Ultraschnelles U/I-Charakterisierungssystem von Keithley kombiniert drei wichtige Funktionen in einem Gerät

Cleveland, Ohio, 18. Februar 2010   * * *    Keithley Instruments, Inc. (NYSE:KEI), ein weltweit führender Anbieter von elektrischen Testinstrumenten und -systemen, erweitert mit dem UltraFast-I-V-Modul Modell 4225-PMU seine umfassende Palette von Messoptionen für das Halbleiter-Charakterisierungs-System Modell 4200-SCS. Das neue Modul ermöglicht eine Integration von ultraschnellen Funktionen zur Erzeugung von Spannungssignalen und zur Messung von Strömen/Spannungen in das Modell 4200-SCS. Die bereits von Haus aus schon sehr leistungsfähige Testumgebung bietet damit einen extrem großen Dynamikbereich im Hinblick auf Spannung, Strom und Anstiegs-/Abfall-/Pulszeiten. Der Einsatzbereich des Systems zur Charakterisierung von Materialien, Bauteilen und Prozessen wird damit deutlich ausgeweitet. Mit dem Modell 4225-PMU lässt sich eine ultraschnelle I-U-Einspeisung oder Messung so einfach wie eine DC-Messung durchführen. Durch seine großen programmierbaren Einstellbereiche für die Einspeisung und Messung sowie die Impulsbreite und Anstiegszeiten ist es ideal für Anwendungen, die sowohl ultraschnelle Spannungssignale, als auch synchronisierte Messungen erfordern, beispielsweise bei Nanometer-CMOS oder Flash-Speichern. Weitere Informationen finden Sie unter: http://keithley.acrobat.com/p77402742/.

Im Gegensatz zu bisherigen Lösungen, die bis zu drei unterschiedliche Testaufbauten für eine umfassende Charakterisierung von Bauteilen, Materialien oder Prozessen benötigen, ermöglicht der große Dynamikbereich des Modells 4225-PMU eine derartige Charakterisierung mit nur einem einzigen Gerät. Dadurch reicht im Labor nun ein flexibles System für alle drei Messverfahren: sehr genaue DC-I-U- (Modell 4200-SMU), AC-Impedanz- (Modell 4210-CVU C-U-Instrument) und ultraschnelle oder transiente I-U-Messungen (Modell 4225-PMU).

Zwei integrierte Quellen- und Messkanäle in einem einzigen Modul

Das Modul 4225-PMU enthält zwei integrierte Quellen- und Messkanäle, belegt aber nur einen von insgesamt neun Steckplätzen im Chassis. Ein Chassis kann bis vier Module aufnehmen, so dass maximal acht ultraschnelle Quellen-/Messkanäle möglich sind. Jeder Kanal kombiniert sehr schnelle Spannungsausgänge (mit Impulsbreiten von 60 Nanosekunden bis DC) mit simultanen Strom- und Spannungsmessungen. Das Modul ermöglicht schnelle Spannungsimpulse mit simultanen Strom- und Spannungs-messungen mit Erfassungsraten von bis zu 200 Megasamples/Sekunde (MS/s) mit 14 Bit Analog/Digital-Wandlern (A/D), wobei zwei A/D pro Kanal (vier A/D pro Karte) zum Einsatz kommen. Es stehen dabei zwei Spannungsausgangsbereiche (±10 Volt oder ± 40 Volt in 1 Megaohm) und vier Strommessbereiche (800 Milliampere, 200 Milliampere, 10 Milliampere, 100 Mikroampere) zur Verfügung.

Optionale Hardware erweitert die Source-Measure-Flexibilität

Jedes Modell 4225-PMU kann mit bis zu zwei optionalen Remote Amplifier/Switches Modell 4225-RPM ausgestattet werden, die vier zusätzliche Bereiche für kleine Ströme bieten. Dieses Modul reduziert auch die Effekte auf Grund der Kabelkapazität und unterstützt eine automatische Verschaltung zwischen dem Modell 4225-PMU, dem Modell 4210-CVU und anderen im Chassis installierten SMUs. Als Alternative zum Modell 4225-PMU ist zudem die Pulse Generator Unit Modell 4220-PGU verfügbar, die nur die Spannungsquelle enthält.

