本發(fā)明涉及三維集成電路測試，具體涉及一種基于信號傳輸性能分析的miv故障診斷方法。

背景技術(shù)：

1、三維集成技術(shù)解決了二維集成電路中器件縮放困難等技術(shù)問題?；诠柰?through-silicon?via，tsv)的三維集成電路實(shí)現(xiàn)了更高的集成度和更低的功耗。然而，tsv的尺寸和晶圓對準(zhǔn)精度的高要求限制了器件集成度的進(jìn)一步提升。目前，單片三維集成技術(shù)被認(rèn)為是一種很有前途的替代方案。單片三維集成電路采用順序集成工藝，極大地縮小了單片層間通孔(monolithic?inter-tiervia，miv)的尺寸。與基于tsv的三維集成電路相比，單片三維集成電路具有更高的集成度及更優(yōu)越的電學(xué)性能。

2、目前，m3d集成技術(shù)正處于新興發(fā)展階段，單片層間通孔(miv)的制造工藝還不夠成熟。由于單片層間通孔(miv)的產(chǎn)率遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)通孔的產(chǎn)率，單片層間通孔(miv)測試及故障診斷對于確保m3d?ic的大規(guī)模應(yīng)用至關(guān)重要。有效的故障診斷方法可以為制造商提供詳細(xì)的故障信息，從而進(jìn)一步改進(jìn)制造工藝、提高芯片產(chǎn)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有單片層間通孔miv測試方法可診斷故障范圍有限的問題，現(xiàn)提供的一種基于信號傳輸性能分析的miv故障診斷方法，該方法可有效診斷硬開路、電阻性開路、短路和漏電故障。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、本發(fā)明提供一種基于信號傳輸性能分析的miv故障診斷系統(tǒng)，所述miv故障診斷系統(tǒng)包括一個(gè)測試控制器和多個(gè)測試單元；

4、所述測試控制器用于向各測試單元發(fā)送測試指令；

5、所述測試單元包括測試驅(qū)動模塊、故障檢測模塊和故障診斷模塊；

6、所述測試驅(qū)動模塊用于產(chǎn)生測試激勵(lì)，所述故障檢測模塊用于檢測被測miv組中是否存在故障，所述故障診斷模塊用于診斷miv的故障類型。

7、本發(fā)明還提供一種基于上述所述的一種基于信號傳輸性能分析的miv故障診斷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的故障診斷方法，所述故障診斷方法為：

8、s1：檢測整個(gè)miv組中是否存在開路故障，若存在，執(zhí)行步驟s4進(jìn)行進(jìn)一步故障診斷，若不存在，則執(zhí)行步驟s2；

9、s2：檢測整個(gè)miv組中是否存在漏電故障及前半組miv中是否存在短路故障，若存在，執(zhí)行步驟s4進(jìn)行進(jìn)一步故障診斷，若不存在，則執(zhí)行步驟s3；

10、s3：檢測后半組miv中是否存在短路故障，若存在，執(zhí)行步驟s4進(jìn)行進(jìn)一步故障診斷，若不存在，則判定被測miv組無故障；

11、s4：對整個(gè)miv組執(zhí)行延遲特性識別的故障診斷；

12、s5：對整個(gè)miv組執(zhí)行電壓特性識別的故障診斷，若電壓比較器的輸出為低電平，則判定miv組中存在硬開路故障，若輸出為高電平，則執(zhí)行步驟s6；

13、s6：對整個(gè)miv組執(zhí)行電壓特性識別的故障診斷，獲得診斷結(jié)果。

14、進(jìn)一步，還有一種優(yōu)選實(shí)施例，上述步驟s1具體為：

15、測試控制器向第一傳輸門開關(guān)輸出指令cp1＝1，向接地的四選一多路復(fù)用器輸出指令a1_0a0_0＝01，向與miv相連的四選一多路復(fù)用器輸出指令a1_ia0_i＝10(i＝1,2,…,n)，向與電壓比較器相連的二選一多路復(fù)用器輸出指令a_2＝1，向與第一測試電容相連的二選一多路復(fù)用器輸出指令a_3＝0，向與第二測試電容相連的二選一多路復(fù)用器輸出指令a_4＝0，若故障檢測電路的輸出為低電平，則判定miv組中存在故障，繼續(xù)執(zhí)行步驟s4進(jìn)行進(jìn)一步故障診斷；若故障檢測電路的輸出為高電平，則繼續(xù)執(zhí)行步驟s2。

