集成電路中的橋接缺陷的詳盡診斷制造技術(shù)

公開了用于診斷包含多個節(jié)點的集成電路（２０）中的橋接缺陷的方法、系統(tǒng)和計算機程序產(chǎn)品。在多個測試矢量（３０）下測量（４０）集成電路（ＩＣ）的靜態(tài)電源電流（Ｉ↓［ＤＤＱ］）。還在所述多個測試矢量（３０）下獲得ＩＣ（２０）上的節(jié)點的邏輯狀態(tài)。節(jié)點基于它們在低電流測試矢量下的邏輯狀態(tài)被劃分（Ｓ３）為組。基于節(jié)點在高電流測試矢量下的邏輯狀態(tài)，大的組進一步被分為子組（“狀態(tài)計數(shù)子組”）（Ｓ５－１）。對于大的組，僅對于屬于具有互補狀態(tài)計數(shù)的子組的節(jié)點對執(zhí)行Ｉ↓［ＤＤＱ］橋故障模型下的明確評價（Ｓ５－２，Ｓ５－３），以節(jié)省系統(tǒng)計算資源。由于系統(tǒng)資源的節(jié)省，因此能夠?qū)崿F(xiàn)考慮ＩＣ上的所有節(jié)點對的詳盡診斷。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)一般涉及診斷集成電路中的故障，更特別地是涉及診斷集成電路中的橋接缺陷(bridging?defect)。
技術(shù)介紹
作為集成電路(IC)設(shè)計中的節(jié)點之間的無意電連接或“短路”的橋接缺陷的邏輯和電行為長期以來是測試界中的研究主題。橋接缺陷是IC制造產(chǎn)量損失的主要原因，因此減少它們的數(shù)量對于IC制造商具有顯著的財政益處。橋接缺陷，特別是高電阻橋(bridge)，也可躲過制造測試中的檢測。具有未檢測到的橋的IC由此可被錯誤地裝運到客戶，在客戶那里它會立即或在延長的使用時段之后發(fā)生故障。預(yù)見和適應(yīng)橋接缺陷的變化行為的能力在目標(biāo)是確定缺陷的物理位置的故障診斷中比在其它領(lǐng)域中對于成功更重要。根據(jù)對影響橋行為的所有已知情節(jié)(scenario)和物理因素進行模擬的復(fù)雜性和費用，已進行了許多創(chuàng)造性工作以找到使用簡單的邏輯故障模型來診斷橋接缺陷的方式。但是，由兩個或更多個節(jié)點之間的短路導(dǎo)致的邏輯行為依賴于諸如驅(qū)動被橋接節(jié)點的晶體管的相對驅(qū)動強度、橋下游的門(gate)的輸入邏輯閾值和橋本身的電阻的物理細節(jié)。橋?qū)⒎答伮窂揭腚娐分谢虮憩F(xiàn)出“Byzantine?Generals”行為(其中，不是缺陷點下游的所有邏輯門都將它們的輸入上的劣化的電壓電平解釋為相同的邏輯值)的可能性示出了用簡單的邏輯模型捕獲橋接缺陷的復(fù)雜性的困難。出于這些原因，依賴于邏輯故障模型的診斷方法必須容忍不被所述模型預(yù)見的缺陷電路行為。該容忍可導(dǎo)致較不精確的診斷或錯誤缺陷的診斷。作為邏輯故障模型的替代方案，使用靜態(tài)電源電流(IDDQ)橋故-->障模型以診斷橋接缺陷。IDDQ橋故障模型通過完全忽略邏輯行為而避免預(yù)測橋的邏輯行為所固有的問題。作為替代，該模型僅預(yù)測IC在靜態(tài)狀態(tài)中時將由于橋接缺陷的存在而吸取附加的電流(“缺陷電流”)的情況。對于處于等待(standby)或靜態(tài)狀態(tài)中的典型的互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)集成電路(IC)，IDDQ主要包含泄漏/背景電流。兩個節(jié)點之間的橋接缺陷可顯著升高IDDQ，使得IDDQ的值可指示是否存在橋接缺陷。基于IDDQ橋故障模型的診斷方法使觀察到的IDDQ值與兩個節(jié)點的邏輯狀態(tài)相一致，以確定這兩個節(jié)點是否被橋接。使用IDDQ橋故障模型的診斷方法的基本問題是在診斷中被考慮的一組候選橋接故障。即使包含例如一百萬個電路節(jié)點的相對小的IC也具有超過五千億對節(jié)點，其中的任一個在理論上都可通過橋接缺陷被連接。對于大的工業(yè)設(shè)計，考慮所有這些節(jié)點對(詳盡的(exhaustive)兩節(jié)點橋診斷)一般被認為在計算上是難處理的。同樣地，大多數(shù)基于IDDQ的橋診斷方法共有的屬性是對于一組所謂的“實際(realistic)”橋接故障的依賴。在診斷之前通過檢查例如布局提取的物理布局確定一組實際橋。物理檢查的目的是識別其物理接近度使得它們更可能通過橋接缺陷被連接的節(jié)點對。布局提取一般產(chǎn)生其數(shù)量為所有可能的兩節(jié)點橋的小部分的候選橋故障的列表。因此，僅考慮實際橋顯著減少診斷所需要的CPU資源。不幸的是，至少兩個因素限制了依賴于一組實際橋的任何診斷方法的適用性。首先是提取和存儲實際橋的費用。就CPU資源而言，布局提取一般是昂貴的。對于愿意對其進行許多診斷的被大量生產(chǎn)的IC設(shè)計來說，在一次的基礎(chǔ)上該費用是可接受的。但是，對于每年制備數(shù)百個不同的ASIC設(shè)計的IC制造商來說，布局提取顯然變?yōu)槁闊┑脑\斷先決條件。但是，將診斷限于一組實際故障的更明顯的缺點是，在布局提取中用于確定哪些橋是“實際的”的規(guī)則基于可能不總是有效的假設(shè)。