2009 Fiscal Year Annual Research Report
ばらつきや欠陥を克服する集積回路ハードウェア設計技術
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19300010
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小野寺 秀俊 Kyoto University, 情報学研究科, 教授 (80160927)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 和淑 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 教授 (70252476)
土谷 亮 京都大学, 情報学研究科, 助教 (20432411)
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| Keywords | 製造ばらつき / 製造容易化設計 / 高信頼化 / 低消費電力化 / 歩留まり / ディペンダブルVLSI / 経年劣化 / NBTI |
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| Research Abstract |
本研究の目標は、製造容易性を向上させるとともにばらつきに強靭な構造を持つ要素論理回路(これをロバスト論理ブロックと呼ぶ)の構成法を明らかにすることと、ロバスト論理ブロックを構成要素とし、ばらつきや欠陥の影響を救済可能なチップレベルのハードウェア実現法を明らかにすることである。具体的な達成目標は以下の通り。
(1)ロバスト論理ブロックの回路ならびにレイアウト構成法を明らかにする。
(2)回路特性のばらつきや特性劣化の定量的な評価・解析技術を開発する。
(3)ばらつきや欠陥を救済可能な集積回路ハードウェア構成法を示す。
今年度は、達成目標の(1)を実現する技術として、ばらつき耐性と製造性を強化するためのレイアウトガイドラインとして、ポリシリコンのパターン形状を単純化し、密に規則的に配置する方法が有効であることを明らかにした。上記目標の(2)については、リングオシレータを基本とする特性ばらつきの評価回路を作成し、周波数ばらつきから製造ばらつき量を求める方法を開発した。また、リーク電流の変動を高速に測定する回路を開発し、NBTIによる特性劣化を正確に評価する方法を示した。達成目標の(3)に関しては、製造ばらつきを評価するオンチップモニタ回路を開発し、測定したばらつきに応じて基板バイアス電圧を調節し、製造ばらつきの影響を補償する回路技術を開発した。
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