超快C-V測(cè)量系統(tǒng)(吉時(shí)利)

吉時(shí)利儀器公司宣布推出了最新的4225-PMU超快I-V測(cè)試模塊，進(jìn)一步豐富了4200-SCS半導(dǎo)體特征分析系統(tǒng)的可選儀器系列。它在4200-SCS已有的強(qiáng)大測(cè)試環(huán)境中集成了超快的電壓波形發(fā)生和電流/電壓測(cè)量功能，實(shí)現(xiàn)了業(yè)界最寬的電壓、電流和上升/下降/脈沖時(shí)間動(dòng)態(tài)量程，大大提高了系統(tǒng)對(duì)新材料、器件和工藝進(jìn)行特征分析的能力。同樣重要的是，利用4225-PMU可以像進(jìn)行直流測(cè)量那樣，輕松實(shí)現(xiàn)超快的I-V源和測(cè)量操作。其很寬的可編程源與測(cè)量量程、脈寬和上升時(shí)間使得它非常適合于既需要超快電壓輸出又需要同步測(cè)量的應(yīng)用——從納米CMOS到閃存。

與之前需要多達(dá)三種不同測(cè)試臺(tái)才能對(duì)器件、材料或工藝進(jìn)行充分特征分析的方案不同的是，4225-PMU憑借其很寬的動(dòng)態(tài)量程，只需一套儀器即可完成對(duì)材料、器件和工藝的全方位特征分析。目前，實(shí)驗(yàn)室配置一套靈活的系統(tǒng)就可以處理所有三類測(cè)量操作：精密直流I-V測(cè)試（4200-SMU）、交流阻抗（4210-CVU C-V儀器）和超快I-V或瞬態(tài)I-V測(cè)試（4225-PMU）。

單模塊雙通道集成式源和測(cè)量功能

每個(gè)4225-PMU模塊提供了兩個(gè)通道的集成式源和測(cè)量功能，但是僅僅占用九槽機(jī)架中的一個(gè)插槽。每個(gè)機(jī)架最多可安裝四個(gè)這樣的模塊，實(shí)現(xiàn)最高8個(gè)超快的源/測(cè)量通道。每個(gè)通道兼具高速電壓輸出（脈寬范圍從60納秒到直流）和同步電流與電壓測(cè)量?jī)纱蠊δ堋＿@種模塊實(shí)現(xiàn)了高速電壓脈沖和同步電流與電壓測(cè)量功能，采集速率高達(dá)200兆次采樣/秒（MS/s），具有14位模-數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D），每個(gè)通道采用了兩個(gè)A/D（每卡四個(gè)A/D）。用戶可以選擇兩種電壓源量程（1兆歐輸入±10伏 ± 40伏），以及四種電流量程（800毫安、200毫安、10毫安、100微安）。

可選的硬件擴(kuò)展源-測(cè)量靈活性

每個(gè)4225-PMU模塊可以配置多達(dá)兩個(gè)可選的4225-RPM遠(yuǎn)程放大器/開關(guān)，從而提供了四種額外的低電流量程。它們還有助于減少線電容效應(yīng)，并且支持在4225-PMU、4210-CVU和機(jī)架中安裝的其他SMU之間自動(dòng)切換。另外還有可選的4220-PGU脈沖發(fā)生器，它是僅僅支持電壓源功能的4225-PMU替代品。

支持豐富的材料、器件和工藝特征分析應(yīng)用

4225-PMU和4225-RPM結(jié)合在一起能夠?qū)崿F(xiàn)其它單臺(tái)儀器無(wú)法實(shí)現(xiàn)的多種應(yīng)用所必需的工具功能。其中一些主要應(yīng)用如：

• 通用超快I-V測(cè)量。脈沖式I-V測(cè)試具有很廣泛的應(yīng)用，它通過(guò)使用窄脈沖和/或低占空比脈沖而不是直流信號(hào)，能夠防止器件自熱效應(yīng)。

• CMOS器件特征分析。4225-PMU/4225-RPM的高速電壓源和電流測(cè)量靈敏度使得它們非常適合于CMOS器件的特征分析，包括高k器件和先進(jìn)CMOS工藝，如絕緣體上硅（SOI）。

• 非易失性存儲(chǔ)器測(cè)試。系統(tǒng)安裝的KTEI軟件提供了用于閃存和相變存儲(chǔ)器（PCM）器件測(cè)試的工具包。該系統(tǒng)非常適合于單個(gè)存儲(chǔ)單元或小規(guī)模存儲(chǔ)陣列的測(cè)試，例如研發(fā)或工藝驗(yàn)證之類的應(yīng)用。

• 化合物半導(dǎo)體器件與材料的特征分析。4225-PMU能夠?qū)II-V族材料進(jìn)行特征分析，例如氮化鎵（GaN）、砷化鎵（GaAs）和其它一些化合物半導(dǎo)體。它允許用戶設(shè)置一個(gè)脈沖偏移電壓，然后從非零值進(jìn)行測(cè)量，從而研究器件的放大增益或線性度。

• NBTI/PBTI可靠性測(cè)試?？蛇x的4200-BTI-A超快BTI工具包集成了實(shí)現(xiàn)所有已知BTI測(cè)試方法所需的全部硬件和軟件，并且具有最快、最靈敏的測(cè)量性能。此外，自動(dòng)特征分析套件（ACS）軟件還支持全自動(dòng)晶圓級(jí)和晶匣級(jí)測(cè)試，內(nèi)置NBTI/PBTI測(cè)試庫(kù)，具有簡(jiǎn)潔易用的GUI。

四種可編程掃描選項(xiàng)

4225-PMU支持四種掃描類型：線性掃描、脈沖、任意波形和分段ARB®（已申請(qǐng)專利）。分段ARB模式簡(jiǎn)化了波形的創(chuàng)建、存儲(chǔ)和生成過(guò)程，最高支持由2048個(gè)用戶自定義線段組成的波形，具有出色的波形生成靈活性。

高性能纜接

可選的多路測(cè)量高性能線纜套件能夠?qū)崿F(xiàn)4200-SCS和探測(cè)控制器的連接，簡(jiǎn)化在直流I-V、C-V和超快I-V測(cè)試配置之間的相互切換過(guò)程，無(wú)需重新布線，增強(qiáng)了信號(hào)保真度。