Tester Parametrico per il collaudo di Wafer da 300 mm

Tester Parametrico per il collaudo di Wafer da 300 mm

Il nuovo sistema mod. S680DC/RF di Keithely Instruments è in grado dieseguire il collaudo di wafer da 300 mm a una velocità confrontabile conquella richiesta per il test di wafer da 200 mm

Cleveland, Ohio, Gennaio 2004 - Keithley Instruments Inc. (NYSE: KEY) ha annunciato di aver ampliato la propria famiglia della serie S600 con l'introduzione del nuovo sistema di test parametrico S680 DC/RF. Con questa nuova apparecchiatura è possibile eseguire il collaudo di wafer da 300 mm in tempi confrontabili con quelli richiesti per il test di wafer da 200 mm grazie alla disponibilità del software per il test parallelo SimulTestT (in attesa di brevetto) che permette di misurare fino a nove dispositivi simultaneamente con un singolo tocco della sonda. La presenza di unità SMU (Source Measure Unit) migliorate, in grado di garantire comunicazioni digitali più flessibili e veloci atte a semplificare la programmazione del test parallelo contribuisce a un ulteriore aumento del throughput. Queste unità mantengono le caratteristiche delle precedenti per quel che concerne i bassissimi livelli di corrente e l'elevata potenza, oltre a dare la possibilità di eseguire tutte le misure proprie dei sistemi della serie S600 già installati. Un particolare opzione del software AdapTest permette di aggiungere un certo grado di "intelligenza" al processo di collaudo dei wafer, in modo da permettere al sistema S680DC/RF di modificare automaticamente e in tempo reale i piani di collaudo sulla base dei risultati ottenuti dal test a livello di wafer. Quando viene utilizzato con idonee strutture di test, le funzionalità di collaudo RF del sistema permette l'esecuzione di test in continua e RF in modo simultaneo e indipendente fino a 40 GHz su sonde separate. L'interfaccia SECS/GEM a singolo conduttore per le comunicazioni tra un host preposto a compiti di automazione e le apparecchiature per la lavorazione dei wafer da 300 mm è compatibile con gli standard SEMi e GJG. La flessibilità dell'architettura permette di integrare senza problemi funzioni di automazione in ogni fase dei processi che avvengono all'interno della fabbrica.

Il software del sistema S680DC/RF e le migliorie apportate a livello hardware sono anche disponibili sotto forma di aggiornamento per i sistemi della serie S600, in modo da consentirne l'utilizzo per tecnologie di diverse generazioni. La piattaforma, di tipo espandibile, può essere facilmente adattata al variare delle esigenze di misura, come accade quando vengono modificate le regole di progetto e vengono introdotti nuovi processi, nuovi materiali e nuovi dispositivi.

Considerazioni applicative
I sistemi della serie S600 sono utilizzati dai produttori di wafer per assicurare elevati livelli di affidabilità e prestazioni mediante la misura di parametri critici nel corso dell'intero processo di produzione. Essi vengono impiegati in un'ampia gamma di applicazioni di test, comprese controllo di processo, ottimizzazione e regolazione delle apparecchiature e dei processi, qualificazione delle apparecchiature, collaudo di accettazione dei wafer, fino alla caratterizzazione e alla modellazione dei dispositivi.

Le attuali tendenze in campo industriale hanno trovato un comune denominatore nella sempre maggiore attenzione per quel che concerne il costo del test (COT - Cost Of Test). Tali trend includono un aumento della densità dei circuiti integrati, la presenza di un maggior numero di integrati sui wafer da 300 mm, un proporzionale aumento delle dimensioni del campione e un progressivo aumento di interesse verso prodotti realizzati con nuovi materiali e dispositivi analogici e a segnali misti che risultano particolarmente sensibili per quel che concerne il rapporto tra costi e prezzi. L'aumento dei throughput in fase di collaudo e la riduzione del costo del test sono elementi di fondamentale importanza per incrementare i livelli di profittabilità di questi prodotti.

I tester della serie 600 abbinano un elevato throughput a eccellenti caratteristiche di integrità di misura e alla più ampia flessibilità in fase di collaudo. Le migliorie apportate al sistema S680DC/RF a livello sia hardware sia software consentono di migliorare ulteriormente queste funzionalità grazie alla presenza di caratteristiche che da un lato assicurano un aumentare della velocità di collaudo e dall'altro una diminuzione del costo del test, che risulta essere di molto inferiore rispetto a quello richiesto per l'acquisto di un nuovo sistema di collaudo.