16、進(jìn)一步，還有一種優(yōu)選實(shí)施例，上述步驟s2具體為：

17、測試控制器向接地的四選一多路復(fù)用器輸出指令a1_0a0_0＝00，向與miv相連的四選一多路復(fù)用器輸出指令a1_ia0_i＝01(i＝1,2,…,n/2)，a1_ia0_i＝00(i＝n/2+1,…,n)，得到檢測電路的輸出電平，若故障檢測電路的輸出為低電平，則判定miv組中存在故障，繼續(xù)執(zhí)行步驟s4進(jìn)行進(jìn)一步故障診斷；若故障檢測電路的輸出為高電平，則繼續(xù)執(zhí)行步驟s3。

18、進(jìn)一步，還有一種優(yōu)選實(shí)施例，上述步驟s3具體為：

19、測試控制器向與miv相連的四選一多路復(fù)用器輸出指令a1_ia0_i＝00(i＝1,2,…,n/2)，a1_ia0_i＝01(i＝n/2+1,…,n)，得到檢測電路的輸出電平，若故障檢測電路的輸出為低電平，則判定miv組中存在故障，繼續(xù)執(zhí)行步驟s4進(jìn)行進(jìn)一步故障診斷；若故障檢測電路的輸出為高電平，則判定被測miv組無故障。

20、進(jìn)一步，還有一種優(yōu)選實(shí)施例，上述步驟s4具體為：

21、測試控制器向第一傳輸門開關(guān)輸出指令cp1＝0，向接地的四選一多路復(fù)用器輸出指令a1_0a0_0＝10，向與miv相連的四選一多路復(fù)用器輸出指令a1_ia0_i＝01(i＝1,2,…,n/2)，a1_ia0_i＝00(i＝n/2+1,…,n)。

22、進(jìn)一步，還有一種優(yōu)選實(shí)施例，上述步驟s5具體為：

23、測試控制器向與電壓比較器相連的二選一多路復(fù)用器輸出指令a_2＝1，向與第一測試電容相連的二選一多路復(fù)用器輸出指令a_3＝1，向與第二測試電容相連的二選一多路復(fù)用器輸出指令a_4＝1，若故障診斷電路中電壓比較器的輸出為低電平，則判定miv組中存在硬開路故障；若故障診斷電路中電壓比較器的輸出為高電平，則繼續(xù)執(zhí)行步驟s6。

24、進(jìn)一步，還有一種優(yōu)選實(shí)施例，上述步驟s6具體為：

25、測試控制器向與電壓比較器相連的二選一多路復(fù)用器輸出指令a_2＝0，向與第一測試電容相連的二選一多路復(fù)用器輸出指令a_3＝1，向與第二測試電容相連的二選一多路復(fù)用器輸出指令a_4＝1，若故障診斷電路中電壓比較器的輸出為低電平，則判定miv組中存在漏電故障；若故障診斷電路中電壓比較器的輸出為高電平且觸發(fā)器的輸出為低電平，則判定miv組中存在電阻性開路故障；若故障診斷電路中電壓比較器的輸出與觸發(fā)器的輸出均為高電平，則判定miv組中存在短路故障。

26、本發(fā)明所述的一種基于信號傳輸性能分析的miv故障診斷方法可以全部采用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)，因此，對應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器運(yùn)行時(shí)執(zhí)行上述任意一項(xiàng)所述的基于信號傳輸性能分析的miv故障診斷方法。

27、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，該設(shè)備包括存儲器和處理器，所述存儲器中存儲有計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述處理器運(yùn)行所述存儲器存儲的計(jì)算機(jī)程序時(shí)，所述處理器執(zhí)行上述任意一項(xiàng)所述的基于信號傳輸性能分析的miv故障診斷方法。

28、本發(fā)明的有益效果為：

29、1、本發(fā)明提供一種基于信號傳輸性能分析的miv故障診斷方法，采用基于信號傳輸性能分析的miv故障診斷方法對片上miv進(jìn)行故障診斷，具有較高的診斷精度，可有效診斷miv的硬開路故障、電阻性開路故障、短路故障及漏電故障；此外，該方法考慮了工藝偏差的影響，具有較高的魯棒性。

30、本發(fā)明適用于三維集成技術(shù)中單片層間通孔(miv)的測試及故障診斷。