用于減少老化測試期間的溫度差異的系統(tǒng)和方法。在一種實(shí)施方式中，測量待測試集成電路所消耗的功率。測量與該集成電路相關(guān)聯(lián)的環(huán)境溫度。通過調(diào)整該集成電路的體偏置電壓，實(shí)現(xiàn)該集成電路的理想結(jié)溫。通過控制各個(gè)集成電路的溫度，能夠減少老化測試期間的溫度差異。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施方式涉及。
技術(shù)介紹
例如微處理器的高度集成的半導(dǎo)體器件常常散發(fā)出大量的熱，尤其當(dāng)在升高的溫度和電壓下進(jìn)行操作以在老化操作期間篩選缺陷時(shí)。這種散熱在老化操作期間是有害的，按慣例需要復(fù)雜而昂貴的例如水浴和/或液體金屬冷卻的熱沉，以及具有很高冷卻能力的昂貴的測試室。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
所以，非常需要。因此，公開了用于減少老化測試期間的溫度差異的系統(tǒng)和方法。在一種實(shí)施方式中，測量待測試集成電路所消耗的功率。測量與該集成電路相關(guān)聯(lián)的環(huán)境溫度。通過調(diào)整該集成電路的體偏置電壓獲得集成電路的理想結(jié)溫。通過控制各個(gè)集成電路的溫度，能夠減少在老化測試期間的溫度差異。根據(jù)另一種實(shí)施方式，測量在緊鄰集成電路的區(qū)域中的環(huán)境溫度。測量該集成電路所使用的電功率。存取該集成電路的熱阻值并確定該集成電路的結(jié)溫，而無需直接測量該結(jié)溫。附圖說明圖1示出了根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施方式的被配置用于老化操作的集成電路器件的示例性布局；圖2示出了根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施方式的用于減小老化測試期間的功率的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法的流程圖；圖3示出了根據(jù)本專利技術(shù)另一種實(shí)施方式的被配置用于老化操作的集成電路器件的示例性布局；圖4示出了根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施方式的用于減小老化測試期間的功率的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法的流程圖；圖5示出了根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施方式的用于確定集成電路的結(jié)溫的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法的流程圖。具體實(shí)施例方式在下文對本專利技術(shù)————的詳細(xì)描述中，陳述了眾多特定細(xì)節(jié)以便提供對本專利技術(shù)的全面理解。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在沒有這些特定細(xì)節(jié)的情況下或在具有其等同方案的情況下可以實(shí)施本專利技術(shù)。在其它的情況中，對公知的方法、進(jìn)程、組件和電路沒有進(jìn)行詳細(xì)描述，以便本專利技術(shù)的各個(gè)方面不會(huì)被不必要地模糊。符號和術(shù)語下文詳細(xì)描述中的某些部分(例如，過程200，400和500)是用進(jìn)程、步驟、邏輯塊、處理和其他能夠在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器上執(zhí)行的基于數(shù)據(jù)比特的操作的符號表示來介紹的。這些描述以及表示是數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域技術(shù)人員將他們工作的內(nèi)容最有效地傳送給該領(lǐng)域的其他技術(shù)人員時(shí)所用的手段。此處一般將進(jìn)程、計(jì)算機(jī)執(zhí)行步驟、邏輯塊、過程等考慮為導(dǎo)向理想結(jié)果的一系列自相容的步驟或指令。該步驟是那些需要對物理量進(jìn)行物理操作的步驟。盡管不是必須的，但通常這些量采取能夠在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行存儲(chǔ)、傳遞、組合、比較和其它操作的電或磁信號的形式。主要出于通用的原因，將這些信號稱為比特、值、要素、符號、字符、項(xiàng)、數(shù)量等已經(jīng)多次被證明是便利的。然而，應(yīng)該牢記的是，所有這些以及類似術(shù)語與適當(dāng)?shù)奈锢砹筷P(guān)聯(lián)并且僅僅是應(yīng)用于這些量的方便標(biāo)簽。除非特別聲明，否則如從下文討論中很明顯應(yīng)當(dāng)理解，貫穿本專利技術(shù)，使用諸如“存儲(chǔ)”、“劃分”、“求解”、“測試”、“計(jì)算”、“確定”、“保存”、“測量”、“調(diào)整”、“生成”、“執(zhí)行”、“比較”、“同步”、“存取”、“檢索”、“運(yùn)輸”、“發(fā)送”、“重新開始”、“安裝”、或“聚集”等術(shù)語的討論指的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類似電子計(jì)算設(shè)備的動(dòng)作和過程，其將表示為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)的物理(電子)量的數(shù)據(jù)操作并轉(zhuǎn)換成類似地表示為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器或寄存器或其他這類信息存儲(chǔ)、傳輸或顯示設(shè)備內(nèi)的物理量的其他數(shù)據(jù)。在集成半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)和操作的上下文中描述根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施方式。更特別地，本專利技術(shù)的實(shí)施方式涉及用于減少集成電路老化測試期間的溫度差異的系統(tǒng)和方法。