集成电路的测试方法与装置制造方法及图纸

一种探测有缺陷的ＣＭＯＳ器件的方法，利用一个做在芯片和（或）圆片一次性面积上的监测电路来监测静态电流的状态。将监测单元加进圆片的划片道中，其中压焊点做在芯片的角上并且通过圆片的金属连线与监测单元连接。监测单元１０根据表示电压随时间衰减的ＩＤＤＱ来确定缺陷芯片，其中Ｖｄｄ通过监测单元中的开关加到芯片上。其它的实施方法将不同的配置和功能及其它测试加入圆片级测试系统。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与集成电路的测试有关，更具体地说与静态电流测试和圆片级测试相关。当一个互补金属氧化物半导体(CMOS)电路处于静态时，理想地说，电路中没有从电源流出的电流。一个有缺陷的CMOS逻辑器件可以使得有电流从电源流出。理论上讲，通过测试静态漏(源)电流IDDQ来表征CMOS逻辑器件并找出有缺陷的器件是可能的。虽然一个有缺陷的CMOS器件可能在它的瞬态电流中会表现出异常情形，但是一般来说可以预计，由于有缺陷的个别逻辑门所引起的异常瞬态电流会被整个电路的瞬态电流所掩盖。当然，对每一个逻辑门都做一个电流监测器使得异常瞬态电流成为可测的并且测试速度提高是可能的。然而，这种方法要求太高，在应用中可能是行不通的。有许多关于现有技术中各种静态电流测试方法的信息，包括“CMOS超大规模集成电路的内置电流监测器”，A.Rubio等人著，1995年在法国巴黎举行的IEEE欧洲设计与测试年会上发表；“内置电流测试”，W.Maly和M.Patyra著，发表于IEEE固态电路期刊，第27卷，第3期，1992年3月号；“电流测试的均衡BIC传感器”，J.Rius和J.Figueras著，发表于《电子测试、理论和应用》期刊，1992年；以及“CMOS中IDDQ测试的内置电流传感器”，C.Hsue和C.Lin著，在1993年国际测试年会上发表，由新泽西州普林斯顿的AT&T贝尔实验室出版。正如在现有技术中所见到的，静态电流测试在CMOS数字电路中是有效的，有较高的探测明显缺陷的覆盖水平，而只需较少数量的测试向量。片上内置的电流传感器相对于片外形式具有更多的优点，因为片上传感器能够以更高的鉴别力来探测有缺陷的静态电流水平，并且具有相对较快的测试速度。可靠的电路设计成为电流测试技术应用中的关键点。静态电流测试电路在测试超大规模(VLSI)CMOS集成电路中的应用已经被评估过。一大套传感器的开发可以获得。一个静态CMOS单元的电流并不总是固定的。当输出时钟的转变发生时，一个IDD电流的尖峰就能够被观察到。这个尖峰是由于在输出电路节点处负载电容的充电和放电引起的，另外，流经电路部分中PMOS和NMOS晶体管的改变状态的叠加电流也能引起这种尖峰。当这种转变完成后，单元处于静态，而且实际上，IDD接近于零并且在转变发生之前一直保持在这个范围之内。静态电流对电路性能衰减和其它引起IDDQ高于正常IDDQ许多数量级的缺陷十分敏感。根据IDDQ电流的这种特性来探测缺陷。基本上认为，器件的缺陷电流的测试是通过对器件Vdd衰减的观察而得到的。这是由于器件电源线的寄生电容的放电而引起的。参照图2，IDDQ电流的测量需要一个额外的Vdd压焊点或一个伪Vdd(PVdd)通过一个开关来提供动态电流，如图2中所示的开关20。两个外加数字信号，激励12和监测器14用来确定表征缺陷电流的延迟时间。注意图2中标注为监测器10的电路为芯片上每一个Vdd引脚所重复。静态电流的测量和测试提供了CMOS器件许多方面的信息。可以期望得到流水线器件测试，特别是减少与测试相关的硬件以及减少测试所需时间的静态电流测试。同样，也可期望扩展静态测试，并因此减少保证故障覆盖率的测试次数。概要在下面的阐述中，将列出大量具体的细节，例如具体的时序、字或字节长度等，来提供一个对本专利技术的全面理解。然而，显然对于那些本领域的技术人员，没有这些具体细节，本专利技术仍可被理解。在另一种情况下，为了不至于因一些不必要的细节而影响了对本专利技术的理解，电路以框图的形式示出。通常，关于时序考虑的细节和类似的细节被省略，因为这些细节对整个专利技术的理解不是必要的，并且是在相关
中普通人员的技能范围内。术语“总线”用于指代多个信号或用于传输一个或更多各种象数据、地址、控制或状态等这些信息类型的导线。术语“确认”和“否认”分别用来指代将一个信号、状态码或类似的电路置于其逻辑真或逻辑假状态。如果逻辑真状态是逻辑电平1，那么逻辑假状态就是逻辑电平0。反之，如果逻辑真状态是逻辑电平0，那么逻辑假状态就是逻辑电平1。出于一致性和连续性的目的，具有多种功能和(或)为明确起见而采用多个名称的压焊点或引脚，比如一个用于伪Vdd和输出的压焊点(PVdd/0UT0)，可以由任一个或所有可采用的名称表示。任何或所有使用名称的缺省并不意味着这个压焊点或引脚的任一功能或特性的消失。应要理解的是，为了描述的简单明了，所阐述的部分没有必要按比例画出。例如，为了清楚，一些部分的尺寸相对于其它部分被放大。此外，在合适的地方，参照号被重复，用于指示相应的或类似的部分。