Zusammenfassung
Konventionelle Testverfahren für integrierte Schaltungen sind zunehmend nicht mehr in der Lage, akzeptable Produktqualität zu gewährleisten. Ein möglicher Ausweg ist der Einsatz von verbesserten Modellen für Fertigungsdefekte (Nichtstandardfehlermodelle). Der erste Teil der Dissertation beschäftigt sich deshalb mit der Modellierung von Brückenfehlern. Insbesondere die Berücksichtigung des Einflusses des Brückenwiderstandes spiegelt die Gegebenheiten moderner Nanoscale-Technologien wider. Obwohl ein Kontinuum von Defekten unter Berücksichtigung nichttrivialer elektrischer Zusammenhänge modelliert wird, sind effiziente diskrete Simulationsalgorithmen möglich. Die einfachsten der vorgestellten Modelle wurden für den industriellen Einsatz optimiert; die Integration der komplexeren resistiven Modelle in die Werkzeuge eines führenden Entwurfsautomatisierungssoftware-Herstellers wird derzeit durchgeführt. Der zweite Teil der Dissertation befasst sich mit Entwurfsmethoden, welche die Testbarkeit des Schaltkreises auf dynamische Defekte erhöhen. Ein Ansatz zur Festlegung mehrerer Prüfpfade und eine Selbsttestarchitektur werden vorgestellt. Zwei Anhänge beschreiben den Zusammenhang zwischen den Nichtstandardfehlermodellen und dem konventionellen stuck-at-Modell und ihren Einsatz in der formalen Verifikation.
Summury
Conventional test methods for integrated circuits are increasingly unable to provide acceptable product quality. A possible remedy is to use improved models of manufacturing defects, or non-standard fault models. Consequently, the first part of the thesis focuses on the modeling of bridging faults. This includes resistive faults, which reflect the realities of nanoscale technologies. Although a continuum of defects are considered and non-trivial electrical interactions are accounted for, efficient discrete simulation algorithms are presented. Some of the proposed models are optimized for industrial application; the complex resistive models are currently being integrated into the tools of a leading design automation software maker. The second part of the thesis describes design-for-testability methods for dynamic defects: a multiple scan chain design approach and a self-test architecture. Two appendices deal with the relation of non-standard fault models to conventional stuck-at faults and their application for formal verification.
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