Eine Test- und Ansteuerschaltung für eine neuartige 3D Verbindungstechnologie

Abstract

Abstract. In der vorliegenden Arbeit wird eine Built-In Self-Test Schaltung (BIST) vorgestellt, welche die vertikalen Inter-Chip-Verbindungen in einer neuartigen 3D Schaltungstechnologie auf ihre Funktionalität zur Datenübertragung überprüft. Die 3D Technologie beruht auf der Stapelung mehrerer aktiver Silizium-CMOS-ICs, welche durch das Siliziumsubstrat hindurch vertikal miteinander elektrisch verbunden sind. Bei diesen Vias sind die zu erwartenden Defekte hochohmige Verbindungen und Kurzschlüsse. Die entwickelte Testschaltung ermöglicht es, beliebige Konstellationen von vertikalen Verbindungen auf Fehler zu untersuchen, und das Ergebnis entweder zur Analyse der 3D Technologie auszulesen oder innerhalb des Chipstapels zu verwenden, um defekte Vias zu umgehen. Die Schaltung wurde in einer 0,13μm Technologie entworfen und simuliert. Ein Testchip ist momentan in Produktion.

Developing digital test sequences for through-silicon vias within 3D structures

“…A straightforward built-in self-test approach [12] detects faults appearing as hard opens or hard shorts between neighboring TSVs. But delay or sequential faults can be detected by chance only.…”