Vernetzte Arbeitsabläufe für die moderne Halbleitervalidierung
Mit zunehmender Komplexität von Halbleiter- und Photonikbauelementen benötigen Ingenieure zuverlässigere Methoden zur Korrelation von Simulations-, Mess- und Testergebnissen. Keysight bietet umfassende Lösungen für Halbleiterdesign, -test und -validierung, die nach Workflow-Phasen gegliedert sind und Ingenieuren einen sicheren Übergang vom Labor zur Fertigung ermöglichen. Wählen Sie unten einen Workflow aus.
Die Leistungsfähigkeit von Leistungshalbleitern unter realen Betriebsbedingungen zu bewerten, um Schaltungsdesigns zu optimieren und die Zuverlässigkeit zu verbessern.
Advanced Niederfrequenz-Rauschanalysator
Ermöglicht schnelle und präzise Niederfrequenz-Rauschmessungen mit integrierter DC-, Kapazitäts- und HF-Analyse für fortschrittliche Arbeitsabläufe zur Gerätecharakterisierung.
Universelle Signalverarbeitungsarchitektur
Beschleunigen Sie die Siliziumentwicklung mit einer modularen Echtzeitplattform für schnelles Prototyping, Validierung und Algorithmentests.
Quelle Maßnahme Einheiten
Bereitstellung präziser Spannungs- und Stromquellen für genaue Gerätecharakterisierung, Validierung und Messung.
Femto-/Pikoamperemeter und Elektrometer
Messen Sie ultraniedrige Ströme bis hinunter zu 0,01 fA und Widerstände bis zu 10 PΩ mit grafischen Analysetools und einem intuitiven 4,3-Zoll-LCD.
Photonisches IC-Design
Entwerfen, simulieren und validieren Sie photonische integrierte Schaltungen mit einer einheitlichen Plattform, die Arbeitsabläufe vom Konzept bis hin zu fertigungsfertigen Layouts optimiert.
HF- und Mikrowellenschaltungsdesign
Entwerfen und verifizieren Sie komplexe HF- und Mikrowellensysteme mit integrierten Simulationswerkzeugen, die das Risiko bei der Entwicklung von HF-ICs, MMICs, Antennen und Leiterplatten reduzieren.
Optisches Design
Beschleunigen Sie die Entwicklung photonischer Bauelemente mit fortschrittlichen Simulationswerkzeugen, die den Aufwand für die physische Prototypenerstellung reduzieren und integrierte optische Design-Workflows unterstützen.
Quantenelektronik-Design
Beschleunigen Sie die Entwicklung supraleitender Chips mit Quantendesign-Software, die die Entwicklungszyklen verkürzt und die Produktivität der Ingenieure verbessert.
Leistungselektronik-Design
Modellieren, entwerfen und optimieren Sie Leistungselektroniksysteme mit fortschrittlichen Simulationswerkzeugen, die Genauigkeit, Effizienz und Entwicklungsgeschwindigkeit verbessern.
Parameteranalysatoren
Analysieren Sie IV-, CV- und Pulsmessungen auf einer einzigen Plattform mit einem flexiblen Halbleitercharakterisierungssystem, das für die fortgeschrittene Bauelementforschung entwickelt wurde.
Parametrische Testlösungen
Beschleunigen Sie die parametrische Validierung auf Wafer-Ebene durch massiv parallele Tests, die den Durchsatz steigern und gleichzeitig eine zuverlässige Messkorrelation gewährleisten.
Niedrigleckage-Schaltmatrix
Automatisierte Messung von IV- und CV-Spannungen mit geringer Leckstromdichte an Hunderten von Bauelementen mit hochisolierter Schaltung, die für Charakterisierungs- und Zuverlässigkeitsprüfungen entwickelt wurden.
Vektorielle Netzwerk-Analysatoren
Charakterisieren Sie passive Bauelemente, Verstärker, Mischer und Frequenzumsetzer mit einem flexiblen Vektornetzwerkanalysator, der eine Leistungsfähigkeit für Forschung und Entwicklung bis zu 53 GHz bietet.
