사건 파일: 직접 수사하기
앞의 열네 장에서 배운 기법을 이제 직접 고른다. 사건마다 예산과 시간이 정해져 있고, 시료는 몇 개뿐이다. 맞는 기법은 단서를 주고, 안 맞는 기법은 돈과 시간만 쓴다. 순서를 잘못 잡으면 증거가 사라진다.
- 전기적 증상에서 가설을 세우고, 그 가설을 가장 싸게 확인하는 기법을 고른다.
- 비파괴에서 파괴로 가는 순서와 각 기법의 선행 조건을 몸으로 익힌다.
- 결함 종류·층·근본 원인을 각각 어떤 증거가 뒷받침하는지 구분한다.
수사실
사건을 고르고, 오른쪽 기법 카드를 눌러 분석을 실행한다. 결과는 증거 화면에 영상으로 나타난다. 충분히 모았다고 판단하면 아래에서 결론을 제출한다.
불량 분석 수사실
수사 일지 (항목을 누르면 그 증거를 다시 본다)
결론 제출
규칙과 채점
카드에 적힌 숫자는 비용(크레딧, cr)과 소요 시간이다. 빨간 띠가 있는 카드는 시료를 되돌릴 수 없게 바꾼다. 흐린 카드는 지금 실행할 수 없고, 이유가 카드에 적혀 있다.
- 시료 상태는 한 방향으로만 간다. 패키지 온전 → 디캡 → 층 제거 → 단면 절단. 층 제거나 절단 뒤에는 칩이 동작하지 않으므로 슈무·에미션·OBIRCH 같은 전기적 기법을 더 쓸 수 없다.
- X선·SAM·TDR은 디캡 전에만 쓴다. 디캡은 몰드와 함께 패키지 쪽 증거를 없앤다. 락인 열화상은 패키지 상태에서도 되지만 분해능이 거칠다.
- 층 제거는 목표 층을 정한다. 결함이 있는 층보다 아래로 내려가면 결함이 함께 깎여 나간다. 게임은 그 사실을 알려 주지 않는다. 그 뒤의 관찰에서 아무것도 안 나올 뿐이다.
- FIB 단면은 위치가 있어야 한다. OBIRCH·SDL·에미션·열화상·전압 대비로 한 점을 잡지 못했다면 "찍기"만 가능하고, 찍은 자리에는 결함이 없다. 깎아 낸 주변은 재증착과 갈륨 주입으로 덮여 그 시료는 더 쓸 수 없다.
- TEM은 FIB 라멜라가, EDS는 SEM이나 FIB·TEM으로 드러낸 대상이 있어야 한다. 나노프로빙은 층을 제거한 뒤 탐침을 댈 자리를 알아야 한다.
- 예비 시료로 바꾸면 물리적 상태와 위치 정보가 초기화된다. 결함 위치는 다이마다 다르기 때문이다. 전기 측정 기록과 이미 얻은 단서는 남는다.
- 예산을 넘는 기법은 실행할 수 없다. 기한은 넘길 수 있지만 시간 점수를 잃는다.
| 항목 | 배점 | 기준 |
|---|---|---|
| 정답 | 45 | 결함 종류·층·근본 원인 각 15점. 맞혔지만 뒷받침하는 단서가 없으면 7점만 준다. |
| 근거 | 24 | 맞힌 항목마다, 그 결론을 뒷받침하는 단서를 실제로 수집했으면 8점. |
| 효율 | 21 | 비용 12점, 시간 9점. 모범 경로 수준이면 만점, 예산·기한에 닿으면 0점. 근거를 갖춘 항목 비율만큼만 인정한다. |
| 증거 보존 | 10 | 증거를 잃은 시료 하나당 −5점, 예비 시료를 하나 쓸 때마다 −2점. |
등급은 90점 이상 S, 78점 이상 A, 62점 이상 B, 45점 이상 C, 그 아래는 D다. 제출하면 숨은 진실과 모범 수사 경로, 실행한 기법마다의 평가가 나온다.
수사 전략
- 기록부터 본다. 웨이퍼 맵과 테스트 이력은 거의 공짜다. 무늬가 가장자리·중심이면 반지름 방향 균일도를 갖는 공정을, 샷 반복이면 노광을, 출하 뒤 불량이면 사용 환경을 먼저 의심한다(3장, 14장).
