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北京海科思锐光电仪器有限公司
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用于集成电路芯片检测的激光故障注入显微系统
来源:原创 | 作者:陈亚辉 博士 海科思锐 | 发布时间: 711天前 | 382 次浏览 | 分享到:

集成电路在航天应用中会受到空间辐射环境的影响,面临发生故障的风险。其中空间中单个高能粒子穿过芯片敏感节点产生电离电荷,导致芯片存储数据翻转,功能失效、电流剧增甚至毁坏的现象是最主要的故障。集成电路的故障注入技术是通过建立故障模型,人为注入芯片故障,加速芯片及其电路系统故障过程的测试评价技术。激光故障注入技术因其空间和时间的高分辨性、能量调节的便捷性和使用的灵活性是一种非常高效的物理故障注入手段,已在单粒子效应测试领域得到广泛关注,此外,新信息安全领域,集成电路面临人为攻击的风险。激光故障注入技术作为一种通用的故障产生技术,能够在集成电路可靠性和安全性测试中发挥重要作用。

十多年来,法国ALPhANOV一直在开发用于测试集成电路的光学和激光解决方案。在这里,您可以发现用于激光故障注入、集成电路光子发射分析或激光热刺激读取晶体管状态的顶级高精度设备。

用于激光故障注入的S-LMS显微工作站是集成电路安全评估的高精度平台。它允许将激光光斑聚焦在芯片上,并通过背面扫描样本,以评估电子元件的安全级别。



1um的激光光斑精度
S-LMS激光故障注入平台集成了我们团队精心设计的光学元件,将激光源聚焦在尽可能最小的光斑尺寸(1µm)上,并具有尽可能高的透过率(>90%)。PDM+激光源(脉冲按需模块)的所有功率都可在一个极小的圆形光斑上获得,并可通过背面的硅聚焦在部件的活动区域。该显微镜系统安装在高分辨率XYZ工作台上,能够以50 nm扫描样品。 
激光器的时间精度
由于极低的抖动(<8 ps),集成到故障注入显微镜系统中的PDM+激光器允许极其精确的定时控制。这种时间控制对于使激光注入与电路操作同步至关重要。这种PDM激光器可以产生从1ns到连续波的按需脉冲;从单发脉冲到250 MHz重复频率。


不同的PDM+模型可以集成在S-LMS平台上:
◆可使用不同波长:980 nm和/或1064 nm,
◆不同的功率(从2 W到10 W),取决于样品的灵敏度和硅的厚度,
◆新型PDM HPP(高脉冲性能)适用于极短脉冲(亚ns)。
高质量的红外视觉模块
激光故障注入S-LMS显微镜专门设计集成了高质量红外照明和视觉。高分辨率红外相机能够获得芯片通过背面的路径的高质量视图,即使是通过几百微米的硅。还可以同时观察激光光斑,并且可以轻松地在样品上放置或移动激光光斑。
宽范围的透镜
ALPhANOV通过聚焦光学质量、高数值孔径以获得更好的分辨率和高传输率,提供了一系列高性能镜头。S-LMS工作台可通过手动转台集成多达4个镜头,或通过电动转台集成5个镜头。您可以选择最合适的放大倍率,从提供最小光斑尺寸的50倍镜头到用于样品全局视图的2.5倍镜头,或用于更快扫描的更大光斑尺寸。
驱动软件
我们所有的激光故障注入系统现在都可以通过eshard的esDynamic软件进行控制。一个强大的平台可以使用笔记本电脑,利用Python工具,集成您自己的开发,并总结和分析您的结果。esDynamic平台也用于侧通道分析。

 
交钥匙型和不断更新的激光故障注入系统
ALPhANOV作为光学和激光领域的专家,可根据您的项目、预算和技能定制激光故障注入系统。从定制测试台到交钥匙测试台,我们为您设计最佳解决方案,从简单的显微镜到集成CE认证激光安全外壳的全自动机器,安装在主动隔振光学台上。
ALPhANOV每年都会对其激光故障注入台进行开发和改进。您可以使用最新的技术进步定期更新/升级您的系统,以保持最先进的水平。例如,光光致发光或热激光模拟功能现在可在S-LMS工作台上使用。
 
另外,ALPHANOV开发了双激光故障注入系统D-LMS


用于双激光故障注入的D-LMS显微站是一个平台,允许对两个激光点进行单独聚焦和扫描,以进行集成电路的安全评估。它是双点注入过程的理想选择,提供了通过背面分析电路的所有空间和时间灵活性。双激光故障注入平台集成了两个通过同一透镜聚焦的独立PDM+激光源(脉冲按需模块)。每个激光光斑的大小从1µm到几十微米不等,可以在透镜的整个视场上独立移动。


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