採用測試校準提高器件參數精度的方法

2023-06-15 03:45:21 2

專利名稱：採用測試校準提高器件參數精度的方法
技術領域：
本發明專利用於克服集成電路製造工藝帶來的電路參數偏差，簡化電路設計，提高集成電路中的參數精度。
背景技術：
在集成電路設計中，需要對某些電路參數進行精確控制，如晶片中的基準電壓源，基準電流源的輸出電壓或電流值，而這些參數又往往受到流片工藝的影響，一個設計在大生產中的不同批次，或同一批次的不同管芯之間參數存在漂移，從而影響晶片工作的精度。而僅在設計階段採用受工藝影響小的電路結構，往往只是針對眾多工藝中的個別工藝參數，電路複雜，成本高，實際的流片效果不理想。本專利提出採用測試校準提高器件參數的方法，可克服集成電路製造工藝帶來的電路參數偏差，簡化電路設計，提高集成電路中的參數設計精度。

發明內容
在晶片內部設置相關參數調整單元，該調整單元包括一組可配置的器件，如電阻，電容等，通過對相關參數調整單元內器件的配置可控制高精度電路的輸出。在晶片測試時晶片進入測試態，通過輸入一組相關參數調整單元的控制參數，調節高精度電路的輸出參數，然後將需要考察的節點電壓與測試系統的高精度基準電壓源比較(因為電壓的測試效率高，因而如果需要觀察的是電流等其它參數可將其轉換為對應的電壓值進行測量)，如果符合，即將該組控制參數記入晶片內的非易失存儲區，如果不符合，則輸入另一組相關參數調整單元的控制參數，直至觀察節點的電壓符合精度要求。為保證調節的範圍與精度，可將控制參數分為粗調控制參數與細調控制參數。在晶片工作時可直接從非易失存儲器中讀出相應的控制參數，配置相關參數調整單元，從而使生產出的晶片準確地達到所設計的參數值。由於在測試中加入了針對單個管芯的個性化校準過程，可很好地解決工藝帶來的參數偏差問題，提高電路參數的精度。


附圖是測試方法校準示意圖
具體實施例方式
結合測試方法校準示意圖說明本專利。例如，需要設計一個精度較高的電壓基準源，我們先固定該電路的其它參數，而通過調節電路中的某個電阻R可調節最終的輸出電壓值V。假設電阻與電壓的關係為正線性關係，將該電阻R分解為兩部分，一部分為基本值電阻R0，另一部分為可調節部分ΔR，根據調節精度的需要，Rt可進行二進位編碼，假設Rt採用4位(C3C2C1C0，Cn＝{0，1}，n＝0～3)進行編碼，ΔR＝(C3*23+C2*22+C1*2+C0)*Runit其中Runit為可調節的單位電阻，ΔR為可調節的電阻範圍，它對應一個電壓可調節範圍ΔV。由不同電阻值的電阻(阻值為23*Runit，22*Runit，2*Runit，Runit)構成相關參數調整單元，通過選擇不同控制參數C3，C2，C1，C0可實現對電阻的調節，最終調節電路的輸出電壓。如果在電路結構中電阻與電壓的對應關係為非線性的，可將需要調節的電壓值與電阻值進行對應，並將電阻值的控制參數進行編碼。為保證調節的範圍與精度，可將控制參數分為粗調控制參數與細調控制參數。
在測試電路時，使晶片處於測試態，從測試端TIN串入控制參數C3，C2，C1，C0，測試端TCLK提供串入數據的時鐘，然後從測試端TOUT測試該輸出電壓是否落在所要求的精度範圍內。如果測試符合精度要求，則通過測試端TIN串入一個特殊編碼如5個時鐘的高電平，通知內部電路將C3C2C1C0存入非易失存儲器，完成校準操作；否則，可變化參數C3，C2，C1，C0，重新進行測試，C3，C2，C1，C0可從0000依次變化到1111。通過測試機編程或其具備的掃描功能可方便地實現該功能。由於測試機提供的測試精度很高，可以較為準確地實現校準功能。
在晶片的應用態可直接將控制參數從非易失存儲器中讀出並完成對相關參數調整單元的配置。由於該參數是經過測試校準的，因而可保證準確實現電路參數。
如果應用對電路參數準確性要求高，為防止器件參數隨時間的漂移，也可保留此校準接口，供應用中進行器件參數的在線校準。
如果需要精確控制的量受多個參數的控制，可根據具體情況設置多個參數調節單元，根據晶片的測試管腳情況控制參數的輸入可採用並行或串行方式輸入，測試管腳TIN、TOUT、TCLK可與應用管腳復用。
權利要求
1.一種採用測試校準提高器件參數精度的方法，包括在集成電路晶片測試時校準器件參數的概念，該方法通過掃描輸入控制參數至相關參數控制單元調節高精度電路的輸出，同時通過測試機的測試通道對該輸出進行高精度標定，一旦符合精度要求，即將控制參數存入非易失存儲器，在應用時將該參數讀出配置相關參數調整單元以保證高精度電路的輸出精度。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於採用測試機的測試通道對高精度電路參數進行校準。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於採用相關參數調整單元對高精度電路參數進行校準控制。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於通過對相關參數調整單元進行編碼為二進位控制參數，為保證調節範圍與精度，調節參數可分為粗調控制參數與細調控制參數。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於測試機通過對權利4中所述的編碼的掃描輸入使得高精度電路參數符合測試通道所設精度範圍。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於完成校準後將控制參數存儲於非易失存儲器，在應用時讀出該參數對相關參數調整單元進行配置。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於完成校準後可通過測試機發出命令通知晶片將參數存入非易失存儲器。
8.根據權利要求1所述的方法也可應用在器件的在線精度校準上。
全文摘要
本發明提出一種在晶片的WAFER測試階段採用測試儀的高精度測試通道對集成電路晶片進行器件參數校準的方法，該方法可克服集成電路製造工藝帶來的電路參數偏差，簡化電路設計，提高集成電路中的參數設計精度。此方法帶來的測試開銷小，在產品的量產測試中可實現性好。
文檔編號G05F1/63GK1979367SQ20051012602
公開日2007年6月13日 申請日期2005年11月30日 優先權日2005年11月30日
發明者葉茵 申請人:北京中電華大電子設計有限責任公司