系統(tǒng)芯片晶體設(shè)計(jì)工藝技術(shù)故障測試顯微鏡
半導(dǎo)體工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步使大型的和復(fù)雜的系統(tǒng)芯片的設(shè)計(jì)成為
可能。一方面,先進(jìn)工藝的使用有助于滿足現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)關(guān)于計(jì)算
處理能力、速度、芯片尺寸和形狀系數(shù)的需求;另一方面,它也帶
來幾項(xiàng)測試的挑戰(zhàn)。這些測試挑戰(zhàn)中的一部分與測試數(shù)據(jù)容量和測
試模式大小有關(guān),是由于芯片龐大的尺寸所造成的,其他的測試挑
戰(zhàn)是新出現(xiàn)的并且不易理解,其中一個(gè)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)就是小延遲缺陷
的測試和診斷。如果小延遲缺陷發(fā)生在關(guān)鍵路徑上,則它們會(huì)引起
電路的即刻失效,而如果它們發(fā)生在非關(guān)鍵路徑上也會(huì)引起主要的
質(zhì)量問題。需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的就是,小延遲缺陷并不是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中
新出現(xiàn)的一種現(xiàn)象,它們也存在于較老的工藝節(jié)點(diǎn)中。但是在先進(jìn)
的節(jié)點(diǎn)中,它們的重要性和對產(chǎn)品質(zhì)量的影響顯著增加。在現(xiàn)今的
數(shù)千兆赫級以及數(shù)百萬級晶體管設(shè)計(jì)中,對小延遲缺陷的測試是在
產(chǎn)品很短的生命跨度期間確保產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵所在。
傳統(tǒng)的測試方法例如固定型故障測試以及過渡故障測試,它們
確實(shí)能夠?qū)Υ蟛糠秩毕莓a(chǎn)生很高的覆蓋率。但是在固定型故障測試
無法覆蓋小延遲缺陷的地方,過渡故障測試也無法鎖定并檢測所有
種類的小延遲缺陷。例如,在非常短的路徑上的小延遲缺陷很有可
能無法被傳統(tǒng)的過渡故障模式所檢測到,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的過渡故障模式
通常沿著較簡單的可測路徑而生成,這可能是較短的、中間長度的
或是較長的路徑。路徑延遲模式可以提供小延遲缺陷很好的覆蓋率
,但隨著設(shè)計(jì)復(fù)雜度的增加,它們也會(huì)遭受路徑數(shù)量的指數(shù)型增長
。簡言之,對小延遲缺陷的高質(zhì)量的測試需要特殊的(通常是專用
的)測試方法,這些方法可以分為三個(gè)基本類別:①時(shí)序敏感模式
生成;②超速測試;③基于模式/故障選擇的混合型技術(shù)。本書對
用于工業(yè)界的以及為測試小延遲缺陷而由學(xué)術(shù)界所提出的不同的測
試方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析