一种包含工艺角检测电路的芯片及检测方法技术

本申请公开了一种包含工艺角检测电路的芯片及检测方法，该芯片包括工作电路和检测电路，所述工作电路和所述检测电路在同一工艺过程中同时制成，所述检测电路包括振荡器和或恒压源；该检测方法通过测量振荡器输出频率与标称频率的差值和或恒压源输出电压值与标称电压值的差值，根据实测差值确定工作电路的频率偏差百分比和或电压偏差百分比。本发明专利技术具有很强的通用性，检测精确、检测周期短，可以实现高速自动检测，降低了芯片出厂测试的时间成本。

A Chip Including Process Angle Detection Circuit and Its Detection Method

This application discloses a chip including a process angle detection circuit and a detection method. The chip includes a working circuit and a detection circuit, which are made simultaneously in the same process. The detection circuit includes an oscillator or a constant voltage source. The detection method outputs electricity by measuring the difference between the output frequency of the oscillator and the nominal frequency or a constant voltage source. The difference between the voltage value and the nominal voltage value determines the frequency deviation percentage and the voltage deviation percentage of the working circuit according to the measured difference. The invention has strong versatility, accurate detection, short detection period, can realize high-speed automatic detection, and reduces the time cost of chip factory testing.

【技术实现步骤摘要】
一种包含工艺角检测电路的芯片及检测方法
本专利技术涉及半导体芯片检测技术，特别是一种包含工艺角检测电路的芯片及检测方法。
技术介绍
随着芯片集成电路技术的高速发展，对速度、精度等更高指标的设计需求不断提高，设计者需要更加全面了解芯片中各种器件的特性及其变化。同时，在实际芯片的流片生产过程中，存在各不相同的工艺角特性。全面了解生产芯片的工艺角(corner)，对于芯片内部优化以及功能的实现，都有至关重要的意义。例如，在速度确定的数字芯片设计中，对于FF(fast-fast)工艺角的芯片，由于芯片内部的晶体管速度偏快，很容易满足整体的速度需求，因此可以通过降低电源电压的方式，在满足速度要求的同时降低芯片的功耗。再例如，对于SS(slow-slow)工艺角的芯片，由于芯片内部的晶体管速度偏慢，在高速需求的设计中，设计者往往很难满足整体的高速要求。此时，可以通过增加电源电压的方式，加快晶体管的工作速度，从而更加从容的使得SS工艺角芯片满足高速需求，进而提高了芯片的良率。工艺角检测电路对优化集成电路性能以及提高芯片良率，具有至关重要的作用，但目前工艺角检测通常是针对特定芯片设计，不具普遍性，这就需要一种更高效普适的工艺角检测电路。
技术实现思路
为了解决芯片内部工艺良率不易检测的问题，本专利技术提出一种包含工艺角检测电路的芯片及检测方法。本申请实施例提出一种包含工艺角检测电路的芯片，包括工作电路和检测电路，所述工作电路和所述检测电路在同一工艺过程中同时制成，所述检测电路包括振荡器和或恒压源。优选的，检测电路包括模拟电路和或数字电路；所述模拟电路包括恒压源；所述数字电路包括振荡器。优选的，所述模拟电路进一步还包括模拟检测译码器和模拟检测输出复路选择器，其中；所述模拟检测译码器，用于对所接收的检测电路配置信号进行接收译码后，将译码得到的标称电压值对应的驱动信号输出至所述恒压源，将译码得到的选择控制信号输出至模拟检测输出复路选择器；所述恒压源，用于按照所述驱动信号，输出电压信号给所述模拟检测输出复路选择器；所述模拟检测输出复路选择器，用于根据接收的模拟电路的选择控制信号对输入的电压信号进行选通输出电压信号，得到输出电压值。优选的，所述振荡器是数字环形振荡器，所述数字电路包括10条数字环形振荡器。优选的，所述数字电路进一步还包括数字检测译码器、数字复路选择器和数字输出计数器；其中：所述数字检测译码器，用于对所接收的检测电路配置信号解码后并配置所述振荡器的输出信号的标称频率值；所述振荡器，根据配置信息生成频率信号输出至数字复路选择器所述数字复路选择器，用于对所述振荡器的输出信号进行选通后输出至所述数字输出计数器；所述数字输出计数器，用于检测选通的振荡器输出信号并输出实测频率值。优选的，所述检测电路还包括电源稳压器，用于对所述振荡器提供偏置电流。本专利技术还提供了一种基于上述芯片的工艺角检测方法，包括以下步骤：在同一工艺过程中同时制成工作电路和检测电路，所述检测电路包括模拟电路和或数字电路，所述模拟电路包括恒压源，所述数字电路包括振荡器；根据所述振荡器实测频率值与标称频率的差值确定所述工作电路的频率偏差百分比；和或，根据所述恒压源输出电压值与标称电压值的差值确定所述工作电路的电压偏差百分比。优选地，所述测量恒压源输出电压值与标称电压的差值的步骤具体包括：对所接收的检测电路配置信号进行接收译码后，将译码得到的标称电压值对应的驱动信号输出至所述恒压源，将译码得到的选择控制信号输出至模拟检测输出复路选择器；模拟检测输出复路选择器根据接收的模拟电路的选择控制信号对输入的电压信号进行选通输出电压信号；根据所述输出电压信号的输出电压值和选择控制信号配置的标称电压值获得两者差值。优选地，所述测量振荡器输出频率与标称频率的差值的步骤具体包括：振荡器根据配置信息的标称频率值生成频率信号输出至数字复路选择器，数字复路选择器对所述振荡器的输出信号进行选通后输出至数字输出计数器，检测选通的振荡器输出信号并输出实测频率值；根据所述标称频率值和选通输出的实测频率值获得两者差值。本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本电路具有很强的通用性，在大规模集成电路设计中，由于芯片面积很大，设计者可以在芯片内部的不同位置放置本工艺角检测电路，从而可以检测芯片不同位置的工艺角变化，使得芯片的性能得到更加的优化；由于本工艺角检测电路和方法测到的是实际工作电路的电压值或频率值，可以通过实际工作电路的电压值或频率值计算与标称值的偏差百分比，而不是仅能检测相对大小；由于本检测电路的检测周期短，可以实现高速自动检测，降低了芯片出厂测试的时间成本。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为一种包含工艺角检测电路的芯片各部分示意图；图2为一种包含工艺角检测电路的芯片中检测电路的示意图；图3为工艺角检测电路的模拟电路一种实施例示意图；图4为工艺角检测电路的数字电路的一种实施例示意图；图5为本专利技术的实现工艺角检测方法流程图；图6为本专利技术工艺角检测电路的一个应用实例示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本专利技术采用工作电路与检测电路于同一工艺过程中同时制成，针对现有技术中工艺角检测通用性不足的问题，本专利技术提供包含工艺角检测电路的芯片及检测方法，在该工艺角检测电路中可以包含模拟电路和或数字电路，模拟电路中主要采用恒压源进行检测，检测时测量恒压源的标称值与实际测量值之间的差值来表征模拟器件工艺角性能，数字电路中主要采用振荡器进行检测，检测时测量振荡器的标称频率值和实际测量值的差值来表征数字器件的工艺角性能。进一步地，为了拓展通用性，模拟电路可以采用多个恒压源或者恒压源可以输出多个恒压电压值来实现，并提供选通使能信号，通过选择器来控制选通哪个电压信号来实现测量；数字电路中可以采用多路振荡器，每个振荡器可以发出设定频率的频率信号，并提供选通是能信号，通过选择器来控制选通哪路振荡器的频率信号来实现测量，同时对选通的频率信号可以通过计数器的周期计数值来测量得到实际输出的频率信号。进一步地，通过计算标称值与实际测量值之间的差值可以实现精确评估工艺角性能，进一步可以计算差值所占百分比来进行相对性能评估。以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。图1给出了一种包含工艺角检测电路的芯片各部分示意图，包括工作电路2和检测电路3。本申请所述“工作电路”，是按可知工艺过程制作的实现芯片设计功能的电路。工作电路2和检测电路3在同一工艺过程中同时制成；工作电路2和检测电路3作为芯片1的一部分，与芯片1的其他部分在同一工艺过程中制成。检测电路3是本专利技术的通用电路，可在任何需要检测的工作电路中放置检测电路，一个工作电路可放置多个检测电路；或者多个工作电路放置一个检测电路。图2给出了一种包含工艺角检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含工艺角检测电路的芯片，其特征在于，包括工作电路和检测电路，所述工作电路和所述检测电路在同一工艺过程中同时制成，所述检测电路包括振荡器和或恒压源。

