ATLAS

Présentation

La plateforme ATLAS est dédiée au Test et à l’Analyse de défaillance par faisceau laser des circuits intégrés et systèmes. Son développement a bénéficié d’un soutien important de la région Aquitaine et du CNES.

Cette plateforme couple des moyens optiques et électroniques dans le but de produire une analyse spatiale (cartographie 2D ou 3D) et temporelle, de différentes sensibilités ou caractéristiques d’un circuit intégré. Un faisceau laser est fortement focalisé en différentes positions d’une puce afin d’induire un effet photoélectrique (création de porteurs) ou un effet non-linéaire mais aussi de sonder de manière non invasive l’activité du circuit.

La plateforme comprend actuellement 4 microscopes, dont un horizontal, deux verticaux et un vertical à colonne inversée associé à une station de test sous pointes. Sur chacun de ces microscopes peut être amené différents faisceaux selon la nature de l’interaction recherchée et du type de semiconducteur. Autour de chaque microscope se développe une instrumentation comprenant différents instruments d’analyses électriques et de polarisation du circuit, un système de déplacement de la puce sous le faisceau (platines pas à pas) ou du faisceau sur la puce (scanner galvanométrique). La coopération de chacun de ces éléments est automatisée via une IHM PC développée en C++ ou sous environnement LABVIEW.

Début 2015, la plateforme ATLAS va s’enrichir de nouveaux outils d’analyse dans le domaine de fréquence THz. Ils sont attendus pour le développement de méthodes d’analyses des composants 3D ainsi que de couches minces ou matériaux pour la microélectronique et l’optoélectronique. 

Outre son importante activité expérimentale, le plateforme ATLAS comporte aussi des outils de simulation numérique TCAD (SENTAURUS).

Equipements

Lignes laser disponibles :

  • Laser impulsionnels :
    • Ligne 1: Longueur d’onde 780-920 nm, durée de pulse 1 ps, énergie maximale 10nJ, taux de répétition Monocoup-80MHz
    • Ligne 2: Longueur d’onde 800 nm, durée de pulse 130 fs, énergie maximale 900 µJ, taux de répétition 1 Hz-1kHz
    • Ligne 3: Longueur d’onde 800 nm, durée de pulse 130 fs, énergie maximale 5nJ, taux de répétition 80MHz
    • Ligne 4: Longueur d’onde 1600-2630 nm, durée de pulse 130 fs, énergie maximale 10µJ, taux de répétition 1 Hz-1kHz
    • Ligne 5: Longueur d’onde 1150-1600 nm, durée de pulse 130 fs, énergie maximale 50µJ, taux de répétition 1 Hz-1kHz
    • Ligne 6: Longueur d’onde 400-1200 nm, durée de pulse 130 fs, énergie maximale 1µJ, taux de répétition 1 Hz-1kHz
    • Ligne 7: Longueur d’onde 1064 nm, durée de pulse 30 ps, énergie maximale 30 nJ, taux de répétition 1 Hz-2 MHz
  • Laser continus :
    • Lc1: Longueur d’onde 532 nm, puissance maximale 10W
    • Lc2: Longueur d’onde 1350 nm, puissance maximale 130 mW
    • Lc1: Longueur d’onde 633 nm, puissance maximale 1 mW

Instruments d’analyses optiques :

  • Mesureurs de puissance visibles et infrarouges
  • Photodiodes diverses
  • Spectromètres 200-1700 nm
  • Caméras CCD Silicium et caméra InGaAS

Objectifs de microscopes :

  • Objectifs longue distance de travail (quelques cm): X5, X20, X50, X100
  • Objectifs courte distance de travail (quelques mm): X5, X20, X50, X100

Instruments d’analyses électriques :

  • Emulation du composant sous test :
    • Générateurs de signaux 80 MHz, générateur de pattern 330 MHz, cartes d’instrumentation
    • Alimentations continues couvrant la gamme 0V – 2kV
  • Mesure électriques :
    • Oscilloscopes numériques (bande passante max 8Ghz)
    • Préamplificateurs de courant, et de tension faible bruit
    • Générateurs de délai
    • Détection synchrone
    • Analyseur de spectre 9kHz-26,5 GHz
    • Multimètres numériques
Contact
         
Frédéric Darracq (responsable de la plateforme)          

Compétences
  • Cartographie 2D, 3D et 4D de sensibilité vis à vis d'effets singuliers induits par les particules ionisantes et les neutrons (SET,SEU,SEB,SEL,SEFI).
  • Localisation de défauts (méthode OBIC, THz et non linéaires).
  • Interaction photoélectrique linéaire et non linéaire.
  • Injection de fautes.