用于实现用于测量环形振荡器的可缩放数字体系结构的装置和方法与流程

总的来说，本发明涉及半导体晶片的测试。更具体地说，本发明涉及用于实现用于测量晶片划线中的环形振荡器的可缩放数字体系结构的技术。

背景技术：

1、图1示出了已知的半导体晶片测试系统，其包括连接到探针卡102的测试设备100，所述探针卡与晶片104上的焊盘相连。图2示出了具有单独的芯片200的半导体晶片104。单独的芯片200形成由划线202分开的芯片的行和列。在划线202内有测试电路204。在晶片级测试期间使用测试电路204。当测试完成时，使用锯来切割划线的区域以分离单独的芯片用于随后的封装。该切割工艺破坏了划线中的测试电路204。图3示出了具有栅极焊盘300、源极焊盘302和漏极焊盘304的简单测试电路。探针卡针头306连接到漏极焊盘304。

2、图4示出了现有技术的环形振荡器400。环形振荡器400具有逻辑nand门402，所述逻辑nand门作为启用级起作用，其后跟随奇数个反相器(在此情况下为404_1、404_2及404_3)，以产生输出q。反馈回路406将输出信号返回到启用级402。输出信号在数字一(高)和数字零(低)之间振荡。振荡的频率取决于全部级的时间延迟。环形振荡器的频率由在明确的时间段内在数字高和数字低之间的切换数量来捕获。

3、环形振荡器是放置在晶片104的划线202中和/或晶片104的单独的芯片200中的测试电路。它们用于深入了解制造工艺的功率、性能、面积和产量。性能与所测量的频率相关。功率与所测量的电流相关。通过许多采样环形振荡器的统计变化来评估产量。

4、单个环形振荡器不能覆盖所有的工艺变化源，也不能将变化源从单个环形振荡器或甚至一小组环形振荡器解耦。相反，所需要的是在一大组尺寸上递增变化的数十个环形振荡器。这种体系结构需要对于极端的工艺变化是快速、鲁棒的，并且需要产生可信赖的数据。本文的公开内容解决了这些问题。

技术实现思路

1、装置具有环形振荡器的集合。指令寄存器块被配置成循序寻址并激活环形振荡器的集合中的每个环形振荡器。具有输入线的多路复用器连接到环形振荡器的集合中的每个环形振荡器和输出线。脉冲计数器连接到多路复用器的输出线，以在所选择的时间段内对所选择的环形振荡器的振荡数量进行计数，以形成多位频率计数输出信号。数据移位寄存器接收多位频率计数输出信号并产生串行频率计数输出信号。

技术特征：

1.一种装置，所述装置包括：

2.根据权利要求1所述的装置，所述装置具有形成环形振荡器股的输入节点和输出节点的均匀集。

3.根据权利要求2所述的装置，所述装置连接到多个相同配置的环形振荡器股。

4.根据权利要求2所述的装置，其中输入节点包括指令时钟节点、指令信号节点、上升沿触发信号节点、参考信号节点、复位信号节点、数据时钟信号节点、锁存信号节点和数据信号节点。

5.根据权利要求2所述的装置，其中输出节点包括指令时钟节点、指令信号节点、上升沿触发信号节点、参考信号节点、复位信号节点、数据时钟信号节点、锁存信号节点和数据信号节点。

6.根据权利要求2所述的装置，其中输入节点包括输入请求信号节点、输入数据信号节点、输入确认信号节点、指令信号节点、上升沿触发信号节点、参考信号节点、完成信号节点和复位信号节点。

7.根据权利要求2所述的装置，其中输出节点包括输入请求信号节点、输入数据信号节点、输入确认信号节点、指令信号节点、上升沿触发信号节点、参考信号节点、完成信号节点和复位信号节点。

8.根据权利要求1所述的装置，其中指令寄存器块实现响应于时钟信号的串行到并行的解串行器。

9.根据权利要求1所述的装置，其中环形振荡器的集合响应于建立每个所选择的时间段的上升沿触发信号。

10.根据权利要求1所述的装置，其中多路复用器是同步平衡逻辑与树。

11.根据权利要求1所述的装置，其中多路复用器是平衡输入树。

12.根据权利要求1所述的装置，其中脉冲计数器包括串行连接的计时二分频单元，所述计时二分频单元具有粘滞位单元以识别溢出状况。

13.根据权利要求1所述的装置，其中数据移位寄存器包括响应于交替且非重叠的时钟信号的串行连接的锁存器。

14.根据权利要求1所述的装置，其中指令寄存器块实现响应于输入请求信号、输入数据信号和输入确认信号的串行到并行的解串行器。

15.根据权利要求1所述的装置，其中数据移位寄存器响应于输入请求信号、输入数据信号和输入确认信号。

16.根据权利要求1所述的装置，其中指令寄存器块利用异步触发器实现串行到并行的解串行器。

17.根据权利要求1所述的装置，其中脉冲计数器包括串行连接的自计时二分频单元，所述自计时二分频单元具有粘滞位单元以识别溢出状况。

18.根据权利要求1所述的装置，其中数据移位寄存器包括串行连接的异步触发器。

技术总结装置具有环形振荡器的集合。指令寄存器块被配置成循序寻址并激活环形振荡器的集合中的每个环形振荡器。具有输入线的多路复用器连接到环形振荡器的集合中的每个环形振荡器和输出线。脉冲计数器连接到多路复用器的输出线，以在所选择的时间段内对所选择的环形振荡器的振荡数量进行计数，以形成多位频率计数输出信号。数据移位寄存器接收多位频率计数输出信号并产生串行频率计数输出信号。技术研发人员：R·文德里奇,J·S·斯派克特,P·G·德伦南,B·德格南受保护的技术使用者：IC分析有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/3/17