Circuitos integrados tridimensionais monolíticos (M3D IC) são uma solução inovadora para superar as limitações de escalonamento dos dispositivos bidimensionais tradicionais, podendo melhorar o desempenho, reduzir o consumo de energia e aumentar as funcionalidades. Como componente importante dos M3D IC, os vias intercamadas (ILV) possibilitam a conexão vertical entre camadas, mas são suscetíveis a falhas durante a fabricação e operação, como bloqueios (SAF), curtos-circuitos, circuitos abertos, que afetam a confiabilidade do sistema. Os problemas mencionados exigem a adoção de métodos avançados de auto-teste incorporado (BIST) para realizar uma detecção e localização eficiente de falhas, ao mesmo tempo em que reduzem os custos de teste. Este artigo propõe uma nova estrutura BIST capaz de detectar eficientemente falhas de ILV, especialmente para ILVs distribuídos irregularmente, e baseada em um método de modo escalonado para realizar a localização aproximada de falhas dentro dos clusters. No framework BIST proposto, os ILVs são divididos em vários clusters com base na probabilidade de ocorrência de falhas, para permitir a detecção eficiente de todas as falhas SAF e falhas de ponte (BF), bem como da maioria das falhas múltiplas. Essa estratégia permite que os projetistas ajustem a taxa de cobertura de falhas, a precisão da localização e o tempo de teste para atender aos requisitos específicos do design. O novo método BIST resolve uma limitação chave das soluções existentes, introduzindo uma estrutura ILV de múltiplos clusters que reduz significativamente o número de configurações de teste e o tempo total de teste. O método também melhora a utilização de área e hardware, sendo especialmente adequado para testes de referência em larga escala. Por exemplo, no teste de referência LU32PEENG, a divisão dos ILVs em 64 clusters reduziu o consumo de energia, área e overhead de hardware em 0,82%, 1,03% e 1,14%, respectivamente.

Circuitos integrados tridimensionais monolíticos (M3D IC); vias intercamadas (ILV); auto-teste incorporado (BIST); detecção e localização de falhas