[发明专利]CMOS器件的IDDQ测试

说明书

相关申请

本申请涉及2010年12月17日提交的美国临时专利申请No.61/424,572和2011年11月16日提交的美国非临时专利申请No.13/298,001并要求其优先权，并且此类申请通过引用纳入于此。

技术领域

本发明的实施例一般涉及半导体器件的测试领域，尤其涉及用于一CMOS器件的IDDQ测试的方法、装置和系统。

背景

在半导体器件的制造中，相当数量的器件可能被证明是有缺陷。因为半导体器件世代的本质，有缺陷的器件一般会迅速地显现出来。由于此原因，这类器件的测试重要的是标识有缺陷的器件。

然而，测试具有实际上的限制。如果制造商或实验室无法迅速地、准确地并以合理的成本测试半导体器件，则测试将是不可能的。

针对制造缺陷对CMOS(互补金属氧化物半导体)的测试可能包括IDDQ测试。IDDQ测试是一种基于电流的测试方法，且知其对于检测被常用的结构测试(诸如永驻与延迟测试)错失的缺点是有效的。此类测试透过不同的程序而测量静态中的供电电流(Idd)。IDDQ测试对于较大尺寸器件可能是有效的，例如0.18μm或更大的CMOS，其中漏电流显著小于建模缺陷电流。

然而，IDDQ测试在高级工艺中是具有挑战性的，例如0.13μm或更小的器件，由于漏电流的增加与整个晶片中发生的显著变化。于此类高级工艺(此处称为“纳米工艺”)中制作的IC(集成电路)器件的测试研发成本往往因为所需的测试复杂性而增加。纳米工艺提供了性能提升以及更多数量的晶体管实现于每个管芯上，但还引入了需要测试的新失效机制。为了应付增加的测试成本，减少昂贵的测试替代品是非常有用的。纳米器件的IDDQ测试的有效性因为增加的漏电流与其跨晶片的变化而难以令人满足。

概述

提供一种用于互补金属氧化物半导体器件的IDDQ测试的方法与装置。

在本发明的第一方面中，方法的实施例包括应用测试图案输入至一器件，该器件包括一个或多个互补金属氧化物半导体晶体管；针对该器件获得多个电流测量，多个电流测量的每一个是应用测试图案的输入至该器件之后对电流的测量。滤波函数被应用至多个电流测量，应用该滤波函数包括从电流测量分离缺陷电流值；以及基于该缺陷电流值与阈值的比较，确定是否有缺陷存在于该器件中。

在本发明的第二方面中，测试装置的实施例包括：用于测试下的器件的接口，连接被用于应用一组输入至一器件，该器件包括一个或多个互补金属氧化物半导体器件；以及用于应用测试图案输入至测试下的器件的逻辑。此装置还包括：电流测量单元，用于针对该组输入中的每一输入测量该器件的电流；用于从该电流测量分离缺陷电流——包括应用噪声滤波函数至该电流测量——的逻辑；以及用于至少部分地基于该缺陷电流以确定测试下的器件的缺陷的存在性的逻辑。

附图简述

本发明的实施例作为示例而非限制在诸附图的每幅图中被例示出，其中类似附图标记指代类似元素。

图1是无缺陷CMOS反相器电路的例示；

图是藉由缺点检测方法、装置或系统来检测的缺陷CMOS反相器电路的例示；

图3是例示高级器件的IDDQ测试的过程的实施例的流程图；

图4是电流的测定的实施例中的滤波函数的应用的例示；

图5A与图5B例示用在缺陷电流检测方法、装置或系统的实施例中的噪声滤波函数；

图6A与图6B例示缺陷电流的提取的过程的实施例中的测得电流函数与滤波函数；

图7例示用于恢复或提取缺陷电流的方法中的卷积的实施例；

图8例示用于减小噪声电流的过程的实施例中连续地应用的多个滤波函数；

图9是在缺陷电流检测的实施例中所针对的缺陷与噪声电流的例示；

图10是用于对电流测量应用滤波的方法的实施例的例示；

图11A与图11B例示缺陷电流检测的实施例中的随机滤波函数生成；

图12例示用于提供缺陷电流检测的方法、装置或系统的实施例的递归方程；

图13例示用于提供缺陷电流检测的方法、装置或系统的实施例的、使用卷积定义的高阶k的滤波函数；

图14例示用于缺陷电流检测的方法的实施例中系数的计算；

图15例示用于缺陷电流的检测的实施例的滤波函数；以及

图16例示利用IDDQ测量检测有缺陷组件的装置或系统的实施例。

详细描述

本发明的实施例一般涉及CMOS器件的IDDQ测试。