Grazie a tali apparati è possibile ridurre i costi del test nel tempo in quanto viene ottimizzato il riutilizzo sia dei sistemi sia dei programmi di test al mutare dei requisiti di collaudo e semplificato il processo di transizione verso nuovi materiali e nuovi dispositivi. Keithley ha già predisposto un percorso di aggiornamento per i prossimi due nodi tecnologici previsti per i dispositivi a semiconduttore. Poiché S680DC/RF condivide una struttura software comune con tutti i tester della famiglia S600, è possibile minimizzare i tempi di addestramento richiesti per i tecnici e gli operatori.

Caratteristiche principali
Per la realizzazione del sistema S680DC/RF, Keithley ha apportato significative migliorie alle unità SMU di S600, dotandole di funzioni di comunicazione più veloci e flessibili al fine di semplificare la fase di programmazione di test di tipo parallelo. L'elettronica per pin che distingue tutti i sistemi della serie S600 permette di migliorare la sensibilità di misura, minimizzando la capacità parassita e le correnti di perdita che limitano le prestazioni di analoghi tester presenti sul mercato. A differenza di altri sistemi di collaudo, il mod. S680DC/RF è caratterizzato da identici percorsi di misura in continua a elevata risoluzione per tutti i pin del tester (fino a 64), così da risultare il solo tester parametrico capace di assicurare una risoluzione di 100 nA e di 100 nV per tutti i tipi di misura eseguiti sul dispositivo.

L'opzione che prevede il collaudo fino a frequenze di 40 GHz garantisce un'accurata caratterizzazione dello spessore equivalente (elettrico) di dielettrici di gate ultra sottili, consentendo di evidenziare caratteristiche strutturali quasi impercettibili che in passato non era possibile rilevare. Il nuovo dispositivo consente di effettuare la misura dei parametri s di produzione richiesta per il controllo di processi BiCMOS a elevate prestazioni. La possibilità di fornire misure così accurate su questi e altri dispositivi a semiconduttore riduce gli oneri legati alla rilavorazione e alla necessità di eseguire nuovamente il probing per verificare che le letture eseguite dagli utenti diano i risultati corretti al primo tentativo e contribuisce ad abbassare il costo del test.

La versione aggiornata (release 5.1.0) del software KTE (Keithley Test Environment) contiene tutte quelle migliorie che sono state richieste dagli utilizzatori. Il nucleo centrale del software KTE, unitamente alle opzioni principali, garantiscono un'elevata integrità dei dati e la minimizzazione dei tempi di collaudo, mentre consentono di ridurre al minimo le imperfezioni legate alla lavorazione del materiale. I risultati dei test possono essere importati con estrema facilità in una vasta gamma di package per la modellazione di dispositivi come ad esempio BSIMProT, IC-CAP e UTMOSTT. Tra le caratteristiche salienti di KTE da segnalare l'estrema semplicità d'uso, grazie alla facilità di setup, di esecuzione e di interfacciamento per l'analisi dei dati.

Il throughput in fase di test può essere ulteriormente migliorato con il modulo software KTE AdapTest, in grado di conferire un maggior grado di "intelligenza" al processo di collaudo dei wafer. Questo modulo consente al sistema S680DC/RF di modificare automaticamente e in tempo reale i piani di collaudo, sulla base dei risultati ottenuti a livello del die, eliminando la misura di parametri non critici su wafer esenti da difetti. AdapTest è ideale in applicazioni quali diagnosi automatizzata del processo di primo livello quando vengono ottenuti risultati non previsti e per la ripetizione di misure di un'area in precedenza ritenuta esenti da difetti. Grazie a questa opzione è possibile la verifica elettrica automatica della bontà del contatto tra la sonda e il pad, inclusa la pulizia della punta della sonda. Il sistema S680DC/RF mette a disposizione un modello operativo completo perfettamente integrato in un ambiente di automazione di fabbrica. Per soddisfare specifiche esigenze di test sono disponibili in opzione altri tipi di strumenti, tra cui pre amplificatori per teste di collaudo remote, misuratori C-V, generatori di impulsi, misuratori LCR e analizzatori di spettro. Un tale livello di flessibilità permette l'uso del sistema in presenza di dispositivi realizzati su wafer di silicio e di materiali appartenenti ai gruppi III-V, processi analogici RF-BiCMOS, componenti a bassa perdita, dispositivi di memoria avanzati, nuovi materiali, nonché per il collaudo di circuiti integrati utilizzati nelle comunicazioni di tipo wireless, dove è indispensabile garantire margini di rumore che siano i più ridotti possibili.

Per ulteriori informazioni su S630DC/RF o su altre soluzioni per il test di semiconduttori è possibile consultare il sito della società all'indirizzo: www.keithley.com