CN1979367A - 采用测试校准提高器件参数精度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种在芯片的WAFER测试阶段采用测试仪的高精度测试通道对集成电路芯片进行器件参数校准的方法，该方法可克服集成电路制造工艺带来的电路参数偏差，简化电路设计，提高集成电路中的参数设计精度。此方法带来的测试开销小，在产品的量产测试中可实现性好。

Description

采用测试校准提高器件参数精度的方法

技术领域

本发明专利用于克服集成电路制造工艺带来的电路参数偏差，简化电路设计，提高集成电路中的参数精度。

背景技术

在集成电路设计中，需要对某些电路参数进行精确控制，如芯片中的基准电压源，基准电流源的输出电压或电流值，而这些参数又往往受到流片工艺的影响，一个设计在大生产中的不同批次，或同一批次的不同管芯之间参数存在漂移，从而影响芯片工作的精度。而仅在设计阶段采用受工艺影响小的电路结构，往往只是针对众多工艺中的个别工艺参数，电路复杂，成本高，实际的流片效果不理想。本专利提出采用测试校准提高器件参数的方法，可克服集成电路制造工艺带来的电路参数偏差，简化电路设计，提高集成电路中的参数设计精度。

发明内容

在芯片内部设置相关参数调整单元，该调整单元包括一组可配置的器件，如电阻，电容等，通过对相关参数调整单元内器件的配置可控制高精度电路的输出。在芯片测试时芯片进入测试态，通过输入一组相关参数调整单元的控制参数，调节高精度电路的输出参数，然后将需要考察的节点电压与测试系统的高精度基准电压源比较(因为电压的测试效率高，因而如果需要观察的是电流等其它参数可将其转换为对应的电压值进行测量)，如果符合，即将该组控制参数记入芯片内的非易失存储区，如果不符合，则输入另一组相关参数调整单元的控制参数，直至观察节点的电压符合精度要求。为保证调节的范围与精度，可将控制参数分为粗调控制参数与细调控制参数。在芯片工作时可直接从非易失存储器中读出相应的控制参数，配置相关参数调整单元，从而使生产出的芯片准确地达到所设计的参数值。由于在测试中加入了针对单个管芯的个性化校准过程，可很好地解决工艺带来的参数偏差问题，提高电路参数的精度。

附图说明

附图是测试方法校准示意图

具体实施方式

结合测试方法校准示意图说明本专利。例如，需要设计一个精度较高的电压基准源，我们先固定该电路的其它参数，而通过调节电路中的某个电阻R可调节最终的输出电压值V。假设电阻与电压的关系为正线性关系，将该电阻R分解为两部分，一部分为基本值电阻R0，另一部分为可调节部分ΔR，根据调节精度的需要，Rt可进行二进制编码，假设Rt采用4位(C₃ C₂ C₁ C₀，C_n＝{0，1}，n＝0～3)进行编码，

ΔR＝(C₃*2³+C₂*2²+C₁*2+C₀)*R_unit

其中R_unit为可调节的单位电阻，ΔR为可调节的电阻范围，它对应一个电压可调节范围ΔV。由不同电阻值的电阻(阻值为2³*R_unit，2²*R_unit，2*R_unit，R_unit)构成相关参数调整单元，通过选择不同控制参数C₃，C₂，C₁，C₀可实现对电阻的调节，最终调节电路的输出电压。如果在电路结构中电阻与电压的对应关系为非线性的，可将需要调节的电压值与电阻值进行对应，并将电阻值的控制参数进行编码。为保证调节的范围与精度，可将控制参数分为粗调控制参数与细调控制参数。

在测试电路时，使芯片处于测试态，从测试端T_IN串入控制参数C₃，C₂，C₁，C₀，测试端T_CLK提供串入数据的时钟，然后从测试端T_OUT测试该输出电压是否落在所要求的精度范围内。如果测试符合精度要求，则通过测试端T_IN串入一个特殊编码如5个时钟的高电平，通知内部电路将C₃C₂C₁C₀存入非易失存储器，完成校准操作；否则，可变化参数C₃，C₂，C₁，C₀，重新进行测试，C₃，C₂，C₁，C₀可从0000依次变化到1111。通过测试机编程或其具备的扫描功能可方便地实现该功能。由于测试机提供的测试精度很高，可以较为准确地实现校准功能。

在芯片的应用态可直接将控制参数从非易失存储器中读出并完成对相关参数调整单元的配置。由于该参数是经过测试校准的，因而可保证准确实现电路参数。

如果应用对电路参数准确性要求高，为防止器件参数随时间的漂移，也可保留此校准接口，供应用中进行器件参数的在线校准。

如果需要精确控制的量受多个参数的控制，可根据具体情况设置多个参数调节单元，根据芯片的测试管脚情况控制参数的输入可采用并行或串行方式输入，测试管脚T_IN、T_OUT、T_CLK可与应用管脚复用。

Claims (8)

1.一种采用测试校准提高器件参数精度的方法，包括在集成电路芯片测试时校准器件参数的概念，该方法通过扫描输入控制参数至相关参数控制单元调节高精度电路的输出，同时通过测试机的测试通道对该输出进行高精度标定，一旦符合精度要求，即将控制参数存入非易失存储器，在应用时将该参数读出配置相关参数调整单元以保证高精度电路的输出精度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于采用测试机的测试通道对高精度电路参数进行校准。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于采用相关参数调整单元对高精度电路参数进行校准控制。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过对相关参数调整单元进行编码为二进制控制参数，为保证调节范围与精度，调节参数可分为粗调控制参数与细调控制参数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于测试机通过对权利4中所述的编码的扫描输入使得高精度电路参数符合测试通道所设精度范围。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于完成校准后将控制参数存储于非易失存储器，在应用时读出该参数对相关参数调整单元进行配置。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于完成校准后可通过测试机发出命令通知芯片将参数存入非易失存储器。

8.根据权利要求1所述的方法也可应用在器件的在线精度校准上。

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