一种针对芯片瞬态失效的定位方法技术

一种针对芯片瞬态失效的定位方法，包括以下步骤：步骤1，在芯片前后状态切换的各种情况中，筛选导致芯片发生瞬态失效的条件；步骤2，周期性地向失效芯片施加激励信号，使得失效芯片能够周期性的复现瞬态失效的过程，使用

【技术实现步骤摘要】
一种针对芯片瞬态失效的定位方法


[0001]本专利技术属于集成电路测试
，更具体地，涉及一种针对芯片瞬态失效的定位方法
。

技术介绍

[0002]半导体芯片的内部缺陷定位是半导体芯片工艺改进和失效分析的重要技术基础
。
损定位方法中常用的包括液晶定位技术
、
红外显微技术和微光显微技术
(EmissionMicroscopy
，以下简称
EMMI)。EMMI
对于半导体芯片内部通电后可以发光的缺陷均可实现定位，且
EMMI
对漏电流要求低，
pA
级的漏电流即可被检测
。EMMI
的定位精度高，对于大规模集成电路的定位具有优势
。
[0003]现有技术文件
1(WO2021004438A1)
公开了一种芯片失效定位方法，基于芯片与转接板之间的连接，获得在连接方式下芯片的微光显微镜分析
EMMI
效果图；将芯片的
EMMI
效果图分别与失效样品
、
参考样品的
EMMI
效果图进行匹配；在确定芯片失效的情况下，将芯片的
EMMI
效果图和参考样品的
EMMI
效果图进行对比，对比出两幅
EMMI
效果图的不同位置，将在
EMMI
图像中对比出的不同位置作为芯片的失效位置
。
[0004]现有技术文件1针对的失效情况是芯片稳态下失效，包括结漏电
(Junction Leakage)、
接触毛刺
(Contact spiking)、
栅氧化缺陷
(Gate oxide defects)、
热电子
(Hot electrons)、
闩锁效应
(Latch up)
等缺陷
。
然而，芯片除了在稳态下存在失效的情况，还存在瞬态失效的情况
。
[0005]因为芯片发生的瞬态失效是一个瞬态过程，而其在该瞬态过程之前或之后芯片的工作状态都正常
。
以现有技术文件1为代表的稳态失效定位技术并不能够对瞬间失效进行定位，因此面对发生瞬态失效的芯片，并没有有效的方法来定位到失效点位
。
除此以外，现有技术文件1需要将芯片的
EMMI
效果图和参考样品的
EMMI
效果图进行对比，意味着既要获取待测芯片的
EMMI
效果图，又要获取参考样品的
EMMI
效果图，操作复杂，效率低下
。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种针对芯片瞬态失效的定位方法，用于准确定位瞬态失效的芯片的失效点位
。
[0007]本专利技术采用如下的技术方案
。
一种针对芯片瞬态失效的定位方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1，确定导致失效芯片发生瞬态失效的条件；
[0009]步骤2，根据步骤1确定的导致失效芯片发生瞬态失效的条件，周期性地向失效芯片施加激励信号，使得所述失效芯片能够周期性的复现瞬态失效过程，并使用
EMMI
获得所述瞬态失效过程下的定位结果1，所述瞬态失效过程包括依次进行的前状态
、
失效状态以及后状态；如果使用参考样品进行定位，则执行步骤3；如果不使用参考样品，则执行步骤4；
[0010]步骤3，向参考样品施加所述激励信号，使用
EMMI
获取定位结果2，将定位结果1和定位结果2进行对比，差异亮点点位为失效芯片瞬态异常的失效点位；
[0011]步骤4，使用
EMMI
获取所述失效芯片在前状态下的定位结果3，以及在后状态下的定位结果4，对比定位结果
1、
定位结果3和定位结果4，差异亮点点位为失效芯片瞬态异常的失效点位
。
[0012]优选地，所述瞬态失效为所述失效芯片在以下任一过程中发生的失效：上电启动过程
、
负载切换
、
电源供电电压改变，或者芯片外部
IO
口改变电压的过程
。
[0013]优选地，步骤1包括：
