Shmoo Plotting _ The Black Art of IC Testing.pdf

介绍Shmoo测试的论文，介绍了shmoo的起源，在现代IC测试中的作用等。 INTERNATIONAL TEST CONFERENCE 作者：Keith Baker* and Jos van Beers‘ *Philips ED&T & #philips Research Laboratories, Eindhoven, The Netherlands 《Shmoo Plotting：集成电路测试的黑艺术》 Shmoo Plotting，这个术语源自于20世纪40年代A1 Capp的漫画作品"Li'l Abner"中的虚构角色Shmoo。Shmoo在漫画中因其形状类似于小南瓜而得名，它们能够快速繁殖并提供任何人们想要的事物。然而，正如漫画所示，过多的Shmoo可能导致社会秩序崩溃。在集成电路（IC）测试领域，Shmoo Plotting的概念与此有着异曲同工之妙，它揭示了参数变化对电路性能的影响。 Shmoo Plotting主要应用于金属氧化物半导体（MOS）测试，尤其是在早期的PMOS技术中。当时的PMOS技术虽然成本低廉，但其MOS场效应晶体管（MOSFET）的阈值电压不稳定，且器件迁移率相对较低。因此，评估MOSFET性能与偏置电压的关系至关重要。与之相比，双极型电路在性能上通常更为优越，对电压和温度等参数的敏感度较低。 Shmoo Plot通常会显示在一系列VDD（电源电压）和Vss（接地电压）值下的PMOS存储器IC的pass/fail值图像中。这种分析方法最早出现在20世纪70年代初，那时是通过简单的电传打字机连接到小型计算机系统，驱动早期的自动测试设备（ATE）系统来完成的。这可以被认为是计算机辅助IC开发中最早出现的图形显示形式之一。 通过Shmoo Plot，工程师可以优化MOS IC的设计，提高其性能和稳定性，使其能够在与传统双极技术的竞争中占得一席之地。这涉及到对MOSFET工作在不同电压条件下的阈值电压、栅极氧化层厚度、沟道长度以及其它关键参数的精细调整。这种测试方法能够帮助识别出器件在极限条件下的行为，从而确定器件的工作边界，确保在各种操作环境中的可靠性。 随着技术的发展，Shmoo Plotting已经不仅仅局限于PMOS技术，也扩展到了NMOS、CMOS和其他复杂集成电路。现代的Shmoo测试可能包括更复杂的参数，如速度、功耗、温度等，同时利用高级的图形用户界面和强大的数据分析工具进行更深入的故障定位和设计优化。 Shmoo Plotting是集成电路测试中的一个重要工具，它帮助工程师理解和解决器件在不同工作条件下的行为，确保集成电路的可靠性和高性能。尽管其起源带有一丝幽默色彩，但Shmoo Plotting在推动IC技术发展和提升产品质量方面发挥了不可忽视的作用。