大规模集成电路测试程序开发技术及流程应用

大规模集成电路测试程序开发技术及流程应用是现代电子工程领域的重要议题,有效的测试程序对保障集成电路质量和可靠性至关重要。本研究旨在探讨大规模集成电路测试程序的关键技术和流程,以及在电路设计和生产中的影响,以期提升大规模集成电路测试程序的开发与应用效果,进一步促进电子产业的发展,为电子产业的创新和进步提供有力支撑。

超大规模集成电路适应性测试方法综述

随着现代半导体工艺的迅猛发展,超大规模集成电路(VISI)的研发和制造技术日臻成熟,一个普通芯片,甚至由几亿个晶体管组成。随着集成电路设计和制造复杂度的提高,工艺技术的不断创新,电路测试难度大幅度提升,测试成本飙升,因此,自适应测试的发展至关重要,动态地调整测试流程,消除测试模式冗余,减少了测试时间,提升了测试效率,降低了测试成本。

大规模集成电路(LSI)技术的发展

该文简要介绍了LSI的现状和发展 ,阐述了超高速LSI和系统LSI中的若干问题 。

超大规模集成电路制造中硅片平坦化技术的未来发展

在集成电路(IC)制造中,化学机械抛光(CMP)技术在单晶硅衬底和多层金属互连结构的层间全局平坦化方面得到了广泛应用,成为制造主流芯片的关键技术之一。然而,传统CMP技术还存在一定的缺点或局限性,人们在不断完善CMP技术的同时,也在不断探索和研究新的平坦化技术。在分析传统CMP技术的基础上,介绍了固结磨料CMP、无磨料CMP、电化学机械平坦化、无应力抛光、接触平坦化和等离子辅助化学蚀刻等几种硅片平坦化新技术的原理和特点以及国内外平坦化技术的未来发展。

超大规模集成电路制造中硅片化学机械抛光技术分析

目前半导体制造技术已经跨入0.13μm 和300mm时代,化学机械抛光(CMP)技术在ULSI制造中得到了快速发展,已经成为特征尺寸0.35μm以下IC制造不可缺少的技术。CMP是唯一能够实现硅片局部和全局平坦化的方法,但CMP的材料去除机理至今还没有完全理解、CMP系统过程变量和技术等方面的许多问题还没有完全弄清楚。本文着重介绍了化学机械抛光材料去除机理以及影响硅片表面材料去除率和抛光质量的因素。

大规模集成电路浮栅ROM器件总剂量辐射效应

提出了一种大规模集成电路总剂量效应测试方法在监测器件和电路功能参数的同时,监测器件功耗电流的变化情况,分析数据错误和器件功耗电流与辐射总剂量的关系.根据该方法利用60Coγ射线进行了浮栅ROM集成电路(AT29C256)总剂量辐照实验,研究了功耗电流和出错数量在不同γ射线剂量率辐照下的总剂量效应,以及参数失效与功能失效时间随辐射剂量率的变化关系,并利用外推实验技术预估了电路在空间低剂量率环境下的失效时间.

六苯胺环三磷腈的制备及其对大规模集成电路封装用环氧模塑料的无卤阻燃

采用滴加工艺,制备了六苯胺基环三磷腈(HPACTPZ),对合成工艺进行了优化,并对其进行了FTIR、NMR表征和分析。采用自制的HPACTPZ作为阻燃剂,制备了无卤阻燃的大规模集成电路封装用环氧树脂模塑料(EMC)。结果表明,HPACTPZ对环氧树脂具有优异的阻燃作用,所制备的EMC可达到UL-94V0级阻燃性能,其氧指数达到35.8%,阻燃性能大大优于传统含溴阻燃体系,同时HPACTPZ加快了环氧树脂的固化反应,可用于制备快速固化及无后固化的大规模集成电路封装用EMC。

新一代大规模集成电路高温动态老化测试系统的研制

本文充分利用分布式网络控制、可编程ASIC技术及数据库技术 ,在我国第三代集成电路高温动态老化系统BTI2 0 0 0的基础上 ,研制开发了新一代大规模集成电路高温动态老化系统 。

