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近日，国家标准计划《半导体器件 基于扫描监控技术的半导体器件退化水平评估方法》编制完成并征求意见，截止时间为2023年8月28日。主要起草单位有中国电子科技集团公司第五十八研究所、电子科技大学、无锡中微腾芯电子有限公司。

本文件规定了一种可以监测半导体器件退化状态并表征退化水平的性能评估方法,评估得到的退化水平可用于提升系统可靠性。本文件适用于半导体器件的退化程度监测和退化水平评估。

该技术是利用阴影锁存器和相位变换的时钟信号的有效退化水平监测。阴影锁存器通过相位偏移时钟对早于功能存储元件的信号进行采样，其中相位偏移量被精确地控制。将具有功能时钟和相位变换的时钟信号的采样数据进行比较，以观察任何路径延迟。可以通过精确地改变相位偏移量和监测范围内的任何延迟故障来评估器件退化程度。

半导体器件是当今信息社会发展的基石,半导体器件的可靠性对整个电子系统的可靠性有着至关重要的影响，尤其是在一些高可靠性领域，例如航空航天、汽车、医疗设备等领域，半导体器件的可靠性都扮演者极为重要的角色。

半导体器件中的先进技术在提升器件性能的同时,多种退化物理机制的综合影响也对其可靠性造成了极大的威胁。其中负/正偏压温度不稳定性，热载流子注入以及与时间有关的介电击穿，电迁移和应力迁移等因素是引起半导体退化的主要原因。退化效应导致半导体器件的性能和可靠性下降，从而限制了其预期寿命。

在器件的使用过程中，对其退化水平的精确监控，可以预防灾难性故障的发生，这一技术在高可靠性应用领域有着广泛的应用前景。已知由于各种退化机制，电路延迟会增加，基于这一原理，尽管已经开发出一些退化监测技术，但均不能精确评估器件的退化水平。

本标准介绍了一种有效的扫描监控技术来表征器件的退化水平,这一技术可应用于一些高可靠性需求的领域，可以全面监测退化水平，在监测到危险等级时及时采取适当措施，防止故障发生。该技术的应用可以有效地提高电子系统的可靠性。

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