IC测试的创新

EDA工具加速IC测试

　　随着IC制程节点从90nm向65nm和45nm延伸，需要测试的数据量会激增，相应地会带来测试(测试座)成本的提高(图1)。例如，从90nm到65nm时，由于增加了门数，传统的测试量急剧增加;同时，在速(at-speed)测试也成倍增加，这是由于时序和信号完整性的敏感需求;到了45nm时代，在前两者的基础上，又增加了探测新缺陷的测试。

　　为了提高测试效率，对测试数据的压缩持续增长。据ITRS(国际半导体技术发展路线图)预测(图2)，2010年的压缩需求比2009年翻番。

　　仔细分析，可见这是由多方面因素导致的。首先，测试项目的非常复杂，例如，芯片中的不同部分采用不同的测试工具，例如CPU核采用ATPG工具，内存需要内存BIST(内置自测试)工具和内存修复工具，I/O需要SERDES工具，PLL有PLL测试工具，ASIC需要逻辑BIST工具和边界扫描工具，另外，如何管理IP、工具、接口和相互兼容等也是个问题。因此，这就有可能影响测试成本和上市时间。另外，纳米级制造中也会出现一些光刻制造瑕疵(图3)。

　　这些使测试更加复杂，并有可能增加测试成本和延长上市时间。为了使客户应对更小的制程节点中更复杂、更低功耗的混合信号SoC测试，Mentor推出了其嵌入式压缩和自动测试向量生成(ATPG)技术，与Mentor公司2009年8月收购的LogicVision公司的BIST技术结合，组合为Tessent。Tessent堪称复杂的可测试设计(DFT)和芯片测试方案组合之一，它还包括原LogicVision公司的SiliconInsight产品、Mentor的布线应用诊断工具和新发布的Tessent YieldInsight产品，可提供用于流片后(Post-silicon)的测试描述和产出分析。

　　IC测试设备向灵活多样发展

　　为了降低测试成本，Verigy(惠瑞杰)IC测试设备开始从高端向低端覆盖，并且趋向板卡式等灵活性方案。

　　2006年，安捷伦公司的半导体测试部门被剥离成Verigy公司。该公司一直稳扎稳打，2009年被VLSI Research公司评为市场层面的2009年最佳芯片制造设备供应商(表1)，在2009十佳芯片制造设备供应商中排名第4(表2)。

　　不仅如此，该公司也开始从传统的高端向价廉的中低端发展，例如推出了低于100MHz的SoC(V101系列设备)，目前占该公司10%左右的份额。目前，Verigy 70%以上业务服务于大于100MHz的SoC(产品为该公司著名的V93K系列)。另外，存储类测试(V6000系列设备)占10%。不仅如此，该公司还发展存储测试卡，预计2012年左右，先进的存储测试卡(TdT系列)、其他存储(V6000)系列增长很快，将各占20%市场份额左右。

　　高端SoC测试测量设备趋向于灵活性提高，并降低成本。以V93000系列来说，产品系列简洁，只有区区几个系列，却可以完成多种测试，秘诀在于在测试台上可以更换板卡，有的测试设备可以放置20多种板卡。其核心技术也在于这些板卡上Verigy专有的ASIC芯片(Verigy像安捷伦一样，有自己的IC设计团队，因此竞争对手很难模仿)。

　　V101平台是针对低端IC测试的，例如MCU测试，该产品2009年6月才推出，该设备的重要目标是在华的MCU制造商和代工厂。

　　内存市场周期性变化影响显著(图4和图5)，预计2010年下半年内存市场将恢复，其驱动力为智能手机、Windows 7，长期驱动力是SSD(固态硬盘)。据美国应用材料公司的Mike Splinter预测，DRAM将在2010年一季度成为巨大的复苏驱动力。Verigy的V6000系列的特点是AC性能高于880Mbit/s，能同时测试超过18k I/O引脚和4k PPS(可编程电源)。同时可适合各种内存器件，灵活可配置，成本较低。

　　VLSI Research公司预计先进的内存测试卡市场在2010年将达到5亿美元市场(图6)，2013年达到8亿美元市场。Verigy的触压(Touchdown)业务始于2006年，主要做基于MEMS的测试卡，用于内存测试(NOR、DRAM和NAND)。与V6000系列一样，服务同样的客户，但是成本更低。产品用于美国、我国台湾、日本和新加坡等。