一种标准单元漏电流的测试电路及测试方法技术

本发明专利技术提供一种标准单元漏电流的测试电路及测试方法，所述测试电路包括：多个驱动单元以及多个目标单元电路；所述多个驱动单元串联于所述测试电路的输入端和输出端之间，每个所述驱动单元均用于挂载对应的目标单元电路；其中：所述驱动单元和所述目标单元电路均由所述标准单元组成。所述测试电路以及测试方法可以提升标准单元漏电流的测试电路的测试效率。

A Test Circuit and Test Method of Standard Unit Leakage Current

The present invention provides a test circuit and a test method for a standard cell leakage current. The test circuit includes a plurality of driving units and multiple target unit circuits. The plurality of drive units are connected in series between the input and output terminals of the test circuit, and each of the driving units is used to mount corresponding target units. The driving unit and the target unit circuit are composed of the standard units. The test circuit and test method can improve the test efficiency of the standard unit leakage current test circuit.

【技术实现步骤摘要】
一种标准单元漏电流的测试电路及测试方法
本专利技术涉及集成电路性能测试领域，特别是涉及一种标准单元漏电流的测试电路及测试方法。
技术介绍
在0.18um及以上工艺节点(如0.35um)的集成电路芯片设计的时候，功耗是在速度和面积之外考虑的次要因素。随着集成电路技术的飞速发展，特别是迈入65nm/55nm工艺节点时，晶体管的数量和时钟的频率迅速增长，电路的功耗也越来越大，功耗已经成为约束芯片设计的一个主要因素，是衡量集成电路性能的重要指标，功耗问题越来越受到集成电路设计领域的关注。集成电路的功耗分可为动态功耗和静态功耗。动态功耗是指电路进行逻辑翻转的时候所消耗的功耗。静态功耗是指电路在不进行逻辑翻转的时候所消耗的功耗，是由CMOS门的静态功耗产生的。在应用于移动便携式设备时，静态功耗影响移动便携式设备的待机时间，因此显得尤为重要。标准单元作为集成电路设计的基础单元结构，其功耗的大小直接影响芯片的功耗。故在使用标准单元进行集成电路设计之前，需要对标准单元的动态功耗和静态功耗进行测试来评估芯片的功耗。动态功耗的数量级较大，测试相对容易，而静态功耗的测试则相对复杂。静态功耗主要体现为集成电路中器件的漏电流，理想条件下，芯片的引脚和地之间是开路的，但是实际情况中，他们之间为高阻状态，由于自由电子的存在，加上电压后可能会有微小的电流流过，这种电流就是漏电流。漏电流测试时需要满足以下条件：晶体管的数量要足够多，使漏电流足够大，以便使用现有测试仪器可以更为精准的测量。现有的测试电路在对标准单元的漏电流进行测量时，测量过程较为复杂，效率较低。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提升标准单元漏电流的测试电路的测试效率。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种标准单元漏电流的测试电路，包括：多个驱动单元以及多个目标单元电路；所述多个驱动单元串联于所述测试电路的输入端和输出端之间，每个所述驱动单元均用于挂载对应的目标单元电路；其中：所述驱动单元和所述目标单元电路均由所述标准单元组成。可选的，所述标准单元为反相器。可选的，所述驱动单元为偶数个串联的反相器。可选的，所述目标单元电路为多个反相器，所述多个反相器的输入端共同连接至所述驱动单元的输入端，所述多个反相器的输出端悬空。可选的，所述驱动单元的总数量使得对所述测试电路进行测试时，所述测试电路输出的总的电流值为μA级别。本专利技术实施例还提供一种基于所述的标准单元漏电流的测试电路的测试方法，包括：所述测试电路的输入端接入逻辑0时，测量所述测试电路的输出端的总漏电流值Iall1；所述测试电路的输入端接入逻辑1时，测量所述测试电路的输出端的总漏电流值Iall2；根据Iall1、Iall2、每个所述目标单元电路中的所述标准单元的数量M、每个所述驱动单元中所述标准单元的数量N，以及所述驱动单元的数量P计算每个所述标准单元的漏电流IX0以及IX1；其中，M、N、P均为自然数，IX0为所述标准单元输入逻辑0时的漏电流，IX1为所述标准单元输入逻辑1时的漏电流。可选的，所述驱动单元为N个串联的反相器，所述目标单元电路为M个反相器，所述M个反相器的输入端共同连接至所述驱动单元的输入端，所述M个反相器的输出端悬空，其中，N为偶数；计算IX0以及IX1所依据的方程如下：(N/2+M)*IX0+(N/2)*IX1＝Iall1/P；(N/2+M)*IX1+(N/2)*IX0＝Iall2/P。可选的，所述驱动单元的漏电流小于所述目标单元电路的漏电流，所述测试方法还包括：基于所述反相器的漏电流IX0以及IX1，计算所述驱动单元的漏电流；基于所述驱动单元构建测量电路，以对所述反相器以外的其他标准单元进行漏电流的测量。可选的，所述构建测量电路包括：连接多个所述其他标准单元的输入端至每个所述驱动单元的输出端，悬空所述其他标准单元的输出端；所述对所述反相器以外的其他标准单元进行漏电流的测量包括：测量所述测量电路的输入为逻辑0时，所述测量电路中各个的驱动单元以及各个所述其他标准单元的总漏电流值Iall3；测量所述测量电路的输入为逻辑1时，所述测量电路中各个的驱动单元以及各个所述其他标准单元的总漏电流值Iall4；根据Iall3、Iall4、所述驱动单元的漏电流、所述驱动单元的数量、所述其他标准单元的总数量计算所述其他标准单元的漏电流。可选的，所述其他标准单元包括以下任一种：与非门、或非门、三态门。可选的，所述反相器为高阈值反相器。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：在本专利技术实施例中，测试电路包括多个驱动单元以及多个目标单元电路，多个驱动单元串联于所述测试电路的输入端和输出端之间，每个驱动单元均用于挂载对应的目标单元电路，其中，所述驱动单元和所述目标单元电路均由所述标准单元组成。由于述驱动单元和所述目标单元电路均由同样的标准单元组成，故在对该标准单元的漏电流进行测量时，最多仅需分别在测试电路的输入端分别接入逻辑0和逻辑1，并测量对应的总的漏电流值，既可计算得到测试电路中每个标准单元在其输入端为逻辑0和逻辑1时，对应的漏电流值。而在现有技术中，驱动单元和目标单元电路是不同的电路，需要进行更多次数的测量才能得到每个标准单元的漏电流。由此，本专利技术实施例中的标准单元漏电流的测试电路的测试效率更高。进一步，由于驱动单元为偶数个串联的反相器，驱动单元之间是串联的，故每个驱动单元的输入端均是同样的逻辑电平，可以驱动其挂载的目标单元电路。由于驱动单元为偶数个串联的反相器，故每个驱动单元中均包含输入的逻辑电平不同的反相器，故仅需在测试电路的输入端接入不同的逻辑电平，也即逻辑0和逻辑1，即可既可计算得到测试电路中每个反相器在其输入端为逻辑0和逻辑1时，对应的漏电流值。另外，利用偶数个相串联的反相器作为驱动单元，提供更多驱动单元的结构选择，并且可以提升驱动能力，挂载更多的目标单元电路，进而可以使得测试电路的测试结果更加准确。附图说明图1a和图1b均是一种标准单元漏电流的测试电路的部分结构示意图；图2是本专利技术实施例中一种标准单元漏电流的测试电路的部分结构示意图；图3是本专利技术实施例中另一种标准单元漏电流的测试电路的部分结构示意图；图4是本专利技术实施例中一种标准单元漏电流的测试电路的测试方法的流程图。具体实施方式如前所述，在现有技术中，驱动单元和目标单元电路是不同的电路，需要进行更多次数的测量才能得到每个标准单元的漏电流。图1a和图1b示出了一种标准单元漏电流的测试电路的部分结构示意图，以下结合图1a和图1b对该技术方案中的测试电路进行说明。图1a示出了测试电路中的部分电路，该部分测试电路的目标是测量驱动单元的漏电流，图1a中的驱动单元为缓冲器11。以图1a为例，该部分电路的输入为0时的漏电流为Xb0，输入为1时的漏电流为Xb1，A、B分别为输入为0和输入为1时，所测试的总的电流值，则根据公式4Xb0＝A，4Xb1＝B测试出一个驱动单元的为电流：Xb0＝A/4，Xb1＝B/4。图1b示出了测试电路中的另一部分电路，图1b所示的测试电路是基于图1a中的驱动单元，挂载目标单元电路，目标单元电路为反相器12。如前所述，缓冲器11输入为0时，漏电流为Xb0，输入为1时所测试的漏电流为Xb1；设反相器12输入为0和输入为1状态时的漏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种标准单元漏电流的测试电路，其特征在于，包括：多个驱动单元以及多个目标单元电路；所述多个驱动单元串联于所述测试电路的输入端和输出端之间，每个所述驱动单元均用于挂载对应的目标单元电路；其中：所述驱动单元和所述目标单元电路均由所述标准单元组成。

