[發(fā)明專利]一種片上嵌入式Flash的內(nèi)建自測試結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107301880B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設計）人: 顏偉;沈拉民;李俊玲
• 申請（專利權(quán)）人: 西安微電子技術(shù)研究所
• 主分類號: G11C29/12
• 分類號: G11C29/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 強宏超

本發(fā)明提供了一種片上嵌入式Flash的內(nèi)建自測試結(jié)構(gòu)，包括自定義控制模塊、FBIST控制器、ERASE模塊和BYPASS模塊，當FBIST控制器使能后，F(xiàn)BIST控制器發(fā)起操作，依據(jù)內(nèi)部控制器狀態(tài)機與自定義控制模塊和ERASE模塊的相互配合，實現(xiàn)對其地址、讀寫的序列操作和擦除切換，并將讀出結(jié)果與片上比較器進行測試結(jié)果比對，輸出結(jié)果表征信號，測試結(jié)束時，測試完成標識跳高；實現(xiàn)了對FLASH的內(nèi)部訪問以及測試結(jié)果比較，外部僅需一個測試啟動信號和控制器時鐘信號，在測試結(jié)束后通過測試完成標志位與測試失效標志位表征測試結(jié)果，可以掌握FLASH的失效地址、算法執(zhí)行狀態(tài)、讀寫狀態(tài)以及輸出數(shù)據(jù)信息，從而為進一步的故障定位提供依據(jù)，實現(xiàn)芯片級或系統(tǒng)級嵌入式FLASH的內(nèi)建自測試。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于SoC、DSP等超大規(guī)模集成電路的嵌入式Flash的可測性設計技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種片上嵌入式Flash的內(nèi)建自測試結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】

隨著集成電路制造工藝步入超深亞微米階段，嵌入式存儲器在SOC片上系統(tǒng)芯片中占據(jù)的比例越來越大，據(jù)預測，到2016年，片上嵌入式存儲器的面積將占到復雜SOC芯片面積的95％以上。

FLASH，作為一種基于浮柵技術(shù)的非揮發(fā)性存儲器，具有自身獨特的優(yōu)點：非易失、不需特殊的外部高壓即可進行電擦除和重復編程，成本低，密度大。正是基于上述特點，F(xiàn)LASH被越來越多地應用于嵌入式系統(tǒng)中。然而，隨著半導體器件特性尺寸的不斷縮小，包括FLASH在內(nèi)的嵌入式存儲器存在的缺陷類型也越來越多。如何對其進行簡潔有效的高覆蓋性測試，是超大規(guī)模集成電路可測性設計中亟需解決的關(guān)鍵問題。

目前，通過傳統(tǒng)的功能測試方法對FLASH進行的測試，主要存在測試覆蓋性低、測試時間長，測試生成困難，測試效率低下等諸多弊端。而依托EDA工具，針對片上嵌入式存儲器的內(nèi)建自測試技術(shù)已成為存儲器的主流測試技術(shù)，但鑒于Flash的讀寫、擦除和編程等特點，EDA工具對Flash的內(nèi)建自測試技術(shù)還不能夠有效支持。

當前針對FLASH的內(nèi)建自測試研究也有一些成果，“SOC嵌入式flash存儲器的內(nèi)建自測試設計”(微電子學與計算機2005年第22卷第4期)一文中介紹的采用硬件方式的存儲器內(nèi)建自測試方案，其利用一塊專門的ROM存儲器存儲FBIST控制器所需的測試算法和測試進程信息，存儲器BIST封裝器采用裁剪后的IEEE1500結(jié)構(gòu)，所有的測試命令和結(jié)果都通過WSI/WSO串行輸入輸出。該結(jié)構(gòu)硬件開銷較大，測試指令的執(zhí)行需要依托IEEE1500結(jié)構(gòu)，測試控制較為復雜；尤其對于內(nèi)嵌的多組FLASH存儲器，該方法需要有較大的硬件開銷，并且該方法通過總線接口模塊將系統(tǒng)總線與FBIST控制器連接，在一定程度上依賴處理器的功能和軟件的支持，仍然沒有擺脫功能性測試的范疇。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)獨立、測試控制簡單的片上嵌入式Flash的內(nèi)建自測試結(jié)構(gòu)，完全意義上實現(xiàn)芯片級或系統(tǒng)級嵌入式FLASH的內(nèi)建自測試。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種片上嵌入式Flash的內(nèi)建自測試結(jié)構(gòu)，包括自定義控制模塊、FBIST控制器、ERASE模塊和BYPASS模塊；

自定義控制模塊用于擦除操作和讀寫操作的狀態(tài)控制與調(diào)度；

FBIST控制器為讀寫操作的算法實現(xiàn)電路，F(xiàn)LASH的讀出數(shù)據(jù)通過FBIST控制器內(nèi)部比較器與期望值進行自動比對，F(xiàn)BIST控制器讀寫操作的執(zhí)行受控于自定義控制模塊，通過測試流程控制實現(xiàn)對控制信號的接收、停止或喚醒算法執(zhí)行以及擦除操作的執(zhí)行；

ERASE模塊在自定義控制模塊的調(diào)度下負責控制FLASH的擦除操作；

BYPASS模塊用于實現(xiàn)電路全掃描測試模式下的FLASH旁路功能；