Idź po Blask

Astronomowie z San Diego State University (SDSU) wyrobili sobie markę jako budowniczowie elektronicznych detektorów światła dla wielu wielkich teleskopów na świecie, w tym teleskopu Keck na Hawajach i Hale na górze Palomar w Kalifornii. Teraz astronomowie ci skierowali swoją technologię na nowy cel: chipy komputerowe. Zamontowane na mikroskopach, a nie teleskopach, detektory mogą łatwiej i potencjalnie taniej znajdować wady w chipach komputerowych niż istniejące metody.

W branży, w której niewielkie ulepszenia technologiczne mogą mieć duży wpływ na marżę zysku, te detektory, które są wrażliwe na promieniowanie w podczerwonej części widma, mogą mieć znaczący wpływ.

Ta historia była częścią naszego wydania z marca 1998 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Uważamy, że powinno to być całkiem przydatne, mówi Robert Leach, astronom z SDSU, który w latach 80. wraz z inżynierem SDSU Frankiem Beale pomagał w pionierskich elektronicznych urządzeniach do obrazowania dla teleskopów. Rozpoznając szereg potencjalnych zastosowań, Frank Low, prezes Infrared Laboratories w Tucson w stanie Arizona, wiosną 1996 r. rozpoczął współpracę z naukowcami SDSU w celu opracowania detektorów podczerwieni do wykorzystania w produkcji chipów. Opracowany przez nich mikroskop emisyjny w podczerwieni, znany pod akronimem IREM 1, pojawił się na rynku jesienią ubiegłego roku.

IREM 1 wywodzi się z detektora podczerwieni zbudowanego przez firmę Low, który obecnie lata na Teleskopie Kosmicznym Hubble'a. Gdy mikroskop przesuwa się po powierzchni chipa komputerowego, wszelkie promieniowanie podczerwone (ciepło) emitowane przez chip gromadzi się w 65 000 dołkach lub pikselach płytki krzemowej zamontowanej na końcu mikroskopu. Czujniki w każdej studzience mierzą ilość zebranego światła; w ciągu kilku sekund informacje z tych pikseli łączą się, tworząc obraz na monitorze komputera.

Urządzenia mogą rozwiązać pokrzywdzony problem producentów komputerów, polegający na sprawnym testowaniu nowych chipów, zanim dotrą one do konsumentów. Nawet najmniejsza wada w chipie komputerowym — na przykład drobinka kurzu wbudowana w obwody lub miejsce, w którym izolacja uległa erozji — może spowodować przeskoki prądu elektrycznego między tranzystorami, wyciekanie ciepła i obniżenie wydajności — wyjaśnia Low.

Aby znaleźć takie wady, producenci poddają swoje chipy serii testów, w tym przepuszczają przez nie prąd i sprawdzają je za pomocą detektorów światła. Ale ponieważ wadliwe chipy wydzielają więcej ciepła niż światła, wyciek ciepła jest znacznie łatwiejszy do wykrycia. W rzeczywistości efekt jest dość dramatyczny — rzecz się rozjaśnia, mówi Leach.

Sugeruje, że producenci chipów mogliby używać IREM 1 do skanowania chipów, które są oczywiście wadliwe, oszczędzając bardziej skomplikowane i kosztowne testy dla chipów, które przejdą to prymitywne pierwsze cięcie, i argumentuje, że nowe urządzenie może prowadzić do ulepszeń w projektowaniu chipów poprzez identyfikowanie powtarzających się wad w określonych mikrokomponentach na chipie.

Takie ulepszenia mają absolutnie kluczowe znaczenie dla konkurencyjności tych firm, mówi Jeff Weir, rzecznik Semiconductor Industry Association, głównego stowarzyszenia handlowego dla amerykańskich producentów chipów. Wszystko, co przyspiesza i ułatwia znalezienie uszkodzonego chipa, jest ważne. Rzeczy, które mogą przyspieszyć produkcję, to wytwórcy pieniędzy.

Według Low wynalazcy sprzedali już IREMy dwóm firmom, z których jedna kupiła kilka urządzeń. Pierwszy, który je kupuje, jeden z największych światowych producentów chipów, testuje urządzenie w procesie produkcyjnym. (Low odmówił podania nazw firm, powołując się na umowy o zachowaniu poufności.)

Infrared Labs planuje teraz macierz drugiej generacji, która będzie znacznie szybsza niż IREM 1. Z 16 razy większą liczbą pikseli – 1,04 miliona w porównaniu z 65 000 IREM 1 – umożliwi to urządzeniu oglądanie 16 razy więcej miejsca na chipy natychmiast.

ukryć