Flux de travail connectés pour la validation moderne des semi-conducteurs
À mesure que les dispositifs semi-conducteurs et photoniques gagnent en complexité, les ingénieurs ont besoin d’un moyen plus fiable de mettre en corrélation les résultats de simulation, de mesure et de test. Keysight propose des solutions complètes de conception, de test et de validation des semi-conducteurs, organisées par étapes de flux de travail, afin d’aider les ingénieurs à passer du laboratoire à l’usine en toute confiance. Sélectionnez un flux de travail ci-dessous.
Évaluer les performances des composants de puissance dans des conditions de fonctionnement réelles afin d'optimiser la conception des circuits et d'améliorer leur fiabilité.
Analyseur Advanced de bruit Advanced
Permet d'effectuer des mesures rapides et précises du bruit à basse fréquence grâce à des analyses intégrées en courant continu, en capacité et en radiofréquence, pour des workflows avancés de caractérisation des composants.
Architecture universelle de traitement du signal
Accélérez le développement de circuits intégrés grâce à une plateforme modulaire en temps réel permettant le prototypage rapide, la validation et les tests d'algorithmes.
Unités de Source et Mesure
Fournir des sources de tension et de courant précises pour une caractérisation, une validation et une mesure exactes des composants.
Femto-/picoampèremètres et électromètres
Mesurez des courants ultra-faibles allant jusqu'à 0,01 fA et des résistances allant jusqu'à 10 PΩ grâce à des outils d'analyse graphique et à un écran LCD intuitif de 4,3 pouces.
Conception de circuits intégrés photoniques
Concevez, simulez et validez des circuits intégrés photoniques grâce à une plateforme unifiée qui rationalise les flux de travail, de la conception jusqu’aux schémas prêts pour la fabrication.
Conception de circuits RF et hyperfréquences
Concevez et validez des systèmes RF et hyperfréquences complexes grâce à des outils de simulation intégrés qui réduisent les risques liés au développement des circuits intégrés RF (RFIC), des circuits intégrés micro-ondes (MMIC), des antennes et des circuits imprimés (PCB).
Conception optique
Accélérez le développement de dispositifs photoniques grâce à des outils de simulation avancés qui réduisent le recours au prototypage physique et facilitent les processus de conception optique intégrés.
Conception en électronique quantique
Accélérez le développement de puces supraconductrices grâce à un logiciel de conception quantique qui réduit les cycles de conception et améliore la productivité des ingénieurs.
Conception de l'électronique de puissance
Modélisez, concevez et optimisez des systèmes d'électronique de puissance à l'aide d'outils de simulation avancés qui améliorent la précision, l'efficacité et la rapidité de développement.
Analyseurs de paramètres
Analysez les mesures IV, CV et pulsées sur une seule et même plateforme grâce à un système flexible de caractérisation des semi-conducteurs conçu pour la recherche avancée sur les dispositifs.
Solutions pour les tests paramétriques
Accélérez la validation paramétrique au niveau de la plaquette grâce à des tests massivement parallèles qui augmentent le débit tout en garantissant une corrélation fiable des mesures.
Matrice de commutation à faible fuite
Automatisez les mesures de courant continu (CV) et de courant alternatif (IV) à faible fuite sur des centaines d'appareils grâce à une commutation à isolation élevée, conçue pour la caractérisation et les tests de fiabilité.
Analyseurs de réseaux vectoriels
Caractérisez les composants passifs, les amplificateurs, les mélangeurs et les convertisseurs de fréquence à l'aide d'un analyseur de réseaux vectoriel polyvalent offrant des performances de R&D allant jusqu'à 53 GHz.
Analyseur de dispositifs de puissance / Traceur de courbes
Caractérisez les dispositifs de puissance en Si, SiC et GaN à l'aide d'essais haute tension et haut courant conçus pour garantir une analyse précise, une fiabilité optimale et un développement plus rapide.
Solutions de test photonique et optique
Découvrez nos solutions de test photoniques et optiques destinées à la validation des circuits intégrés photoniques, des composants optiques et des systèmes de communication cohérents.
Mesureurs de puissance optique
Réalisez des mesures de puissance optique précises et à grande vitesse grâce à une fonctionnalité multicanal évolutive, conçue pour le développement de dispositifs photoniques et les tests de production.
Polarisation optique et dispersion
Contrôler, stabiliser et analyser la polarisation optique grâce à une commutation à grande vitesse et à un système de rétroaction, pour les essais et la caractérisation avancés des dispositifs photoniques.
Lasers accordables
Caractérisez les composants photoniques à l'aide de balayages de longueur d'onde précis, grâce à une source laser accordable conçue pour des tests optiques stables et automatisés.
Analyseurs de composants à ondes lumineuses
Caractérisez les composants photoniques à l'aide de mesures optiques calibrées des paramètres S, qui fournissent des informations précises et reproductibles pour la validation des dispositifs à haut débit.
Suite d'applications photoniques (PAS)
Analyser les performances photoniques en fonction de la polarisation au cours d'un balayage à longueur d'onde unique afin d'accélérer les mesures de perte d'insertion, de sensibilité et de perte de retour.
