DDR测试及失效案例分享

122015/9/10InternalUseOnly-2-Agenda•DRAM的测试方法和测试项目•DRAM失效案例分享3DRAM的测试方法和测试项目4•内存厂了解记忆细胞排列结构,地址排列,漏电路径…...测试主要可分为-对记忆细胞单元透过特定背景数据排列,地址线(rowaddress),地址线(columnaddress)测试顺序,搭配内部电压调整进行不同漏电路径测试.-透过测试模式(testmode)调整内部讯号timing增加讯号的容限度-JEDEC定义功能及参数(AC/DC)测试-仿真系统开发randomaccess测试方式内存测试法5高温(90℃)缺陷侦测&工作电压边缘测试(记录修补单元)针测卡电容修补低温性能测试&电容修补程序&修补后验证(Advantest5377)工厂晶圆产出测试晶圆产出高温性能测试(Advantest5377)晶圆测试流程低温(-10℃)缺陷侦测&工作电压边缘测试(记录修补单元)记忆单元修餔验证修补位置及有效性6晶圆测试项目介绍:测试站点Test项目分类内容简述高温功能测试早夭不良品测试利用高温高工作电压测试条件，进行WaferBurn-in，将制程可靠性风险之缺线提早筛选。电容续航力测试测试高温WaferBurn-in后电容续航力，剔除不良品。内部电压优化透过设计预留fuse,调整芯片电压至设计要求目标电容漏电流测试利用电容数组不同的排列方式及调整内部电压方式，侦测有漏电流的不良品，常见的有棋盘状排列。电容保持能力测试利用static/dynamicpause及电容数组不同的排列方式来测试电容保持能力。字符线开关测试利用字符线的频繁开关测试，来检测是否有制程缺陷在相邻字符线及相邻位线中。数据传送测试缩短或调整电容数据传送到数据线之有效时间，将有前级数据传送问题之芯片刷出。译码电路测试利用字符线与位线跳跃测试，将字符线或位线有译码问题的芯片刷出。电流测试测试动态及静态电流值检测制程缺陷造成的漏电低温功能测试电容储存能力测试利用低温储存时间延长特性筛选电阻性漏电缺陷电容写入测试利用低温电子energy特性筛选数据写入困难cell放大器测试利用低温组件速度快特性调整内部放大器timing,侦测cell讯号不良品。晶圆测试重点介绍7记忆单元常用测试背景数据介绍JunctionleakageChannelleakageGIDLCapacitorleakageWLtoBLleakageWLtocellleakageBLtoBLLeakage8记忆单元常用测试背景数据介绍WLtoWLleakageCelltocellleakage930nm晶粒測試(FinalTest)Shipping可靠性測試Burn-inTest(高溫)商規AssemblyTDBI晶粒封裝FT4低溫功能測試速度篩選及產能測試AX1高低溫長時間功能測試高溫功能測試T5581/85AssemblyTDBIFT4FT2FT3T5581/85ShippingT5593/Verigy工規與車規BIOvenSmartOven測試機型AX110晶粒测试TDBISmartOvenFT2FT4Testingstage:Assembly30nmCommercial(DDR3)FT3N/AHighTemp(95oC)Speedperformance1.25V~1.65V533MHz~800MHzNAHigh/LowTemp.(-10oC~88oC)DC/ACfunctionaltest1.35V~1.65V67MHzHighTemp.(129oC)Burn-intest1.5V~1.8V5MHzAssembly30nmIndustrialAutomotive(DDR3)HighTemp.(105oC)DC/ACfunctionaltest1.35V~1.65V133MHz~160MHzHighTemp(110oC)Speedperformance1.25V~1.65V533MHz~800MHzLowTemp.(-50oC)DC/ACfunctionaltest1.35V~1.65V133MHz~160MHzHigh/LowTemp.(-10oC~88oC)DC/ACfunctionaltest1.35V~1.65V67MHzHighTemp.(129oC)Burn-intest1.5V~1.8V5MHzAssemblyThemajordifferenceofcommercial&AutomotivegradeBEtest:Testtemperature:Automotivegrade-50℃~110℃vscommercialgrade-10℃~95℃Additionalhigh/lowtempfunctionteststage(FT2/FT3)toincreasearraytestguardband.11颗粒测试重点介绍测试项目介绍:测试站点Test项目分类内容简述高温预烧早夭不良品测试利用高温高工作电压的预烧测试环境，将有可靠性风险之芯片提早刷出。电容续航力测试测试高温预烧后电容续航力，剔除不良品。低温功能测试电容储存能力测试测试预烧后电容储存速度不良品。电容与闸极短路测试测试预烧后有缺陷的组件不良品。电压放大器测试利用改变字符线电压,刷出数据讯号之不良品高温功能测试漏电流测试利用电容数组不同的排列方式，侦测出有漏电流的不良品，常见的有棋盘状排列。数据传送测试缩短或调整电容数据传送到数据线之有效时间，将有前级数据传送问题之芯片刷出。译码电路测试利用字符线与位线跳跃测试，将字符线或位线有译码问题的芯片刷出。速度分类速度分类测试利用不同速度之测试程序分出芯片速度别。产品规格检测如数据输出时间(TDQSCK/TQH…)、数据遮写功能、输出电流…等检测。