失效分析方法及装置、可读存储介质、终端与流程

本发明涉及半导体制造，尤其涉及一种失效分析方法及装置、可读存储介质、终端。

背景技术：

1、现代芯片制造工艺复杂，且每道工艺都有可能引入各种缺陷，导致最终芯片失效。因此失效分析是整个流程中重要的一环，其对提高产品良率具有重要的意义。对于半导体产品，如存储器器件等，电性失效分析是进行失效分析的有效手段。

2、半导体存储器电性失效可以用于表示存储器单元的读取或写入等操作无法正常进行，从而导致整体功能失效。电性失效分析中一种重要的方法是在某种条件下（如特定电压）采用某种操作（如读取操作）对芯片的每个地址进行测试，记录测试结果并生成芯片对应的比特图（bitmap），或称电性失效图。再通过观察比特图中失效比特（failbit）组成的图形来分析判断失效模式（failmode）。

3、随着半导体工艺集成度的提高以及对存储器容量的需求提高，比特图中数据量变得越来越庞大，需要借助计算机计算、搜索、加工后，展示到交互界面。其中，为了展示原始失效比特的相对位置，以及方便用户观察研究，通常需要对每个区块中每个比特都进行完整的显示。

4、然而，在现有技术中，由于每个区块中的比特数量都非常多，同时受限于显示终端像素的限制，在一个可视窗口中一般只能显示某个区块的比特图，而这通常只是整个芯片比特图中很小的一部分，而无法对整个比特图进行有效的显示，导致难以对整个芯片上的系统性失效模式进行有效的探究和发现。

5、亟需一种失效分析方法，可以扩大对整个比特图的显示比例，可以提高系统性失效模式分析的全面性和有效性，提高发现新的失效模式的可能性。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是提供一种失效分析方法及装置、可读存储介质、终端，可以扩大对整个比特图的显示比例，可以提高系统性失效模式分析的全面性和有效性，提高发现新的失效模式的可能性。

2、为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种失效分析方法，包括：确定原始失效数据，所述原始失效数据包括待测芯片沿位线和字线方向排列的m×n个比特位上的测试数据；沿预设方向对所述原始失效数据进行压缩，获得压缩后的数据，所述预设方向包括位线方向和/或字线方向；基于所述压缩后的数据，图像化显示所述待测芯片的失效数据；其中，m、n均为正整数，且m＞1，n＞1。

3、可选的，所述沿预设方向对所述原始失效数据进行压缩，包括：沿所述预设方向对所述原始失效数据进行分组，各组原始失效数据的数量一致；对每组原始失效数据，确定失效的比特位的数量之和，作为压缩后的单个位置的失效数量。

4、可选的，所述基于所述压缩后的数据，图像化显示所述待测芯片的失效数据，包括：根据压缩后的每个位置的失效数量所属的级别，确定该位置的失效图案；图像化显示压缩后的各个位置的失效图案；其中，每个级别具有各自的预设的失效图案。

5、可选的，所述失效图案满足以下一项或多项：所述失效图案的图案密度与所述失效数量正相关；所述失效图案的色度与所述失效数量正相关；所述失效图案的色彩饱和度与所述失效数量正相关。

6、可选的，所述沿预设方向对所述原始失效数据进行压缩，包括：沿所述预设方向对所述原始失效数据进行分组，各组原始失效数据的数量一致；对每组原始失效数据，确定失效类型；其中，所述失效类型选自：全部失效、部分失效、无失效。

7、可选的，所述基于所述压缩后的数据，图像化显示所述待测芯片的失效数据，包括：根据压缩后的每个位置的失效类型，确定该位置的失效图案；图像化显示压缩后的各个位置的失效图案；其中，每个失效类型具有各自的预设的失效图案。

8、可选的，所述失效图案满足以下一项或多项：所述失效类型为无失效对应的失效图案的图案密度小于所述失效类型为部分失效对应的图案密度，所述失效类型为部分失效对应的图案密度小于所述失效类型为全部失效对应的图案密度；所述失效类型为无失效对应的失效图案的色度小于所述失效类型为部分失效对应的色度，所述失效类型为部分失效对应的色度小于所述失效类型为全部失效对应的色度；所述失效类型为无失效对应的失效图案的色彩饱和度小于所述失效类型为部分失效对应的色彩饱和度，所述失效类型为部分失效对应的色彩饱和度小于所述失效类型为全部失效对应的色彩饱和度。

9、可选的，所述方法还包括：根据基于所述压缩后的数据，图像化显示所述待测芯片的失效数据的显示结果，确定失效模式。

10、可选的，所述预设方向为位线方向和字线方向；在所述沿预设方向对所述原始失效数据进行压缩之后，每m×n个比特位上的测试数据得到m/m×n/n个压缩后的位置；其中，m用于表示所述位线方向上对所述原始失效数据进行压缩的第一压缩倍数，n用于表示所述字线方向上对所述原始失效数据进行压缩的第二压缩倍数，m、n均为正整数，m为m的约数，n为n的约数。