Sources de polarisation CC de précision
Fournir des sources de tension et de courant précises pour la caractérisation des composants, la validation et les tests avancés de semi-conducteurs.
Guide pratique des processus de validation des semi-conducteurs
Améliorer la corrélation et mettre en place un processus de validation plus reproductible à travers les différentes étapes de conception, de caractérisation, de test au niveau de la plaquette et de fabrication des circuits intégrés photoniques.
Dans cet eBook, découvrez :
- Validation de la conception, caractérisation et processus de test tout au long du cycle de vie des semi-conducteurs
- Méthodes visant à améliorer la corrélation entre la simulation et la mesure
- Exemples illustrant comment les équipes identifient les variations, remontent à l'origine des défaillances et valident les appareils en toute confiance
FAQ sur les processus de test des semi-conducteurs
Choisissez votre processus de conception de circuits intégrés en fonction du type de dispositif que vous développez, des phénomènes physiques que vous devez modéliser et des mesures que vous devrez corréler une fois les échantillons de silicium reçus. L'objectif est d'établir un lien entre l'intention de conception, les résultats de simulation, l'analyse tenant compte de la disposition du circuit et la validation finale en laboratoire.
Pour la simulation en radiofréquence (RF), en micro-ondes, de la couche physique numérique à haut débit, des circuits, des phénomènes électromagnétiques (EM) et des technologies multiples, optez pour Advanced System (ADS).
Pour les circuits intégrés RF (RFIC), les circuits intégrés monolithiques hyperfréquences (MMIC), les modules RF, les circuits hyperfréquences, les antennes, les boîtiers, les cartes de circuits imprimés (PCB), les circuits électromagnétiques et les workflows de co-simulation électrothermique, découvrez la conception de circuits RF et hyperfréquences.
Pour la conception, la simulation et la validation de circuits intégrés photoniques (PIC), découvrez Photonic IC Design.
Pour l'imagerie, l'éclairage, l'éclairage automobile, la photonique en espace libre et la conception de dispositifs photoniques, découvrez la rubrique « Conception optique ».
Pour la conception de puces quantiques supraconductrices intégrant la simulation de circuits, la modélisation électromagnétique, l'extraction de paramètres quantiques et l'analyse tenant compte de la disposition des composants, découvrez Quantum Electronics Design.
Pour la conception de convertisseurs de puissance et d'onduleurs à l'aide de workflows de simulation tenant compte des aspects circuitaires, électromagnétiques, électrothermiques, parasites et des interférences électromagnétiques (EMI), découvrez Power Electronics Design.
La caractérisation au niveau de la plaquette nécessite généralement une station de test ou un testeur de plaquettes, des pointes de sonde ou des cartes de sondes, un câblage à faible fuite, des instruments de source et de mesure de précision, ainsi qu’un logiciel permettant d’automatiser les mesures sur plusieurs dispositifs, sites ou plaquettes. Une configuration type peut inclure :
- Un testeur de plaquettes ou une station de test permettant d'établir le contact avec les dispositifs et de tester les structures présentes sur la plaquette
- Cartes de sondes, pointes de sonde et câblage protégé pour des mesures de faible niveau fiables
- Un analyseur de paramètres ou des unités de mesure de source (SMU) pour la caractérisation courant-tension (IV)
- Capacité de mesure de la tension de capacité (CV) pour les jonctions, les structures de grille, les varactors et l'extraction de modèles
- Fonctionnalité d'injection intraveineuse pulsée permettant d'évaluer le comportement en régime transitoire tout en réduisant les effets d'auto-échauffement ou de piégeage
- Analyseurs de réseaux vectoriels (VNA) pour la mesure des paramètres de diffusion (paramètres S) en radiofréquence et micro-ondes
- Logiciel permettant d'automatiser les plans de mesure au niveau des plaquettes, les mouvements du système de test, le contrôle des instruments et la collecte de données
Pour la caractérisation des dispositifs, découvrez l'analyseur de paramètres des dispositifs semi-conducteurs, qui prend en charge les mesures IV, CV et IV à impulsions rapides.
Pour la modélisation compacte et l'extraction de modèles de dispositifs, découvrez Device Modeling IC-CAP.
Pour les mesures automatisées au niveau de la plaquette, découvrez la modélisation des composants avec WaferPro et les mesures sur plaquette à l'aide d'IC-CAP WaferPro.
Il est recommandé d'automatiser les tests paramétriques des semi-conducteurs lorsque les opérations manuelles de sondage, de configuration, de collecte de données et d'examen de la carte de la plaquette deviennent trop lentes ou trop irrégulières compte tenu du nombre de dispositifs, d'emplacements sur la plaquette, de températures, de plaquettes ou de lots que vous devez tester. Un processus de test paramétrique automatisé performant doit prendre en charge :
- Création et réutilisation des plans de test
- Configuration de l'instrument et séquence de mesure
- Commande d'un testeur de plaquettes et déplacement par pas
- Mesures IV, CV, pulsées, de fréquence ou RF
- Cartes des plaquettes, répartitions et données sur les tendances
- Vérification des limites paramétriques et identification des valeurs aberrantes
- Exportation de données pour la modélisation, le contrôle des processus et l'analyse du rendement
Pour la recherche et le développement (R&D), la caractérisation des dispositifs et la modélisation compacte, découvrez Device Modeling WaferPro, qui effectue des mesures automatisées au niveau de la plaquette et fournit des pilotes pour les instruments et les testeurs de plaquettes.
