Keithley吉時(shí)利 功率半導(dǎo)體測(cè)試系統(tǒng)S540是一種全自動(dòng)晶圓級(jí)參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，可以在一次 探頭接觸中執(zhí)行高達(dá)3kV 的所有高壓測(cè)試、低壓測(cè)試、低電 流測(cè)試和電容測(cè)試，最大限度地提高生產(chǎn)效率，降低擁有成本。 該系統(tǒng)把吉時(shí)利行業(yè)領(lǐng)先的測(cè)量?jī)x器與低壓和高壓開(kāi)關(guān)矩陣、 線纜、探頭卡適配器、探頭驅(qū)動(dòng)器和KTE 測(cè)試軟件安全無(wú)縫 地集成在一起。最終結(jié)果，是可以量身定制12~48 針參數(shù)測(cè) 試系統(tǒng)，而不需要重新配置測(cè)試設(shè)置，在從高壓測(cè)試轉(zhuǎn)向低壓 測(cè)試時(shí)不用使用兩個(gè)單獨(dú)的測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)2 端子或3 端子晶體管電容測(cè)量，提供pA 級(jí)測(cè)量性能。
 

Keithley吉時(shí)利 功率半導(dǎo)體測(cè)試系統(tǒng)S540主要特點(diǎn):

• 在一次探頭接觸中，在最多 48 針上自動(dòng)執(zhí)行所有晶圓級(jí)參 數(shù)測(cè)試，包括高壓擊穿、電容和低壓測(cè)量，而不需改變電 纜或探頭卡基礎(chǔ)設(shè)施
• 執(zhí)行晶體管電容測(cè)量，如 Ciss、Coss 和 Crss，高達(dá) 3 kV，而不需手動(dòng)重新配置測(cè)試針
• 在高速多針、全自動(dòng)測(cè)試環(huán)境中實(shí)現(xiàn)低電平測(cè)量性能
• 基于 Linux 的 KTE ( 吉時(shí)利測(cè)試環(huán)境 ) 系統(tǒng)軟件，簡(jiǎn)便地開(kāi) 發(fā)測(cè)試，快速執(zhí)行測(cè)試
• 特別適合工藝集成、工藝控制監(jiān)測(cè)和生產(chǎn)芯片分揀等全自動(dòng) 應(yīng)用或半自動(dòng)應(yīng)用
• 最大限度地縮短測(cè)試時(shí)間及測(cè)試設(shè)置時(shí)間，減少占用空間， 降低擁有成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室級(jí)測(cè)量性能

全面進(jìn)行高達(dá)3 kV 的一遍參數(shù)測(cè)試

S540 是為用于擁有各種產(chǎn)品組合的環(huán)境而優(yōu)化的，可以配置 為12 針、24 針、36 針或48 針系統(tǒng)。有兩種主要配置：基本 高壓配置有12 針，高電壓/ 低電流配置則有12 針高電壓和 36 針低電流。這兩種配置都支持多條SMU ( 源測(cè)量單元) 通道、 兩端子和三端子電容測(cè)量、差分電壓測(cè)量以及脈沖和頻率測(cè)量。 所有測(cè)試引腳都連接到一張?zhí)筋^卡上，因此可以在一個(gè)探頭接 觸中執(zhí)行所有測(cè)試，最大限度地提高生產(chǎn)效率，最大限度地降 低擁有成本。

12 針高壓S540 配置的方框圖

12 ~ 48 針高電壓/ 低電流S540 配置的方框圖

高達(dá)3 kV 的全自動(dòng)兩端子和三端子電容測(cè)量

除在全自動(dòng)生產(chǎn)應(yīng)用中執(zhí)行的典型2 端子電容測(cè)量外，S540 還可以執(zhí)行半自動(dòng)研發(fā)應(yīng)用和工藝集成應(yīng)用中常見(jiàn)的3 端子晶 體管電容測(cè)量?？梢栽诟哌_(dá)3 kV 的偏置電壓及高達(dá)1 MHz 的 頻率上執(zhí)行測(cè)試。S540 自動(dòng)執(zhí)行這些3 端子測(cè)量，如Ciss、 Coss 和Crss，而不需手動(dòng)配置測(cè)試針。這可以更迅速地收集 更多的器件數(shù)據(jù)，加快測(cè)試速度，最終加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。

