【摘要】：隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展,存儲(chǔ)器在集成電路產(chǎn)品中的地位變得越來越重要。由于存儲(chǔ)器芯片的容量變得越來越大,集成度也越來越高,存儲(chǔ)器內(nèi)部的晶體管以及其他部件之間變得越來越密集,使得存儲(chǔ)器芯片發(fā)生各種各樣的物理故障或者缺陷的概率大大提高,尤其在低電壓下,存儲(chǔ)器芯片發(fā)生故障更為明顯。因此,研究一種快速檢測(cè)存儲(chǔ)器故障的測(cè)試方法尤其重要。本文以存儲(chǔ)器測(cè)試算法、算法驗(yàn)證以及算法應(yīng)用實(shí)現(xiàn)為研究核心,主要研究內(nèi)容如下:(1)分析存儲(chǔ)器常見故障發(fā)生的原因以及原理,根據(jù)故障原理分析故障原語,確定敏化操作序列,根據(jù)敏化操作序列給出測(cè)試故障的March測(cè)試元素,整合優(yōu)化March測(cè)試元素,提出新的測(cè)試算法。本文算法覆蓋常見的存儲(chǔ)器故障以外,降低了算法復(fù)雜度,提升了測(cè)試存儲(chǔ)器的測(cè)試速度,和March SS算法相比節(jié)省測(cè)試時(shí)間約11.5%。(2)根據(jù)存儲(chǔ)器故障發(fā)生的原因及故障描述,設(shè)計(jì)存儲(chǔ)器故障模擬驗(yàn)證系統(tǒng),然后通過故障模擬系統(tǒng)來檢驗(yàn)新的測(cè)試算法是否覆蓋了存儲(chǔ)器的常見故障(固定故障、轉(zhuǎn)換故障、耦合故障、地址故障、干擾故障、固定開路故障等等)。(3)本文通過設(shè)計(jì)存儲(chǔ)器內(nèi)建自測(cè)試電路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)算法的功能,并且完成了各個(gè)子模塊電路的設(shè)計(jì)和功能仿真。運(yùn)用SMIC40nm制造工藝完成了整個(gè)電路的前端設(shè)計(jì)和后端版圖的設(shè)計(jì),最終整個(gè)電路的后端仿真最高頻率達(dá)到500MHZ,版圖面積為 229.9um×243.6um。本文最終實(shí)現(xiàn)了一種能夠快速檢測(cè)存儲(chǔ)器普遍存在的故障的測(cè)試算法-March FM,并且在實(shí)際應(yīng)用中得到了驗(yàn)證。
【圖文】：

對(duì)于在存儲(chǔ)器電路中的故障模型主要表現(xiàn)在存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元電路、地址解碼逡逑器電路和讀寫邏輯電路中。下面列出了一些存儲(chǔ)器的故障及其在ＳＲＡＭ存儲(chǔ)單元逡逑電路中的表現(xiàn)，如圖２－３所示，其中包括：逡逑Ｉ邐邐ＷＬ邐邐逡逑／邐ＶＤＤ邐Ａ逡逑／邐Ｍ７］ｈ邋ＨＱ／４逡逑ｌ邐￣１邐１邋￣￣邐Ｍ６逡逑＼邐Ａｉ５邐－＝＝Ｌ．逡逑Ａ邋］邐－ｆ±＝ｒ邐—邐邐邐＾＿邋Ｑ邋？邋ＦＴ逡逑瓦邐Ｔ邐ＢＬ逡逑ＧＮＤ逡逑圖２－３邋ＳＲＡＭ部分故障模型逡逑Ｆｉｇ邋２－３邋ＳＲＡＭ邋ｐａｒｔｉａｌ邋ｆａｉｌｕｒｅ邋ｍｏｄｅｌ逡逑（１）存儲(chǔ)單元固定故障（Ｓｔｕｃｋ－Ａｔ－Ｆａｕｌｔ，簡稱ＳＡＦ）逡逑單元固定故障就是存儲(chǔ)單元固定為０或者１。其故障電路結(jié)構(gòu)表現(xiàn)如圖２－３中逡逑Ｅ點(diǎn)所示，由于位線ＢＬ的開路導(dǎo)致其電壓值為固定值。檢測(cè)這類故障的方法是對(duì)逡逑每一個(gè)存儲(chǔ)器單元和傳輸線進(jìn)行讀（寫）０和１的操作［１６】。逡逑９逡逑

對(duì)于在存儲(chǔ)器電路中的故障模型主要表現(xiàn)在存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元電路、地址解碼逡逑器電路和讀寫邏輯電路中。下面列出了一些存儲(chǔ)器的故障及其在ＳＲＡＭ存儲(chǔ)單元逡逑電路中的表現(xiàn)，如圖２－３所示，，其中包括：逡逑Ｉ邐邐ＷＬ邐邐逡逑／邐ＶＤＤ邐Ａ逡逑／邐Ｍ７］ｈ邋ＨＱ／４逡逑ｌ邐￣１邐１邋￣￣邐Ｍ６逡逑＼邐Ａｉ５邐－＝＝Ｌ．逡逑Ａ邋］邐－ｆ±＝ｒ邐—邐邐邐＾＿邋Ｑ邋？邋ＦＴ逡逑瓦邐Ｔ邐ＢＬ逡逑ＧＮＤ逡逑圖２－３邋ＳＲＡＭ部分故障模型逡逑Ｆｉｇ邋２－３邋ＳＲＡＭ邋ｐａｒｔｉａｌ邋ｆａｉｌｕｒｅ邋ｍｏｄｅｌ逡逑（１）存儲(chǔ)單元固定故障（Ｓｔｕｃｋ－Ａｔ－Ｆａｕｌｔ，簡稱ＳＡＦ）逡逑單元固定故障就是存儲(chǔ)單元固定為０或者１。其故障電路結(jié)構(gòu)表現(xiàn)如圖２－３中逡逑Ｅ點(diǎn)所示，由于位線ＢＬ的開路導(dǎo)致其電壓值為固定值。檢測(cè)這類故障的方法是對(duì)逡逑每一個(gè)存儲(chǔ)器單元和傳輸線進(jìn)行讀（寫）０和１的操作［１６】。逡逑９逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP333

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2526669