半導体イノベーションを加速

IC設計のワークフローは、開発するデバイスの種類、モデル化する必要のある物理現象、およびシリコンが返却された後に相関付けを行う必要のある測定結果に基づいて選択してください。その目的は、設計意図、シミュレーション結果、レイアウトを考慮した解析、そして最終的な実験室での検証を結びつけることにあります。

無線周波数（RF）、マイクロ波、高速デジタル物理層、回路、電磁界（EM）、およびマルチテクノロジーシミュレーションには、Advanced Design System（ADS）から始めましょう。

RF集積回路（RFIC）、モノリシックマイクロ波集積回路（MMIC）、RFモジュール、マイクロ波回路、アンテナ、パッケージング、プリント基板（PCB）、EM回路、および電気・熱の共同シミュレーションのワークフローについては、「RFおよびマイクロ波回路設計」をご覧ください。

フォトニック集積回路（PIC）の設計、シミュレーション、および検証については、「Photonic IC Design」をご覧ください。

イメージング、照明、自動車用照明、自由空間フォトニクス、およびフォトニックデバイスの設計については、「Optical Design」をご覧ください。

回路シミュレーション、電磁界モデリング、量子パラメータ抽出、およびレイアウトを考慮した解析を伴う超伝導量子チップの設計については、「Quantum Electronics Design」をご覧ください。

回路、電磁界（EM）、電気熱、寄生要素、および電磁干渉（EMI）を考慮したシミュレーションワークフローを用いた電力変換器およびインバータの設計については、「Power Electronics Design」をご覧ください。

ウェーハレベルの特性評価には、通常、プローブステーションまたはウェーハプローバー、プローブチップまたはプローブカード、低リークケーブル、高精度な信号源および測定機器、ならびに複数のデバイス、測定拠点、またはウェーハにわたる測定を自動化するソフトウェアが必要となります。一般的な構成には、以下のようなものが含まれます：

• ウェーハ上のデバイスやテスト構造に接触するためのウェーハプローバーまたはプローブステーション
• 信頼性の高い低レベル測定のためのプローブカード、プローブチップ、および保護付きケーブル
• 電流-電圧（IV）特性評価用のパラメータアナライザまたはソース・メジャー・ユニット（SMU）

• 接合部、ゲート構造、バラクタ、およびモデル抽出のための静電容量-電圧（CV）測定機能
• 自己発熱やトラッピング効果を低減しつつ、高速挙動を評価するためのパルス式IV機能
• RFおよびマイクロ波の散乱パラメータ（Sパラメータ）測定用ベクトルネットワークアナライザ（VNA）
• ウェーハレベルの測定計画、プローバーの移動、計測機器の制御、およびデータ収集を自動化するソフトウェア

デバイスの特性評価には、IV、CV、および高速パルスIV測定に対応した「半導体デバイス・パラメータ・アナライザ」をご検討ください。

コンパクトモデリングやデバイスモデルの抽出については、「Device Modeling IC-CAP」をご覧ください。

ウェーハレベルの自動測定については、「Device Modeling WaferPro」および「IC-CAP WaferPro」を用いたオンウェーハ測定についてご検討ください。

テスト対象となるデバイスの数、ウェーハ上のテスト位置、温度、ウェーハ、またはロットの数に対して、手動によるプローブ測定、セットアップ、データ収集、およびウェーハマップの確認が、処理速度の面で遅すぎたり、一貫性を欠いたりする場合は、半導体のパラメトリックテストを自動化する必要があります。強力な自動パラメトリックテストのワークフローでは、以下の機能をサポートしている必要があります：

• テスト計画の作成と再利用
• 装置のセットアップと測定手順
• ウェーハプローバーの制御とサイトステッピング
• IV、CV、パルス、周波数、またはRF測定
• ウェーハマップ、分布、および傾向データ
• パラメトリックな限界値チェックと外れ値の特定
• モデリング、プロセス制御、および歩留まり分析のためのデータエクスポート

