| 主权项 |
1.一种在一积体电路中指示出使用期终点之方法, 系包括有: 藉由测量一晶片上(on-chip)环振荡器的频率而预测 热载体注入故障,其系因热载体注入而下降,且当 该频率下降低于一个已知的临限値而指示出故障; 藉由测量复数个电容器的电阻而预测闸极氧化物 TDDB故障,其系藉由一应力电压而运作,且当该复数 个电容器的该电阻下降低于一个已知的临限値而 指示出故障; 藉由测量复数个平行连接、最小宽度金属线的电 阻而预测电迁移故障,其系藉由一应力电压而运作 ,且当该复数个平行连接、最小宽度金属线的电阻 升高于一个已知的临限値而指示出故障;及 指示出何时该热载体注入故障、该闸极氧化物TDDB 故障、或该电迁移故障其中一个发生故障。 2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该环振荡 器的该频率系藉由计算该环振荡器的脉冲超过一 个固定间隔而测量出来的。 3.如申请专利范围第2项所述之方法,其中该固定间 隔系由一非降低的环振荡器而决定。 4.如申请专利范围第2项所述之方法,其中该固定间 隔系由一非降低的环振荡器、且由划分该非降低 环振荡器的频率而决定的。 5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该复数个 电容器的该电阻系由应用一感应电压与一大电阻 器串联到该复数个电容器、及测量跨过该复数个 电容器的电压而决定的。 6.如申请专利范围第5项所述之方法,其中该感应电 压系等于该积体电路的供应电压。 7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该应力电 压系该积体电路供应电压的1.2到1.8倍。 8.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该复数个 电容器的数量及该感应电压的强度系就由转换使 用条件韦伯分布而选择出来的,以致于第一个故障 会反映出一个典型元件使用期故障的一选择百分 位。 9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该复数个 平行连接、最小金属宽度金属线的电阻系由应用 一感应电压与一小电阻器串联到该复数个平行连 接、最小宽度金属线、及测量电压跨过该复数个 平行连接、最小宽度金属线而决定的。 10.如申请专利范围第9项所述之方法,其中该感应 电压系该积体电路供应电压的一半。 11.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该应力 电压系该积体电路的供应电压的0.5到1.0倍。 12.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该复数 个金属线的数量及该感应电压的强度系就由转换 使用条件对数常态分布而选择出来的,以致于第一 个故障会反映出一个典型元件使用期故障的一选 择百分位。 13.一种在一积体电路中指示出使用期终点之方法, 系包括有: 藉由计算一晶片上(on-chip)环振荡器的脉冲超过一 个固定间隔而测量出该环振荡器的频率,以预测热 载体注入故障,其系因热载体注入而降低,且当该 频率下降低于一个已知的临限値时而指示出故障; 藉由应用一感应电压与一大电阻器串联到复数个 电容器、及测量跨过该复数个电容器的电压而测 量出该复数个电容器的电阻,以预测闸极氧化物 TDDB故障,其系藉由一应力电压而运作,且当该复数 个电容器的该电阻降低于一个已知的临限値而指 示出故障; 藉由应用一感应电压与一小电阻器串联到复数个 平行连接、最小宽度金属线、及测量跨过该复数 个平行连接、最小宽度金属线的电压而测量出该 复数个平行连接、最小宽度金属线的电阻,以预测 电迁移故障,其系藉由一应力电压而运作,且当该 复数个平行连接、最小宽度金属线的该电阻上升 高于一个已知的临限値而指示出故障;及 指示何时该热载体注入故障、该闸极氧化物TDDB故 障、或该电迁移故障其中一个发生故障。 14.如申请专利范围第13项所述之方法,其中该固定 间隔系由一非降低的环振荡器而决定的。 15.如申请专利范围第13项所述之方法,其中该固定 间隔系由一非降低的环振荡器、且藉由划分该非 降低环振荡器的频率而决定的。 16.如申请专利范围第13项所述之方法,其中该感应 电压系等于该积体电路的供应电压。 17.如申请专利范围第13项所述之方法,其中该应力 电压系该积体电路的供应电压的1.2到1.8倍。 18.