Power Device Analyzer / Curve Tracer
Charakterisierung von Si-, SiC- und GaN-Leistungsbauelementen mit Hochspannungs- und Hochstromprüfungen, die für genaue Analysen, Zuverlässigkeit und schnellere Entwicklung ausgelegt sind.
Photonische und optische Testlösungen
Entdecken Sie photonische und optische Testlösungen zur Validierung von photonischen integrierten Schaltungen, optischen Komponenten und kohärenten Kommunikationssystemen.
Optische Leistungsmesser
Führen Sie präzise optische Hochgeschwindigkeits-Leistungsmessungen mit skalierbarer Mehrkanalfähigkeit durch, die für die Entwicklung und Produktionsprüfung photonischer Bauelemente konzipiert wurde.
Optische Polarisation und Dispersion
Optische Polarisation mit Hochgeschwindigkeitsschaltung und Rückkopplung steuern, stabilisieren und analysieren für die Prüfung und Charakterisierung fortschrittlicher photonischer Bauelemente.
Abstimmbare Laser
Charakterisierung photonischer Komponenten mittels präziser Wellenlängen-Sweeps unter Verwendung einer abstimmbaren Laserquelle, die für stabile, automatisierte optische Tests entwickelt wurde.
Lichtwellen-Komponentenanalysatoren
Charakterisieren Sie photonische Komponenten mit kalibrierten optischen S-Parameter-Messungen, die genaue und reproduzierbare Erkenntnisse für die Hochgeschwindigkeits-Gerätevalidierung liefern.
Photonische Anwendungssuite (PAS)
Analysiere die polarisationsabhängige photonische Leistungsfähigkeit in einem einzigen Wellenlängendurchlauf, um Messungen der Einfügungsdämpfung, der Empfindlichkeit und der Rückflussdämpfung zu beschleunigen.
Präzisions-DC-Vorspannungsquellen
Bereitstellung präziser Spannungs- und Stromquellen für die Gerätecharakterisierung, Validierung und fortgeschrittene Halbleitertests.
Ein praktischer Leitfaden für Validierungs-Workflows in der Halbleiterindustrie
Die Korrelation verbessern und einen besser wiederholbaren Validierungsprozess über Design-, Charakterisierungs-, Wafer-Level-Test- und photonische IC-Workflows hinweg aufbauen.
Entdecken Sie im E-Book:
- Designvalidierung, Charakterisierung und Testabläufe über den gesamten Halbleiterlebenszyklus hinweg
- Methoden zur Verbesserung der Korrelation zwischen Simulation und Messung
- Beispiele dafür, wie Teams Abweichungen erkennen, Fehler aufspüren und Geräte zuverlässig validieren
FAQ zu Testabläufen in der Halbleiterindustrie
Wählen Sie Ihren IC-Design-Workflow basierend auf dem Gerätetyp, den zu modellierenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten und den Messungen, die Sie nach der Siliziumfertigung korrelieren müssen. Ziel ist es, Designabsicht, Simulationsergebnisse, layoutbasierte Analysen und die abschließende Laborvalidierung miteinander zu verknüpfen.
Für Hochfrequenz- (RF), Mikrowellen-, Hochgeschwindigkeits-Digital-Physical-Layer-, Schaltungs-, elektromagnetische (EM) und Multi-Technologie-Simulationen beginnen Sie mit Advanced Design System (ADS) .
Für RF-integrierte Schaltungen (RFIC), monolithische Mikrowellen-integrierte Schaltungen (MMIC), HF-Module, Mikrowellenschaltungen, Antennen, Gehäuse, Leiterplatten (PCB), EM-Schaltungen und elektrothermische Co-Simulations-Workflows erkunden Sie RF and Microwave Circuit Design .
Für Design, Simulation und Validierung von photonischen integrierten Schaltungen (PIC) besuchen Sie Photonic IC Design .
Für Informationen zu Bildgebung, Beleuchtung, Fahrzeugbeleuchtung, Freiraumphotonik und photonischer Bauelemententwicklung besuchen Sie Optical Design .
Für supraleitende Quantenchip-Entwicklung mit Schaltungssimulation, EM-Modellierung, Quantenparameter-Extraktion und layoutbewusster Analyse erkunden Sie Quantum Electronics Design .
