Etude et localisation de défauts dans les circuits intégrés par stimulation photoélectrique laser PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Etude et localisation de défauts dans les circuits intégrés par stimulation photoélectrique laser PDF full book. Access full book title Etude et localisation de défauts dans les circuits intégrés par stimulation photoélectrique laser by Thomas Beauchene. Download full books in PDF and EPUB format.
Author: Thomas Beauchene Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 185
Book Description
Ce travail se situe dans le contexte général du développement de nouvelles techniques de test sans contact de circuits intégrés VLSI à partir d'un laser impulsionnel. Cette thèse s'intéresse plus particulièrement au développement de la Stimulation Photoélectrique Laser pour la localisation de défauts sub-micrométriques dans les zones conductrices d'un circuité intégré. En complément du développement instrumental, une étude de l'interaction laser impulsionnel-semi-conducteur est menée à l'aide de simulations numériques. La méthodologie développée dans ce travail de thèse est ensuite appliquée à l'étude et la localisation de défauts ESD dans les circuits intégrés.
Author: Thomas Beauchene Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 185
Book Description
Ce travail se situe dans le contexte général du développement de nouvelles techniques de test sans contact de circuits intégrés VLSI à partir d'un laser impulsionnel. Cette thèse s'intéresse plus particulièrement au développement de la Stimulation Photoélectrique Laser pour la localisation de défauts sub-micrométriques dans les zones conductrices d'un circuité intégré. En complément du développement instrumental, une étude de l'interaction laser impulsionnel-semi-conducteur est menée à l'aide de simulations numériques. La méthodologie développée dans ce travail de thèse est ensuite appliquée à l'étude et la localisation de défauts ESD dans les circuits intégrés.
Book Description
CE TRAVAIL CONSISTE EN LA RECHERCHE DES POSSIBILITES D'UTILISATION, COMME MOYEN DE TEST DE CIRCUITS INTEGRES, DE L'EFFET PHOTOELECTRIQUE INDUIT PAR UN FAISCEAU LASER. LA PARTIE EXPERIMENTALE COMPORTE LA REALISATION D'UNE STATION DE MESURE, SA MISE AU POINT OPTIQUE, ELECTRONIQUE, AINSI QUE LA CONCEPTION DE SON INFORMATIQUE DE COMMANDE. L'ETUDE ET LA MODELISATION DE L'INTERACTION RAYONNEMENT-SEMICONDUCTEUR A APPORTE DES ELEMENTS D'EXPLICATION AUX REPONSES DES CIRCUITS A L'EXCITATION LUMINEUSE. UNE EVALUATION APPROFONDIE DU COMPORTEMENT DE CIRCUITS DE DIVERSES TECHNOLOGIES A ETE EFFECTUEE POUR DES FONCTIONNEMENTS EN TENSION MARGINALE ET VIS-A-VIS DE L'AUTO-AMORCAGE (LATCH-UP). LES CONCLUSIONS ONT PERMIS DE DEFINIR DES PROCEDURES SIGNIFICATIVES DE TEST.
Book Description
L'objectif principal du projet est d'étudier les techniques d'analyses de défaillances des circuits intégrés VLSI basées sur l'emploi de laser. Les études ont été effectuées sur l'équipement à balayage laser MERIDIAN (DCGSystems) et le testeur Diamond D10 (Credence) disponible au CNES. Les travaux de thèse concernent l'amélioration des techniques dynamiques dites DLS comme « Dynamic Laser Stimulation ». Les techniques DLS consistent à perturber le fonctionnement d'un circuit intégré défaillant par effet photoélectrique ou effet photothermique, en fonctionnement dynamique, à l'aide d'un faisceau laser continu balayant la surface du circuit. Un faisceau laser modulé avec des impulsions supérieures à la nanoseconde et de façon synchrone avec le test électrique à l'aide d'un signal TTL peut être également avantageusement utilisé pour localiser des défauts non accessibles par des techniques purement statiques (OBIRCh, OBIC etc.). L'analyse de la réponse des paramètres électriques à la perturbation laser conduit à une identification de l'origine de la défaillance dynamique. L'optimisation des techniques DLS actuelles permet d'augmenter le taux de succès des analyses de défaillance et d'apporter des informations difficilement accessibles jusqu'alors, qui permettent la détermination de la cause racine de la défaillance.Dans un premier temps, le travail réalisé a consisté en l'amélioration du processus d'analyse des techniques DLS par l'intégration étroite avec le test de façon à observer tout paramètre électrique significatif lors du test DLS. Ainsi, les techniques de « Pass-Fail Mapping » ou encore les techniques paramétriques de localisation de défauts ont été implémentées sur le banc de test constitué du Meridian et du D10. La synchronisation du déroulement du test opéré par le testeur avec le balayage laser a permis par la suite d'établir des méthodologies visant à rajouter une information temporelle aux informations spatiales. En effet, en utilisant un laser modulé nous avons montré que nous