研究開発（R&D）、デバイスの特性評価、およびコンパクトモデリングには、ウェハーレベルの測定を自動化し、計測器およびウェハープローバー用ドライバーを提供する「Device Modeling WaferPro」をご検討ください。

ウェハー受入検査（WAT）、プロセス制御モニタリング（PCM）、および量産向けのパラメトリックテストについては、「並列パラメトリックテストシステム」をご検討ください。

シリコンフォトニクスのウェーハレベル生産テストについては、完全自動化されたウェーハプローバーを備え、WATまたはPCMのワークフローに対応する「シリコンフォトニクス・ウェーハ・テスト・システム」をご検討ください。

リーク電流および低電流の測定は、測定経路全体の影響を非常に受けやすい。フェムトアンペア（fA）、ピコアンペア（pA）、あるいは低ナノアンペア（nA）レベルでは、被測定デバイス、プローブカード、フィクスチャ、配線、スイッチングマトリックス、接地、湿度、汚染、安定化時間、あるいは環境ノイズなどが誤差の原因となり得る。リーク電流測定の信頼性を高めるためには

• 必要に応じて、保護付き三軸ケーブルを使用してください
• フィクスチャ、プローブカード、コネクタ、およびスイッチマトリックスを介するリーク経路を最小限に抑える
• 測定環境は、清潔で乾燥しており、かつ安定した状態を保つようにしてください
• 電圧ステップの後には、十分な安定化時間を確保してください
• シールドと適切なアース接続を行い、外部ノイズの混入を低減する
• 低抵抗測定にはケルビン接続を使用してください
• オープン、ショート、および既知の参照チェックを用いて、セットアップリークとデバイスリークを区別する
• 超低電流の信号を、不適切なスイッチや配線を経由させないようにしてください

半導体デバイスの特性評価については、「半導体デバイスパラメータアナライザ」をご覧ください。

超低電流および高抵抗の測定には、フェムト／ピコアンペア計やエレクトロメーターをご検討ください。

IVおよびCV測定システムにおける低リーク電流の自動スイッチングについては、「低リーク電流スイッチ・メインフレーム」をご覧ください。

PICの検証は、証明すべき光学的および電気光学的な挙動を中心に計画すべきです。完全なワークフローには、受動的光学測定、直流（DC）応答度、波長スイープ、偏光依存性、RF帯域幅、電気-光（E/O）応答、光-電気（O/E）応答、およびウェハーレベルの生産モニタリングなどが含まれる場合があります。推奨されるPIC検証ワークフローには、以下のものがあります：

• 挿入損失、波長応答、反射損失、および偏波依存損失に対するパッシブ光学検証
• 変調器、光検出器、ヒーター、チューニング構造、およびバイアス依存挙動に関するDC電気光学検証
• 帯域幅、Sパラメータ、および周波数応答に関する高速E/OおよびO/E検証
• WAT、PCM、および生産モニタリングのためのウェハーレベル光通信テスト
• レーザー、光パワーメーター、偏光制御、SMU、VNA、およびウェーハプローバーを連携させた、光学および電気の自動試験

はい、これらのワークフローは、お使いの計測器の機種、ドライバ、プローバ、ソフトウェア環境、およびテストアーキテクチャに応じて、既存のラボ用計測器やソフトウェアとの連携に対応しています。キーサイトのフォトニック・テスト・ワークフローは、計測器の連携制御、測定の自動化、および再現性のあるデータ収集を中核として構築されています。

シリコンフォトニクス用ウェーハおよびRFテストのワークフローについては、「統合フォトニクステスト製品」をご覧ください。

光学測定の自動化や、波長・偏光依存性の試験については、「Photonic Application Suite（PAS）」をご検討ください。

シリコンフォトニクス向けのWATまたはPCMで、完全自動化されたウェーハプローバーをご検討の場合は、「シリコンフォトニクス・ウェーハ・テスト・システム」をご覧ください。

校正済みのO/EおよびE/Oコンポーネントの特性評価には、Lightwaveコンポーネントアナライザ（LCA）をご検討ください。