Für die Entwicklung von Leistungswandlern und Wechselrichtern mit Simulationsworkflows, die Schaltungen, EM, elektrothermische Effekte, parasitäre Effekte und elektromagnetische Störungen (EMI) berücksichtigen, erkunden Sie Power Electronics Design .
Die Charakterisierung auf Wafer-Ebene erfordert typischerweise eine Probestation oder einen Wafer-Prober, Probespitzen oder Probekarten, leckstromarme Kabel, präzise Quellen und Messgeräte sowie Software zur Automatisierung von Messungen an mehreren Bauelementen, Standorten oder Wafern. Ein typischer Aufbau könnte Folgendes umfassen:
- Ein Wafer-Prober oder eine Probestation zum Kontaktieren von Bauelementen und Testen von Strukturen auf dem Wafer
- Prüfkarten, Prüfspitzen und geschützte Kabel für zuverlässige Messungen im niedrigen Pegelbereich
- Ein Parameteranalysator oder Source Measure Units (SMUs) zur Strom-Spannungs-Charakterisierung
- Kapazitäts-Spannungs-Messfähigkeit (CV) für pn-Übergänge, Gate-Strukturen, Varaktoren und Modellextraktion
- Puls-IV-Fähigkeit zur Bewertung schneller Verhaltensweisen bei gleichzeitiger Reduzierung von Selbsterwärmung oder Einschluss-Effekten
- Vektornetzwerkanalysatoren (VNAs) für HF- und Mikrowellenstreuparametermessungen (S-Parameter)
- Software zur Automatisierung von Wafer-Level-Messplänen, Sondenbewegungen, Instrumentensteuerung und Datenerfassung
Zur Charakterisierung der Bauelemente empfiehlt sich der Semiconductor Device Parameter Analyzer , der IV-, CV- und schnelle gepulste IV-Messungen unterstützt.
Für kompakte Modellierung und Gerätemodellextraktion erkunden Sie Device Modeling IC-CAP .
Für automatisierte Wafer-Level-Messungen sollten Sie Device Modeling WaferPro und On-Wafer-Messungen mit IC-CAP WaferPro erkunden.
Sie sollten parametrische Halbleitertests automatisieren, wenn manuelle Messungen, Einrichtung, Datenerfassung und Wafer-Map-Überprüfung für die Anzahl der zu testenden Bauelemente, Waferpositionen, Temperaturen, Wafer oder Chargen zu langsam oder zu inkonsistent werden. Ein leistungsstarker automatisierter Workflow für parametrische Tests sollte Folgendes unterstützen:
- Erstellung und Wiederverwendung von Testplänen
- Instrumentenaufbau und Messsequenz
- Wafer-Prober-Steuerung und Site-Schritting
- IV-, CV-, gepulste, Frequenz- oder HF-Messungen
- Waferkarten, Verteilungen und Trenddaten
- Parametrische Grenzwertprüfung und Ausreißeridentifizierung
- Datenexport für Modellierung, Prozesssteuerung und Ertragsanalyse
Für Forschung und Entwicklung (F&E), Gerätecharakterisierung und kompakte Modellierung sollten Sie Device Modeling WaferPro erkunden, das automatisierte Wafer-Level-Messungen durchführt und Instrumenten- und Wafer-Prober-Treiber bereitstellt.
Für Wafer-Abnahmetests (WAT), Prozesskontrollüberwachung (PCM) und produktionsorientierte parametrische Tests sollten Sie das Parallel Parametric Test System erkunden.
Für Wafer-Level-Produktionstests in der Siliziumphotonik sollten Sie das Silicon Photonics Wafer Test System erkunden, das WAT- oder PCM-Workflows mit einem vollautomatischen Wafer-Prober unterstützt.
Leckstrom- und Niedrigstrommessungen reagieren sehr empfindlich auf den gesamten Messpfad. Im Femtoampere- (fA), Pikoampere- (pA) oder niedrigen Nanoampere-Bereich (nA) können Fehler durch das Prüfobjekt, die Prüfkarte, die Messvorrichtung, die Verkabelung, die Schaltmatrix, die Erdung, die Luftfeuchtigkeit, Verunreinigungen, die Einschwingzeit oder Umgebungsgeräusche verursacht werden. Um die Zuverlässigkeit von Leckstrommessungen zu verbessern, …
- Verwenden Sie gegebenenfalls geschützte Triaxialkabel.
