三维集成电路测试技术与故障诊断问题研究

陈 帅

（中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110000）

1 引 言

随着科技的不断进步，集成电路突破了传统的平面集成方式，发展出了三维集成电路的概念。三维集成电路是基于先进的三维集成技术完成相应的电路立体化改造，从而使其体积得到大幅度的减小，在结构上可以理解为多个二维电路的重叠。就像玩具积木一般，一层积压着一层，最大程度地解决线路衔接造成的空间局限问题。与传统集成电路相比，三维集成电路有其自身的优势，一是体积上的缩小化，将原有的线路的空间占用进行最小化处理；二是性能上的优化，三维集成电路的总体性能提升了15%以上；三是能耗方面的优化，因中继器和锁存器数量大幅度的下降，能耗下降约15%[1]；四是内存的提升，多线路的空间集合使内存获得最大程度的提升。然而随着三维集成电路在体积上和性能上取得极大幅度的提升，三维集成电路故障检测问题成为阻挡其发展的重大阻碍。

2 三维集成电路检测现状

三维集成技术已经成为半导体领域重点发展的技术之一。传统上依靠减小特征尺寸来提高集成度的方法已经接近极限，而三维集成电路技术的出现很好地解决了相关的难题。在三维集成电路的早期研究中，投入主要集中在基础晶圆的制造上，对于检验的研究相对较少。近年来，三维集成电路检验工作步入到了新的阶段，TSV（Through Silicon Vias,穿透硅通孔）检测技术逐步被广泛采用，极大促进了三维集成电路检测技术的进步[2]。……