Введение к работе
Актуальность темы. Одним из наиболее массовых видов микроэлектронной продукции традиционно являются СБИС ОЗУ. Современные тенденции развития промышленности и общества в целом вызывают ежегодный бурный рост объемов производства этих схем и увеличение степени их интеграции.
Производственной предпосылкой этого является постоянное совершенствование технологической базы. В настоящее время уже широко используется полупроводниковая технология с разрешением на уровне 0,5-0,8 мкм и массово выпускаются динамические ОЗУ (ДОЗУ) емкостью 4М и 16М. Кроме того, многие фирмы внедряют технологию уровня 0,35-0,5 мкм, а в перспективе планируют организацию производства на уровне 0,18 мкм. Это создает предпосылки для массового выпуска СБИС ДОЗУ емкостью 64М и более.
Одновременно растет рынок сбыта этих компонентов. Это обусловлено, во-первых, быстрым ростом объемов производства и продаж компьютерной техники и, прежде всего, персональных компьютеров, а во-вторых, широким распространением новых операционных систем, в первую очередь, Windows 95, требующей по сравнению с предшествующей платформой MSDOS-Windows 3.1 удвоения емкости оперативной памяти компьютера. И наконец, предстоящее повсеместное внедрение глобальных информационных сетей, развитие компьютерной связи приведет к дальнейшему увеличению потребления СБИС ОЗУ.
Повышение интеграции и усложнение СБИС ОЗУ, рост объемов их выпуска в сочетании с жесткими требованиями к качеству продукции вызывают необходимость использования более совершенных методов и средств контроля. В условиях сильной конкуренции на рынке эта задача усложняется необходимостью снижения издержек производства, включая затраты на проведение контроля, составляющие значительную часть себестоимости СБИС ОЗУ. Таким образом, проблема обеспечения качественного и экономически эффективного контроля постоянно усложняющихся схем ОЗУ является исключительно актуальной.
Целью работы является создание методов и средств контроля СБИС ОЗУ, обеспечивающих выявление сложных неисправностей при высокой производительность проверки.
Для решения сформулированной комплексной задачи предложен псевдоисчерпывающий функциональный контроль СБИС ОЗУ, заключающийся в формирова-
нии тестов, имеющих свойства, адекватные конкретному типу объектов контроля. Тем самым обеспечивается исчерпывающее выявление неисправностей, характерных контролируемым ОЗУ, и минимизируется время контроля.
Методы исследования. Для решения поставленной задачи в работе использовались методы теории чисел, теории вероятностей, теории алгоритмов, теории грамматик и автоматов.
Научную новизну выполненной диссертационной работы составляют:
лингвистическая модель СБИС ОЗУ и модели ее неисправностей, описывающие на поведенческом уровне механизмы проявления неисправностей любой степени сложности;
классификация неисправностей СБИС ОЗУ, построенная на основе предложенной модели и учитывающая механизмы неисправностей, известные из практики;
алгоритм минимизации экспериментально полученных моделей неисправностей;
функциональные тесты в соответствии с предложенными моделями, имеющие линейную зависимость длины от емкости ОЗУ для неисправностей любой степени сложности;
методика настройки тестов на конкретные значения параметров моделей неисправностей, задаваемые пользователем;
методика проверки контролирующих свойств функциональных тестов;
набор тестов для полного функционального контроля;
структура системы для псевдоисчерпывающего функционального контроля СБИС ОЗУ.
Практическая ценность работы состоит в следующем.
-
Разработанные методика и аппаратура псевдоисчерпывающего функционального контроля СБИС ОЗУ позволяют выявлять практически любые неисправности со степенью сложности, задаваемой пользователем средств контроля, а также неисправности с нечеткой моделью. Это обеспечивает необходимую полноту контроля.
-
Все разработанные тесты минимизированы по длине и в отличие от аналогов, известных для некоторых отдельных моделей, имеют время выполнения, пропорциональное первой степени емкости ОЗУ. Это обеспечивает более высокую производительность контроля и снижение связанных с ним издержек.
-
Методика псевдоисчерпывающего контроля СБИС ОЗУ предоставляет пользователю готовые тестовые решения и позволяет исключить необходимость разработ-
ки тестов для множества различных конкретных случаев. Это резко снижает трудоемкость построения прикладных методик контроля, значительно уменьшает вероятность ошибок, приводящих к недостаточной полноте контроля или к его значительной избыточности.
Реализация и внедрение результатов работы. Разработанные методы и средства внедрены в АО "Ангстрем" на операциях производственного контроля схем ОЗУ (К)565РУ5, (К)565РУ7 и (К)М132РУ10. Годовой объем контролируемой продукции составил: для кристаллов - 11732133 штук, для микросхем в корпусе - 6476081 штук. Входной контроль изделий этих же типов организован в НИИКП.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 19 всесоюзных, республиканских, всероссийских и отраслевых конференциях и семинарах.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 35 работ, в том числе 5 авторских свидетельств на изобретения.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 153 наименований и приложений и содержит 171 страницу основного текста, 34 рисунка и 9 таблиц.