由于普通電容儀表的內(nèi)置偏置電壓低于100 V，因此測(cè)量高壓 功率半導(dǎo)體的電容要求使用外部電壓源和Bias-T。與其他高 壓參數(shù)測(cè)量解決方案不同，S540 使用系統(tǒng)級(jí)開(kāi)路- 短路- 負(fù) 載補(bǔ)償技術(shù)，確保Bias-T 不會(huì)在測(cè)量中注入錯(cuò)誤，并能夠在 全自動(dòng)生產(chǎn)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量的電容測(cè)量。

S540 可以執(zhí)行全自動(dòng)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量的三端子電容測(cè)量

高速度、低電平測(cè)量性能

提供兩種不同的系統(tǒng)配置，能夠滿足不同的參數(shù)測(cè)試應(yīng)用環(huán)境。S530小電 流系統(tǒng)可配置2至8路源測(cè)量單元（SMU）通道，具有亞皮安級(jí)測(cè)量分辨率，并 為探針卡提供了全面的小電流保護(hù)，使其非常適合于亞微米MOS硅工藝的特性分析。S530高電壓系統(tǒng)可配置3至7路SMU通道，能夠源出高達(dá)1000V的電壓，可用于汽車(chē)電子和功率管理器件所需的各種擊穿和漏流測(cè)試。

隨著當(dāng)今功率半導(dǎo)體設(shè)計(jì)效率提高，器件泄漏電流和開(kāi)點(diǎn)電阻 變得越來(lái)越低。S540 的低電流子系統(tǒng)基于吉時(shí)利經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的 SMU 儀器技術(shù)，在高壓偏置上提供了pA 級(jí)電流測(cè)量功能， 可以測(cè)量各種低電流特點(diǎn)，如關(guān)閉狀態(tài)泄漏電流、柵極泄漏電 流、低于閾值的泄漏電流等等。選配的高分辨率數(shù)字萬(wàn)用表 (DMM) 可以精確測(cè)量微歐級(jí)讀數(shù)，并在全自動(dòng)多針測(cè)試環(huán)境 中執(zhí)行其他差分和非差分低壓測(cè)量，如金屬片電阻、電氣臨界 維度、等等。

強(qiáng)大的系統(tǒng)軟件

吉時(shí)利S540 系統(tǒng)擁有吉時(shí)利測(cè)試環(huán)境(KTE) v5.7 軟件，用于 測(cè)試開(kāi)發(fā)和執(zhí)行。KTE v5.7 的系統(tǒng)級(jí)速度較KTE v5.5 最多提 高了40%。KTE 裝在采用Linux 操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)工控PC 上，把吉時(shí)利數(shù)十年的參數(shù)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)融入到功能中。

KTE 軟件

• 晶圓描述
• 測(cè)試宏程序開(kāi)發(fā)
• 測(cè)試計(jì)劃開(kāi)發(fā)
• 極限
• 晶圓級(jí)或組件級(jí)測(cè)試，支持自動(dòng)探頭控制
• 測(cè)試數(shù)據(jù)管理
• 用戶接入點(diǎn)
• 系統(tǒng)診斷

3 kV 探頭卡和探頭卡適配器(PCA) 解決方案

在多針全自動(dòng)生產(chǎn)測(cè)試應(yīng)用中進(jìn)行可靠的高壓測(cè)量帶來(lái)了許多 挑戰(zhàn)，包括環(huán)境、器件布線和探頭設(shè)計(jì)。吉時(shí)利為探測(cè)最高 3k V 電壓、同時(shí)保持低電平測(cè)量性能提供了兩種優(yōu)質(zhì)解決方案： 吉時(shí)利9140 和Celadon 45E。此外，為簡(jiǎn)化探頭卡安裝和拆卸， 我們作為出廠安裝選項(xiàng)提供了inTEST 頂部裝載探頭卡接口。