Contribucion al diseño de circuitos bicmos y al modelado de sus fallos

BiCMOS es una tecnologia emergente que pretende unir las ventajas de las tecnologias CMOS y bipolares mediante la combinacion de ambos tipos de dispositivos en un mismo substrato. Para que una tecnologia pueda alcanzar su madurez, es preciso el desarrollo de herramientas y metodologias que permitan el test de los disenos fabricados. Estas herramientas se fundamentan, en ultima instancia, en abstracciones de los defectos fisicos que pueden darse en esta tecnologia. El objetivo de esta tesis consiste en analizar las consecuencias que los fallos fisicos pueden provocar sobre el comportamiento de puertas BiCMOS. Para ello, no obstante, es necesario estudiar previamente el comportamiento de las puertas BiCMOS tipicas y su optimizacion. Por tanto, esta tesis se divide en dos partes. En la primera parte se estudia el comportamiento dinamico y la optimizacion de la puerta BiCMOS standard que es base del resto de realizaciones. A continuacion, en la segunda parte, se analizan las consecuencias que los fallos tienen sobre las puertas. En el primer capitulo se realiza una breve introduccion a la tecnologia BiCMOS para seguidamente describir la estructura de las puertas BiCMOS mas habituales. A continuacion, se detalla un nuevo desarrollo analitico que permite obtener de una manera muy exacta el retardo de la puerta BiCMOS standard a partir de sus parametros circuitales. En el segundo capitulo, se estudia la optimizacion de puertas BiCMOS comparandose los resultados obtenidos con los casos CMOS. De los analisis realizados se obtiene una relacion entre el area ocupada por los elementos bipolares de una puerta BiCMOS optima y el retardo de esta. Este resultado se emplea a continuacion para comparar la ocupacion de area en los casos CMOS y BiCMOS. En el tercer capitulo se introduce la segunda parte de esta tesis. En este capitulo se describen los distintos mecanismos de fallo que pueden darse en tecn