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 Charakterisierung von Bauelementen auf Wafern erfordert Breitbandmessungen, die die intrinsischen elektrischen Eigenschaften der Halbleiterbauelemente erhalten und gleichzeitig den Einfluss von Messschnittstellen und Sondenübergängen minimieren. Der Arbeitsablauf beginnt mit der Kalibrierung auf dem Wafer mithilfe präziser Kalibriersubstrate. Anschließend erfolgt der synchronisierte Betrieb des Vektornetzwerkanalysators, der Breitband-Frequenzerweiterungen und des Testgeräte-Controllers, um kontinuierliche Streuparametermessungen über den gesamten Betriebsfrequenzbereich zu erfassen. Ingenieure bewerten Verstärkung, Einfügungsdämpfung, Rückflussdämpfung, Isolation, Impedanzanpassung, Differenzleistung und Bandbreite und vergleichen die Messergebnisse mit elektromagnetischen Simulationen und Schaltungsmodellen. Die Lösung unterstützt die Charakterisierung aktiver Bauelemente wie Transimpedanzverstärker, elektrooptische Treiber, monolithische Mikrowellen-ICs und Differenzverstärker sowie passiver Halbleiterstrukturen. Kontinuierliche Messungen bis 250 GHz verbessern die Wiederholbarkeit, die Kalibrierkonsistenz und die Messsicherheit in Forschung, Prozessentwicklung und Designvalidierung.
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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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