Система измерения параметров полупроводников 4200-SCS Keithley
Система измерения параметров полупроводников 4200-SCS Keithley

E-mail: rospribor_spb@mail.ru

ООО«РосПрибор»,
г. Санкт-Петербург




Система измерения параметров полупроводников 4200-SCS

Система Keithley 4200-SCS – универсальная система для измерений I-V (вольт-амперных характеристик –ВАХ) и С-V (вольт-фарадных характеристик) на постоянном токе и в импульсном режиме для полупроводниковых приборов и тестовых структур на пластине в полупроводниковом производстве.

Система имеет модульную многоканальную архитектуру и настраиваемую конфигурацию, поддерживая до 8 измерительных и дополнительных модулей.

Обеспечивает:

  • Измерение ВАХ в диапазоне токов 0,1 фА до 1 А и напряжения от 1 мкВ до 200 В 
  • Измерение C-V в диапазоне до 400 В с разрешением 5 мВ, в частотном диапазоне от 10 кГц до 10 МГц

Основные особенности: 

  • Встроенный системный контроллер с процессором 2 Duo-Pentium и поддержкой монитора высокого разрешения
  • Шасси поддерживает до 8 измерительных модулей высокой мощности одновременно 
  • Опционально предусилитель малых токов для модулей средней и высокой мощности 
  • Измерение вольт-фарадных (C-V) характеристик с дифференциальным смещением +/-60 V и в диапазоне частот от 10 KHz до 10 MHz, а также в квазистатическом режиме (опционально) 
  • Опциональное измерение высоковольтных Вольт-фарадных (С-V) характеристик в диапазоне дифференциального напряжения до 400 V 
  • Интерактивная интуитивно понятная пользовательская среда тестирования (КITE7.0) позволяет быстро решать задачи по управлению процессом измерения и тестирования 
  • Библиотека до 400 стандартных тестов

Расширенная спецификация

Рабочая станция на базе Windows XP 

  • Процессор Pentium Core 2 Duo 6400 
  • Память - 2 Гб 
  • Жесткий диск -500 Гб SATA HDD 
  • Встроенный 12-дюймовый дисплей с выходом на внешний SVGA Монитор 
  • Порты Dual Gigabit Ethernet, USB 2.0, RS-232, Parallel Printer Port

Пользовательский интерфейс (Keithley Interactive Test Environment - KITE) 

Что позволяет данный интерфейс?

  • Даже неопытный пользователь может сразу без помощи программиста приступить к измерениям, которые займут немного времени 
  • Гибкий пользовательский интерфейс позволяет менять параметры на лету и производить тесты интерактивно простым кликом мышки 

  • KITE поддерживает три различных пакета тестовых программных приложений, расширяющих возможности системы 4200- SCS в области импульсного тестирования полупроводников: 
         * 4200-PIV-A для тестирования зарядовых ловушек и изотермических тестов современных КМОП приборов
         * 4200-PIV-Q для высокомощного импульсного тестирования полупроводников A3B5 и др. высокочастотных МОП –приборов 
         * 4200-FLASH для тестирования FLASH–памяти и встроенных запоминающих приборов.
  • KITE производит снятие C-V и I-V характеристик и снабжен широким набором образцов программ, библиотек тестов и примеров встроенной экстракции параметров приборов из снятых характеристик
  • Экспорт данных в рабочий лист EXCEL или ASCII формат и графиков в файлы .bmp, .jpg, или .tif. Встроенные функции построения формул, графиков и расчетов упрощают анализ сложных систем

  • Образцы тестов и проектов для различных применений включены в стартовую комплектацию
  • Поставляемые производителем драйверы для измерителей емкости, коммутирующих матриц, генераторов импульсов и различных зондовых установок упрощают построение сложной измерительной системы на базе 4200-SCS 
  • Опциональные драйверы для самых последних программных пакетов моделирования позволяет системе 4200-SCS удовлетворять требованиям современной тестовой лаборатории.

Измерительные модули

Мощные модули 4210-SMU:

  • Девять токовых диапазонов для генерации и измерения токов в диапазонах от 100 нА до 1 А
    Разрешение: от 100 фА до 1 мкА для измерения и от 5 пА до 50 мкА для генерации
  • Четыре вольтовых диапазона: от 200 mV до 200 V источников и измерителей
    Разрешение: от 1 мкВ до 200 мкВ измерения и от 5 мкВ до 5 мВ генерации
    Максимальный выходной сигнал до 21 В /1 А и 210 В /10 мА
  • Опциональный токовый предусилитель (4200-PA) расширяет токовые диапазоны дополнительно:
    Диапазоны : 10na, 1na, 100pA, 10pA и 1pA

  • На одно шасси 4200- SCS возможно установить до 8 мощных модулей 4210-SMU

Модули средней мощности 4200-SMU:

  • 12 токовых диапазонов для генерации и измерения :
    от 100 pА (полная шкала) до 100mA (полная шкала).
    Разрешение: от 100 fA до 100 nA – при измерении и от 5пA до 50 мкА для генерации
  • 4 вольтовых диапазона для генерации и измерения
    от 200 mV до 200 V 
    Разрешение: от 1 uV до 200uV при измерении и от 5 uV до 5 mV для генерации
    Максимальное выходное напряжение 21В при токе 100 мА, 210В при токе 10 мА.
  • Опциональный токовый предусилитель, добавляющий токовые диапазоны: 10nА, 1nА, 100pA, 10pA и 1pA
  • На одно шасси 4200- SCS возможна инсталляция до 8 измерительных модулей средней мощности 4200-SMU.

