一种分布式SRAM失效分析方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种分布式SRAM失效分析方法及其系统。一种分布式SRAM失效分析方法，该方法包括以下步骤：A、获取SRAM测试数据结果作为原始数据并对其进行失效分析，得到失效分析结果数据；B、对分析结果数据按预设的二进制编码规则进行二进制编码压缩，并将压缩后的分析结果数据注入分布式数据库中；C、从分布式数据库中提取要进行展示的分析结果数据，根据预设的二进制解码规则对提取的数据进行解码，根据绘制时的分辨率要求，对解码后的分析结果数据按预设的数据采样规则进行采样后，在前端绘制展示。本发明专利技术能有效压缩一片Wafer原有的占用空间，提高SRAM失效分析的效率。

A distributed SRAM failure analysis method and system

【技术实现步骤摘要】
一种分布式SRAM失效分析方法及系统
本专利技术是关于半导体设计和生产领域，特别涉及一种分布式SRAM失效分析方法及系统。
技术介绍
SRAM广泛地被大部分晶圆代工厂主要使用，用来作为全新引入工艺的工艺调试以及已经投入实际使用的工艺监控。利用SRAM的可寻址性，可以比较容易地对失效点进行定位，并通过原子力显微镜探针(AFP)、扫描电镜(SEM)等物理失效分析手段来确认，分析失效原因，定位到产生失效的工艺步骤并进行改进。随着芯片集成度的不断提高，集成电路的特征尺寸以指数级的速度不断缩小。静态随机存储器(StaticRandomAccessMemories)的测试与失效分析占据着越来越重要的位置。一方面，由于SRAM其高速与低功耗的特点，在集成电路制造与设计进入超大规模后，被越来越多地用于各类数字逻辑产品的缓冲，占据了越来越多的芯片面积。另一方面，对于业界大多数的晶圆代工厂(Foundary)来说，SRAM是一种用以作为全新研发的新工艺调试(processtunning)的测试媒介(testvehicle)，或者是作为已经投入实际使用的工艺的工艺监控(processmonitor)。例如Intel，其每一代新制程技术的开发与验证都是在一颗基于SRAM的被称为"X-chip"的芯片上完成的。SRAM相比其他电路，在满足制程监控，以及逼近工艺与设计规则的极限方面具有独一无二的优势：SRAM的可寻址性使得从大面积中隔离与分析单个失效点成为可能，再加上SRAM覆盖面积大，等同于增加了检出失效的几率。随着SRAM的容量越来越大，在制造过程中产生的测试数据，也在飞速增长。以某先进工艺节点为例，针对一个测试电压，其一个Die的测试数据达到5G左右，一片wafer上的数据达到5*150＝750G，实际制造中以5个测试电压为例，一片wafer上的数据达到750G*5＝3750G。由于在制造过程中会有许多批次，每个批次又会有10-25片wafer，同时可能会对多个生成季度的测试数据做备份。需要存储和备份的数据量将达到PB级别。由于一片wafer上的数据量达到750G，利用常用的分析技术分析其中的失效情况，其处理时间将超过24小时。分析时间太长大大制约的工程师及时发现制造中的问题。此外，由于一片wafer上有大约10亿个像素点，目前的渲染技术，需要用户等待几分钟的时间给工程师的分析也带来诸多不便。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术中的不足，本专利技术的目的在于提供一种分布式SRAM失效分析方法，,能有效压缩一片wafer原有的空间占用，并有效减少从数据加载到完成渲染所需时间，并且该方法采用了分布式数据库技术，解决了海量SRAM测试数据的存储和备份问题，并采用二进制编码方式，大大压缩了数据的存储空间。本专利技术的目的还在于提供一种分布式SRAM失效分析系统，该系统用于实现上述分布式SRAM失效分析方法。为了实现上述的目的，本专利技术公开了一种用于分布式SRAM失效分析的数据压缩方法，对原始SRAM测试数据进行失效分析得到分析结果数据，对于分析结果数据进行压缩处理，具体包括：一种分布式SRAM失效分析方法，具体包括以下步骤：A、获取SRAM测试数据结果作为原始数据并对其进行失效分析，得到失效分析结果数据；B、对分析结果数据按预设的二进制编码规则进行二进制编码压缩，并将压缩后的分析结果数据注入分布式数据库中；C、从分布式数据库中提取要进行展示的分析结果数据，根据预设的二进制解码规则对提取的数据进行解码，根据绘制时的分辨率要求，对解码后的分析结果数据按预设的数据采样规则进行采样后，在前端绘制展示；其中，采样包括选取数据及对被选取的数据进行拼接。作为优选，所述预设的二进制编码规则为：分析结果数据中每一个点对应为二进制数据中一个bit，失效点对应的bit设置为1，反之为0。作为优选，所述预设的数据采样规则为：若待采样的数据中有一个是失效点，则采样该失效点。作为优选，步骤A中，对原始数据进行失效分析的方法是：通过遍历方式的模式匹配算法对原始数据中的失效单元进行分类，识别出失效单元的失效模式。作为优选，SRAM的数据分为三个层级：Block、Die和Wafer，其中，每个Die划分为若干Block，每片Wafer划分为若干Die，其特征在于，步骤B中，压缩后注入分布式数据库的分析结果数据包括：Block层面的数据、Die层面的数据和Wafer层面的数据；所述Block层面的数据即指二进制编码后的分析结果数据；所述Die层面的数据是指：预设绘制Die层面分析结果数据时的分辨率要求，先对分析结果数据进行采样，然后再对采样后的分析结果数据进行二进制编码，得到二进制编码后的分析结果数据；所述Wafer层面的数据是指：预设绘制Wafer层面分析结果数据时的分辨率要求，先对分析结果数据进行采样，然后再对采样后的分析结果数据进行二进制编码，得到二进制编码后的分析结果数据。作为优选，步骤C中从分布式数据库中提取压缩数据的方式为：通过指定wafer，然后根据die坐标、block坐标和测试电压，按需提取分布式存储的block数据。作为优选，所述分布式数据库采用分布式Cassandra数据库。本专利技术还公开了一种分布式SRAM失效分析系统，该系统用于实现上述分布式SRAM失效分析方法。作为优选，所述分布式SRAM失效分析系统包括服务器端和客户端，服务器端用于完成数据提取、失效分析和缩放，客户端用于完成图形渲染；且服务器端和客户端都能与分布式数据库进行交互。作为优选，客户端采用web技术搭建，通过浏览器与分布式数据库中的数据进行交互，客户端与服务端之间通过B/S模式进行交互。与现有技术相比，本专利技术的分布式SRAM失效分析方法，对SRAM的失效分析结果数据采用二进制压缩和采样压缩处理，具有以下优势：1)平均压缩率达到30％，节省了大量存储空间；2)减少了传输负载，大大提高渲染效率，实现了秒级对wafer的渲染；3)提高了数据库的读取性能，大大减少了系统对数据的读取时间，进一步提高了数据分析模块的性能。并且，由于采用了分布式数据库，该技术很好地解决了海量SRAM测试数据的存储和备份问题。附图说明图1为本专利技术进行数据压缩的示意图。图2为本专利技术中Die层面的压缩示意图。图3为本专利技术中Wafer层面的压缩示意图。图4为分布式SRAM失效分析方法的系统架构图。图5为SRAM测试数据的层级示意图。图6为在一个单节点的cassandra数据库模拟的数据磁盘占用情况。图7为在一个单节点的cassandra数据库模拟的数据磁盘占用情况。图8为数据采样绘制示意图。图9为Block层面数据显示效果示意图。图10为Wafer层面数据显示效果示意图。图11为Die层面数据显示效果示意图。具体实施方式如图5所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式SRAM失效分析方法，其特征在于，具体包括以下步骤：/nA、获取SRAM测试数据结果作为原始数据并对其进行失效分析，得到失效分析结果数据；/nB、对分析结果数据按预设的二进制编码规则进行二进制编码压缩，并将压缩后的分析结果数据注入分布式数据库中；/nC、从分布式数据库中提取要进行展示的分析结果数据，根据预设的二进制解码规则对提取的数据进行解码，根据绘制时的分辨率要求，对解码后的分析结果数据按预设的数据采样规则进行采样后，在前端绘制展示；/n其中，采样包括选取数据及对被选取的数据进行拼接。/n

