65nm FDSOIプロセスで試作したリングオシレータの超長期経年劣化の実測評価

• Item type: Symposium(1)
• 公開日: 2023-08-23
• タイトル: 65nm FDSOIプロセスで試作したリングオシレータの超長期経年劣化の実測評価
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Ultra-Long-Term Measurement Results of Aging Degradation of Ring Oscillators in a 65 nm FDSOI Process
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: ポスター
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_5794
• 資源タイプ: conference paper
• 著者所属: 京都工芸繊維大学電子システム工学専攻
• 著者所属: 富山県立大学
• 著者所属: 京都工芸繊維大学電子システム工学専攻
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Department of Electronics, Kyoto Institute of Technology
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Toyama Prefectural University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Department of Electronics, Kyoto Institute of Technology
• 著者名: 木下, 友晴; 岸田, 亮; 小林, 和淑
• 著者名(英): Tomoharu, Kishita; Ryo, Kishida; Kazutoshi, Kobayashi
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 集積回路の微細化によってトランジスタの経年劣化現象の 1 つである BTI (Bias Temperature Instability) が顕在化している．65 nm FDSOI (Fully Depleted Silicon on Insulator) プロセスで試作した BTI 評価用リングオシレータ (RO) を用いて，BTI による長期間の経年劣化現象の実測評価を行った．評価回路は NBTI 発生型，NBTI 抑制型，PBTI 発生型，PBTI 抑制型 RO の 4 種類がそれぞれ 840 個ずつ搭載されている．本研究は，5か月以上の長期間での BTI による劣化傾向が，一般的に行われる BTI の加速試験での 3 時間未満の短期間の劣化傾向と比較することが目的である．実測結果から，長期間の BTI による劣化は，BTI 発生型 RO では短期間加速試験と同様に劣化し，短期間の劣化から予測できる劣化傾向を持つ．一方，BTI 抑制型 RO でも劣化が見られ，差分による環境変動の除去が困難になった．測定では 10 万秒以降，840 個の RO の発振周波数と標準偏差に変動がみられ，発振周波数と標準偏差に平均して相関係数が 0.91 と非常に高い相関を持ち，標準偏差が小さくなるほど，発振周波数の分布は正規分布から一様分布に変化する結果が得られた．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: Aging degradation are becoming dominant on integrated circuits. Using a ring oscillator (RO) for BTI evaluation fabricated in a 65-nm FDSOI process, we conduct an actual measurement and evaluation of long-term BTI induced aging degradation phenomena. Four types of evaluation ROs, NBTI generation type, NBTI suppression type, PBTI generation type, and PBTI suppression type RO, are each equipped with 840 pieces. The goal of this study is to compare the long-term degradation trends of BTI with the short-term degradation trends of BTI in a typically conduct accelerated test. Based on the measurement results, BTI-induced degradation over the long term is the same tendency as that over the short term in the BTI-generating RO, and has a predictable degradation trend based on the short term degradation. On the other hand, BTI-induced degradation is also observed in the BTI-suppressed RO, making it difficult to remove environmental fluctuations by taking differences. In the measurement, oscillation frequencies and standard deviations of 840 ROs show fluctuations after 100 ks. The correlation coefficient between oscillation frequencies and standard deviations is on average 0.91, which is very high. The smaller the standard deviations, the more the distribution of oscillation frequencies change from a normal distribution to a uniform distribution.
• 書誌情報: DAシンポジウム2023論文集; 巻 2023, p. 149-155, 発行日 2023-08-23
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会