双硅通孔在线容错方案

三维集成电路是延续摩尔定律的重要手段.针对三维集成电路中硅通孔(TSV)良率不高的问题,提出一种双TSV在线容错方案.该方案采用相互耦合的通道结构来减小TSV的失效概率;通过设计反馈性的泄漏电流关闭结构来实时监控TSV的泄漏电流,以达到自动屏蔽泄漏故障的目的;设计了对称的短暂放电结构,在TSV发生电阻开路故障时实现对输出信号的自动修复.理论分析和实验结果表明,文中方案可在无测试时间和电路端口开销且不中断电路正常工作的前提下,对TSV的泄漏和电阻开路2种故障进行在线容错,有效地提高三维集成电路的良率和可靠性.

一种基于仲裁器的键合前硅通孔测试方法

硅通孔(TSV)故障严重降低了三维集成电路的良率和可靠性。为了在制造流程中尽早精确地排除TSV故障,提出了一种基于仲裁器的键合前TSV测试方法。由于高电平信号通过故障TSV的延迟时间小于无故障TSV,比较被测TSV与无故障TSV的延迟时间,即可判断被测TSV是否存在故障,比较结果由仲裁器给出。依次将被测TSV的延迟时间与不同的延迟时间相比,可对其延迟进行区间定位,实现TSV故障分级。实验结果表明,该方案能够检测出开路电阻大于281Ω的电阻开路故障、泄漏电阻小于223 MΩ的泄漏故障,有效解决了两种TSV故障共存的检测问题。与现有同类方法相比,该方法提高了测试精度,增加了可检测故障范围,并且可以进行故障分级。