KEITHLEY全新自動特性分析套件(ACS)測試系統
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2008-05-22 00:00
前言:
新興量測方案領導廠商美商吉時利儀器公司(Keithley Instruments; NYSE:KEI)宣佈為其Automated Characterization Suite (ACS) 自動特性分析套件軟體,加入選擇性的晶圓級可靠性(WLR)測試工具,可支援各種半導體可靠度與使用期預測等應用。4.0版延續ACS軟體現有單部位與多部位並行測試功能(single- and multi-site parallel test capabilities);加入資料庫功能(database capability),以及多個軟體工具與可選購的新可靠性測試模組(RTM)與ACS 資料分析功能。新增的 可靠性測試 與資料分析 工具讓ACS-based測試系統在使用期預測的速度上,比傳統的晶圓級可靠度(WLR)測試方法快5倍。在技術開發、製程整合、以及開發新積體電路的製程監視階段,加快WLR測試速度,ACS系統能大幅縮短新產品的上市時程。欲得知詳細資訊,請瀏覽:https://Product Tour。
ACS-based測試系統擁有硬體架構的彈性,能滿足元件、晶圓、或晶舟層級的半導體特性分析需求;並且能與Keithley的Series 2600 System SourceMeter® 儀器、或Model 4200-SCS半導體特性分析系統結合,甚至能夠同時搭載兩者。
真正並行晶圓級可靠性(WLR)測試方案能更快提供關鍵的元件資訊
晶圓級可靠性(WLR)測試方案能準確預測各種半導體元件的壽命,例如電晶體(transistors)、電容器(capacitors)、以及內部互連元件(interconnects)。這些在晶圓測試結構上執行的檢測,能反映出研發階段最為關鍵的可靠性資訊;在進入量產階段時,類似的測試程序可用來監控製程的一貫性。WLR測試的作法是讓元件持續面對高電壓、高電流、與/或高溫的考驗。不同於傳統的WLR系統一次只對一個元件進行加壓測試;安裝ACS軟體的新型WLR工具能並行測試多個元件,並能對每個元件施予不同的加壓狀況(電壓或電流)。
新衍生的技術挑戰、包括持續調整薄膜厚度以及元件在高溫環境應用的可靠性,讓並行WLR測試比以往更加重要。並行測試方法讓工程師藉由測試由多個元件組成的單一結構,找出使用期縮短的因素。傳統WLR測試使用的測試結構,有許多可運用在並行測試技術,因此在不必修改測試結構的情況下,提高系統的測試速度2至5倍。然而,這種真正並行的WLR測試有一前提,也就是在測試系統的架構中,每個針腳必須有自己專屬的電源量測單元(Source-Measure Unit, SMU)。
配備多台Series 2600 System SourceMeter儀器的ACS-based測試系統,是唯一能提供每個針腳配置SMU的解決方案。將內建的Test Script Processors (TSP®) 處理器透過一個TSP-Link®虛擬背板(virtual backplane)連結起來,此一ACS系統能夠把多個網路連線的Series 2600儀器,簡化成為具高度彈性以及動態重組能力的SMU陣列。這種系統架構讓應用程式能指揮SMU,以一個大型、密切協調的群組來運作,也可分成多個較小群組,同時測試多個元件。Series 2600的內建處理器與虛擬背板(virtual backplane),加上業界頂尖的量測速度,得以提供精確的電源/量測時序,進而成功擷取高速運轉中斷事件的詳細資訊。ACS-based系統能與2-40個高功率的Keithley SMU搭配,支援高達200V或1.5A的電源量測。
簡捷的測試設定與分析功能
搭配ACS 4.0的全新選擇性可靠性測試模組 (可靠性測試 Module, RTM),為一強大的加壓/量測程序工具,提供一個互動介面,可以測試元件的可靠度(HCI、BTI等);閘極氧化層(gate oxide)的完整性(TDDB、JRAMP、以及VRAMP等);以及金屬連接性元件(EM)。該模組具彈性的測試程序功能,支援前置與後置測試作業,以及加壓內測試(intra-stress testing)與加壓監控(stress monitoring)。此外,該模組雖然依循JEDEC標準測試理論(包括像JESD61與JESD92)而設計,但也能提供必要的彈性,針對先進奈米等級結構,快速建立新的測試程序。
在測試可靠性時,原始的測試資料可即時紀錄到資料庫與/或描繪成圖表。這些即時圖表讓可靠性工程人員在完成測試之前能先行”快速一瞥”測試結果,以判斷這些耗費甚長的測試是否可能得出有意義的結果。可選購的資料分析模組能從資料庫匯入測試結果,並與分析專案中所定義的規則與模型相結合。如此一來,一旦分析流程定義清楚,就可以重複運用這個過程來輕易分析新匯入的資料。對於剛接觸WLR測試的人員,這個選項省去建立客製化分析軟體,還有人工處理資料表的功夫。然而,對於希望使用自己所開發客製化分析軟體的客戶,ACS 4.0也提供軟體工具,能輕易地從資料庫中擷取資料。
資料分析 選購方案支援多種標準分析技術,像是常態密合(normal fitting)、加速以及對數常態(Lognormal)與韋伯(Weibull)等分佈模型。模型可輕易重新安排與編輯,以建立新的分析流程。內建的描述語言(scripting language)亦讓使用者能輕易定義自己的模型。此外,可靠性公式化工具提供各種先進功能,包括模型建立、線性密合(line-fitting)、標準參數擷取、標準數學函數,能以客製化的方式處理資料。
離線測試專案開發與資料分析
ACS 4.0 測試方案與資料分析選購方案能進行離線安裝(也就是說,安裝在沒有連線到電源量測儀器的PC上)。在多個使用者或部門共享相同ACS硬體的環境中,這種離線功能讓使用者方便地存取各種軟體工具以建立測試程序、離線檢視及分析資料,而不需連結至測試系統的工作站。在購買 資料分析 方案時,可選擇額外授權,進行多重的離線安裝流程;ACS測試方案可以離線模式進行安裝,不必額外的授權。
彈性的硬體架構
ACS 4.0 軟體能驅動各種由Series 2600 System SourceMeter組成的測試系統、或是單純的Model 4200-SCS 半導體特性分析系統、甚至是兩者組合而成的系統。整合各種獨特功能於單一系統,可靠性工程人員因此能整合各項優勢,例如高速、每個針腳配置SMU的彈性(Series 2600)、以及高功率脈衝I-V測試功能(Model 4200-PIV),來分析介面的陷阱(interface trap)以及等溫線的行為(isothermal behaviors),這些都是在新閘極堆疊技術(gate stack technology)中常見的特性。一般而言,Model 4200-SCS應用可用在可靠性實驗室,而Series 2600的高速特色,讓這些儀器適合用在製程開發、製程整合、以及製程監控等應用。ACS-based系統結合這兩種儀器,簡化元件從實驗室發展到晶圓廠的流程,讓工程師能在兩種環境中使用相同的特性分析工具。
Keithley的ACS-based測試系統結合了各種WLR測試常見的硬體元件,包括廣受歡迎的晶圓探針(wafer probers)與探針卡轉接器(probe card adapters)、加溫座控制器(hot chuck controllers)、單部位與多部位探針卡(single- and multi-site probe cards)、以及高溫探測選項等等。
詳細資訊
Keithley ACS整合測試系統可立即提供升級!
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電話: 03-5729077
傳真: 03-5729031
網 址: www.keithley.com.tw
地 址: 新竹市公道五路二段120號13F-3