11、可选的，所述确定失效模式，包括以下一项或多项：根据所述显示结果中包含在所述位线方向上和所述字线方向上均连续的多个阵列化位置为全部失效，判断具有阵列化失效模式；根据所述显示结果中包含在间隔的多条在所述位线方向上连续的多个位置为全部失效，判断具有间隔位线失效模式；根据所述显示结果中包含在间隔的多条在所述字线方向上连续的多个位置为全部失效，判断具有间隔字线失效模式。

12、可选的，所述第一压缩倍数是根据显示页面上位线显示宽度确定的，以使得在单个显示页面中显示m/m个压缩后的位置；所述第二压缩倍数是根据显示页面上字线显示宽度确定的，以使得在单个显示页面中显示n/n个压缩后的位置。

13、可选的，所述预设方向为位线方向；在所述沿预设方向对所述原始失效数据进行压缩之后，每m×1个比特位上的测试数据得到m/m×n个压缩后的位置；其中，m用于表示所述位线方向上对所述原始失效数据进行压缩的第一压缩倍数，m为正整数，m为m的约数。

14、可选的，所述确定失效模式，包括：根据所述显示结果中包含在间隔的多条在所述位线方向上连续的多个位置为全部失效，判断具有间隔位线失效模式。

15、可选的，所述第一压缩倍数是根据显示页面上位线显示宽度确定的，以使得在单个显示页面中显示m/m个压缩后的位置。

16、可选的，所述预设方向为字线方向；在所述沿预设方向对所述原始失效数据进行压缩之后，每1×n个比特位上的测试数据得到m×n/n个压缩后的位置；其中，n用于表示所述字线方向上对所述原始失效数据进行压缩的第二压缩倍数，n为正整数，n为n的约数。

17、可选的，所述确定失效模式，包括：根据所述显示结果中包含在间隔的多条在所述字线方向上连续的多个位置为全部失效，判断具有间隔字线失效模式。

18、可选的，所述第二压缩倍数是根据显示页面上字线显示宽度确定的，以使得在单个显示页面中显示n/n个压缩后的位置。

19、可选的，所述失效分析方法用于存储器器件，所述存储器器件具有多个预设大小的块存储单元；其中，在所述位线方向上对所述原始失效数据进行压缩的压缩倍数为所述块存储单元在所述位线方向上的约数，在所述字线方向上对所述原始失效数据进行压缩的压缩倍数为所述块存储单元在所述字线方向上的约数。

20、可选的，所述方法满足以下一项或多项：在所述预设方向为位线方向的情况下，原始失效数据是预先沿所述位线方向逐行连续存储，以及沿所述位线方向逐行读出的；在所述预设方向为字线方向的情况下，原始失效数据是预先沿所述字线方向逐列连续存储，以及沿所述字线方向逐列读出的。

21、为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种失效分析装置，包括：原始数据确定模块，用于确定原始失效数据，所述原始失效数据包括待测芯片沿位线和字线的方向排列的m×n个比特位上的测试数据；压缩模块，用于沿预设方向对所述原始失效数据进行压缩，获得压缩后的数据，所述预设方向包括位线方向和/或字线方向；显示模块，用于基于所述压缩后的数据，图像化显示所述待测芯片的失效数据；其中，m、n均为正整数，且m＞1，n＞1。

22、为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述失效分析方法的步骤。

23、为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行上述失效分析方法的步骤。

24、与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

25、在本发明实施例中，待测芯片沿位线方向和/或字线方向对所述原始失效数据进行压缩，获得压缩后的数据后，基于所述压缩后的数据，图像化显示所述待测芯片的失效数据，相比于现有技术中，显示比例过低，导致只能依赖数据分析判断是否存在预设的失效模式，导致错误率较高，且难以发现未预料到过的失效模式，采用本发明实施例的方案，可以更全面地显示失效数据，扩大对整个比特图的显示比例，并且通过图像化显示压缩后的数据，可以提高系统性失效模式分析的全面性和有效性，提高发现新的失效模式的可能性。

26、进一步，沿所述预设方向对所述原始失效数据进行分组，各组原始失效数据的数量一致；对每组原始失效数据，确定失效的比特位的数量之和，作为压缩后的单个位置的失效数量，采用上述方案，可以在分组的基础上计算失效的比特位的数量之和，从而准确地对每组原始失效数据进行细致的量化，从而为后续图像化显示压缩后的数据提供较为细致的处理基础。

27、进一步，根据压缩后的每个位置的失效数量所属的级别，确定该位置的失效图案；图像化显示压缩后的各个位置的失效图案，采用上述方案，可以根据级别设置失效图案，由于级别划分越细致，显示的失效图案之间的差别可以更加细致，能够进一步提高图像化显示的精准性。

28、进一步，所述失效图案的图案密度与所述失效数量正相关；所述失效图案的色度与所述失效数量正相关；所述失效图案的色彩饱和度与所述失效数量正相关，从而可以对于失效数量较大的情况，采用更加显眼的方式进行图像化显示，进一步提高系统性失效模式分析的有效性，更加有利于发现新的失效模式。

