Acelerar la innovación en semiconductores

Elige tu flujo de trabajo de diseño de circuitos integrados en función del tipo de dispositivo que estés desarrollando, los fenómenos físicos que debas modelar y las mediciones que tendrás que correlacionar una vez recibidas las muestras de silicio. El objetivo es vincular la intención del diseño, los resultados de la simulación, el análisis que tenga en cuenta el diseño físico y la validación final en laboratorio.

Para la simulación de radiofrecuencia (RF), microondas, capa física digital de alta velocidad, circuitos, campos electromagnéticos (EM) y multitecnología, empieza con Advanced System (ADS).

Para flujos de trabajo de circuitos integrados de radiofrecuencia (RFIC), circuitos integrados monolíticos de microondas (MMIC), módulos de radiofrecuencia, circuitos de microondas, antenas, encapsulado, placas de circuito impreso (PCB), circuitos electromagnéticos y cosimulación electrotérmica, explora el diseño de circuitos de radiofrecuencia y microondas.

Para el diseño, la simulación y la validación de circuitos integrados fotónicos (PIC), consulta «Diseño de circuitos integrados fotónicos».

Si te interesan las técnicas de imagen, la iluminación, la iluminación de automoción, la fotónica en espacio libre y el diseño de dispositivos fotónicos, echa un vistazo a «Diseño óptico».

Si deseas diseñar chips cuánticos superconductores mediante simulación de circuitos, modelización electromagnética, extracción de parámetros cuánticos y análisis que tenga en cuenta la disposición de los componentes, descubre Quantum Electronics Design.

Si desea diseñar convertidores de potencia e inversores con flujos de trabajo de simulación que tengan en cuenta los circuitos, los aspectos electromagnéticos, los efectos electrotérmicos, los componentes parásitos y las interferencias electromagnéticas (EMI), explore Power Electronics Design.

La caracterización a nivel de oblea suele requerir una estación de sondas o un probador de obleas, puntas de sonda o tarjetas de sondas, cableado de baja fuga, instrumentos de precisión para la generación de señales y la medición, y software para automatizar las mediciones en múltiples dispositivos, emplazamientos u obleas. Una configuración típica puede incluir:

• Un probador de obleas o una estación de sonda para establecer contacto con los dispositivos y las estructuras de prueba de la oblea
• Tarjetas de sonda, puntas de sonda y cableado protegido para realizar mediciones fiables de bajo nivel
• Un analizador de parámetros o unidades de medida de fuente (SMU) para la caracterización de corriente-tensión (IV)

• Capacidad de medición de capacitancia-tensión (CV) para uniones, estructuras de puerta, varactores y extracción de modelos
• Capacidad de IV pulsada para evaluar el comportamiento rápido, al tiempo que se reducen los efectos de autocalentamiento o de retención
• Analizadores de redes vectoriales (VNA) para mediciones de parámetros de dispersión (parámetros S) en radiofrecuencia y microondas
• Software para automatizar los planes de medición a nivel de oblea, el movimiento de los probadores, el control de los instrumentos y la recopilación de datos

Para la caracterización de dispositivos, echa un vistazo al analizador de parámetros de dispositivos semiconductores, que admite mediciones IV, CV y IV pulsadas rápidas.

Para el modelado compacto y la extracción de modelos de dispositivos, descubre Device Modeling IC-CAP.

Para realizar mediciones automatizadas a nivel de oblea, descubre Device Modeling WaferPro y las mediciones sobre oblea con IC-CAP WaferPro.

Deberías automatizar las pruebas paramétricas de semiconductores cuando la toma de muestras manual, la configuración, la recopilación de datos y la revisión del mapa de la oblea resulten demasiado lentas o inconsistentes para el número de dispositivos, puntos de la oblea, temperaturas, obleas o lotes que necesites someter a prueba. Un flujo de trabajo sólido de pruebas paramétricas automatizadas debería permitir:

• Creación y reutilización de planes de pruebas
• Configuración del instrumento y secuencia de medición
• Control del probador de obleas y desplazamiento por posiciones
• Mediciones de corriente continua (CC), corriente alterna (CA), pulsadas, de frecuencia o de radiofrecuencia (RF)
• Mapas de obleas, distribuciones y datos de tendencias
• Comprobación de límites paramétricos e identificación de valores atípicos
• Exportación de datos para la modelización, el control de procesos y el análisis del rendimiento

Para investigación y desarrollo (I+D), caracterización de dispositivos y modelización compacta, descubre Device Modeling WaferPro, que realiza mediciones automatizadas a nivel de oblea y proporciona controladores para instrumentos y probadores de obleas.

