凭借一系列的检测系统、发射显微镜及其它以图像为基础的工具，ibm的工程师得以优化其300mm芯片制造工厂的工艺。

    在300mm的硅片上使用深亚微米工艺制造高性能的微处理器需要最优化的工艺、最清晰的设计规则和最小的误差。为了使公司的产品达到预期的性能，ibm微测试和开发部门(micro test and development，mtd)诊断实验室的工程师使用大量的图像工具，对半导体硅片和封装的器件进行精密的探测。ibm技术协作部门的电子工程师pat mcginnis和他的六个同事一道，使用ate系统对被测试器件进行测试，并设计出能同dut（device under test）交互工作的设备。他们所使用的诸多图像系统中都嵌入了dut。

    “我们的首要职责是对ibm系统和技术集团生产的处理器加入电源激励，并进行测试，” mcginnis解释说，“我们图像诊断实验室不仅为ibm自己生产的300mm产品提供服务，也为其它客户的300mm工艺开发提供诊断服务。到目前为止，我们已经对最近生产的双核ibm power6处理器、sti(sony、toshiba、 ibm)的处理器、xbox 360游戏机芯片以及nintendo powerpc的游戏机处理器进行了完全的soc测试和图像诊断。

    测试ibm开发的处理器的第一步一般是交给mtd部门的mtd测试实验室完成，该实验室由 franco motika领导。mtd测试实验室的ate系统包括advantest 的6671/6672/6682测试平台和teradyne的 ultra flexes 测试平台。研究人员使用ate系统进行一系列的结构和功能测试，从而查找产品及工艺中的问题。如果电性能测试的结果表明有必要进行进一步的测试，研究人员就将产品交给mcginnis所属的图像诊断小组。

    mcginnis说，图像诊断实验室最初的主要任务是隔离工艺开发的缺陷。然而，随着300mm硅片技术的出现，单独的工艺和产品测试并不能达到预期的效果。他解释说，将二者结合起来能简化技术革新产生的问题，而且，随着工艺开发和产品设计同时进行，两者结合的方法变得越来越重要。mcginnis说，他们的实验室有能力进行各种测试，包括对位于同一硅片上两个管芯之间的切口进行在线测试，以及对产品进行完整的功能测试。

    如果有产品或工艺在mcginnis的实验室被检测出有问题，这是否说明产品或工艺完全失效呢？“完全不是这样”，mcginnis说,“工艺开发和产品设计是同步进行的。你不能简单地把问题归咎于工艺开发者或产品设计者，因为他们都在同时采用新的工艺和新的设计。通常情况下，出现问题的主要原因在于这里存在不为任何人知道的东西。因此，工艺开发人员和产品设计人员必须合作。只有这样才能解决所有的问题——有可能需要对工艺做出修改或对设计做出更正。一个团队，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职工作的。”

     “由于图像诊断实验室使用了诸多的先进技术，这就对实验室的工程师提出了很高的要求。因为一个工程师同时也必须知道他的同事所做的事情，”mcginnis说，“我通常认为我们自己都只是对所有的技术略知一二，并没有完全掌握任何技术，因此，我们在编制测试程序和理解制造工艺时都非常依赖我们的合作伙伴。我同ibm内部任何你能想到的部门的人员打交道——生产线前端的工作人员、后端的工艺开发工程师、设计工程师、测试工程师。”

    mcginnis也同ibm的客户打交道：“ibm非常在乎它的客户。如果我们的合作伙伴在使用我们的工艺时碰到了问题，即使这些技术已经转移到他们的制造厂，我们仍然会尽量帮助他们解决这些问题。”

    独特的领域

    除了进行工艺及产品方面的诊断，mcginnis的实验室还有一个独特的优势，即他们在介于电性能测试和物理失效分析之间的领域具有自己的优势。“电性能测试，不管是在线测试、最终的硅片测试还是最终的模块测试，都能给予测试者很多信息。”根据电性能测试的结果，ibm的以fishkill为基础的物理失效分析(physical failure analysis，pfa)实验室将进一步使用诸如扫描电子显微镜的设备来确定实际的物理缺陷。随着器件变得越来越微小，将pfa团队的注意力引向可能存在缺陷的区域就变得很重要了。

    另外，mcginnis指出，硬缺陷不再占主导地位，那些对环境敏感的缺陷产生的概率越来越高，而且用传