29、进一步，沿所述预设方向对所述原始失效数据进行分组，各组原始失效数据的数量一致；对每组原始失效数据，确定失效类型，其中，所述失效类型选自：全部失效、部分失效、无失效。采用上述方案，可以在分组的基础上确定失效类型，从而为后续图像化显示压缩后的数据提供基于上述失效类型的处理基础，并且由于失效类型的数量有限（三种），使得运算效率较高。

30、进一步，根据压缩后的每个位置的失效类型，确定该位置的失效图案；图像化显示压缩后的各个位置的失效图案；其中，每个失效类型具有各自的预设的失效图案，采用上述方案，可以根据失效类型确定失效图案，能够直观、高效地进行图像化显示。

31、进一步，失效分析方法还包括：根据基于所述压缩后的数据，图像化显示所述待测芯片的失效数据的显示结果，确定失效模式，采用上述方案，可以根据图像化显示结果，提高系统性失效模式分析的全面性和有效性，从而确定多种失效模式，尤其是有利于发现新的失效模式。

32、进一步，所述预设方向为位线方向和字线方向；在所述沿预设方向对所述原始失效数据进行压缩之后，每m×n个比特位上的测试数据得到m/m×n/n个压缩后的位置，从而可以同时对位线方向和字线方向均进行压缩，有助于在位线方向和字线方向均扩大对整个比特图的显示比例，从而更全面地显示失效数据。

33、进一步，根据所述显示结果中包含在所述位线方向上和所述字线方向上均连续的多个阵列化位置为全部失效，判断具有阵列化失效模式，相比于现有技术中显示比例过低，导致阵列化失效模式的判断错误率过高，或者导致在未预料到存在阵列化失效模式的情况下，难以通过数据分析判断存在阵列化失效模式，采用本发明实施例的方案，可以直观显示在所述位线方向上和所述字线方向上均连续的多个阵列化位置，从而实现对阵列化失效模式的有效判断。此外，还可以根据所述显示结果中包含在间隔的多条在所述位线方向上连续的多个位置为全部失效，判断具有间隔位线失效模式，还可以根据所述显示结果中包含在间隔的多条在所述字线方向上连续的多个位置为全部失效，判断具有间隔字线失效模式，相比于现有技术中显示比例过低，导致间隔位线失效模式以及间隔字线失效模式的判断错误率过高，或者导致在未预料到存在这类失效模式的情况下，难以通过数据分析判断存在这类失效模式，采用本发明实施例的方案，可以直观显示在间隔的多条在所述位线方向上连续的多个位置为全部失效，从而实现对间隔位线失效模式的有效判断，还可以直观显示在间隔的多条在所述字线方向上连续的多个位置为全部失效，从而实现对间隔字线失效模式的有效判断。

34、进一步，所述第一压缩倍数是根据显示页面上位线显示宽度确定的，以使得在单个显示页面中显示m/m个压缩后的位置；所述第二压缩倍数是根据显示页面上字线显示宽度确定的，以使得在单个显示页面中显示n/n个压缩后的位置，采用上述方案，可以根据显示页面上的位线显示宽度灵活地确定在位线方向上的第一压缩倍数，还可以根据显示页面上的字线显示宽度灵活地确定在字线方向上的第二压缩倍数，例如可以实现在单页面上显示完整的压缩后的数据，进一步提高系统性失效模式分析的全面性和有效性，提高发现新的失效模式的可能性。

35、进一步，所述预设方向为位线方向；在所述沿预设方向对所述原始失效数据进行压缩之后，每m×1个比特位上的测试数据得到m/m×n个压缩后的位置，从而可以仅对位线方向进行压缩，有助于在位线方向扩大对整个比特图的显示比例，从而对于位线方向容易发生问题的器件，更具针对性地显示失效数据。

36、进一步，所述失效分析方法用于存储器器件，所述存储器器件具有多个预设大小的块存储单元；其中，在所述位线方向上对所述原始失效数据进行压缩的压缩倍数为所述块存储单元在所述位线方向上的约数，在所述字线方向上对所述原始失效数据进行压缩的压缩倍数为所述块存储单元在所述字线方向上的约数。采用上述方案，可以基于存储器器件的具体块（block）存储单元的实际情况，实现每个压缩后的位置对应的比特位数量一致，进一步提高压缩均匀性。

37、进一步地，在所述预设方向为位线方向的情况下，原始失效数据是预先沿所述位线方向逐行连续存储，以及沿所述位线方向逐行读出的；在所述预设方向为字线方向的情况下，原始失效数据是预先沿所述字线方向逐列连续存储，以及沿所述字线方向逐列读出的，从而可以通过预先对存储方式进行改进，例如对可能存在位线相关的失效模式的器件，采用沿所述位线方向逐行存取，对可能存在字线相关的失效模式的器件，采用沿所述字线方向逐列存取，使得存取方式更适用于待分析的失效模式，进一步提高系统性失效模式分析的全面性和有效性。