扩因子集合、所述第二压扩因子集合以及各个第二压扩因子分别对应的压扩区间，通过凸优化算法确定所述待估计集成电路的实际失效率，包括：
[0024]根据所述第一压扩因子集合、所述第二压扩因子集合以及各个第二压扩因子分别对应的压扩区间，通过凸优化算法确定目标系数；
[0025]根据预设矩阵对所述目标系数进行计算，得到对数的估计值；
[0026]对所述对数的估计值进行计算，得到所述待估计集成电路的实际失效率。
[0027]在本实施方式的一个实施例中，所述凸优化算法为：
[0028][0029][0030](q2＝1,2,
…
,Q2)
[0031]其中，
[0032][0033](q1＝1,2,
…
,Q1)
[0034][0035]其中，为所述第一压扩因子集合中的任一第一压扩因子，为所述第二压扩因子集合中的任一第二压扩因子，为所述压扩区间中的压扩上界，为所述压扩区间中的压扩下界，为压扩失效率，所述目标系数为Θ＝[αβγ]T
。
[0036]在本专利技术实施方式的第二方面中，提供了一种
[0037]用于集成电路的超低失效率分析装置，包括：
[0038]第一确定单元，用于确定压扩因子总集合；其中，所述压扩因子总集合中包含多个压扩因子，且任意两个压扩因子均不相同；每一压扩因子分别对应一个失效样本数量；
[0039]拆分单元，用于根据预设失效阈值将所述压扩因子总集合拆分为第一压扩因子集合和第二压扩因子集合；其中，所述第一压扩因子集合中包含的每一第一压扩因子对应的第一失效样本数量大于等于所述预设失效阈值，所述第二压扩因子集合中包含的每一第二压扩因子对应的第二失效样本数量小于所述预设失效阈值；
[0040]第二确定单元，用于确定所述第二压扩因子集合中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于集成电路的超低失效率分析方法，包括：确定压扩因子总集合；其中，所述压扩因子总集合中包含多个压扩因子，且任意两个压扩因子均不相同；每一压扩因子分别对应一个失效样本数量；根据预设失效阈值将所述压扩因子总集合拆分为第一压扩因子集合和第二压扩因子集合；其中，所述第一压扩因子集合中包含的每一第一压扩因子对应的第一失效样本数量大于等于所述预设失效阈值，所述第二压扩因子集合中包含的每一第二压扩因子对应的第二失效样本数量小于所述预设失效阈值；确定所述第二压扩因子集合中每一第二压扩因子对应的采样点总数量；根据各个所述采样点总数量以及各个所述第二失效样本数量，确定所述第二压扩因子集合中各个第二压扩因子分别对应的压扩区间；其中，所述压扩区间包括待估计集成电路的压扩失效率的压扩上界和压扩下界；根据所述第一压扩因子集合、所述第二压扩因子集合以及各个第二压扩因子分别对应的压扩区间，通过凸优化算法确定所述待估计集成电路的实际失效率。2.根据权利要求1所述的用于集成电路的超低失效率分析方法，若一个目标第二压扩因子对应的目标第二失效样本数量为0，根据所述目标第二压扩因子对应的目标采样点总数量以及所述目标第二失效样本数量，确定所述第二压扩因子集合中各个第二压扩因子分别对应的压扩区间，包括：确定待估计集成电路的压扩失效率的压扩下界为0；根据所述目标采样点总数量和预设参数，确定所述待估计集成电路的压扩失效率的压扩上界；其中，所述压扩失效率的压扩上界的第一计算不等式为：其中，α为所述预设参数，为所述目标采样点总数量，为所述待估计集成电路的压扩失效率；根据所述压扩上界和所述压扩下界，确定所述目标第二压扩因子对应的压扩区间。3.根据权利要求1所述的用于集成电路的超低失效率分析方法，若一个目标第二压扩因子对应的目标第二失效样本数量大于0且所述目标第二失效样本数量小于所述预设失效阈值，根据所述目标第二压扩因子对应的目标采样点总数量以及所述目标第二失效样本数量，确定所述第二压扩因子集合中各个第二压扩因子分别对应的压扩区间，包括：根据所述目标采样点总数量、预设参数以及所述目标第二失效样本数量，确定待估计集成电路的压扩失效率的压扩上界和压扩下界；其中，所述压扩失效率的压扩上界和压扩下界的第二计算不等式为：其中，α为所述预设参数，为所述目标采样点总数量，为所述目标第二失效样本数量，为所述待估计集成电路的压扩失效率；根据所述压扩上界和所述压扩下界，确定所述目标第二压扩因子对应的压扩区间。4.根据权利要求1～3任一项所述的用于集成电路的超低失效率分析方法，所述根据所
述第一压扩因子集合、所述第二压扩因子集合以及各个第二压扩因子分别对应的压扩区间，通过凸优化算法确定所述待估计集成电路的实际失效率，包括：根据所述第一压扩因子集合、所述第二压扩因子集合以及各个第二压扩因子分别对应的压扩区间，通过凸优化算法确定目标系数；根据预设矩阵对所述目标系数进行计算，得到对数的估计值；对所述对数的估计值进行计算，得到所述待估计集成电路的实际失效率。5.根据权利要求4所述的用于集成电路的超低失效率分析方法，所述凸优化算法为：5.根据权利要求4所述的用于集成电路的超低失效率分析方法，所述凸优化算法为：其中，其中，其中，为所述第一压扩因子集合中的任一第...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘仲豪，
申请(专利权)人：上海超捷芯软科技有限公司，
类型：发明
国别省市：