Молекулярная электроника: от устройств и соединений до схем и архитектуры, страница 18

Однако, процесс диагностики для локализации ошибки требует некоторого обсуждения. Вообще, любая методология для определения местонахождения дефектов должна подходить следующим критериям.

• Она не должна требовать доступа к индивидуальным компонентам тканей, таких как индивидуальные вентили или проводные пересечения.

• Она должна измеряться числом дефектов.

• Она должна измеряться размером тканей, так, чтобы тестирование не стало узким местом в производственном процессе.

Таким образом, вопрос ставится так, как она находит дефекты, не требуя, чтобы каждый компонент был исследован? Есть большая область работ по статистике и теории информации по методампоиска подмножества населения, в котором все участники удовлетворяют данному свойству. Различные важные моменты этого подхода, названного тестированием группы, были применены ко множеству проблем [59] – [62], ни у одного из которого, однако, не было ограничений как по требованиям, так и по наноэлектронике.

Один подход для обнаружения дефектов в молекулярном масштабе переконфигурируемых схем состоит из формирования компонентов на ткани⁹ в испытательной схеме, которые дадут нам информацию о присутствии или отсутствии дефектов в их составляющих компонентах. Каждый компонент составляет часть нескольких различных испытательных схем, и собирается информация об ошибочном состоянии каждой из тех схем. Эта информация затем используется, чтобы определить и подтвердить точное местоположение дефектов.

Рис. 18. Пример, показывающий, как дефектный компонент расположен, используя две различных испытательных конфигурации. Компоненты в пределах одного прямоугольного блока – часть одной испытательной схемы.

Как пример, рассмотрим ситуацию на рис. 18. Пять компонентов формируются в одну испытательную схему, которая вычисляет простую математическую функцию. Эта функция такова, что дефекты в одном или более компонентах схемы заставляют ответ отклоняться от правильного значения. Поэтому, сравнивая вычисление схем с правильным ответом, может быть обнаружено присутствие или отсутствие любых дефектов в компонентах схем. При первом пробеге компоненты формируются вертикально, и проверяют схему 2, обнаруживает дефект. В следующем пробеге компоненты формируются горизонтально, и проверяют схему 3, ошибку. Так как никакие другие ошибки не обнаружены, мы можем заключить, что компонент на пересечении этих двух схем является дефектным, а все другие - качественными.

Так как у тестера не может быть доступа к индивидуальным компонентам ткани, испытательные схемы будут большими, состоя из десятков и возможно даже сотен компонентов. С высоким количеством дефектов каждая схема в среднем будет иметь мночисленные дефектные компоненты, усложняя простую картину представленную в примере выше. В частности испытательные схемы, которые дают информацию только о присутствии или отсутствии дефектов (таких как используемые выше) будут бесполезны: почти каждая испытательная схема сообщит о присутствии дефектов. Ключевая идея состоит в том, чтобы использовать более мощные испытательные схемы, которые дают больше информации о дефектах в их компонентах, таких как счетчики дефектов. Примером была бы схема, которая вычисляет математическую функцию, значение которой отклонится от правильного, если любой из компонентов схемы будет дефектным; если величина этого отклонения напрямую зависит от числа дефектных компонентов, то сравнение результата схемы с правильным результатом может указать число существующих дефектов в схеме.

Используя такие считающие дефект схемы, [63] предлагается разбить процесс составления карты дефекта на две фазы: фаза назначения вероятности и фаза местоположения дефекта. Фаза назначения вероятности пытается разделить компоненты в ткани на две группы: те, которые возможно качественные и те, которые вероятно бракованные. У первых ожидаемая плотность дефекта будет достаточно низка так, чтобы в фазе местоположения дефекта, можно было использовать схемы, которые возвращают ноль – информация о присутствии дефектов, чтобы точно определить их местоположение.