JP6535837B2 - タイミングダイアグラム及びレーザ誘導性アップセットの同時取得のための同期パルスlada - Google Patents
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Description
本願は、2013年3月24日に出願された米国仮出願第61/804696号、2013年3月29日に出願された米国仮出願第61/806803号、2013年6月24日に出願された米国仮出願第61/838679号に基づく優先権を主張し、それらの開示の全体は本願明細書に参照として組み込まれる。
本発明は、空軍研究所(AFRL)の契約番号FA8650−11−C−7104を介して、アメリカ合衆国国家情報長官官房(ODNI)、情報先端研究プロジェクト活動(IARPA)により支持された仕事に基づくものである。本明細書に含まれるアイデア及び結果は、本発明者らのアイデア及び結果であり、ODNI、IARPA、AFRL又は米国政府の公式承認を必ずしも有するものとして解釈されるべきでない。
本発明は、集積回路(IC)のレーザによる欠陥位置分析の分野に関する。特に、本発明は、レーザ支援デバイス改変(LADA)技術を用いたICの設計デバッグ及び/又は不良解析に関する。
a.目的の制御空間領域においてCWLADA活性領域をプレビューする;
b.CADオーバーレイで特定の活性領域を登録する;
c.関連するセルブロック又はより大きい物理領域を選択する;
d.LADA活性領域同士の間の論理パスを構築する;
e.同期された単一又は二光子パルスLADAを用いて目的の領域を推定する;
f.関連するタイミングダイアグラムを抽出する;
g.関連するネットワークの回路図を抽出する;
h.シークエンスに次のLADA領域を配置する;
i.全体の種類の推定が完了するまでステップe〜hを繰り返す。
数GHzの繰り返し率のレーザ源は、容易に得られ、それらのレゾネータのキャビティ長さの注意深い熟慮、すなわちより短い振動キャビティ、より高い繰り返し率により構築される。キャビティ流さの制御は、キャビティ内レゾネータミラーの反対側に配置された圧電アクチュエータの配設により処理及びロックされ得る。これは、繰り返し率のロックのための工業的に標準技術であるが、そのような方法を容易にするのに必要な電子的ミキサ回路は、設計及び実行で異なり得る。上記実施形態に記載されるようなLADAテスタに調節されたパルスレーザ源を適切に組み込むことは、2つのフィードバックループが必要とされ、1つはレーザパルスの繰り返し率の制御であり、1つはDUTクロックに対するパルスのタイミングの同期である。繰り返し率を制御する第1のフィードバックループは、高電圧駆差分信号を生成するために、レーザの自走繰り返し率周波数を入力クロック刺激と比較するミキサを含む。差分信号は、レゾネータのキャビティ長さを調整するために圧電トランスデューサに入力され、それは、その後にパルス率が供給されたクロック入力に適合するように所望の長さに調整される。そのような設定の一例は、図6に示される。図6に示された回路に加えて、二次安定化方法が、比例積分増幅器からの出力電圧を連続的に監視し、校正するために、含まれ得る。これは、高圧増幅器が、より長い時間、すなわち数十分に対して数日の繰り返し率のロック安定性を提供するために構成された入力電圧を一貫して与えられることを保証する。
図8は、各特定の位置(xi、yi)毎の個々のLADA波形の抽出を可能とするLADAシステムの一実施形態を示す。それらの波形は、不合格率対レーザパルスの到達時間を示す。そのような波形は、DUT内の個々のトランジスタの挙動及び/又は欠陥メカニズムを分析する助けとなり得る。そのシステム自体は、図2のシステムの多くの要素を組み込み、図2に示される要素と類似の要素は、8xxであることを除いて、同様の参照番号で示される。
Claims (20)
- 集積回路被試験デバイス(DUT)を試験するための試験装置(TE)と共に操作可能なレーザ支援デバイス改変(LADA)システムであって、
前記TEからクロック信号を受信し、該クロック信号にレーザパルスを同期するための同期信号を生成するタイミングエレクトロニクスと、
前記同期信号に従って前記レーザパルスを生成するパルスレーザ源と、
前記パルスレーザ源から前記レーザパルスを受け、前記DUT上の所望の位置に前記レーザパルスを向ける光学装置と、
クロックタイムに同期された時間で前記DUT内のトランジスタに到達するように前記レーザパルスをタイミング調整するために前記タイミングエレクトロニクスを作動し、クロックタイムに対して前記レーザパルスの遅延又は先行を組み込むことを可能にして、これにより前記TEから前記DUTに適用された試験信号に対する前記トランジスタの電気的応答を変更するように構成されたコントローラと、
前記DUTからの前記レーザパルスの反射を検出し、対応する強度信号を生成する単一画素センサとを備え、
前記コントローラは、前記変更されたトランジスタの電気的応答を検出し、前記対応する強度信号を受信し、前記電気的応答及び強度信号を用いて前記DUT上の選択された位置における前記電気的応答対時間のプロットを生成するように構成されている、システム。 - 前記電気的応答対時間のプロットは、前記クロック信号に対する前記レーザパルスの同期性に対応する、請求項1に記載のシステム。