étions capable d'identifier avec précision quels sont les vecteurs impliqués dans le comportement défaillant en modulant l'éclairement du faisceau laser en fonction de la partie de la séquence de test déroulée. Ainsi nous somme capable de corréler la fonction défaillante et les structures du CI impliquées. Cette technique utilisant le laser modulé est appelée F-DLS pour « Full Dynamic Laser Stimulation ». A l'inverse, nous pouvons connaitre la séquence de test qui pose problème, et par contre ne pas connaitre les structures du CI impliquées. Dans l'optique de rajouter cette l'information, il a été développé une technique de mesure de courant dynamique. Cette technique s'est avérée efficace pour obtenir des informations sur le comportement interne du CI. A titre d'exemple, prenons le cas des composants « latchés » où les signaux sont resynchronisés avant la sortie du composant. Il est difficile, même avec les techniques DLS actuelles, d'avoir des informations sur une dérive temporelle des signaux. Cependant l'activité interne du composant peut être caractérisée en suivant sur un oscilloscope l'évolution du courant lorsque le circuit est actif, sous la stimulation laser. L'information sur la dérive temporelle peut être extraite par observation de cette activité interne.Enfin, ces techniques de stimulation laser dynamique, ont également prouvé leur efficacité pour l'étude de la fiabilité des CI. La capacité de ces techniques à détecter en avance d'infimes variations des valeurs des paramètres opérationnels permet de mettre en évidence l'évolution des marges de ces paramètres lors d'un processus de vieillissement accéléré. L'étude de l'évolution de la robustesse des CI face aux perturbations externes est un atout majeur qu'apportent les techniques DLS à la fiabilité.Les méthodologies développées dans cette thèse, sont intégrées dans les processus d'analyse et de caractérisation de CI au laboratoire.
Book Description
Les techniques de localisation de défauts basées sur la stimulation laser restent aujourd'hui les techniques parmi les plus avancées qui existent. Elles permettent la stimulation thermique ou photoélectrique de façon très localisée sans contact physique. Les travaux dans ce mémoire sont consacrés au développement et à l'application de techniques d'analyse par faisceau laser impulsionnelles destinées à l'analyse des circuits intégrés. Le développement matériel et les investigations de méthodologies d'analyse ont été portés par la motivation du projet MADISON (Méthodes d'Analyse de Défaillances Innovantes par Stimulation Optique dyNamique), qui a pour but d'augmenter le taux de succès des analyses des circuits complexes VLSI par stimulation laser. L'utilisation de systèmes optiques très performants comprenant des sources laser impulsionnelles fibrées nous a permis d'explorer les capacités en termes d'analyse par stimulation laser photoélectrique impulsionelle. Une étude originale de l'étude du phénomène Latchup a montré une augmentation de la résolution latérale avec l'utilisation du processus d'absorption non linéaire.
Book Description
Cette thèse a été effectuée au laboratoire RCCAL de STMicroelectronics Rousset en collaboration avec le CNES et le laboratoire IXL. Le but de ces travaux, réalisés exclusivement sur un site industriel, est de développer et de mettre en place des méthodes optiques de localisation de défaut dans les circuits intégrés (CI) sans contact et non destructives. Les techniques étudiées et développées sont l’émission de lumière, la stimulation thermique laser et la stimulation photoélectrique laser par la face avant et la face arrière des CI. La thématique principale de ces travaux est la localisation des défauts dans les circuits intégrés en milieu industriel. Les principaux sujets de recherche traités dans ce manuscrit sont :-l’état de l’art des techniques de localisation des défauts dans les CI,-le développement des techniques de préparation des échantillons,-le système PHEMOS-1000 (Hamamatsu),-l’interprétation des signatures obtenues par les techniques STL et SPL sur un circuit intégré à l’aide du PHEMOS-1000,-la compréhension et la quantification de l’interaction laser-circuit intégré, -et le développement et la mise en place d’un processus de localisation de défauts résistifs en 3 dimensions dans un CI. Les limitations des techniques de localisation et du PHEMOS-1000 sont établies. Les points d’améliorations encore possibles sur cet équipement sont listés. En perspective aux techniques d’analyses traitées au cours de cette thèse, plusieurs techniques émergente, comme les techniques optiques dynamiques, les techniques magnétiques les techniques dérivées de l'AFM ont été évaluées avec succès et annoncées comme étant un point clé pour l’avenir des laboratoires d’analyses de défaillance.