為了減少運行時間和存儲空間，例如，即使在不同的處理層中連接節(jié)點的垂直橋的出現(xiàn)被較好地證實，布局提取一般也僅識別位于相同的-->處理層內(nèi)的節(jié)點之間的橋。一般地，半導(dǎo)體制造線產(chǎn)生“未預(yù)料的”橋接缺陷的能力是相當(dāng)大的。診斷事先不知道預(yù)料的橋接缺陷的能力是僅考慮實際橋的方法不能實現(xiàn)的優(yōu)點。Chakravarty和Suresh的IDDQ?Measurement?Based?Diagnosis?ofBridging?Faults?in?Full?Scan?Circuits，7th?International?Conference?onVLSI?Design(1994年1月)提出使用IDDQ執(zhí)行詳盡的兩節(jié)點橋接故障診斷的方法。Chakravarty和Suresh依賴于使用“序偶集組(set?ofordered?pairs?of?sets)(SOPS)”的所有可能的兩節(jié)點橋的隱含表示。但是，由于考慮每一測試矢量并再分每一SOPS，因此該方法需要的存儲器的數(shù)量可指數(shù)增加并可能超過計算機的容量。另外，僅對于一組小的基準(zhǔn)電路公布了Chakravarty和Suresh方法的結(jié)果，并且，即使這些結(jié)果也包含幾乎需要一小時的CPU時間的測試情況。由此，即使對于其尺寸超過基準(zhǔn)電路尺寸100倍或更多的中等尺寸的工業(yè)電路，Chakravarty和Suresh方法的應(yīng)用也不是可行的替代方案。基于以上情況，在本領(lǐng)域中需要可以以有效的方式考慮IC芯片中的所有節(jié)點對之間的橋接缺陷的診斷方法。對于該需求，本領(lǐng)域技術(shù)的當(dāng)前狀態(tài)沒有提供令人滿意的解決方案。除了其它問題以外，本專利技術(shù)解決該問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
公開了用于診斷包含多個節(jié)點的集成電路中的橋接缺陷的方法、系統(tǒng)和計算機程序產(chǎn)品。在多個測試矢量下測量集成電路(IC)的靜態(tài)電源電流(IDDQ)。還在所述多個測試矢量下獲得IC上的節(jié)點的邏輯狀態(tài)。所述節(jié)點基于它們在低電流測試矢量下的邏輯狀態(tài)被劃分成組。基于節(jié)點在高電流測試矢量下的邏輯狀態(tài)，大的組進一步被分為子組(“狀態(tài)計數(shù)子組(state-count?subset)”)。對于大的組，僅對于屬于具有互補狀態(tài)計數(shù)的子組的節(jié)點對執(zhí)行IDDQ橋故障模型下的明確評價，以節(jié)省系統(tǒng)計算資源。由于系統(tǒng)資源的節(jié)省，因此可以實現(xiàn)考慮IC上的所有節(jié)點對的詳盡診斷。-->本專利技術(shù)的第一方面針對一種用于診斷包含多個節(jié)點的集成電路中的橋接缺陷的方法，該方法包括：在多個測試矢量下獲得所述集成電路的靜態(tài)電源電流(IDDQ)測量結(jié)果(measurement)；將獲得的IDDQ測量結(jié)果中的每一個分類為缺陷值和非缺陷值中的一個；在所述多個測試矢量中的每一個下獲得所述多個節(jié)點中的每一個的邏輯狀態(tài)；確定所述多個節(jié)點中的兩個是否構(gòu)成互補節(jié)點對；以及診斷是否在確定的互補節(jié)點對之間存在橋接缺陷。本專利技術(shù)的第二方面針對一種用于診斷包含多個節(jié)點的集成電路中的橋接缺陷的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：用于在多個測試矢量下測量所述集成電路的靜態(tài)電源電流(IDDQ)的裝置；用于將獲得的IDDQ測量結(jié)果中的每一個分類為缺陷值和非缺陷值中的一個的裝置；用于在所述多個測試矢量中的每一個下獲得所述多個節(jié)點中的每一個的邏輯狀態(tài)的裝置；用于確定所述多個節(jié)點中的兩個是否構(gòu)成互補節(jié)點對的裝置；以及用于診斷是否在確定的互補節(jié)點對之間存在橋接缺陷的裝置。本專利技術(shù)的第三方面針對一種用于診斷包含多個節(jié)點的集成電路中的橋接缺陷的計算機程序產(chǎn)品，該計算機程序產(chǎn)品包括：被配置為完成以下步驟的計算機可用程序代碼：在多個測試矢量下獲得所述集成電路的靜態(tài)電源電流(IDDQ)測量結(jié)果；將獲得的IDDQ測量結(jié)果中的每一個分類為缺陷值和非缺陷值中的一個；在所述多個測試矢量中的每一個下獲本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于診斷包含多個節(jié)點的集成電路中的橋接缺陷的方法，該方法包括：　在多個測試矢量下獲得所述集成電路的靜態(tài)電源電流（ＩＤＤＱ）測量結(jié)果；　將獲得的ＩＤＤＱ測量結(jié)果中的每一個分類為缺陷值和非缺陷值中的一個；　在所述多個測試矢量中的每一個下獲得所述多個節(jié)點中的每一個的邏輯狀態(tài)；　確定所述多個節(jié)點中的兩個是否構(gòu)成互補節(jié)點對；和　診斷是否在確定的互補節(jié)點對之間存在橋接缺陷。