【技术特征摘要】
1.一种包含工艺角检测电路的芯片，其特征在于，包括工作电路和检测电路，所述工作电路和所述检测电路在同一工艺过程中同时制成，所述检测电路包括振荡器和或恒压源。2.如权利要求1所述的包含工艺角检测电路的芯片，其特征在于，检测电路包括模拟电路和或数字电路；所述模拟电路包括恒压源；所述数字电路包括振荡器。3.如权利要求2所述的包含工艺角检测电路的芯片，其特征在于，所述模拟电路进一步还包括模拟检测译码器和模拟检测输出复路选择器，其中；所述模拟检测译码器，用于对所接收的检测电路配置信号进行接收译码后，将译码得到的标称电压值对应的驱动信号输出至所述恒压源，将译码得到的选择控制信号输出至模拟检测输出复路选择器；所述恒压源，用于按照所述驱动信号，输出电压信号给所述模拟检测输出复路选择器；所述模拟检测输出复路选择器，用于根据接收的模拟电路的选择控制信号对输入的电压信号进行选通输出电压信号，得到输出电压值。4.如权利要求2所述的包含工艺角检测电路的芯片，其特征在于，所述振荡器是数字环形振荡器，所述数字电路包括10条数字环形振荡器。5.如权利要求2或4所述的包含工艺角检测电路的芯片，其特征在于，所述数字电路进一步还包括数字检测译码器、数字复路选择器和数字输出计数器；其中：所述数字检测译码器，用于对所接收的检测电路配置信号解码后并配置所述振荡器的输出信号的标称频率值；所述振荡器，根据配置信息生成频率信号输出至数字复路选择器所述数字复路选择器，用于对所述振荡器的输出信号进行选通后输出至所述数字输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭，杨帆，倪娜，马玉林，甄玉龙，陈涛，王悦，张亮，任居胜，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11