Wie man die On-Wafer-Bauelementcharakterisierung bei Sub-THz-Frequenzen durchführt

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Sub-THz-Gerätecharakterisierung

Die Charakterisierung von Halbleiterwafern im Sub-Terahertz-Bereich erfordert Breitbandmessungen, die das intrinsische elektrische Verhalten der Halbleiterbauelemente von den Einflüssen von Sonden, Verbindungen und Messvorrichtungen isolieren. Die Messkonfiguration umfasst einen Vektornetzwerkanalysator, Breitband-Frequenzerweiterungen, einen Testset-Controller, Präzisionskalibriersubstrate und GSG-Wafersonden, die über weite Frequenzbereiche arbeiten. Ingenieure führen kalibrierte Breitbandmessungen der Streuparameter direkt auf Halbleiterwafern durch, um aktive und passive Bauelemente vor der Gehäusefertigung zu bewerten. Typische Bauelemente sind Transimpedanzverstärker, elektrooptische Treiber, monolithische Mikrowellen-ICs, Differenzverstärker und neuartige Sub-Terahertz-Komponenten für optische Kommunikation, Sensorik und Hardware für künstliche Intelligenz.

Die erfassten Messdaten dienen der Validierung der Schaltungsleistung, der Erstellung kompakter Gerätemodelle und dem Vergleich des gemessenen elektrischen Verhaltens mit elektromagnetischen und Schaltungssimulationen. Breitbandmessungen liefern Erkenntnisse über Verstärkung, Isolation, Impedanzanpassung, Bandbreite, Stabilität und Differenzialbetrieb und gewährleisten gleichzeitig eine konsistente Kalibrierung über den gesamten Messbereich. Durch die Charakterisierung vor der Gehäusefertigung können Ingenieure Prozessabweichungen identifizieren, Gerätelayouts optimieren, Designannahmen überprüfen und Designiterationen beschleunigen, ohne die zusätzliche Unsicherheit, die durch Gehäuse oder externe Verbindungsstrukturen entsteht.

Sub-THz-Gerätecharakterisierungslösung

Die präzise On-Wafer-Bauteilcharakterisierung erfordert Breitbandmessungen, die die intrinsische elektrische Leistung von Halbleiterbauelementen bewahren und gleichzeitig den Einfluss von Messschnittstellen und Sondenvorstößen minimieren. Der Arbeitsablauf beginnt mit der On-Wafer-Kalibrierung unter Verwendung von Präzisionskalibriersubstraten, gefolgt vom synchronisierten Betrieb des Vektor-Netzwerkanalysators, der Breitband-Frequenzextender und des Test-Set-Controllers, um kontinuierliche Streuparameter-Messungen über den gesamten Betriebsfrequenzbereich zu erfassen. Ingenieure bewerten Verstärkung, Einfügungsdämpfung, Rückflussdämpfung, Isolation, Impedanzanpassung, differenzielle Leistung und Bandbreite, während sie die Messergebnisse mit elektromagnetischen Simulationen und Schaltungsmodellen vergleichen. Die Lösung unterstützt die Charakterisierung aktiver Bauelemente wie Transimpedanzverstärker, elektrooptischer Treiber, monolithischer Mikrowellen-Integrierter Schaltungen (MMICs) und Differenzverstärker sowie passiver Halbleiterstrukturen. Kontinuierliche Messungen bis 250 GHz verbessern die Wiederholbarkeit, die Kalibrierungskonsistenz und das Vertrauen in die Messung während der gesamten Forschungs-, Prozessentwicklungs- und Designvalidierungsphasen.
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Siehe Blockdiagramm der Lösung zur Charakterisierung von Sub-THz-Geräten.

Wie man die On-Wafer-Bauelementcharakterisierung bei Sub-THz-Frequenzen durchführt

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