通过建立故障模型模拟芯片制造过程中的物理缺陷

通过建立故障模型，可以模拟芯片制造过程中的物理缺陷，这是芯片测试的基础。故障模型与 EDA 工具结合使用，用于故障模拟、自动测试矢量生成、矢量图形验证，并帮助诊断故障。

电路设计布局完成后，可以通过故障分析来确定制造过程最有可能发生故障的位置和类型。故障分析考虑电路的逻辑属性和布局的物理属性，同时根据以往制造过程的历史数据辅助做出预测。故障分析的最终结果是形成故障列表，然后进行故障排序（通常从最有可能发生和最容易测试的故障开始，并且以最不可能发生和最难测试的故障结束）。

为了生成和验证测试，通常使用单独的故障模型来描述存在预测故障电路时的工作状态。故障模拟器将故障引人到设计数据中，使电路表现为存在目标缺陷时的状态，然后开发测试用于检测故障行为，并且验证其有效性。

1. 常见的数宇逻辑故障模型

(1）固定型故障 (Stuck at Faul)：是指集成电路中某个信号固定为逻辑。

或逻辑1的故障，它是最普遍的故障模型，简记为 SA0 ( Stuck-at-0）和 SA1(Stuck-at-1），可以用于表征多种不同的物理缺陷。在数宇电路中，一般包含两种固定型故障，即固定开路故障和固定短路故障。

（2）桥按故障 （Bridgimg Faults)：是指节点间电路的短路故障。桥接故障一般分为3类，即节点间的无反馈桥接故障，节点间的反馈桥接故障，以及元件与元件之间的桥接故障。

(3）跳变延迟故障 (Transition Delay Fault) ：是指信号无法在规定时间内由0跳变到1或从1跳变到0的电路故障。经过一段时间后，跳变延迟故障通常表现为固定型故障。‍

(4）传输延迟故障 (Path Delay Fault)：传输延迟故障不同于跳变延迟故障，它是指信号在特定路径上的传输延迟，尤其是关键路径的延迟。

2。常见的存储器故障模型

(1） 单元固定型故障 (Stuck at Fault)：是指存储器单元的信号固定为0或1的故障。

(2） 状态跳变故障 (Transition Fault)：是指对存储单元进行写操作时，不发生正常跳变的故障。为了检测此类故障，必须对每个单元进行0一1和1-00的读/写，并且要在写人相反值后立刻读出当前值。

(3） 单元轉合故障 (Goupling FaulD)：单元耦合故障主要针对的是随机存取存储器，若对其某个单元进行写操作，当这个单元发生跳变时，会影响另一个单元的内容，说明其存在单元轉合故障。单元轉合可能是翻转轉合故障、状态耦合故障或幂等赮合故障。为了测试单元耜合故障，应在对一个连接单元进行奇数次跳变后，对所有单元进行读操作。

(4）邻近图形敏感故障 (Neighborhood Pattern Sensitive Faults)：这是一个特殊的状态轉合故障，是指当特定存储单元周围的其他存储单元出现一些特定数据时，该单元会受到影响。

(5）地址译码故障 （Address Decode Fault)。该故障主要有4类：对于某给定的地址，不存在对应的存储单元；对于某一存储单元，没有对应的地址：对于某一给定的地址，可以访问多个固定的存储单元；对于某一存储单元，有多个地址可以访问。

(6） 数据保留故障 (Data Retention Fault)：是指存储单元不能在规定时间内有效保持其数据值。

审核编辑：刘清