[0014]建立失效芯片的
Test
‑
bench
；
[0015]向
Test
‑
bench
输入仿真向量，如果被测芯片确实发生了瞬态失效，则记录当前仿真向量，用于在后续步骤中周期性地复现瞬态失效过程，如果没有发生瞬态失效，则抛弃该仿真向量
。
[0016]优选地，步骤2中，周期性复现瞬态失效过程，结合红外扫描显微镜收集一段时间的亮点，将这段时间的图像叠加，所有亮点信息得以累计起来，
EMMI
收集这种不断重复的瞬态亮点
。
[0017]优选地，步骤2中，使用信号发生器或数字电源周期性地向失效芯片施加使其周期性复现瞬态失效过程的激励信号
。
[0018]优选地，步骤4中，定位结果1为失效前
、
失效状态
、
后状态三种状态叠加产生的亮点，定位结果3为触发瞬态失效的状态之前的亮点，定位结果4为触发瞬态失效的状态之后的亮点；定位结果1减去定位结果3和定位结果4，获得瞬态失效状态的亮点
。
[0019]优选地，步骤4中，若所述前状态之前为所述失效芯片的非工作状态，则定位结果3为无亮点
。
[0020]优选地，每一瞬态失效过程中，失效状态的时长占比大于前状态和后状态时长之和占比
。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少包括：在第一个层面上，本专利技术克服了现有技术只能够使用
EMMI
进行稳态故障定位的不足之处，通过确立瞬态失效条件
、
重复再现瞬态失效，累计形成亮点，进而提供了一种针对芯片瞬态失效的定位方法
。
在第一个层面基础上，本专利技术进一步提供了一种可以不借助参考样品进行对比的瞬态故障定位方法
。
[0022]这种瞬态定位方法不再是芯片间的对比，而是同一颗芯片不同工作状态间的对比
。
同样获得了有对比点，只不过本专利技术的对比点是芯片两种稳定的工作状态，即“对比参考样品”其实就是触发前
&
触发后的亮点，通过周期性的触发亮点和触发前
&
触发后的亮点做差，就能获取有效点了
。
做对比的目的就是去除无效的亮点，本专利技术通过自身的对比就能排除无效的亮点了
。
这种情况下，参考样品其实对于本领域技术人员来说是意义不大的
。
简化了操作，提升了测试效率
。
附图说明
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种针对芯片瞬态失效的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，确定导致失效芯片发生瞬态失效的条件；步骤2，根据步骤1确定的导致失效芯片发生瞬态失效的条件，周期性地向失效芯片施加激励信号，使得所述失效芯片能够周期性的复现瞬态失效过程，并使用
EMMI
获得所述瞬态失效过程下的定位结果1，所述瞬态失效过程包括依次进行的前状态
、
失效状态以及后状态；如果使用参考样品进行定位，则执行步骤3；如果不使用参考样品，则执行步骤4；步骤3，向参考样品施加所述激励信号，使用
EMMI
获取定位结果2，将定位结果1和定位结果2进行对比，差异亮点点位为失效芯片瞬态异常的失效点位；步骤4，使用
EMMI
获取所述失效芯片在前状态下的定位结果3，以及在后状态下的定位结果4，对比定位结果
1、
定位结果3和定位结果4，差异亮点点位为失效芯片瞬态异常的失效点位
。2.
根据权利要求1所述的一种针对芯片瞬态失效的定位方法，其特征在于：所述瞬态失效为所述失效芯片在以下任一过程中发生的失效：上电启动过程
、
负载切换
、
电源供电电压改变，或者芯片外部
IO
口改变电压的过程
。3.
根据权利要求1所述的一种针对芯片瞬态失效的定位方法，其特征在于：步骤1包括：建立失效芯片的
Test
‑
bench
；向
Tes...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂卓麟，
申请(专利权)人：江阴圣邦微电子制造有限公司，
类型：发明
国别省市：