Para las pruebas de aceptación de obleas (WAT), la supervisión del control de procesos (PCM) y las pruebas paramétricas orientadas a la producción, descubre el sistema de pruebas paramétricas en paralelo.

Para las pruebas de producción a nivel de oblea en fotónica de silicio, descubre el sistema de pruebas de obleas de fotónica de silicio, que admite flujos de trabajo WAT o PCM con un probador de obleas totalmente automatizado.

Las mediciones de fuga y de baja corriente son muy sensibles a todo el recorrido de la medición. A niveles de femtoamperios (fA), picoamperios (pA) o nanoamperios bajos (nA), el error puede deberse al dispositivo sometido a prueba, a la tarjeta de sondas, al soporte de fijación, al cableado, a la matriz de conmutación, a la conexión a tierra, a la humedad, a la contaminación, al tiempo de estabilización o al ruido ambiental. Para mejorar la fiabilidad de las mediciones de fuga

• Utilice cableado triaxial blindado cuando sea necesario
• Reducir al mínimo las vías de fuga a través de los dispositivos de fijación, las tarjetas de sondas, los conectores y las matrices de conmutación
• Mantén el entorno de medición limpio, seco y estable
• Deja que transcurra un tiempo de estabilización suficiente tras los cambios bruscos de tensión
• Utiliza blindaje y una conexión a tierra adecuada para reducir la captación de ruido externo
• Utiliza conexiones Kelvin para las mediciones de baja resistencia
• Utiliza comprobaciones de circuito abierto, de cortocircuito y de referencia conocida para distinguir entre las fugas de la configuración y las del dispositivo.
• Evita hacer pasar señales de corriente ultrabaja por conmutadores o cableado inadecuados

Para la caracterización de dispositivos semiconductores, echa un vistazo al Analizador de parámetros de dispositivos semiconductores.

Para mediciones de corriente ultrabaja y alta resistencia, echa un vistazo a los femtoamperímetros, picoamperímetros y electrómetros.

Para una conmutación automática de baja fuga en sistemas de medición de IV y CV, descubre la unidad central de conmutación de baja fuga.

La validación de los PIC debe organizarse en función del comportamiento óptico y electroóptico que se desee demostrar. Un flujo de trabajo completo puede incluir mediciones ópticas pasivas, sensibilidad a la corriente continua (CC), barridos de longitud de onda, comportamiento dependiente de la polarización, ancho de banda de RF, respuesta eléctrica-óptica (E/O), respuesta óptica-eléctrica (O/E) y supervisión de la producción a nivel de oblea. Entre los flujos de trabajo recomendados para la validación de los PIC se incluyen:

• Validación óptica pasiva de la pérdida de inserción, la respuesta en longitud de onda, la pérdida de retorno y la pérdida dependiente de la polarización
• Validación electroóptica en corriente continua de moduladores, fotodetectores, calentadores, estructuras de sintonización y comportamiento dependiente de la polarización
• Validación de alta velocidad de E/O y O/E para el ancho de banda, los parámetros S y la respuesta en frecuencia
• Prueba fotónica a nivel de oblea para WAT, PCM y supervisión de la producción
• Prueba óptica y eléctrica automatizada que coordina láseres, medidores de potencia óptica, control de polarización, SMU, VNA y probadores de obleas

Sí, estos flujos de trabajo permiten la integración con los instrumentos y el software de laboratorio existentes, en función de los modelos de los instrumentos, los controladores, el probador, el entorno de software y la arquitectura de pruebas. Los flujos de trabajo de pruebas fotónicas de Keysight se basan en el control coordinado de los instrumentos, la automatización de las mediciones y la recopilación repetible de datos.

Para los flujos de trabajo de pruebas de obleas de fotónica de silicio y de RF, descubre los productos de pruebas de fotónica integrada.

Para la automatización de mediciones ópticas y la realización de ensayos de dependencia de la longitud de onda o la polarización, descubre Photonic Application Suite (PAS).

Si desea realizar pruebas WAT o PCM de fotónica de silicio con un equipo de prueba de obleas totalmente automatizado, descubra el sistema de pruebas de obleas de fotónica de silicio.

Para la caracterización de componentes O/E y E/O calibrados, echa un vistazo a los analizadores de componentes Lightwave (LCA).