- 전기적 증상으로 가설을 세운다. IDDQ가 높으면 단락·누설, 저전압·고주파에서만 불량이면 저항성 결함, 전 구간 불량이면 완전 단선이나 고착을 본다. 가설이 다음 기법을 정한다(2장, 4장).
- 비파괴 먼저. 반품이라면 패키지부터 확인한다. X선·SAM·TDR로 끝나는 사건에서 디캡을 하면 유일한 증거를 산에 녹이는 셈이다(5장).
- 위치 추적 없이 자르지 않는다. 결함에 맞는 기법을 고른다. 전류가 흐르는 단락은 OBIRCH·열화상, 누설 접합과 산화막은 에미션, 마진 불량은 SDL. 전류가 흐르지 않는 완전 단선은 층을 내려 전압 대비로 찾는다(6장, 7장, 8장, 10장).
- 정상품과 비교한다. I-V 곡선, TDR 파형, LVP 파형은 정상품 곡선과 겹쳐야 의미가 생긴다. 게임의 증거 화면에서 점선이 정상품이다(3장).
- 예비 시료를 아낀다. 층 제거는 스캔 진단이 가리킨 층 바로 위에서 멈춘다. 확신이 없으면 한 층 덜 내려간다. 덜 내려간 것은 더 내려가면 되지만 지나친 것은 되돌릴 수 없다(9장).
- 형태 다음에 성분. 단면에서 모양을 확인한 뒤 EDS로 원소를 본다. 이물의 원소는 어느 장비에서 왔는지를, 이물이 없다는 사실은 어떤 원인이 아닌지를 말해 준다(11장, 12장, 13장).
종결된 사건의 최단 경로
FB-28은 14장에서 종결됐다. 이 장의 사건 FC-01~07은 FB-28과 무관한 별개의 사건이다. 다만 FB-28이 지나온 길은 좋은 모범 경로이므로 한 번 되짚는다.
웨이퍼 맵의 가장자리 고리, 저전압 슈무 불량, 정상 IDDQ → 스캔 진단이 V2를 여러 개 거치는 넷을 지목 → X선·SAM으로 패키지 정상 확인 → 에미션은 피해자 트랜지스터를 비춤 → OBIRCH가 V2 한 곳을 지목하고 SDL·LVP가 같은 지점을 확인 → M3까지 층 제거 → 전압 대비와 나노프로빙(약 4.2 kΩ) → FIB 단면과 TEM으로 끊긴 배리어와 보이드 확인 → EDS·EELS에서 C, F, O → 공통성 분석이 비아 식각 후 세정 장비의 2번 챔버를 지목.
핵심 정리
- 기법은 질문에 맞춰 고른다. 단락은 OBIRCH·열화상, 누설은 에미션, 마진 불량은 SDL, 완전 단선은 전압 대비가 답한다.
- 시료 상태는 되돌릴 수 없다. 전기적 기법은 층 제거 전에, 패키지 기법은 디캡 전에 끝낸다.
- 위치를 한 점으로 좁히기 전에는 자르지 않는다. 진단이 준 넷만으로 FIB를 대면 찍기다.
- 층 제거는 결함 층 바로 위에서 멈춘다. 지나치면 결함도 함께 사라진다.
- 결함 종류·층·근본 원인은 서로 다른 증거가 뒷받침한다. 단면은 종류와 층을, 성분·맵·공통성은 원인을 말한다.
- "이상 없음"도 단서다. 이물 원소가 없다는 결과, 공통 장비가 없다는 결과가 원인 후보를 지운다.
확인 퀴즈
1. 보드 실장 뒤 한 핀이 간헐적으로 열리는 반품이 하나 들어왔다. 가장 먼저 할 일로 알맞은 것은?
2. 전압·주파수와 무관하게 전 구간 불량인 고착 고장이다. 스캔 진단은 M1–V1–M2를 지나는 넷을 지목했다. OBIRCH에서 신호가 없었다. 다음 단계는?
3. 다음 중 실행 순서가 성립하지 않는 것은?