【应用】Keysight B1500A半导体器件参数分析仪成为半导体制造商RTN测量的标准解决方案
一、项目背景
在现代半导体工艺中，随机电报噪声(RTN)现象已经成为影响器件可靠性的一个关键参数。随着工作电压的降低和光刻的继续缩小，RTN已经开始影响SRAM电池的稳定性。由于几乎所有的集成电路都使用SRAM作为高速缓存，因此评估其对RTN的敏感性对半导体行业来说是至关重要的。
测量RTN还需要能够快速测量电流的设备(以纳秒为单位)，并且有足够的存储空间来记录数十万甚至数百万的数据点。除了硬件以外，在测量RTN时还有一些实际考虑事项。首先，这种现象是真正随机的，并非所有设备都会显示它。更重要的是，RTN高度依赖于VGS电压偏置。将VGS更改为100 mV或更小会导致RTN在给定设备上出现或消失。这些事实要求要真正表征RTN行为的过程，您需要以多个VGS值测量许多设备。
二、解决方案：使用KEYSIGHT产品的自定义解决方案
Keysight应用工程师与半导体制造商的测试工程师一起开发自动化RTN测试解决方案。波形发生器/快速测量单元(WGFMU)模块支持一个API，允许半导体制造商使用C#语言开发自动化测试例程。他们一起定义了一个包含两个关键组件的解决方案:
•安装了WGFMU模块的Keysight B1500A半导体器件参数分析仪
•客户已有的远程控制B1500A测试框架的驱动
Keysight B1500A半导体器件参数分析仪
B1500A 的模块化体系结构和 10 个空闲插槽可以添加或升级测量模块，以适应不断变化的测量需求。在从测量设置和执行到结果分析和数据管理的整个表征过程中，它都支持通过交互式的手动操作或借助半自动晶圆探头的自动操作，在整个晶圆上实施高效和可重复的器件表征。EasyEXPERT group+ 配备数百种可以即时使用的测量（应用测试），使您可以快速而轻松地执行复杂的器件表征，并可以选择在每次测量结束后将测试条件和测量数据自动保存到独有的内置数据库（工作区）中，以确保不会遗失重要的信息和在日后能够重复执行该测量。
关键的挑战是解决方案需要支持各种各样的半自动和自动的晶圆探针。因为Keysight公司的WaferPro Express软件有这个功能，唯一缺少的是一个驱动程序来控制来自WaferPro的B1500A的WGFMU模块表达。为了满足这一需求，Keysight为B1500A开发了E4727E3自动化RTN软件。关键的E4727E3功能包括以下几点:
•自动化RTN测量和数据分析
•晶圆映射
•多个数据重叠显示
•系统背景噪声显示和数据剪切
图1 自动化的RTN测试解决方案
这家半导体制造商现在正在其开发实验室中使用Keysight解决方案，并购买了多个带有WGFMU模块选项的B1500A单元。公司采用该解决方案作为RTN测量的标准解决方案。
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