12DRAM失效案例分享13失效案例分享DRAMParameterSettingIssuetRFCsettingerrorMR2settingissueSIMeasurementIssueillegalCKEODTSettingIssueDataStrobeIssue14Case1:tRFCSettingErrorDefinitionandexplanation-tRFC(Autorefreshcycletime)isaminimumdelaytimefromanauto-refreshtoanynextcommand.Thisdelayisneededtofinishanauto-refresh.(Figure1)forexample,iftRFCisminimum80nsandyoursystem’sclockfrequencyis100MHz,thetimegapfromatuo-refreshtonextcommandshouldbeatleast8clocks.-FailurerelatedtotRFCmightoccurmorefrequentlyinhottemperatureandlowVddthanincoldtemperatureandhighVdd.Ithasnorelationshipwithclockspeedormemory’sdriverstrength.資料來源：Samsungapplicationnote15*tRFCtimingparameterdependsonmemorydensitytRFCSettingErrorCasesSharing16CLK-CLK#RAS#CAS#RefreshActiveWE#-CS#tRFCSettingErrorActualmeasurementonsystem17NTCfoundcustomertRFCsettingis115nswhichistootightfor2Gbpartthatshouldbe160ns.NTCsuggestedcustomerchangingtRFCto160nsRefreshcommandActivecommandtRFC=115nsCLK-CLK#WE#-CS#RAS#CAS#tRFCSettingErrorDensity:2G18LessonLearnSharingDRAMParameterSettingIssuetRFCsettingerrorMR2settingissueSIMeasurementIssueillegalCKEODTSettingIssueDataStrobeIssue19應用:CarInfotainment問題描述:客戶設定self-refreshmode時，只turnonASR(AutoSelfRefresh)而未TurnonSRT(SelfRefreshTemperature)，導致高溫出現retentionfail.改善方法:建議客戶透過MR2bin7:6設定turnonSRT，且透過firmware確認self-refreshrate在高溫時有加倍，解決高溫retentionbitfailissueCase2:MR2SettingIssieMR2RefreshA7(SRT)A6(ASR)85oC85oC0064ms64ms1032ms32ms0132ms64ms20MR2Setting21LessonLearnSharingDRAMParameterSettingIssuetRFCsettingerrorMR2settingissueSIMeasurementIssueillegalCKEODTSettingIssueDataStrobeIssue22CKEdefineonJEDECVDDReset#CKERESET#uptoCKEupStableVDDto/RESETup200us500usVDDCKEStableVDDtoCKEup200us-DDR3Case3:illegalCKE(powerup)-DDR223Application:ScannerFailrate:3%(9/300set,3eaonboard)FailureSymptomsVDDandCKEcan'tworkatthesametime,SIfoundCKEhasabnormalinitialpulsewith872mVandkeep536msNTCEvaluationWayCKEVttexperiment,force-1V~-3Vallpassbutforce+1V~+3Vallfail.SolutionorRecommendation:RemoveR129CKEdampingresistorillegalCKE24CustomerplatformWaveform(VDDCKEwaveform)-OutofSPEC.CKEhasabnormalinitialpulsewith872mVandkeep536msVDDCKE872mV536msillegalCKE25CKEforce-3V:PlatformPassCKEforce+3V:PlatformFailForceCKEvoltage-Platformcangotpassresultw/forceCKEtestV=462mVV=1078mVVDDCKEVDDCKEillegalCKE26-RemoveR129resistorofconnectingDCKE,andsetV=0onR129V=872mVMethod:RemoveseriesresistorR129V=0VParallelresistorInordertokeepstablevoltagewhencommandonstandbycondition.ImprovedVDDCKEVDDCKEillegalCKE27LessonLearnSharingDRAMParameterSettingIssuetRFCsettingerrorMR2settingissueSIMeasurementIssueillegalCKEODTSettingIssueDat