İleri Elektronik Uygulamaları Hata Analizi

... konulu sunumlar: "İleri Elektronik Uygulamaları Hata Analizi"— Sunum transkripti:

1 İleri Elektronik Uygulamaları Hata Analizi
Tuba KIYAN

2 Pul (Wafer) eski 45 nm teknoloji Si pul eski yeni yeni

3 Hata Analizi Her üretilen çip teste tabii tutulur. Buna üretim testi denir ve üretim prosesinin kritik bir aşamasıdır. Çalışan çiplerin çalışmayanlardan ayrılması lazım. Hata analizi, hatanın nedenini belirlemek için data toplama ve analiz etme işlemine denir. Üretimde özellikle elektronik endüstrisinde yeni ürünlerin geliştirilmesi ve mevcut ürünlerin iyileştirilmesi açısından önemli bir disiplindir. Hatalar ikiye ayrılabilir: Prosesden kaynaklanan hatalar: Açık devre, kısa devre, eşik gerilimindeki oynamalar vb. Tasarımdan kaynaklanan hatalar

4 Prob İstasyonu (Probe Station)
Mikroskop görüntüsü

5 Parametre Analizatörü (Parameter Analyser)

6 Dijital Osiloskop Zaman domeni Örnekleme hızı Band genişliği
Giriş sayısı Giriş direnci BNC veya SMA?

7 Spektrum Analizatörü (Spectrum Analyser)
Frekans domeni Harmonikler Band genişliği

8 Otomatik Test Ekipmanı (Automatic Test Equipment-ATE)
Maximum frekans 1-2 milyon dolar Mainframe, testhead, soğutma ünitesi ve workstation Mainframe Testhead

9 kılıflanmış entegre devre ya da pul
Test DC test: Kontak testi, sızıntı akımı vb. AC test: kapı gecikmeleri, jitter. Karşılaştır kılıflanmış entegre devre ya da pul Giriş işareti Beklenen Çıkış Bozuk/Çalışıyor

10 Pul Testi

11 Hataların lokalizasyonu
Bazı yöntemler kullanılarak hatanın nedeni ve yeri bulunmaya çalışılır. Atomic Force Microscope (AFM) Photon Emission Microscope (PEM) Scanning Electron Microscopy (SEM) Laser Scanning Microscope (LSM) Devre Modifikasyonu – Focused Ion Beam (FIB)

12 Lazer Tarama Mikroskopu - Laser Scanning Microscope – LSM Photon Emission Microscopy – Foton Emisyonu Mikroskopu - PEM

13 LSM Deney Düzeneği

14 İki farklı lazer diyot  İki farklı etki
1.064 m  Elektron-delik çiftleri oluşumu 1.3 mSıcaklık değişimi Metal TRI Yarıiletken TRI

15 PEM Deney Düzeneği x0.8 x5 input ATE CCD Camera Optical Microscope
Light Source Pulse Generator DUT Power Supply x25 x100

16 Atomik Kuvvet Mikroskobu (Atomic Force Microscope -AFM)
AFM, bir ince iğne ve taşıyıcı uçtan oluşur. İğne ve taşıyıcı uç bir yüzeyi tararken yüzey ile iğne arasında oluşan interatomik kuvvet iğnenin hareket etmesine veya taşıyıcı ucun eğilmesine neden olur. Bir laser ışını taşıyıcı uca gönderilir. Lazer ışının yansıması ile transmisyonu arasındaki farktan taşıyıcı ucun oryantasyonu hesaplanır.

17 SEM SEM bir elektron mikroskobudur.
Yüksek enerjili elektronlar ile görüntülenecek olan yüzey taranır. Elektronlar yüzeydeki atomlarla etkileşirler. İkincil (secondary-SE) e- lar kullanılarak yüzey topografisi elde edilir. Geri yansıyan elektronlar kullanılarak

18 SEM (II) İkincil (secondary-SE) elektronlar kullanılarak yüzey topografisi elde edilir. Elektronların geliş açısına dik olan yüzeyler daha koyu gözükür. Çözünürlük0.5 nanometre Geri yansıyan elektronlar (backscattered electrons) kullanılarak farklı kimyasal maddeler tespit edilir. Ağır elementlerden elektronlar daha güçlü yansıyacağı için daha parlak gözükür. BSE SE

19 FIB (Focused Ion Beam) Ga+ iyon kaynağı
Tozutma ile materyal ortadan kaldırma Kimyasal olarak materyal depozisyonu veya aşındırması