스캔 체인의 고장진단을 위한 효율적인 패턴 제작 방법 = (An) efficient functional pattern generation method for scan chain diagnosis
저자
발행사항
서울 : 연세대학교 대학원, 2007
학위논문사항
학위논문(석사)-- 연세대학교 대학원 : 전기전자공학과 2007.2
발행연도
2007
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
서울
형태사항
v, 38장 : 삽도 ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 강성호
소장기관
In recent years, the progressive manufacturing technique of semiconductors has brought with large scale chips, higher integration and more increased functionality. For functional failure analysis, use of the scan design for effective testing of sequential circuits is very popular and can be considered as a normal procedure in the LSI industry. This technique facilitates the testing of a large circuit by interconnecting the selected flip-flops into the shift registers during test mode. Since scan elements may occupy almost 30% of the area of a chip, it is possible that faulty cells are presented.Several methods have been proposed to diagnose faults in scan chains but we can classify them into major two categories. In the first category, hardware modification is needed with special scan cells or additional circuits beyond the basic scan. The other category does not need any modification in addition to the basic scan design but needs special algorithms or patterns.In this paper we propose an effective pattern generation method with functional vectors. Logic functional vectors are used to generate the scan chain diagnostic patterns that fill up cells with the known values. And simple algorithms are proposed which pick up necessary patterns between a lot of random function vectors and save them for diagnosing scan chain faults. The modified vectors are into the scan chains as test patterns and we can diagnose just checking differences in the value of the output responses from faulty scan cells and good cells.The experimental results presented demonstrate that the proposed diagnosis method is more effective than previous methods for scan chain faults. It is an easy and simple diagnostic method and an extra fault dictionary isn't required. But the modified vectors are a little longer than we expected. Further research will show the method shortens the length of diagnostic patterns with same resolution and accuracy.
더보기최근 반도체 공정 기술의 비약적인 발달은 높은 집적도와 더욱 복잡한 기능을 가진 커다란 크기의 칩을 만들어냈다. 이런 고집적 칩들 내에 발생하는 불량 분석을 하기 위해 스캔 디자인을 이용하여 순차회로의 테스트 용이성을 높이는 것은 가장 일반적인 방법이며 대부분의 LSI산업체에서 널리 사용되고 있다. 이 기술은 테스트 모드에서 내부 레지스터를 하나의 체인으로 엮이게 하여 면적이 큰 칩의 테스트를 용이하게 한다. 하지만 역효과로 스캔을 구성하기 위해 삽입한 부분이 칩 면적의 10~30%정도나 차지하게 되므로 자체적으로 고장을 내포하고 있을 가능성도 간과할 수 없게 되었다.이로 인해 여러 가지 스캔 체인 고장진단이 제안되었는데 크게 2가지로 분류할 수 있다. 첫 번째는 하드웨어적으로 추가 내부의 로직이나 특화된 셀을 구성하는 방법이고 두 번째는 기본적인 스캔 디자인에 어떠한 변경을 가하지 않고 특별한 알고리즘이나 패턴들을 이용하는 방법이다.이번 논문에서는 function 벡터를 이용하여 효율적으로 고장진단을 수행할 수 있는 패턴으로 재구성하는 것에 대해 이야기하였다. Function 벡터를 이용하여 스캔 셀에 우리가 원하는 값으로 채워지게 하는 고장진단 패턴을 제작하였다. 이를 위해 많은 랜덤 패턴들 중 필요한 패턴만을 찾아내고 저장하는 간단한 알고리즘을 소개하였다. 이렇게 재구성된 벡터들을 고장이 포함된 회로에 테스트 패턴으로 넣어서 출력되는 값을 양호한 회로의 예상 출력 값과 비교하는 것만으로도 고장진단이 되는 방법이다.실험을 통하여 제안하는 스캔 체인 고장진단이 기존 방법보다 얼마나 효율적인가에 대해 보여주었다. 이 방법은 쉬우면서도 고장진단이 빠르고 그 외 부수적인 고장사전(fault dictionary)이 필요 없는 간편한 분석방법이다. 하지만 재구성된 벡터의 길이가 예상했던 것보다 길게 만들어지는데 이는 좀 더 연구를 진행하면 고장 분석능력과 정확성은 그대로 유지하면서도 패턴의 길이는 짧게 만들 수 있는 방법을 찾을 수 있을 것으로 보인다.
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