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在集成电路失效分析中,对于功能性失效集成电路,仅凭一种缺陷定位技术很难快速精确地定位到其中的硬缺陷。由于软缺陷会导致集成电路的功能性测试结果随温度等测试条件的变化而改变,这使得软缺陷的快速精确定位更加困难。本文详细阐述了集成电路中出现的主要典型缺陷及其对电路的影响,系统介绍了业界上的主要缺陷定位技术。在对四种主要缺陷定位技术,即光发射显微镜技术(Photon Emission Microscopy,PEM)、激光热效应激励电阻变化技术(Optical Beam Induced Resistance Change,OBIRCH)、电路原理图及版图分析技术(Schematic/layout study)、以及微探针测试技术(Microprobing),进行了深入理论研究的基础上,集中它们的优势提出一种硬缺陷定位的优化流程法,该方法能够在较短的时间内逐步缩小失效电路的分析范围并最终锁定缺陷点,达到快速精确地定位各种典型硬缺陷的目的。实验结果表明,运用单一缺陷定位技术进行硬缺陷定位需要两周甚至更长,成功率只有60%左右,而运用优化流程法使得硬缺陷定位平均时间缩短到了五天,成功率可达95%。针对优化流程法不易定位的软缺陷,通过动态同步法实现集成电路测试系统与OBIRCH的激光扫描模块的动态同步,通过将模拟混合信号集成电路的测试结果做数字归一化处理,实现了运用现有的OBIRCH缺陷定位技术来快速精确地定位数字电路和模拟混合信号电路中的软缺陷。改变了软缺陷几乎不能定位的现状,并且平均分析时间只需三天。本论文的主要创新点包括:1、集中PEM、OBIRCH、Schematic/layout study、以及Microprobing这四种技术的优势,提出硬缺陷定位的优化流程法,可在较短的时间内逐步缩小失效电路的分析范围并最终锁定缺陷点,实现硬缺陷的快速精确定位。2、对于数字电路中的软缺陷,提出动态同步法来实现集成电路测试系统和OBIRCH的激光扫描系统的动态同步,从而实现运用现有的OBIRCH技术来快速精确定位软缺陷。3、针对模拟混合信号电路中的软缺陷,将各种各样的模拟混合信号参数的异常变化归一化地转化为数字化的测试结果标志,使其能够被OBIRCH所识别并满足动态同步的要求,从而实现运用OBIRCH技术来快速精确定位模拟混合信号电路中的软缺陷。