大规模集成电路抗辐射性能无损筛选方法

空间辐射环境会对电子器件产生辐射损伤。由于商用器件性能普遍优于抗辐射加固器件,所以从商用器件中筛选出抗辐射性能优异的器件将在一定程度上提高空间电子系统的可靠性。结合数学回归分析与物理应力实验的方法,研究了集成电路抗辐射性能无损筛选技术。通过不同的外界能量注入及总剂量辐照实验,探究电路典型参数的应变情况与电路耐辐射性能的关系,并确定其辐射敏感参数;建立预测电路抗辐射性能的多元线性回归方程,并对应力条件下的回归方程进行辐照实验验证。结果显示,物理应力实验与数学回归分析结合的筛选方法减小了实验值与预测值的偏差,提高了预估方程的拟合优度和显著程度,使预估方程处于置信区间。

日本超大规模集成电路项目合作开发的启示

通过回顾1976年日本通产省所成功组织的超大规模集成电路研发项目,着重分析了日本政府在VL- SI研究项目中的组织方式、联合研究项目的技术和参与成员选择、联合实验室的组织形式、资源分配等方面所发挥的重要作用,在此基础上,指出了政府在构建以企业为主体的研发机制中应特别注意在研发成员组成、技术领域、组织形式等方面的选择。

面向超大规模集成电路物理设计的通孔感知的并行层分配算法

随着集成电路规模的日益增长,需要处理的线网数量显著增多,层分配算法运行时间增大成为限制高效设计布线方案的重要因素;此外在生产工艺中,通孔的制造成本较高.针对以上两个问题,本文提出了两种新颖的策略分别用于优化算法运行时间和通孔数量:(1)一种高效的基于区域划分的并行策略,实现各区域在并行布线阶段负载均衡,以提高并行布线的效率;(2)基于线网等效布线方案感知的通孔优化策略,决定各线网对布线资源使用的优先级,进而减少层分配方案的通孔数量.最终将上述两种策略相结合,提出了一种面向超大规模集成电路物理设计的通孔感知的并行层分配算法.实验结果表明该算法对通孔数量和运行时间均有良好的优化效果.

低压下极大规模集成电路碱性铜化学机械抛光液的研究

对低压下铜化学机械抛光(CMP)碱性抛光液的性能进行了研究.在分析碱性抛光液作用机理的基础上,对铜移除速率、表面粗糙度等性能进行了考察.结果表明:加入络合剂R NH2 OH实现铜在碱性抛光液中的溶解,同时提高了的铜移除速率(41.34kPa:1050nm/min;6.89 kPa:440nm/min)并降低了表面粗糙度:在较高压力(41.34 kPa)下,铜晶圆表面粗糙度虽然从18.2 nm降至2.19 nm,但仍有明显的划伤存在,并且最大划伤达到了18.2 nm;在低压下(6.89 kPa),铜晶圆表面粗糙度从13.5 nm降至0.42 nm,最大划伤只有1.8nm,可满足45 nm极大规模集成电路的光刻焦深要求.

大规模集成电路封装用联苯型环氧树脂的制备及其结构与性能

采用3,3′,5,5′-四甲基-4,4′-联苯二酚与环氧氯丙烷在18-冠-6-醚(CE18)为相转移催化剂作用下,利用两步加碱法合成了联苯型环氧树脂(TMBP),在反应温度为80℃、反应时间为8 h、NaOH用量为0.2 mol时,产率达83%。用核磁共振、红外光谱、X射线衍射、热台偏光显微镜和DSC对所制备的产物进行了结构表征。结果表明,合成的产物为TMBP,具有良好的结晶性,熔点为107.8℃,在冷却过程中出现液晶态。TMBP熔融黏度极低(0.02 Pa.s,150℃),用TMBP与酚醛环氧树脂(ECN)共混,可降低体系的黏度,从而提高硅微粉的填充量和大规模集成电路封装材料的流动性。

降低超大规模集成电路用高纯水中总有机碳的能量传递光化学模型

本文提出用 185nm紫外线降低高纯水中总有机碳 (TOC)的能量传递光化学模型 .计算了水的流量、TOC的浓度、照射腔的尺寸与所需紫外光能量的关系 ,从而解决了在工程设计中 185nm紫外灯的选择和计算方法 .根据理论计算出的结果和实验十分一致 ,证实了本模型的正确性 .使高纯水中的TOC由 4 2 0 0 μg/l降至 0 .3μg/l,是目前国内外高纯水中TOC浓度的最好水平 .