工作原理本专利技术给出了一种扩大了现有技术的测试覆盖面并且减少了进行测试所需的传统测试向量数量的静态电流测试方法。本专利技术具体适用于现有技术所要求的开关数不能过多的大规模集成电路。在应用于圆片级测试的本专利技术的一个实施方法中，测试电路做在划片道里，避免了把集成电路上宝贵的硅面积用于测试电路。本专利技术提出了一种只需一个引脚对器件提供电源就能进行静态电流测试的方法。本专利技术的另一个实施方法是用大的与端口引脚相关的P沟上拉管来实现并联开关。本专利技术的另一个实施方法则为给集成电路提供测试信号而加进一个线性反馈移位寄存器(LFSR)。第二个LFSR可用于测试结果的证实或向量分析。任一个或两个LFSR均可包含在划片道里。在本专利技术的一个实施方法中，电流监测器、测试激励产生器、响应分析器和时钟对于测试被电路(CUT)来讲都是外部的，这样可以减少进行测试所需的硅面积。对圆片级测试，划片道未用的面积被用于测试，然后在芯片组装过程中废弃。这种测试方法的优点包括增加了用于设计集成电路的芯片面积，用比通常圆片级测试(即器件测试器的速度)要高的频率测试芯片的可变频率控制的可用性，以及使用划片道中一个监测电路来测试多个集成电路的能力。本专利技术的另一个实施方法利用了那些因封装造成的配置限制以及其它原因造成的未使用芯片面积。比如，一般来说边角由于热的或机械应力而无法接出，这些应力常常导致钝化层裂开和其它可靠性问题。对这些芯片一次性部分的使用允许一种高效率的测试，这种测试并不与器件的功能或可用的电路面积相矛盾。这些一次性面积的使用还使改进的内置式测试(BIST)的应用超出圆片级测试。BIST不仅对用户而且对工厂测试都具有价值。在一个实施方法中，电流监测器、激励产生器、响应分析器和时钟都做在集成电路中，并且通过减少测试向量数来简化器件测试。本专利技术的另一个实施方法是把电流监测器加进划片道中，而把激励产生器和时钟则放在芯片上。已有许多种设计者和用户可得到的本专利技术的变化形式。附图说明图1以框图的形式示出一个根据本专利技术的一个实施方法的测试系统。图2以电路图的形式示出根据本专利技术的一个实施方法的图1中测试系统的详细部分，它有一个芯片内的测试单元和一个芯片外的监测单元。图3以框图的形式示出根据本专利技术的一个实施方法的划片道中含有监测器的圆片的一部分。图4以框图的形式示出根据本专利技术的一个实施方法的静态电流划片道单元。图5以框图的形式示出根据本专利技术的一个实施方法的含有一个芯片和一个监测单元的圆片。图6以框图的形式示出根据本专利技术的一个实施方法的含有用于静态测试的测试组的芯片。图7以框图的形式示出根据本专利技术的一个实施方法的图6中含有一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个圆片，具有以下特征：一个集成在圆片第一部分上的第一芯片；并且一个集成在圆片第二部分上的第一监测电路，其中圆片的第二部分与第一部分分开，第一监测电路进行验证第一芯片预定工作的第一测试工作；其中第一测试工作测量第一芯片流出的电流 。

【技术特征摘要】
US 1997-2-4 7950301一个圆片，具有以下特征一个集成在圆片第一部分上的第一芯片；并且一个集成在圆片第二部分上的第一监测电路，其中圆片的第二部分与第一部分分开，第一监测电路进行验证第一芯片预定工作的第一测试工作；其中第一测试工作测量第一芯片流出的电流。2一个测试系统，具有以下特征一个集成在圆片第一部分上的第一芯片；一个集成在圆片第二部分上的监测电路，其中圆片的第二部分与第一部分分开，监测电路进行验证第一芯片预定工作的测试工作；以及一个与第一芯片和监测电路连接的测试器件，有选择地使监测电路进行验证第一芯片预定功能的测试工作；其中圆片的第二部分集成在圆片的一次性部分上。3一个进行测试工作的方法，具有以下几个步骤的特征将第一芯片集成在圆片的第一部分上；将一个监测电路集成在圆片的第二部分上，其中圆片的第二部分与圆片的第一部分分开；并且使监测电路能够进行验证第一芯片预定工作的测试工作。4一个数据处理器，具有以下特征提供状态控制信号表示数据处理器何时工作在第一工作状态和第二工作状态的控制方式；以及一个接收状态控制信号具有控制方式的输出缓冲器，并且该输出缓冲器得到已知的工作电压，当状态控制信号显示数据处理器工作在第一种工作状态时，输出缓冲器的一个部分向外部提供一个信号，而当状态控制信号显示数据处理器工作在第二种工作状态时，输出缓冲器的这一部分移去提供给数据处理器的已知工作电压。5测试数据处理器的方法，具有以下几个步骤的特征在输出缓冲器上得到一个已知的工作电压；采用状态控制电路提供状态控制信号来表明数据处理器何时工作在第一工作状态和第二工作状态下；当状态控制信号表明数据处理器在第一种工作状态下工作时使输出缓冲器的一部分向外部提供一个信号；当状态控制信...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯纳德J佩帕特，克拉克谢泼德，艾尔弗雷德拉里克劳奇，罗伯特阿什，
申请(专利权)人：摩托罗拉公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]