如申请专利范围第13项所述之方法,其中该感应 电压系该积体电路供应电压的一半。 19.如申请专利范围第13项所述之方法,其中该应力 电压系该积体电路的供应电压的0.5到1.0倍。 20.如申请专利范围第13项所述之方法,其中该复数 个电容器的数量及该感应电压的强度系就由转换 使用条件韦伯分布而选择出来的,以致于第一个故 障会反映出一个典型元件使用期故障的选择百分 位。 21.如申请专利范围第13项所述之方法,其中该复数 个金属线的数量及该感应电压的强度系就由转换 使用条件对数常态分布而选择出来的,以致于第一 个故障会反映出一个典型元件使用期故障的选择 百分位。 22.一种在一积体电路中指示出使用期终点之晶片 上(on-chip)元件,系包括有: 一种用于预测热载体注入故障之电路,系包括有: 一环振荡器,其系因热载体注入产生一第一计时讯 号而下降; 一环振荡器,其系因热载体注入产生一第二计时讯 号而不下降; 一2k频率除法器,其k系为一整数; 一二进制计数器,其系具有一多位元输出;及 一二进制比较器; 一种用于预测闸极氧化物TDDB故障之电路; 一种用于预测电迁移故障之电路;及 一种用于指示出何时该热载体注入故障、该闸极 氧化物TDDB故障、或该电迁移故障其中一种发生故 障时之电路。 23.如申请专利范围第22项所述之元件,其中: 该第一计时讯号系施加于该二进制计数器的输入 上; 该第二计时讯号系施加于该2k频率除法器的输出 上,藉以输出一具有一频率的第三计时讯号,其该 频率系为第二计时讯号的1/2k倍; 使该第三计时讯号初始化,且能够驱动该二进制计 数器及该二进制比较器; 该二进制计数器的该多位元输出系施加于该二进 制比较器上;及 该二进制比较器比该多位元输出多一个固定的二 进制値,藉以决定该热载体故障是否已发生。 24.如申请专利范围第22项所述之元件,其中该种用 于预测闸极氧化物TDDB故障之电路系包括有: 一电容器组,其系由复数个平行连接电容器所组成 ,该电容器系具有终端A及B; 一第一电阻器,其系在该终端B及一共用电路之间 电性连接; 一应力电压源,其系藉由一第一开关器连接到该终 端A; 一感应电压源,其系藉由一第二开关器串联一第二 电阻器而连接到该终端A;及 一第三开关器,其连接该终端A到一反相器的输入; 其中: 该电容器组系藉由关闭该第一开关器及打开该第 二开关器及该第三开关器而受到应力;及 该预测闸极氧化物TDDB故障系由打开该第一开关器 及关闭第二开关器及该第三开关器而决定的,且监 测到该反相器的输出逻辑状态,其中若该反相器的 该输出的该逻辑层次系为高的时后,则已经发生该 闸极氧化物TDDB故障。 25.如申请专利范围第24项所述之元件,其中该复数 个电容器的数量及该感应电压的强度系就由转换 使用条件韦伯分布而选择出来的,以致于第一个故 障会反映出一个典型元件使用期故障的一选择百 分位。 26.如申请专利范围第22项所述之元件,其中该种用 于预测电迁移故障之电路系包括有: 一金属线组,其系由复数个平行连接、最小宽度金 属线所组成,其系具有终端A及B,其中该终端B系电 性连接到一共用电路; 一应力电压源,其系藉由一第一开关器连接到该终 端A; 一感应电压源,其系藉由一第二开关器与一第二电 阻器串联而连接到该终端A;及 一第三开关器,其系连接该终端A到一锁存器的输 入; 其中: 该金属线组系藉由关闭该第一开关器及打开该第 一开关器及该第三开关器而受到应力;及 该预测电迁移故障系藉由打开该第一开关器及关 闭开第二开关器及该第三开关器而决定,且监测到 该锁存器的输出的逻辑状态,其中若该锁存器的该 输出的该逻辑层次系为高的时后,则已经发生该电 迁移故障。 27.如申请专利范围第26项所述之元件,其中该复数 个金属线的数量及该感应电压的强度系就由转换 使用条件对数常态分布而选择出来的,以致于第一 个故障会反映出一个典型元件使用期故障的一选 择百分位。 图式简单说明: 第1图系描述可靠度系统之方块图。 第2图系描述用于决定何时已发生热载体注入故障 的系统之方块图。 第3图系显示第1图中系统之定时案例。 第4a图系说明显示第1图降低的环振荡器之一较佳 实施例。 第4b图及第4c图系说明显示第1图非降低的环振荡 器之一较佳实施例。 第5图系显示使用期测试电路的TDDB终点之一较佳 实施例。 第6图系显示一种韦伯(Weibull)曲线,系使用于决定 在TDDB可靠度机构中的参数。 第7图系显示使用期测试电路的电迁移终点之一较 佳实施例。 第8图系显示一种对数常态曲线(lognormal plot),其系 用于决定在电迁移可靠度机构中的参数。 |
