TRIM 测试简述
- ESI 9350 一种大规模集成电路测试的修调实现方法
测试是集成电路的关键技术之一,是集成电路质量保障的主要技术手段。测试时间过长是其中的需求一个重要问题之一,如何优化测试方法缩减测试时间并保障测试品质是一项具有挑战性的任务。
随着产品集成度的不断增长,产品日趋复杂,产品相关参数精度要求不断变高。现有大规模集成电路在进行测试时,经常出现某些芯片的参数需要修调。因为生产的原因,这些参数的本征值存在差别,需要修调到一定的范围内。为了达到这个目的,有的芯片的这个特性需要负的修调,而有的则需要正的修调,导致每个芯片的修调值发生不一致的情况。
但是大型逻辑测试仪器在测试芯片时,从生产的角度考虑,往往采用大规模的同时测试,这与上述修调的目的相矛盾,为了兼顾二者的平衡,需要找到一种更有效的办法,在保证大规模量产的同时提高修调的准确度。
本文介绍了一种修调方法,在晶圆测试中可以有效地解决在电路中因修调参数的多样化而导致了测试时间的成倍增长问题,并且这些方法较为简练可靠,缩短测试时间。
Trim 测试 ESI9350 ESI9850 修调 简述:
Trim 在集成电路测试中是修调的意思,就是对电路内部的一些参数进行修调。与通常所理解的测试不同,Trim 不但可以测出电路中某些参数的值,如果参数的值与 target 有偏差,还可以对参数进行修调,使其符合 spec 上的要求。如果没有trim,参数不符合要求的芯片只能被剔除,造成了芯片资源的浪费与测试成本的增加,而通过 trim 修调参数后,可以大大提高芯片的良率。在需要 trim 的电路模块中增加相应的 DFT 设计,对于 DC-DC Buck 芯片来说,trim 的 DFT 电路大多是增加 trim 电阻。Trim 测试通常在 IDD 测试之后进行,将需要 trim 的参数修调准确之后,再进行后续参数的测试。集成电路芯片中的 Trim 技术主要是对串联电阻网络进行修调,可以增大或减小电阻网络的阻值,下面简要介绍几种修调技术。
一、熔丝修调
熔丝修调是一种比较传统的修调方法,在串联的电阻网络中,每个电阻都与一个熔丝(如多晶硅熔丝,或铝熔丝)相并联,如下图 所示。
每个熔丝两端都有两个修调点 TPAD,修调之前熔丝将电阻短路,此时电阻网络的阻值最小。修调时通过 TPAD 在熔丝两端施加电压脉冲将熔丝烧断,电阻网络的阻值将逐渐增大。这种 Trim 方法生产与测试的成本较低,但同时由于 TPAD修调点的加入使芯片的面积增加,在 trim 电阻较多时就会占用更多的芯片面积。而且,熔丝修调只能使阻值增加而不能减小,如果方法不当会造成修调过度。另外,如果电压脉冲施加不当还会导致熔丝没有烧断,使芯片的良率受到影响。
二、齐纳二极管修调
齐纳二极管修调就是将每个 trim 电阻与一个齐纳二极管并联,并且这些二极管的排列方向均相同。
与熔丝修调不同的是,二极管修调只能使电阻网络的值减小,因为电路在实际使用时所加电压应使二极管截止,对于需要修调的电阻,在对应的二极管两端施加较大的反向电压使 PN 结击穿,从而二极管短路,电阻网络阻值减小。这种方法成本低,但是也有引入修调点增加芯片面积的问题,使得 trim 范围较窄而且精度不高
三、内嵌存储单元修调
内嵌存储单元修调电路中,每个 trim 电阻与一个 MOS 开关并联,并且开关的导通与关断是通过嵌入在芯片中的存储单元的一位存入 1 或 0 来控制的,常用的存储单元有 OTP,EEPROM 等。OTP 为 One Time Programmable 存储单元,只能烧写一次,而 EEPROM 可以进行多次烧写与擦除,所以能够重复修调。只要给存储单元设置一个初始值,电阻网络就可以向阻值增加与减小两个方向进行,修调的范围宽。这种方法不需要引入 TPAD 修调点,但设计与工艺相对复杂,而且
开关的尺寸也会对修调精度有所影响。
四、ESI 9350 / ESI 9850 修调设备
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ESI 9350 设备参数如下
1. Performance:
Model:ESI9350
Wavelength:1.347um
Pulse width:9ns
Machine Energy:0.25uj to 3.00uj
Spot Size: 2.5um-6.0um
Test Head:8''
Accuracy:0.35um/35mm,0.5um/130mm
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