A channel-leakage monitor for silicon wafer scribe testing without mechanical access

Bu çalışmada, MOSFET kanal kaçak akımını çizik testi kapsamında ölçecek özgün bir sensör topolojisi geliştirilmiştir. Bu sensör, enerjisini iç mekan aydınlanmasından alan bir kablosuz çakar platformu ile tümleştirilmesi sayesinde, mekanik erişimin öteleme, hizalama ve temas gereksinmelerinin tümünü ortadan kaldırmıştır. Sensör üç katlı bir halka osilatörü olarak düzenlenmiştir. Her katta, test altındaki MOSFET'e ait m segmentten oluşan bir yük ve bir segmentten oluşan bir sürücü vardır. Frekansı, halka osilatörü kullanan mevcut kaçak sensörlerinin aksine, test edilenin dışında herhangi bir MOSFET'e ait kanal kaçağına bağlı değildir. Bu nedenle halka osilatörlü kanal kaçağı sensör sınıfındaki mevcut topolojilerden daha güvenilir bir ölçme sonucu alınması sağlanmıştır. Tez kapsamında geliştirilen kaçak sensörünün çizik testindeki alışılagelmiş mekanik erişime alternatif oluşunun kaynağında nanowatt düzeyinde güçle çalışabilme yeteneği yer alır. Bu düzeyde bir gücü doğrudan doğruya ortam aydınlanmasından fotovoltaik dönüşümle sağlamak mümkündür. Bu amaçla, sensörü fotovoltaik besleme ve iki yönlü iletişim sağlayan bir platformla bir araya getiren bir monitör tasarlanmıştır. Görünür ışık iletişimine dayanan veri iletimi sayesinde kullanıcıya PMOS veya NMOS sensör seçme olanağı sağlanırken, monitörden veri iletimi ise çok geniş bantlı bir darbeli radyo ile gerçekleştirilmiştir. Radyonun yayınladığı darbe serisi paketlerinde taşıyıcı 3.3 GHz merkez frekansına sahipken, tekrarlama frekansı sensör frekansı ile belirlenmektedir. Çok daha düşük olan paket tekrarlama frekansı da yeterli fotovoltaik enerjinin biriktirilme periyodu ile belirlenmektedir. Test monitörünün yayınladığı darbe frekansının monitörden yaklaşık 1 cm yukarıda, küçük bir halka antenle ve kritik bir hizalama gerektirmeden algılanabilmesi sağlanmıştır.