JP2884964B2 - Circuit degradation simulation method - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は回路シミュレーション方
法に関し、特にトランジスタの経年による回路の劣化を
シミュレーションする回路シミュレーション方法に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit simulation method, and more particularly to a circuit simulation method for simulating deterioration of a circuit due to aging of a transistor.
【0002】[0002]
【従来の技術】回路劣化シミュレーションはトランジス
タの性能の劣化を劣化がどのくらい進んだかを基にモデ
ルパラメータを変えることで表現し、このモデルパラメ
ータを使ってシミュレーションすることで回路全体の性
能の劣化を推測するものである。変更の基になるモデル
パラメータはトランジスタの直流的な劣化の測定試験に
より得られた測定データ(電流特性)より求められたも
のである。2. Description of the Related Art Circuit deterioration simulation expresses deterioration of transistor performance by changing model parameters based on how much deterioration has progressed, and simulates deterioration of the performance of the entire circuit by simulating using the model parameters. Is what you do. The model parameters on which the change is based are obtained from measurement data (current characteristics) obtained by a measurement test of DC deterioration of the transistor.
【0003】従来技術のシミュレーション方法では、M
OSトランジスタの劣化には基板電流が深く関係してい
るということから、個々のMOSトランジスタについて
劣化がどのくらい進んだかということをドレイン電流、
基板電流により求めてテーブル表示するものがある。例
えば、アイイーディエム・テクニカル・ダイジェスト
(IEDM TECHNICAL DIGEST 19
88)のページ134から137ページに記載されてい
る。In the prior art simulation method, M
Since the substrate current is closely related to the deterioration of the OS transistor, the drain current,
In some cases, a table display is obtained based on the substrate current. For example, IEDM TECHNOLOGY DIGEST 19
88) on pages 134 to 137.
【0004】図2は、従来のシミュレーション方法を示
す流れ図である。シミュレーション制御ステップ1は、
劣化計算ステップ2、回路解析プログラム3からなり、
それらの実行の制御を行う。回路解析プログラム3は、
劣化前パラメータファイル4のパラメータ情報と、接続
情報ファイル6の接続情報また劣化後パラメータフィァ
イル5のパタメータ情報と、接続情報より回路解析を行
い、解析結果をそれぞれ劣化前解析結果ファイル8、劣
化後解析結果9に出力する。劣化計算ステップ2は、劣
化前回路解析結果と劣化情報ファイル10のトランジス
タの直流的な劣化の測定試験により得られた劣化情報よ
り素子の劣化度と劣化後のパラメータを計算し劣化一覧
ファイル7と劣化後パラメータファイル6に出力する。FIG. 2 is a flowchart showing a conventional simulation method. Simulation control step 1
It consists of deterioration calculation step 2 and circuit analysis program 3,
Control their execution. The circuit analysis program 3
A circuit analysis is performed based on the parameter information of the parameter file 4 before deterioration, the connection information of the connection information file 6, the parameter information of the parameter file 5 after deterioration, and the connection information. Output to analysis result 9. The deterioration calculation step 2 calculates the degree of deterioration of the element and the parameters after the deterioration from the circuit analysis result before deterioration and the deterioration information obtained by the DC deterioration measurement test of the deterioration information file 10 to obtain the deterioration list file 7. Output to the parameter file 6 after deterioration.
【0005】また、回路内のMOSトランジスタの劣化
による遅延時間等の回路の性能の変化をMOSトランジ
スタの劣化の感度として、この感度と素子の受けるスト
レス(基板電流の大小)をかけあわせたもの(回路性能
劣化度)を回路に存在する各MOSトランジスタについ
て感度とストレスを求めて算出するというものがある。
例えば、インタナショナル・コンファレンス・コンピュ
ータ・エイデッド・デザイン(Internation
al conference On Computer
Aided Design 1987)のページ25
6から259に記載されている。Further, a change in circuit performance such as a delay time due to deterioration of a MOS transistor in a circuit is taken as sensitivity of deterioration of a MOS transistor, and the sensitivity is multiplied by stress (substrate of substrate current) applied to the element ( There is a method of calculating the degree of circuit performance degradation by obtaining sensitivity and stress for each MOS transistor present in the circuit.
For example, International Conference Computer Aided Design (International Conference)
al conference On Computer
Page 25 of Aided Design 1987)
6 to 259.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術の第1のシミュレーション方法では、個々のト
ランジスタの劣化が回路にどのような影響を与えている
か、また、どのトランジスタの劣化が回路に大きな影響
を与えているかを探しだすのに時間がかかる問題点があ
った。However, according to the above-mentioned first simulation method of the prior art, what kind of influence is caused by the deterioration of each transistor on the circuit, and which deterioration of the transistor is large in the circuit. There was a problem that it took time to find out whether it was affecting.