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】US 2006-6-13 11/423,8541.一種用于診斷包含多個節(jié)點的集成電路中的橋接缺陷的方法，該方法包括：在多個測試矢量下獲得所述集成電路的靜態(tài)電源電流(IDDQ)測量結(jié)果；將獲得的IDDQ測量結(jié)果中的每一個分類為缺陷值和非缺陷值中的一個；在所述多個測試矢量中的每一個下獲得所述多個節(jié)點中的每一個的邏輯狀態(tài)；確定所述多個節(jié)點中的兩個是否構(gòu)成互補節(jié)點對；和診斷是否在確定的互補節(jié)點對之間存在橋接缺陷。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括確定所述多個節(jié)點中的兩個是否在產(chǎn)生所述非缺陷值的IDDQ測量結(jié)果的測試矢量下處于相同的邏輯狀態(tài)。3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，僅對于在產(chǎn)生所述非缺陷值的IDDQ測量結(jié)果的所有測試矢量下處于相同的邏輯狀態(tài)的節(jié)點執(zhí)行互補對確定。4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，互補對確定首先對于在產(chǎn)生所述缺陷值的IDDQ測量結(jié)果的所有測試矢量下處于相同的邏輯狀態(tài)的節(jié)點確定互補對。5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括基于在產(chǎn)生所述非缺陷值的IDDQ測量結(jié)果的測試矢量下獲得的所述多個節(jié)點的邏輯狀態(tài)將所述多個節(jié)點劃分為子組。6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述診斷包含確定互補對的兩個節(jié)點的邏輯狀態(tài)在產(chǎn)生所述缺陷值的IDDQ測量結(jié)果的測試矢量中的每一個下是否彼此相反。7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述診斷包含確定互補對的兩個節(jié)點是否在物理上相互接近。8.一種用于診斷包含多個節(jié)點的集成電路中的橋接缺陷的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：用于在多個測試矢量下測量所述集成電路的靜態(tài)電源電流(IDDQ)的裝置；用于將獲得的IDDQ測量結(jié)果中的每一個分類為缺陷值和非缺陷值中的一個的裝置；用于在所述多個測試矢量中的每一個下獲得所述多個節(jié)點中的每一個的邏輯狀態(tài)的裝置；用于確定所述多個節(jié)點中的兩個是否構(gòu)成互補節(jié)點對的裝置；和用于診斷是否在確定的互補節(jié)點對之間存在橋接缺陷的裝置。9.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，還包括用于確定所述多個節(jié)點中的兩個是否在產(chǎn)生所述非缺陷值的IDDQ測量結(jié)果的測試矢量下處于相同的邏輯狀態(tài)的裝置。10.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中，互補對確定裝置僅在在產(chǎn)生所述非缺陷值的IDDQ測量結(jié)果的所有測試矢量下處于相同的邏輯狀態(tài)的節(jié)點中確定互補對。11.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中，互補對確定裝置對于在產(chǎn)生所述缺陷值的IDDQ測量結(jié)果的所有測試矢量下處于相同的邏輯狀態(tài)的節(jié)點確定互補對。12.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，還包括用于基于在產(chǎn)生所述非缺陷值的IDDQ測量結(jié)果的測試矢量下獲得的所述多個節(jié)點的邏輯狀態(tài)將所述多個節(jié)點劃分為子組的裝置。13.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中，診斷裝置確定互補對的兩個節(jié)點的邏輯狀態(tài)在產(chǎn)生所述缺陷值的IDDQ測量結(jié)果的測試矢量中的每一個下是否彼此相反。14.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中，診斷裝置對確定互補對的兩個節(jié)點是否在物理上相互接近進行控制。15.一種用于診斷包含多個節(jié)點的集成電路中的橋接缺陷的計算機程序產(chǎn)品，該計算機程序產(chǎn)品包括：被配置為完成以下步驟的計算機可用程序代碼：在多個測試矢量下獲得所述集成...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：DC希伯林，
申請(專利權(quán))人：國際商業(yè)機器公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US[]