Unterschiedlichste Anwendungen zur Charakterisierung von Materialien, Bauteilen und Prozessen

In Kombination enthalten das 4225-PMU und das 4225-RPM alle notwendigen Tools, um unterschiedlichste Anwendungen auszuführen, die einzelne Instrumente ansonsten nicht unterstützen. Zu den wichtigsten Anwendungsbereichen gehören:

• Universelle ultraschnelle I-U-Messungen. I-U-Pulstests für verschiedene Einsatzbereiche, wie zur Vermeidung einer Eigenerwärmung der Bauteile durch den Einsatz von schmalen Pulsen und/oder Pulsen mit einem geringen Tastverhältnis anstatt von DC-Signalen.
• Charakterisierung von CMOS-Bauteilen. Die schnelle Spannungsquelle und die sehr empfindliche Strommessung des 4225-PMU/4225-RPM sind ideal für die Charakterisierung von CMOS-Bauteilen, wie beispielsweise für High-K-Bauteile oder fortschrittliche CMOS-Technologien wie Silicon-on-Insulator (SOI).
• Test nichtflüchtiger Speicherbauteile. Die KTEI-Software des Systems beinhaltet Toolkits für den Test sowohl von Flash-, als auch von Phasenwechsel-Speicherbauteilen (PCM). Das System eignet sich ideal für den Test einzelner Speicherzellen oder kleiner Arrays, wie in der Forschung und Entwicklung oder der Prozessverifikation.
• Charakterisierung von Verbindungshalbleitern und Materialien. Das Modell 4225-PMU unterstützt eine Charakterisierung von III-V-Materialien, wie Galliumnitrid (GaN), Galliumarsenid (GaAs) und anderer Verbindungshalbleiter. Es erlaubt die Einstellung einer Puls-Offset-Spannung, so dass Messungen auch unabhängig vom Nullwert durchführbar sind, wie zur Untersuchung der Verstärkung oder der Linearität eines Bauteils.
• NBTI/PBTI-Zuverlässigkeitstests. Das optionale Ultra-Fast BTI Package 4200-BTI-A kombiniert alle zur Durchführung von BTI-Testmethodiken benötigten Hardware- und Software-Komponenten mit den derzeit schnellsten und empfindlichsten Messmöglichkeiten. Außerdem unterstützt die Automatic Characterization Suite (ACS) Software eine vollständige Automatisierung auf Wafer- und Kassettenebene und beinhaltet NBTI/PBTI-Testbibliotheken mit einer einfach nutzbaren grafischen Bedienoberfläche (GUI)
  

Vier Programmierbare Sweep-Optionen

Das Modell 4225-PMU kann vier verschiedene Sweeps generieren: Linearer Sweep, Puls, Arbitrary Waveform und Segment ARB® (zum Patent angemeldet). Der Segment ARB Modus vereinfacht die Erstellung, Speicherung und Generierung von Signalverläufen aus bis zu 2048 vom Anwender-definierten Segmenten und bietet damit eine außerordentliche Flexibilität bei der Signalerzeugung.

Hochleistungs-Verkabelung

Über ein optionales für unterschiedlichste Messungen geeignetes Hochleistungskabel-Kit kann das Modell 4200-SCS mit einem Prober-Manipulator verbunden werden. Das Kabel-Kit vereinfacht die Umschaltung zwischen DC-I-U-, C-U- und ultraschnellem I-U-Testkonfigurationen, so dass kein Umstecken von Kabel erforderlich ist, zudem wird eine hohe Signalqualität gewährleistet.

Verfügbarkeit

Alle  Produkte sind ab Mai 2010 erhältlich. Weitere Informationen finden Sie unter: http://keithley.acrobat.com/p77402742/ oder aber direkt vom Unternehmen unter: www.keithley.com.

Über Keithley

Mit einer Messtechnikerfahrung von mehr als 60 Jahren gehört Keithley Instruments zu den weltweit führenden Unternehmen für elektrische Testinstrumente und -systeme von DC bis RF. Die Produkte des Unternehmens werden in der Produktion, Prozessüberwachung, Produktentwicklung und Forschung eingesetzt. Zu den Kunden des Unternehmens gehören Wissenschaftler und Ingenieure in der weltweiten Elektronikindustrie, die sich mit Materialforschung, der Charakterisierung von Halbleiterbauteilen und Wafern sowie der Produktion von Endprodukten wie elektronischen Baugruppen oder portablen drahtlosen Geräten befassen. Keithley bietet seinen Kunden eine Kombination aus Präzisionsmesstechnik und umfassender Anwendungserfahrungen, die Qualität, Durchsatz und Fertigungsausbeute verbessern können.