【0007】さらに、第2のシミュレーション方法で
は、回路内の全てのトランジスタについて感度を求め、
さらに回路性能劣化度を算出するというもので、各トラ
ンジスタ毎にシミュレーションするため大規模な回路で
は時間がかかる問題点もあった。Further, in the second simulation method, the sensitivities of all the transistors in the circuit are obtained,
Further, since the degree of circuit performance deterioration is calculated, a simulation is performed for each transistor, so that there is a problem that it takes time for a large-scale circuit.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の回路劣化シミュ
レーション方法は、トランジスタの経年劣化による回路
動作の変動を回路シミュレータを用いて解析する回路劣
化シミュレーション方法において、トランジスタパラメ
ータの変化を抽出ステップと、前記経年劣化前のトラン
ジスタパラメータによる回路シミュレーション結果と前
記経年劣化後のトランジスタパラメータによる回路シミ
ュレーション結果との差を任意の節点について時系列に
計算するステップと、前記計算結果を前記任意の節点に
ついて大きい順に並べるステップと、前記計算結果を前
記節点に接続するトランジスタに対応して表示するステ
ップとを有する。According to the present invention, there is provided a circuit deterioration simulation method for analyzing a change in circuit operation due to aging of a transistor using a circuit simulator. Calculating the difference between the circuit simulation result based on the transistor parameters before the aging degradation and the circuit simulation result based on the transistor parameters after the aging degradation in time series for an arbitrary node, and ordering the calculation results for the arbitrary nodes in descending order. Arranging and displaying the calculation result corresponding to the transistor connected to the node.
【0009】[0009]
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
【0010】図1は、本発明の第1の実施例のシミュレ
ーション方法を示す流れ図である。FIG. 1 is a flowchart showing a simulation method according to the first embodiment of the present invention.
【0011】回路劣化計算ステップ11は、劣化前解析
結果ファイル8、劣化後解析結果ファイル9からそれぞ
れ劣化前解析結果、劣化後解析結果を取り込み、計算点
記憶部13より計算点の情報を取り出し、劣化前解析結
果、劣化後解析結果の差を求め表示ステップ12に渡
す。表示ステップ12は、劣化一覧ファイル7の劣化情
報と、回路劣化計算部11からの計算結果と、回路接続
情報ファイル6の接続情報より回路劣化の情報、節点電
位の変動の大きさと、その節点に接続するトランジスタ
の劣化度の一覧を表示する。節点電位の変動の大きさ△
Vnは、以下の式で計算される。The circuit deterioration calculating step 11 takes in the pre-deterioration analysis result and the post-deterioration analysis result from the pre-deterioration analysis result file 8 and the post-deterioration analysis result file 9, respectively, and extracts the information of the calculation points from the calculation point storage unit 13. The difference between the analysis result before deterioration and the analysis result after deterioration is obtained and passed to the display step 12. The display step 12 is based on the deterioration information of the deterioration list file 7, the calculation result from the circuit deterioration calculation unit 11, the connection information of the circuit connection information file 6, the information of the circuit deterioration, the magnitude of the fluctuation of the node potential, and the A list of the degree of deterioration of the connected transistor is displayed. The magnitude of the fluctuation of the node potential 電位
Vn is calculated by the following equation.
【0012】 [0012]
【0013】Va:劣化後の接点電位、Vf:劣化前の
接点電位、N:データ数 また、トランジスタの劣化度は、以下の式で計算され
る。Va: contact potential after deterioration, Vf: contact potential before deterioration, N: number of data The degree of transistor deterioration is calculated by the following equation.
【0014】 [0014]
【0015】W:チャネル幅、T:シミュレーション時
間、Ids:ドレイン電流、Isub:基板電流、M、
B:ストレス試験時のVgdだけで決まる定数 計算点記憶部13は比較する節点の情報を記憶するステ
ップである。W: channel width, T: simulation time, Ids: drain current, Isub: substrate current, M,
B: Constant determined only by Vgd at the time of stress test The calculation point storage unit 13 is a step of storing information of nodes to be compared.
【0016】図5は、図3に示すNチャネルMOSトラ
ンジスタの回路劣化の情報の出力例である。FIG. 5 is an output example of information on circuit deterioration of the N-channel MOS transistor shown in FIG.
