憑借一系列的檢測系統(tǒng)、發(fā)射顯微鏡及其它以圖像為基礎(chǔ)的工具，ibm的工程師得以優(yōu)化其300mm芯片制造工廠的工藝。

    在300mm的硅片上使用深亞微米工藝制造高性能的微處理器需要最優(yōu)化的工藝、最清晰的設(shè)計(jì)規(guī)則和最小的誤差。為了使公司的產(chǎn)品達(dá)到預(yù)期的性能，ibm微測試和開發(fā)部門(micro test and development，mtd)診斷實(shí)驗(yàn)室的工程師使用大量的圖像工具，對半導(dǎo)體硅片和封裝的器件進(jìn)行精密的探測。ibm技術(shù)協(xié)作部門的電子工程師pat mcginnis和他的六個(gè)同事一道，使用ate系統(tǒng)對被測試器件進(jìn)行測試，并設(shè)計(jì)出能同dut（device under test）交互工作的設(shè)備。他們所使用的諸多圖像系統(tǒng)中都嵌入了dut。

    “我們的首要職責(zé)是對ibm系統(tǒng)和技術(shù)集團(tuán)生產(chǎn)的處理器加入電源激勵(lì)，并進(jìn)行測試，” mcginnis解釋說，“我們圖像診斷實(shí)驗(yàn)室不僅為ibm自己生產(chǎn)的300mm產(chǎn)品提供服務(wù)，也為其它客戶的300mm工藝開發(fā)提供診斷服務(wù)。到目前為止，我們已經(jīng)對最近生產(chǎn)的雙核ibm power6處理器、sti(sony、toshiba、 ibm)的處理器、xbox 360游戲機(jī)芯片以及nintendo powerpc的游戲機(jī)處理器進(jìn)行了完全的soc測試和圖像診斷。

    測試ibm開發(fā)的處理器的第一步一般是交給mtd部門的mtd測試實(shí)驗(yàn)室完成，該實(shí)驗(yàn)室由 franco motika領(lǐng)導(dǎo)。mtd測試實(shí)驗(yàn)室的ate系統(tǒng)包括advantest 的6671/6672/6682測試平臺(tái)和teradyne的 ultra flexes 測試平臺(tái)。研究人員使用ate系統(tǒng)進(jìn)行一系列的結(jié)構(gòu)和功能測試，從而查找產(chǎn)品及工藝中的問題。如果電性能測試的結(jié)果表明有必要進(jìn)行進(jìn)一步的測試，研究人員就將產(chǎn)品交給mcginnis所屬的圖像診斷小組。

    mcginnis說，圖像診斷實(shí)驗(yàn)室最初的主要任務(wù)是隔離工藝開發(fā)的缺陷。然而，隨著300mm硅片技術(shù)的出現(xiàn)，單獨(dú)的工藝和產(chǎn)品測試并不能達(dá)到預(yù)期的效果。他解釋說，將二者結(jié)合起來能簡化技術(shù)革新產(chǎn)生的問題，而且，隨著工藝開發(fā)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行，兩者結(jié)合的方法變得越來越重要。mcginnis說，他們的實(shí)驗(yàn)室有能力進(jìn)行各種測試，包括對位于同一硅片上兩個(gè)管芯之間的切口進(jìn)行在線測試，以及對產(chǎn)品進(jìn)行完整的功能測試。

    如果有產(chǎn)品或工藝在mcginnis的實(shí)驗(yàn)室被檢測出有問題，這是否說明產(chǎn)品或工藝完全失效呢？“完全不是這樣”，mcginnis說,“工藝開發(fā)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)是同步進(jìn)行的。你不能簡單地把問題歸咎于工藝開發(fā)者或產(chǎn)品設(shè)計(jì)者，因?yàn)樗麄兌荚谕瑫r(shí)采用新的工藝和新的設(shè)計(jì)。通常情況下，出現(xiàn)問題的主要原因在于這里存在不為任何人知道的東西。因此，工藝開發(fā)人員和產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員必須合作。只有這樣才能解決所有的問題——有可能需要對工藝做出修改或?qū)υO(shè)計(jì)做出更正。一個(gè)團(tuán)隊(duì)，如果不知道其合作伙伴正在做的事情，那是不能很好地做好自己的本職工作的�！�

     “由于圖像診斷實(shí)驗(yàn)室使用了諸多的先進(jìn)技術(shù)，這就對實(shí)驗(yàn)室的工程師提出了很高的要求。因?yàn)橐粋�(gè)工程師同時(shí)也必須知道他的同事所做的事情，”mcginnis說，“我通常認(rèn)為我們自己都只是對所有的技術(shù)略知一二，并沒有完全掌握任何技術(shù)，因此，我們在編制測試程序和理解制造工藝時(shí)都非常依賴我們的合作伙伴。我同ibm內(nèi)部任何你能想到的部門的人員打交道——生產(chǎn)線前端的工作人員、后端的工藝開發(fā)工程師、設(shè)計(jì)工程師、測試工程師�！�

    mcginnis也同ibm的客戶打交道：“ibm非常在乎它的客戶。如果我們的合作伙伴在使用我們的工藝時(shí)碰到了問題，即使這些技術(shù)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到他們的制造廠，我們?nèi)匀粫?huì)盡量幫助他們解決這些問題�！�

    獨(dú)特的領(lǐng)域

    除了進(jìn)行工藝及產(chǎn)品方面的診斷，mcginnis的實(shí)驗(yàn)室還有一個(gè)獨(dú)特的優(yōu)勢，即他們在介于電性能測試和物理失效分析之間的領(lǐng)域具有自己的優(yōu)勢�！半娦阅軠y試，不管是在線測試、最終的硅片測試還是最終的模塊測試，都能給予測試者很多信息。”根據(jù)電性能測試的結(jié)果，ibm的以fishkill為基礎(chǔ)的物理失效分析(physical failure analysis，pfa)實(shí)驗(yàn)室將進(jìn)一步使用諸如掃描電子顯微鏡的設(shè)備來確定實(shí)際的物理缺陷。隨著器件變得越來越微小，將pfa團(tuán)隊(duì)的注意力引向可能存在缺陷的區(qū)域就變得很重要了。

    另外，mcginnis指出，硬缺陷不再占主導(dǎo)地位，那些對環(huán)境敏感的缺陷產(chǎn)生的概率越來越高，而且用傳