- Minimieren Sie Leckstrompfade durch Bauteile, Prüfkarten, Steckverbinder und Schaltmatrizen.
- Die Messumgebung muss sauber, trocken und stabil sein.
- Nach Spannungssprüngen ausreichend Zeit zum Einschwingen lassen.
- Verwenden Sie Abschirmung und ordnungsgemäße Erdung, um die Aufnahme von externen Störungen zu reduzieren.
- Verwenden Sie Kelvin-Anschlüsse für Messungen mit niedrigem Widerstand.
- Verwenden Sie Prüfungen auf offene, kurzgeschlossene und bekannte Referenzen, um Setup-Leckagen von Geräte-Leckagen zu trennen.
- Vermeiden Sie es, Signale mit extrem niedrigem Strom über ungeeignete Schalter oder Kabel zu leiten.
Für die Charakterisierung von Halbleiterbauelementen sollten Sie den Halbleiterbauelement-Parameteranalysator verwenden.
Für Messungen bei extrem niedrigen Strömen und hohen Widerständen sollten Sie Femto-/Picoamperemeter und Elektrometer in Betracht ziehen.
Für automatisiertes Low-Leakage-Schalten in IV- und CV-Messsystemen erkunden Sie den Low-Leakage Switch Mainframe .
Die Validierung von PICs sollte sich an den nachzuweisenden optischen und elektrooptischen Eigenschaften orientieren. Ein vollständiger Workflow kann passive optische Messungen, Gleichstrom-Empfindlichkeit, Wellenlängen-Sweeps, polarisationsabhängiges Verhalten, HF-Bandbreite, elektrisch-optische (E/O) und optisch-elektrische (O/E) Wandlung sowie die Produktionsüberwachung auf Wafer-Ebene umfassen. Empfohlene Validierungs-Workflows für PICs beinhalten:
- Passive optische Validierung für Einfügungsdämpfung, Wellenlängenverhalten, Rückflussdämpfung und polarisationsabhängige Dämpfung
- Gleichstrom-elektrooptische Validierung für Modulatoren, Fotodetektoren, Heizelemente, Abstimmungsstrukturen und vorspannungsabhängiges Verhalten
- Hochgeschwindigkeits-E/O- und O/E-Validierung für Bandbreite, S-Parameter und Frequenzgang
- Photoniktest auf Wafer-Ebene für WAT, PCM und Produktionsüberwachung
- Automatisiertes optisches und elektrisches Testsystem, das Laser, optische Leistungsmesser, Polarisationssteuerung, SMUs, VNAs und Wafer-Prober koordiniert.
Ja, diese Workflows unterstützen die Integration mit bestehenden Laborinstrumenten und -software, abhängig von Ihren Instrumentenmodellen, Treibern, Prüfköpfen, Ihrer Softwareumgebung und Ihrer Testarchitektur. Die photonischen Test-Workflows von Keysight basieren auf koordinierter Instrumentensteuerung, Messautomatisierung und reproduzierbarer Datenerfassung.
Für Arbeitsabläufe bei Siliziumphotonik-Wafern und HF-Tests erkunden Sie Integrated Photonics Test Products .
Für die Automatisierung optischer Messungen und die Prüfung der Wellenlängen- oder Polarisationsabhängigkeit sollten Sie die Photonic Application Suite (PAS) erkunden.
Für Siliziumphotonik-WAT oder PCM mit einem vollautomatischen Wafer-Prober erkunden Sie das Siliziumphotonik-Wafer-Testsystem .
Für kalibrierte O/E- und E/O-Komponentencharakterisierungen sollten Sie Lichtwellen-Komponentenanalysatoren (LCAs) in Betracht ziehen.
Die zukünftigen Fachkräfte der Halbleiterindustrie ausbilden
Erfahren Sie, wie Universitäten zukünftige Halbleiteringenieure durch praxisorientiertes Lernen in den Bereichen IC-Design, Wafer-Level-Testing und photonische IC-Messtechnik ausbilden.
Nehmen Sie Kontakt mit den Halbleiterexperten von Keysight auf
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