但應(yīng)理解，本專利技術(shù)的要素可以在半導(dǎo)體操作的其他領(lǐng)域中使用。盡管下文對本專利技術(shù)實(shí)施方式的描述將著重于將體偏置電壓耦合到當(dāng)利用p型襯底和N阱工藝時(shí)經(jīng)由N型摻雜的傳導(dǎo)子表面(sub-surface)區(qū)域而在表面N阱中形成的pFET(或p型MOSFET)，但根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施方式可以等同地應(yīng)用于將體偏置電壓耦合到當(dāng)利用n型襯底和P阱工藝時(shí)經(jīng)由P型摻雜的傳導(dǎo)子表面區(qū)域而在表面P阱中形成的nFET(或n型MOSFET)。因此，根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施方式也特別適合于以n型材料形成的半導(dǎo)體，并且認(rèn)為這種實(shí)施方式在本專利技術(shù)的范圍之內(nèi)。檢測集成電路缺陷的老化操作通常在例如150攝氏度的應(yīng)變溫度(stressing temperature)、例如1.5倍于額定操作電壓的應(yīng)變電壓以及通常比額定操作頻率低幾個(gè)數(shù)量級的低操作頻率下執(zhí)行。在這些條件下，泄漏電流趨于主導(dǎo)集成電路器件的功率消耗和發(fā)熱。圖1示出了根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施方式的被配置用于老化操作的集成電路器件的示例性布局100。布局100包括多個(gè)待測試的集成電路器件101、102、...、N。該集成電路可以典型地排列于印刷線路板110上，該線路板可以包括用于接納待測試集成電路器件的插槽。因?yàn)槔硐氲那闆r是在應(yīng)變升溫下操作待測試集成電路器件，所以典型地將線路板110放置在能夠在高溫(例如，150攝氏度)下進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)(例如，通過增加或者除去熱量)的溫度室中。典型的老化室可以包括多個(gè)類似的線路板。線路板110包括一個(gè)分布網(wǎng)絡(luò)，例如布線走線，以在各個(gè)電源、測試控制器和/或測量儀器與待測試集成電路器件之間傳導(dǎo)電信號。線路板110包括操作電壓源(Vdd)分布網(wǎng)絡(luò)141和測試控制分布網(wǎng)絡(luò)142。應(yīng)理解，根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施方式，這種布線網(wǎng)絡(luò)可以以包括總線、點(diǎn)對點(diǎn)和獨(dú)立拓?fù)涞膹V泛的多種公知網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置。操作電壓源140和測試控制器150在線路板110上示出。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施方式也非常適合于使這種組件位于測試環(huán)境中的其他位置。例如，經(jīng)常使操作電壓源140位于熱室之外，并連接到線路板110上的連接器。測試控制分布網(wǎng)絡(luò)142耦合在測試控制器150和待測試集成電路器件之間的多個(gè)信號。類似地，操作電壓源分布網(wǎng)絡(luò)141耦合在操作電壓源140和待測試集成電路器件之間的多個(gè)信號。測試單元控制器可以與測試控制器150分開，也可以不與測試控制器150分開，其典型地利用測試圖案序列和/或測試命令來模擬待測試集成電路器件并且存取結(jié)果。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施方式也非常適合于廣泛的多種測試單元控制器和測試方法，包括例如聯(lián)合測試行動(dòng)組(JTAG)邊界掃描和陣列內(nèi)置自測試(ABIST)。操作電壓源140提供電壓和電流以操作待測試集成電路器件，典型地例如在1.5倍于待測試集成電路器件的額定操作電壓的應(yīng)變電壓下操作。在大多數(shù)半導(dǎo)體中的電流消耗，尤其是泄漏電流消耗，隨著操作電壓的增加以及隨著操作溫度的增加而增加。這種電流增加通常本質(zhì)上是指數(shù)形式，例如，操作電壓10％的增加可以導(dǎo)致泄漏電流消耗100％的增加。在應(yīng)變升溫下操作待測試集成電路器件也大大增加了其電流需求。作為有害效果，操作電壓源140必須具有與在額定溫度和電壓條件下操作相同待測試集成電路器件所需的電流能力相比大得多的電流能力來操作待測試集成電路器件。由于典型的老化配置可以包括每個(gè)線路板110上幾十個(gè)待測試集成電路器件以及每個(gè)室多個(gè)線路板，所以能夠以若干千瓦容易地測量對操作電壓源140的需求。一個(gè)能夠提供這種功率并適合于測試集成電路器件的精密電壓源將會(huì)過于昂貴。在現(xiàn)代半導(dǎo)體工藝，例如具有最小特征尺寸大約0.13微米以及更小的工藝中，靜態(tài)功率消耗不再是總功率消耗中可以忽略的組分。此外，作為總功率中的一部分的靜態(tài)功率在下一代半導(dǎo)體工藝中正趨于增加。例如，最大操作頻率通常與1減去閾值電壓除以電源電壓(1-Vt/Vdd)所得的量成比例(對于小的工藝幾何尺寸)。由于工藝幾何尺本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于減少老化測試期間集成電路間的溫度差異的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，所述方法包括：測量由待測試集成電路所消耗的功率；測量與所述待測試集成電路相關(guān)聯(lián)的環(huán)境溫度；以及調(diào)整所述待測試集成電路的體偏置電壓，以實(shí)現(xiàn)所述待測試集成電路的理想結(jié)溫。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：埃里克千里盛，戴維H霍夫曼，約翰勞倫斯尼文，
申請(專利權(quán))人：知識風(fēng)險(xiǎn)基金有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US[美國]
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