公开/公告号CN1450357A
专利类型发明专利
公开/公告日2003-10-22
原文格式PDF
申请/专利权人 中国科学院计算技术研究所;
申请/专利号CN03125125.0
申请日2003-05-21
分类号G01R31/28;H01L21/66;
代理机构11021 中科专利商标代理有限责任公司;
代理人周国城
地址 100080 北京市中关村科学院南路6号
入库时间 2023-12-17 15:01:15
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2006-02-01
授权
授权
2003-12-31
实质审查的生效
实质审查的生效
2003-10-22
公开
公开
技术领域
本发明涉及集成电路测测技术领域,特别是涉及一种集成电路静态电流测试方法和瞬态电流测试方法相结合的全速电流测试方法。(注:集成电路测试是集成电路设计、制造、封装、测试四大技术之一。)
背景技术
现在,一个CMOS集成电路芯片工作电流可达30-50A甚至将要超过100A,电流变化率可达每纳秒数十安培。这对现有的测试方法和测试仪器提出了的严峻挑战。稳态电流测试方法(IDDQ Testing)自20世纪80年代提出以来,目前已成为一种广为接受的重要的CMOS数字集成电路的测试方法。但是,测试频率低,故障覆盖率不够高。CMOS电路中仍有某些故障,既不能被逻辑测试也不能被稳态电流测试方法检测出来。二十世纪九十年代中期,人们提出了瞬态电流测试(IDDT Testing)的概念,企图通过观察和分析电路在其内部状态发生变化时所产生的瞬态电流,来发现某些不能被其它测试方法所发现的故障。这种方法对测试仪要求高。对于1GHz的集成电路,要求在几百皮秒(ps)内测出瞬态电流,目前的测试仪做不到这一点。瞬态电流测试波形的分析方法包括电流波形的平均幅度、求积分、傅里叶分析、小波分析等,已有不少办法。但输入波形都是随机选取,影响测试的故障复盖率。
本发明将静态电流测试方法和瞬态电流测试方法两种方法结合起来。对于高达几个GHz的高频数字CMOS集成电路,直接用其工作频率进行全速电流测试。不需要特别高指标的测试仪,测试效率高,故障覆盖率高,可以检测固定型故障、晶体管开路故障,短路故障,也可以检测一些用逻辑测试方法不可检测的故障,即所谓冗余故障。用特定算法生成的测试波形,可以使有故障和无故障电路的电流波形特性差别最大,从而提高故障覆盖率。
发明内容
本发明提供一种集成电路全速电流测试方法。对于高达几个GHz的高频数字CMOS集成电路,能够直接用其工作频率进行全速电流测试,用比较廉价的测试仪可以测试特高频的集成电路。本方法还可以检测用逻辑测试方法不能检测的晶体管开路故障、信号完整性故障、短路故障和一些用逻辑测试方法不可检测的固定型故障,提高测试质量。解决稳态电流测试测试频率低,故障覆盖率不够高,而瞬态电流测试对测试仪要求过高的问题。
附图说明
图1.全速电流测试方法流程图;
图2.全速电流测试方法定时关系图;
图3.稳态电流、瞬态电流、平均电流示意图;
图4.原始输入在一个工作周期的测试波形元素。
具体实施方式
本发明提出一种全速电流测试的方法,其流程图如图1所示。首先(S1),根据被测芯片的工作频率以及你所具备的测试仪的条件,确定测试频率。测试时被测芯片的工作频率可以达到甚至于超过被测芯片的正常工作频率,测试周期必须为被测芯片的工作周期的整数倍,测试周期根据测试仪测量平均电流的最短时间或电流波形分析所需的最小采样次数确定。其次(S2),确定测试波形模式。
本发明采用的全速电流测试波形定时关系如图2。一个高速数字电路,时钟频率很高,工作周期很短。而测试周期可以包括若干个工作周期,视测试仪测量电流的速度而定。测试图形由两个向量交替输入,即
v1,v2,v1,v2,v1,v2,……其中,v1和v2是两个原始输入向量,即在第一时钟周期输入v1,在第二时钟周期输入v2,在第三时钟周期再输入v1……,如此等等。当v1→v2时,产生瞬态电流(IDDT),如图3所示,达到稳态后,只有静态电流(IDDQ),当v2→v1时,又产生瞬态电流(IDDT),达到稳态后,只有静态电流(IDDQ),但这次的瞬态电流与前次并不一定相等。多次重复后,测试仪能观测到正常电路和故障电路的显著差别。如果测得的平均电流比正常值相差很大(例如50%以上),或者,电流波形频谱与相位特征比正常波形差别显著(例如对某频谱分量相差10db),电路就有故障。第三步(S3)是确定可测试性测度及其阈值,这与你将采用的响应分析方法有关。响应分析方法包括电流波形的平均幅度、求积分、伏里哀分析、小波分析等。但本发明采用逻辑加权上跳变数估计,定义可测试性测度如下。
机译: 半导体集成电路,半导体集成电路的测试方法和抑制半导体集成电路中的浪涌电流的方法
机译: 集成电路测试方法涉及通过自动测试设备接收指示集成电路焊盘的驱动器三态泄漏电流的测量信息
机译: 集成电路安装的电子元件安装基体和漏电流测试方法