面向甚大规模集成电路的时延驱动布局方法

本文针对甚大规模集成电路的时延驱动布局问题提出了一个新的解决途径 ,其策略是将结群技术应用于二次规划布局过程中 .结群的作用是可大幅度地降低布局部件的数量 .本文设计了一个高效的结群算法CARGO ,其优点是具有全局最优性并且运行速度很快 .采用了一个基于路径的时延驱动二次规划布局算法对结群后的电路完成布局过程 .由于二次规划布局算法能够在很短时间内寻找到全局最优解 ,故本文的算法更有希望彻底解决甚大规模电路的布局问题 .在一组MCMC标准测试电路上对算法进行了测试 。

大规模集成电路模拟技术中改进型支路撕裂法

提出了一种改进型的支路撕裂法,该方法将撕裂支路等效为受一定条件约束的电流源支路,引入松弛法和迭代法,从而将整个电路转变为若干个相对独立的子电路.该方法不需要对电路中的节点、支路按特殊规则进行划分,能够有效地分析含有纯电压源支路的电路及非线性电路,对迭代初始值要求低,收敛快,方法简单.计算实例验证了该方法的可靠性和有效性.

应用于大规模集成电路非线性布局的二元结群算法

针对平面模式下非线性布局算法的设计能力远远跟不上集成电路发展速度的现状,将连接紧密的单元结合作为整体参与布局,提出一种应用于大规模非线性布局的二元结群算法,以减小电路规模和复杂度,进而提高布局算法速度、优化布局算法结果质量.该算法按2个单元之间对内连接度与对外连接度的比值排序,并按比值从大到小对单元进行结群,然后更新网表;如果其中一个单元已经被结群或是它们合并后总面积会大于目标结群面积,则放弃这2个单元的组合.将文中算法嵌入之前实现的平面非线性布局器中,可使运行时间相对于平面模式减少40%,布局结果的质量提高了12%.该布局器详细布局后的结果比当前流行的同样采用结群算法的布局器Capo,FastPlace,Fengshui和mPL5-fast算法分别优化了7%,9%,7%和5%,显示了其有效性和高效性.

化学镀铜在超大规模集成电路中的应用和发展

随着集成电路的特征尺寸减小至深亚微米以下,互连延迟成为集成电路性能进一步提高的主要障碍.为解决互连延迟带来的危机,国际上已开发出以铜为互连材料,大马士革工艺为制造方法的铜互连工艺以取代亚微米时代的铝互连工艺.本文介绍了大马士革工艺中铜金属化以及阻挡层的研究现状.

应用于超大规模集成电路工艺的高密度等离子体源研究进展

本文简要地介绍了等离子体的产生方式以及传统的射频电容耦合等离子体源。对电子回旋共振等离子体(ECR) ,感应耦合等离子体 (ICP) ,螺旋波等离子体 (HWP)等几种新型的高密度等离子体源[1] 的工作原理及结构重点作了分析讨论 ,并从运行参数上对其进行了比较。

控制超大规模集成电路用水中的溶解氧和总有机碳浓度的研究

本文介绍了溶解氧 (DO)以及总有机碳 (TOC)对超大规模集成电路 (ULSI)用水的污染 ,并列出了高纯水中TOC的浓度与栅氧化缺陷密度的关系数据 .研究了影响水中DO的因素以及用各种方法降低TOC的比较 ,本文设计了用脱氧膜接触器 ,降低高纯水中的溶解氧 .结合用双级反渗透 (RO)及电脱盐 (EDI) [1～ 3 ] 再加上 185nm紫外光照射高纯水 ,使高纯水中的溶解氧和TOC分别降至 0 6 μg/L和 0 7μg/L,并用键能理论解释了