【技术特征摘要】
1.一种分布式SRAM失效分析方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
A、获取SRAM测试数据结果作为原始数据并对其进行失效分析，得到失效分析结果数据；
B、对分析结果数据按预设的二进制编码规则进行二进制编码压缩，并将压缩后的分析结果数据注入分布式数据库中；
C、从分布式数据库中提取要进行展示的分析结果数据，根据预设的二进制解码规则对提取的数据进行解码，根据绘制时的分辨率要求，对解码后的分析结果数据按预设的数据采样规则进行采样后，在前端绘制展示；
其中，采样包括选取数据及对被选取的数据进行拼接。


2.根据权利要求1所述的一种分布式SRAM失效分析方法，其特征在于，所述预设的二进制编码规则为：分析结果数据中每一个点对应为二进制数据中一个bit，失效点对应的bit设置为1，反之为0。


3.根据权利要求1所述的一种分布式SRAM失效分析方法，其特征在于，所述预设的数据采样规则为：若待采样的数据中有一个是失效点，则采样该失效点。


4.根据权利要求1所述的一种分布式SRAM失效分析方法，其特征在于，步骤A中，对原始数据进行失效分析的方法是：通过遍历方式的模式匹配算法对原始数据中的失效单元进行分类，识别出失效单元的失效模式。


5.根据权利要求1所述的一种分布式SRAM失效分析方法，SRAM的数据分为三个层级：Block、Die和Wafer，其中，每个Die划分为若干Block，每片Wafer划分为若干Die，其特征在于，步骤B中，压缩后注入分布式数据库的分析结果数据包括：Block层面的数据、Die层面的数据和Wa...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵康鹏，陆梅君，杨慎知，
申请(专利权)人：杭州广立微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33