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吉時利推出ACS 4.0版 向上提升可靠性測試速度

上網時間: 2008年05月12日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:ACS 4.0  可靠性測試  WLR 

美國吉時利(Keithley)儀器公司日前宣佈增強了其自動特徵分析套件(Automated Characterization Suite,ACS)4.0版軟體,納入了針對半導體可靠性與壽命預測測試應用的晶片級可靠性(Wafer Level Reliability,WLR)備選測試工具。

4.0版以ACS軟體已有的單點和多點平行測試功能為基礎,增加了對資料庫的支援,以及最新的可靠性測試模組(Reliability Test Module,RTM)軟體工具和備選license以及ACS數據分析功能。此外,該公司表示,新增可靠性測試與數據分析工具使得基於ACS測試系統進行壽命預測速度比傳統WLR測試方案快5倍。在設計新積體電路技術研發、製程整合和製程監測階段,透過加速WLR測試,ACS系統能大幅縮短新產品上市時間。

WLR測試用於預測半導體元件,例如電晶體、電容器和互連元件的可靠壽命。這種在晶片測試結構上進行測試能夠在產品研發過程中揭示出關鍵元件可靠性資訊;類似測試還用於在元件進入量產階段之後監測製造製程的一致性。WLR測試透過將增強的電壓、電流和熱量施加到元件上,能夠加速元件的失效過程。為了判定加速因子,WLR測試隨著時間變化將不同大小的實體量施加到一組元件上。與每次只對一個元件進行過載測試。與傳統WLR系統不同的是,ACS軟體中最新的WLR工具能夠將不同過載條件(電壓或電流)加載到每個元件上,對多個元件進行平行測試。

利用平行測試技術,測試工程師透過測試由多個元件組成單一測試結構,分析出被測元件的壽命加速因子。很多在傳統WLR測試中已經得以應用測試結構都相容平行測試技術,因而在不需要修改測試結構情況下將測試系統產能提高2~5倍。但是,這種真正平行WLR測試僅僅在每個接腳都有專用源極測量單元(Source-Measure Unit,SMU)的測試系統架構下才有可能實現。

ACS 4.0版提供RTM備選工具,是一種功能強大的過載/測量定序工具,採用了互動式介面,能夠測試元件可靠性(HCI及BTI)、柵氧完整性(TDDB、JRAMP和VRAMP)和金屬互連性(EM)。這一模組靈活的測試定序功能支援前測試和後測試,以及內過載測試和過載監測功能。它不但相容JEDEC標準測試方法(例如JESD61和JESD92),而且靈活性亦能滿足快速製作測試例程對先進奈米結構進行特徵分析所需的靈活性。

在可靠性測試過程中,系統可以將原始測試數據記錄到資料庫中和/或繪制出即時曲線。透過這些即時曲線,可靠性測試工程師能夠在測試完成之前提前窺視到測試的輸出結果,因而能夠判斷出那些費時測試工作是否能夠提供有意義的測試結果。

備選數據分析模組能夠從資料庫中導入測試結果,然後應用可靠性測試工程師所選分析計畫中定義規則和模型。在定義好某種分析過程之後,可以將其重用於分析新導入的數據。對於剛剛接觸WLR測試的用戶,這一功能不需要建構自定義分析軟體以及通過電子表格手工處理數據。但是,對於已經開發出了自己定製的分析軟體並希望繼續使用用戶而言,ACS 4.0提供軟體工具簡化了從其他電子表格擷取數據的作業。

這種數據分析功能支援一些標準分析技術,例如常規擬合、加速和分佈式模型,包括Lognormal和Weibull。用戶可以很方便地對模型進行重新組織和編輯,製作新的分析過程。利用內建腳本語言,用戶還可以輕鬆定義出自己的模型。這種可靠性測試的公式化工具具有建模、線性擬合、標準參數擷取和支援用戶數據處理標準數學函數等功能。

ACS 4.0測試執行程式和數據分析選件都支援離線安裝功能(即安裝在沒有連接源測量硬體的PC機上)。對於多個用戶或部門共享同一套ACS硬體的測試環境,該架構支援用戶方便地使用該軟體工具建構測試序列,離線檢查和分析數據,而不必占用測試系統工作站。在用戶購買數據分析選件時,將同時提供額外的license,允許用戶進行多個離線安裝;ACS測試執行程式不需要額外的license即可離線安裝。

ACS 4.0還能夠驅動不包含2600系列數位源表,僅僅由4200-SCS半導體特徵分析系統(或者兩者兼有)構成的測試系統。利用整合為一個系統的各個儀器的獨特功能,可靠性測試工程師可以將高速、每接腳SMU的靈活性(2600系列)與大功率脈衝I-V測試功能(4200-PIV)結合起來,實現介面陷阱特徵分析和?皕臟甈偌?試。一般而言,4200-SCS通常應用於可靠性實驗室,而2600系列的高速特性對於製程開發、製程整合和製程檢測應用是非常寶貴的。整合2600和4200-SCS兩類儀器的ACS系統允許工程師在兩種條件下使用相同的特徵分析工具,因而大幅簡化了元件從實驗室研發向量產的轉變。





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