Pour les tests de réception des plaquettes (WAT), la surveillance du contrôle des processus (PCM) et les tests paramétriques axés sur la production, découvrez le système de tests paramétriques parallèles.
Pour les tests de production au niveau de la plaquette en photonique sur silicium, découvrez le système de test de plaquettes de photonique sur silicium, qui prend en charge les flux de travail WAT ou PCM grâce à un testeur de plaquettes entièrement automatisé.
Les mesures de fuite et de faible courant sont extrêmement sensibles à l'ensemble du circuit de mesure. Aux niveaux du femtoampère (fA), du picoampère (pA) ou des faibles nanoampères (nA), l'erreur peut provenir du dispositif testé, de la carte de sondes, du dispositif de fixation, du câblage, de la matrice de commutation, de la mise à la terre, de l'humidité, de la contamination, du temps de stabilisation ou du bruit ambiant. Pour améliorer la fiabilité des mesures de fuite
- Utilisez un câblage triaxial blindé lorsque cela est nécessaire
- Réduire au minimum les voies de fuite au niveau des fixations, des cartes de test, des connecteurs et des matrices de commutation
- Veillez à ce que l'environnement de mesure soit propre, sec et stable
- Prévoir un temps de stabilisation suffisant après les variations de tension
- Utilisez un blindage et une mise à la terre adéquate pour réduire la captation de bruit externe
- Utilisez des connexions Kelvin pour les mesures de faible résistance
- Utiliser des contrôles de circuit ouvert, de court-circuit et de référence connue pour distinguer les fuites dues à la configuration de celles dues au dispositif
- Évitez de faire passer des signaux à très faible intensité par des commutateurs ou des câbles inadaptés
Pour la caractérisation des dispositifs à semi-conducteurs, découvrez l'analyseur de paramètres des dispositifs à semi-conducteurs.
Pour les mesures de courants ultra-faibles et de résistances élevées, découvrez les femto- et picoampèremètres ainsi que les électromètres.
Pour une commutation automatisée à faible fuite dans les systèmes de mesure IV et CV, découvrez le châssis central de commutation à faible fuite.
La validation des PIC doit s'articuler autour des comportements optiques et électro-optiques que vous devez démontrer. Un processus complet peut inclure des mesures optiques passives, la sensibilité en courant continu (CC), des balayages de longueur d'onde, le comportement en fonction de la polarisation, la bande passante RF, la réponse électrique-optique (E/O), la réponse optique-électrique (O/E) et le suivi de la production au niveau de la plaquette. Voici quelques processus de validation des PIC recommandés :
- Validation optique passive de la perte d'insertion, de la réponse en longueur d'onde, de la perte de retour et de la perte dépendante de la polarisation
- Validation électro-optique en courant continu des modulateurs, photodétecteurs, éléments chauffants, structures d'accord et comportement en fonction de la polarisation
- Validation E/O et O/E à haute vitesse pour la bande passante, les paramètres S et la réponse en fréquence
- Test photonique au niveau de la plaquette pour les technologies WAT et PCM, et le suivi de la production
- Test optique et électrique automatisé coordonnant l'utilisation de lasers, de mesureurs de puissance optique, de dispositifs de contrôle de polarisation, d'unités de simulation mathématique (SMU), d'analyseurs de réseau vectoriel (VNA) et de testeurs de plaquettes
Oui, ces flux de travail peuvent prendre en charge l'intégration avec les instruments et logiciels de laboratoire existants, en fonction des modèles de vos instruments, des pilotes, du système de test, de l'environnement logiciel et de l'architecture de test. Les flux de travail de test photonique de Keysight s'articulent autour d'un contrôle coordonné des instruments, de l'automatisation des mesures et d'une collecte de données reproductible.
Pour les processus de test des plaquettes de photonique sur silicium et des composants RF, découvrez notre gamme de produits de test pour la photonique intégrée.
Pour l'automatisation des mesures optiques et les tests de dépendance vis-à-vis de la longueur d'onde ou de la polarisation, découvrez Photonic Application Suite (PAS).
Pour la photonique sur silicium (WAT ou PCM) avec un testeur de plaquettes entièrement automatisé, découvrez le système de test de plaquettes pour la photonique sur silicium.
Pour la caractérisation des composants O/E et E/O étalonnés, découvrez les analyseurs de composants Lightwave (LCA).
Former la future main-d'œuvre du secteur des semi-conducteurs
Découvrez comment les universités forment les futurs ingénieurs en semi-conducteurs grâce à un apprentissage pratique dans les domaines de la conception de circuits intégrés, des tests au niveau de la plaquette et de la mesure des circuits intégrés photoniques.
Contactez les experts en semi-conducteurs de Keysight
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