【0017】また、図6は、図4に示すNチャネルMO
Sトランジスタの回路劣化の情報の出力例である。FIG. 6 shows the N-channel MO shown in FIG.
It is an output example of the information of the circuit deterioration of the S transistor.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、各トラン
ジスタの劣化前後それぞれ1回のシミュレーションから
劣化による影響の大きい節点を絞り込むことができるの
で大規模な回路のシミュレーションを可能とする。As described above, according to the present invention, nodes having a large influence due to the deterioration can be narrowed down from one simulation before and after the deterioration of each transistor, so that a large-scale circuit simulation can be performed.
【0019】また、計算する節点を動作毎に回路を分割
した部分回路の出入口に設定することで、回路の性能に
大きな影響を与えている部分回路を検出し、その部分回
路内を更に検索する等の処理により回路の性能に影響を
与えているトランジスタの発見を容易にすることも可能
である。Further, by setting the node to be calculated at the entrance and exit of the partial circuit obtained by dividing the circuit for each operation, a partial circuit which has a great influence on the performance of the circuit is detected, and the partial circuit is further searched. By such processing, it is also possible to easily find a transistor that is affecting the performance of the circuit.
【図1】本発明の一実施例の回路劣化シミュレーション
方法を示す流れ図である。FIG. 1 is a flowchart showing a circuit deterioration simulation method according to one embodiment of the present invention.
【図2】従来の回路劣化シミュレーション方法を示す流
れ図である。FIG. 2 is a flowchart showing a conventional circuit deterioration simulation method.
【図3】リング・オシュレータの回路例である。FIG. 3 is a circuit example of a ring oscillator.
【図4】デコーダの回路例である。FIG. 4 is a circuit example of a decoder.
【図5】図3に示す回路例の回路劣化のシミュレーショ
ン結果を示すリストである。FIG. 5 is a list showing a simulation result of circuit deterioration of the circuit example shown in FIG. 3;
【図6】図4に示す回路例の回路劣化のシミュレーショ
ン結果を示すリストである。FIG. 6 is a list showing a simulation result of circuit deterioration of the circuit example shown in FIG. 4;
1 シミュレーション制御ステップ 2 劣化計算ステップ 3 回路解析プログラム 4 劣化前パラメータファイル 5 劣化後パラメータファイル 6 接続情報ファイル 7 劣化一覧ファイル 8 劣化前解析結果ファイル 9 劣化後解析結果ファイル 10 劣化情報ファイル 11 回路劣化計算ステップ 12 表示ステップ 13 計算点記憶部 41〜56 接点 M1N〜M3N,M1P〜M3P,MM1〜MM13
トランジスタReference Signs List 1 simulation control step 2 deterioration calculation step 3 circuit analysis program 4 parameter file before deterioration 5 parameter file after deterioration 6 connection information file 7 deterioration list file 8 analysis result file before deterioration 9 analysis result file after deterioration 10 deterioration information file 11 circuit deterioration calculation Step 12 Display step 13 Calculation point storage unit 41 to 56 Contact points M1N to M3N, M1P to M3P, MM1 to MM13
Transistor
Claims (1)
の変動を回路シミュレータを用いて解析する回路劣化シ
ミュレーション方法において、トランジスタパラメータ
の変化を抽出ステップと、前記経年劣化前のトランジス
タパラメータによる回路シミュレーション結果と前記経
年劣化後のトランジスタパラメータによる回路シミュレ
ーション結果との差を任意の節点について時系列に計算
するステップと、前記計算結果を前記任意の節点につい
て大きい順に並べるステップと、前記計算結果を前記節
点に接続するトランジスタに対応して表示するステップ
とを有する回路劣化シミュレーション方法。1. A circuit deterioration simulation method for analyzing a change in circuit operation due to aging of a transistor using a circuit simulator, wherein a step of extracting a change in a transistor parameter; Calculating a difference from a circuit simulation result based on the transistor parameters after aging in time series for an arbitrary node; arranging the calculation result in descending order of the arbitrary node; and connecting the calculation result to the node A circuit degradation simulation method including a step of displaying corresponding to a transistor.
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| JP32173292A JP2884964B2 (en) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | Circuit degradation simulation method |
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Publications (2)
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| JPH06168293A JPH06168293A (en) | 1994-06-14 |
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Family Applications (1)
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| JP32173292A Expired - Fee Related JP2884964B2 (en) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | Circuit degradation simulation method |
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Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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1992
- 1992-12-01 JP JP32173292A patent/JP2884964B2/en not_active Expired - Fee Related
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