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Cell-Aware测试

单元内故障的故障模型
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描述

随着行业向越来越小的几何形状转变,现有的故障模型和相关的测试模式在确保所需的质量水平方面变得越来越不有效。现有的故障模型只考虑单元输入和输出上的故障,以及这些单元之间的连接线上的故障。细胞结构中出现了越来越多的缺陷。随着最新的制造技术,细胞内发生的缺陷数量显著增加——占所有缺陷的50%。需要一种方法来生成测试模式,有效地针对晶体管级别的潜在新缺陷。

最近的一种方法,称为细胞感知测试,通过在晶体管水平上建模,针对每个细胞内部的特定短路,打开和其他物理缺陷。模拟模拟进行,以表征潜在的短和开放缺陷的影响。基于模拟仿真结果,建立了细胞感知故障模型,指导ATPG生成针对这些内部细胞缺陷的模式。有多项研究表明,使用细胞感知故障模型生成的测试发现了正常测试方法所忽略的缺陷,AMD的一项此类研究发现,在测试了400,000个模具后,每百万有880个缺陷模具通过了标准制造测试,但被细胞感知测试检测到。

单元格感知测试的一个关键组件是能够创建用户定义的故障模型(UDFM)。udfm为用户提供了定义新的故障模型的能力,而无需等待它们被构建到商业测试工具中。它允许用户定义为了测试模式检测特定缺陷而必须满足的刺激需求。UDFM模型是基于文本的,并包含了ATPG工具提供的标准故障模型。

细胞“MUX2”{错“Z1”{测试{StaticFault“Z”= 1;条件“D0= 0,“D1= 0,”年代= 0;}{StaticFault测试“Z”= 1;条件“D0= 0,“D1= 1”年代= 0;}{StaticFault测试“Z”= 1;条件“D0= 0,“D1= 0,”年代= 1;}}}

上面的UDFM指定ATPG必须生成列出的三种输入模式之一,以便检测故障Z1。该故障模型提供了很大的灵活性,可以指定任意数量的测试周期,并且可以在设计中利用库模型、实例和分层路径。

第一步是描述技术库中的每个单元。每个单元的晶体管布局(通常是GDSII格式)是起点。提取工具用于提取晶体管级模拟网表,包括寄生电容和电阻。网络列表用于识别可能的桥接缺陷和开放缺陷的位置。为了模拟电位单元内部桥,寄生电容被电阻模型所取代。当连接中有间隙时发生打开。在这种情况下,描述连通性的寄生电阻被高阻抗电阻取代。

然后进行模拟仿真,生成单元感知模型。模拟仿真过程迭代地修改网络列表中的每个寄生元素,执行仿真,并将结果与无故障模拟仿真进行比较,以判断是否检测到插入的缺陷。当电池的输出电压偏离“良好电路”电压的特定百分比(通常为50%)时,缺陷被确定为“检测到”。然而,并不是所有的桥或开放缺陷都是通过输出电压的静态变化检测到的。有些可能会导致输出电压波动的延迟。对于这些缺陷,双周期模拟故障模拟在高速执行,以检测甚至小的延迟。

单元格感知特性的最后一个过程是将输入组合列表转换为每个单元格中每个错误的必要输入值集。由于此故障信息在单元输入处定义为逻辑值,因此它基本上是模拟缺陷模拟的逻辑故障模型表示。每个细胞的刺激集代表ATPG的细胞感知故障模型文件。

在这个文件中,模拟缺陷(现在是错误)可以有一个或多个输入组合。下面是一个示例。对于这个示例错误` my_stuck_01 ',当在设计中针对此错误时,ATPG将尝试找到三个输入组合中的任何一个。如果任意一个组合可以应用到单元的实例,并且故障效果可以传播到观察点,则该实例的故障被标记为已检测到;其他组合不再需要。

udfm1.0 {udfmtype' . my_stuck_at " {cell " XOR2 "{故障" my_stuck_01 "{测试{静态故障" Z " = 0;条件“A”= 0;条件B = 1;}测试{静态故障“Z”= 0;条件“A”= 1;条件“B”= 0;}测试{静态故障“Z”= 1;条件“A”= 0;条件“B”= 0;}}

由于单元描述过程是针对一个技术库中的所有单元执行的,因此任何使用该技术的设计都可以读取相同的单元感知故障模型文件。描述只需要发生一次,然后可以应用于使用该技术节点库的任何设计。

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