Book Description
Cette thèse s'inscrit dans le domaine de la localisation de défauts de type «soft» dans les Circuits Intégrés (CI) analogiques et mixtes à l'aide des techniques dynamiques de stimulation laser en faible perturbation. Les résultats obtenus à l'aide de ces techniques sont très complexes à analyser dans le cas des CI analogiques et mixtes. Ce travail porte ainsi particulièrement sur le développement d'une méthodologie facilitant l'analyse des cartographies laser. Cette méthodologie est basée sur la comparaison de résultats de simulations électriques de l'interaction faisceau laser-CI avec des résultats expérimentaux (cartographies laser). L'influence des phénomènes thermique et photoélectrique sur les CI (niveau transistor) a été modélisée et simulée. La méthodologie a été validée tout d'abord sur des structures de tests simples avant d'être utilisée sur des CI complexes que l'on trouve dans le commerce.
Author: Kevin Sanchez Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 160
Book Description
L’utilisation croissante de la microélectronique et ses évolutions technologiques permanentes rendent la fabrication des circuits intégrés de plus en plus difficile, complexe et coûteuse. Le maintien des niveaux de rendement et de qualité passe en partie par la mise en œuvre de laboratoires d’analyses de défaillances performants et adaptés. Le travail présenté s’inscrit dans ce cadre et traite de l’évolution des techniques d’analyses par stimulation laser, utilisées pour injecter au cœur des circuits intégrés une petite quantité d’énergie perturbatrice. Ce travail présente l’évolution et le développement de ces techniques dans le cas de circuits intégrés activés dynamiquement. La mesure de diverses variations électriques en synchronisme avec le balayage laser permet alors d’identifier des zones de sensibilité et d’isoler un grand nombre d’anomalies et de défauts. Les différentes interactions laser – circuit intégré en mode statique et dynamique sont abordées avant d’exposer le développement et l’application de ces techniques au travers de validations expérimentales et d’applications industrielles.
Book Description
Ce travail de recherche élabore une stratégie d'analyse orientée sur le test par la face arrière des composants microélectroniques. En premier lieu y est présenté l'état de l'art des techniques de localisation de défaut adaptées par la face arrière, ainsi que les méthodes de préparation des échantillons. Le travail s'intéresse particulièrement à la stimulation thermique laser, et une étude des différents phénomènes thermiques induits dans les métaux par le faisceau laser est présentée. Il est par la suite question de l'implantation de la stimulation thermique laser sur un système industriel qui intègre un microscope confocal à balayage laser infrarouge. L'application de cette technique pour détecter des défauts dans les éléments métalliques et non-métalliques est démontrée sur un circuit test et sur plusieurs circuits VLSI défaillants. Finalement, ce travail présente un premier répertoire d'application de la stimulation thermique laser dans un processus d'analyse de défaillance.
Author: Antoine Reverdy Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 320
Book Description
Au cours de ce manuscrit de thèse nous abordons les différentes techniques mises en œuvre dans la localisation de défauts dans la partie interconnexion des circuits microélectroniques avec une attention toute particulière sur la Stimulation Thermique Laser (STL) et ses limitations. Une étude plus théorique sur la modélisation des réponses thermiques de structures élémentaires soumises à un échelon de puissance thermique est ensuite développée. Elle débouche sur un modèle analytique qui va permettre l’identification de paramètres caractéristiques des variations temporelles de la réponse en STL indicielle. Nous démontrons par la suite l’intérêt de cette nouvelle approche sur l’analyse de défaillance des Circuits Intégrés, sur une structure de test non défaillante, caractéristique de la partie d’interconnexion des circuits intégrés. Le troisième chapitre est dédié à l’évolution de la démarche expérimentale, dans le but d’accéder à l’information sur la dynamique de variation du signal de STL modulée, dans un mode image, compatible avec une utilisation au quotidien dans un laboratoire d’analyse de défaillance. Finalement, le dernier chapitre est consacré à l’application de cette nouvelle méthode d’analyse du signal de STL sur des structures de dernière génération, défaillantes, où l’analyse de la dynamique du signal de STL apporte des informations complémentaires indispensables pour la bonne interprétation des signatures.
Author: Thomas Beauchene
Author: Thomas Beauchene
Author: Bertrand Simonin
Author: Amjad Deyine
Author: Emeric Faraud
Author: Abdellatif Firiti
Author: Magdalena Sienkiewicz
Author: Kevin Sanchez
Author: Félix Beaudoin
Author: Francis Jouaville
Author: Antoine Reverdy