【技术特征摘要】
1.一种标准单元漏电流的测试电路，其特征在于，包括：多个驱动单元以及多个目标单元电路；所述多个驱动单元串联于所述测试电路的输入端和输出端之间，每个所述驱动单元均用于挂载对应的目标单元电路；其中：所述驱动单元和所述目标单元电路均由所述标准单元组成。2.根据权利要求1所述的标准单元漏电流的测试电路，其特征在于，所述标准单元为反相器。3.根据权利要求2所述的标准单元漏电流的测试电路，其特征在于，所述驱动单元为偶数个串联的反相器。4.根据权利要求2所述的标准单元漏电流的测试电路，其特征在于，所述目标单元电路为多个反相器，所述多个反相器的输入端共同连接至所述驱动单元的输入端，所述多个反相器的输出端悬空。5.根据权利要求1所述的标准单元漏电流的测试电路，其特征在于，所述驱动单元的总数量使得对所述测试电路进行测试时，所述测试电路输出的总的电流值为μA级别。6.一种基于权利要求1所述的标准单元漏电流的测试电路的测试方法，其特征在于，包括：所述测试电路的输入端接入逻辑0时，测量所述测试电路的输出端的总漏电流值Iall1；所述测试电路的输入端接入逻辑1时，测量所述测试电路的输出端的总漏电流值Iall2；根据Iall1、Iall2、每个所述目标单元电路中的所述标准单元的数量M、每个所述驱动单元中所述标准单元的数量N，以及所述驱动单元的数量P计算每个所述标准单元的漏电流IX0以及IX1；其中，M、N、P均为自然数，IX0为所述标准单元输入逻辑0时的漏电流，IX1为所述标准单元输入逻辑1时的漏电流。7.根据权利要求6所述的标准单元漏电流的测试电路的测试方法，其特征在于，所述驱动单元为N个串联的反相器，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭响妮，古力，鱼江华，张凤娟，陈志强，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31