- 前記電気的応答対時間のプロットは、前記TEの試験信号に関する前記レーザパルスの到達時間に対する欠陥率のプロットを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記レーザパルスのパルス繰り返し数は、複数の前記クロック信号として構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記光学装置は、前記所望の位置のそれぞれに一連の前記レーザパルスを連続的に当てることにより前記所望の位置に前記レーザパルスを向けて、これによって前記DUTの選択領域に照射する、請求項1に記載のシステム。
- 前記パルスレーザ源は、前記レーザパルスのビームを生成し、
前記光学装置は、前記所望の位置のそれぞれに前記ビームを連続的にパーキングすることにより前記所望の位置上に前記レーザパルスを向ける、請求項1に記載のシステム。 - 前記コントローラは、前記所望の位置のそれぞれにおいて試験の合否を検出することにより前記電気的応答及び強度信号を用い、欠陥を検出した場合に前記強度信号を第1の色に設定し、合格を検出した場合に前記強度信号を第2の色に設定する、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の色は黒及び白のうちの一方であり、前記第2の色は黒及び白のうちの他方である、請求項7に記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記電気的応答対時間のプロットにフーリエ変換をさらに適用する、請求項1に記載のシステム。
- モニタをさらに備え、
前記コントローラは、50%以上の割合でトランジスタの欠陥を有する位置は第1の色で表示され、50%未満の割合でトランジスタの欠陥を有する位置は第2の色で表示されるように、目的の領域の画像を前記モニタに表示し、
前記コントローラは、50%以上の割合でトランジスタの欠陥を有する位置及び50%未満の割合でトランジスタの欠陥を有する位置のうちの選択された一方の前記電気的応答対時間のプロットを前記モニタにさらに表示する、請求項1に記載のシステム。 - クロック信号及び試験信号を生成する試験装置(TE)に接続された集積回路被試験デバイス(DUT)を試験するためにレーザ支援デバイス改変(LADA)システムを用いる方法であって、
一連のレーザパルスを含むレーザビームを生成することと、
前記DUTの目的の領域内の各画素位置上に前記レーザビームを順次配置し、各画素位置で試験ループを実行することと、
合格/不合格の結果が50%から逸脱する欠陥率を示す複数の画素位置における欠陥率対時間のプロットを生成することとを備え、
前記試験ループは、前記TEが前記DUTに前記試験信号を適用する間、時空間体積のそれぞれが前記DUTの合格/不合格結果を記録するために、前記クロック信号に対する前記レーザパルスの到達時間を一時的にスキャンすることを含み、
前記時空間体積は、前記DUT上の空間座標と前記レーザパルスの到達時間との組合せとして定義される、方法。 - 前記レーザパルスは、前記DUT内で二光子吸収を起こすように算出された波長及び持続時間を有するように構成されている、請求項11に記載の方法。
- 前記レーザパルスは、前記DUT内で単光子吸収を起こすように算出された波長及び持続時間を有するように構成されている、請求項11に記載の方法。
- 前記DUTの合格/不合格結果を記録することは、前記DUTが合格の場合に第1の色を記録し、前記DUTが不合格の場合に第2の色を記録することをさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 前記第1の色及び第2の色を用いてモニタ上に画像を生成することをさらに備えている、請求項14に記載の方法。
- 前記欠陥率対時間のプロットを生成することは、前記DUT上の空間座標を選択することと、時間に対する前記第1の色及び第2の色をプロットすることとを含む、請求項14に記載の方法。
- 前記第1の色は黒及び白のうちの一方であり、前記第2の色は黒及び白のうちの他方である、請求項16に記載の方法。
- 前記画素位置は、フリップフロップを含み、
前記一連のレーザパルスは、前記フリップフロップにシングルアップセットイベントを生成するように構成されている、請求項11に記載の方法。 - 合格/不合格結果が50%から逸脱する欠陥率を示す複数の画素位置をネットリスト内のトランジスタのレイアウトに関連付けることをさらに備えている、請求項11に記載の方法。
- クロック信号及び試験信号を生成する試験装置(TE)に接続された集積回路被試験デバイス(DUT)を試験するためにレーザ支援デバイス改変(LADA)システムを用いる方法であって、
前記DUTのトランジスタにおいてレーザパルスを適用することなく時間の50%の試験を不合格となるような前記DUT試験パターンに適するように前記TEを構成することと、
前記DUTの選択された焦点位置に、前記試験パターンの間の正確な時間で電荷キャリア対を注入するのに十分なエネルギーを有するように構成されたレーザパルスを適用する間、前記DUTに繰り返して前記試験パターンを適用することと、
前記焦点位置のそれぞれにおいてそれぞれの試験パターンの繰り返しの試験結果を記録することと、
前記試験結果が50%の欠陥から実質的に逸脱する位置を決定することと、
欠陥率が50%から実質的に逸脱する時間又は位置を同定することとを備えている方法。
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