BIST technique for CMOS imagers
Technique d'auto test pour les imageurs CMOS
Résumé
The production test of the CMOS imagers is realized with testers that use light sources precise. This need make the imagers test complicated and expensive. Moreover, these kinds of tests can not be realised directly on the imager in order to incorporate auto test functions. These functions are interesting for the reduction of the production test costs and for the diagnosis of the imager. The diagnosis is important during the production and when the imagers have been submitted to important stress sources. In general, the users of the imagers seldom own the equipment necessary to verify its functionality. In this work, we study and evaluate a Built-In-Self-Test (BIST) technique for the CMOS vision sensors. This technique realises a structural test of the imager. The structural test is based on electrical stimuli applied to the photodiode anode and to the pixel transistors. The BIST quality is evaluated by the test metrics that takes into account process variations and the presence of catastrophic and single parametric faults. The BIST is evaluated for two kinds of imagers, the first one uses integrations pixels and the second one logarithmic pixels. An experimental validation is done for the logarithmic imager.
Le test en production des imageurs CMOS est réalisé avec des testeurs qui utilisent des sources de lumière précises, aussi bien au niveau du test de plaquettes qu'au niveau du test de boîtiers. Ce besoin rends le test de ces produits plus compliqué et coûteux . En outre, ces types de tests ne peuvent pas être réalisés directement sur l'imageur afin d'incorporer des fonctions d'auto test. Celles-ci sont intéressantes pour la réduction des coûts du test de production et pour le diagnostic de l'imageur. Le diagnostic est très important lors de la production des imageurs et aussi lors de leur utilisation dans certaines applications, en particulier quand ils sont soumis à des sources de stress importantes. En général, les utilisateurs des imageurs possèdent rarement l'équipement nécessaire pour vérifier leur fonctionnalité. Dans cette thèse, nous étudions et évaluons une technique d'auto test (BIST) pour les capteurs de vision CMOS. Cette technique réalise un test structurel de l'imageur. Le test structurel est basé sur des stimuli électriques appliqués dans l'anode de la photodiode et dans les transistors du pixel. La qualité de l'auto test est évaluée en fonction de métriques de test qui tiennent en compte des déviations du process et la présence de fautes catastrophiques et paramétriques. La technique d'auto test est validée pour deux imageurs, l'un utilisant des pixels à intégration et l'autre des pixels logarithmiques. Une validation expérimentale est réalisé pour le cas de l'imageur logarithmique.
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