 

Интегрированный модуль заземления:

  • Выходной разъем: двойной триаксиальный, тройной клемник
  • Максимальный ток 2,6 А при двойном триаксиальном подключении или 4,4 А через тройной клемник
  • Нагрузочная емкость – не ограничена
  • Сопротивление кабеля: силового – менее 1 Ом
  • Сенсорного - менее 10 Ом.

Измерение CV (вольт-фарадных) характеристик

С-V измерения в системе 4200- SCS осуществляются с помощью встраиваемой опции 4210-CVU.
Эта опция может быть установлена в систему которая уже эксплуатируется или заказана при первоначальной комплектации системы.

Встроенный C-V модуль обеспечивает C-V измерения с параметрами: 

  • частотный диапазон от 10 кГц до 10 МГц 
  • регулируемое постоянное смещение в диапазоне ±30 В с разрешением 1 мВ 
  • набор для измерений мощных приборов (400В/300 мА)

 

Высокоскоростная цифровая архитектура позволяет строить графики С-V в режиме реального времени. Опция 4210-CVU– это не просто сочетание «железа» и софта. Это опыт десятилетий лидера рынка в области C-V метрии.

4210-CVU содержит широкий набор образцов программ, библиотек тестов и примеров экстракции параметров: 

  • Стандартная C-V метрия: для обычных МОП-транзитовов, диодов и конденсаторов
  • MOScap: Измерение C-V на МОП-конденсаторах
  • MOSFET: Измерение C-V на МОП-транзисторах
  • Время жизни: Определение скорости генерации и время жизни носителей, (график Зебрста) для МОП-конденсаторов 
  • Мобильные ионы: Определение подвижного заряда с помощью измерений на разных темепературах
  • Емкость: Снятие характеристик как C-V так и C-f (от частоты) на МИМ (металл –изолятор –металл) конденсаторах
  • PNjunction: Измерение емкости p n перехода или диода Шоттки как функции приложенного постоянного смещения
  • Photo Voltaic cell: Измерение как прямой так и обратной характеристики ячеек солнечных батарей cell
  • BJT: Измерение емкости (при нулевом смещении) между выводами биполярного транзистора (База-эммитер, База-коллектор, Эммитер-коллектор)
  • I-V/C-V с переподключением: Демонстрация с использованием измерительных модулей SMUs, опции CVU, и переключательных матриц and 707A/708A в одном проекте 
  • Емкость межсоединений: Измерение C-V малой межконтактной емкости на подложке
  • Нанопроволоки: Проведение C-V измерений на двухвыводном приборе на базе нанопроволоки
  • Flash: Проведение C-V измерений на типичном приборе памяти на базе плавающего затвора

Импульсные тестирования

Инструментарии должны включать возможность «апгрейда» с внутренним тестированием импульсных ВАХ

Аппаратная часть 

  • Двухканальный импульсный генератор 4205-PG2

частотный диапазон: 1 Гц…50 МГц
программируемая длительность импульса: от 10нс
амплитуда импульса: от 100мВ до 20В (50 Ом) и от 100 мВ до 40В (1 МОм)
возможность программирования параметров: длительность импульса, коэффициент заполнения, время нарастания, время спада, амплитуда, смещение 

4200-SCP2
полоса пропускания: 750МГц
максимальная частота дискретизации – 1,25 Гвыборок/сек на канал
вертикальное разрешение: 8 бит
глубина памяти: 1М на канал.

4200-SCP2HR
полоса пропускания: 250МГц
максимальная частота дискретизации – 200 Мвыборок/сек на канал
вертикальное разрешение: 16 бит
глубина памяти: 1М на канал

  • Все необходимые для подсоединения тестируемого устройства: кабели, соединители, тройники

Программное обеспечение

Специализированное программное обеспечение позволяет проводить импульсные тестирование с максимальной точностью.

Встроенная рабочая станция позволяет управлять измерительными модулями SMUs установленными в базовый блок рабочей станции через KITE Software .Данное программное обеспечение работает под управлением операционной системы Windows XP и позволяет в интерактивном режиме выполнять следующие действия: 

  • конфигурирование измерительных модулей SMUs для тестирования ВАХ в интерактивном режиме при помощи пользовательского интерфейса Keithley Interactive Test Environment (KITE) 
  • конфигурирование в интерактивном режиме при помощи пользовательского интерфейса KITE и библиотеки утилит Keithley Configuration Utility (KCON) для управления внешними устройствами, такими как: коммутаторы, внешние измерительные модули (типа Keithley 236, 237), источники-измерители, установки зондового контроля, измерители емкости, импульсные генераторы, осциллографы;
  • конфигурирование в интерактивном режиме внутреннего импульсного генератора и импульсного измерителя; 
  • многозадачность операций позволяющая проводить анализ во время тестирования; 

  • интеграция специализированных алгоритмов тестовых инженеров посредством набора библиотек Keithley User Library Tool (KULT) в интерактивную систему KITE

Встроенная крупноформатная таблица в стиле Excel с широкими возможностями масштабного управления для анализа: 

  • экспорт в xls формат;
  • библиотека основных тестов ВАХ; 
  • библиотека тестов в области нанотехнологий 
  • библиотека внешних инструментальных команд 
  • встроенные тесты испытания на надежность 
  • фабрично установленные константы

«Оффлайн» версия KITE software может запускаться на внешнем персональном компьютере пользователя под управлением Microsoft XP и включает в себя все возможности KITE интерфейса (кроме управления системой), включая анализ данных и генерацию тестов, и не требует подключения самой системы 4200-SCS .

 Опция 4200-PIV-A представляет собой комплексное решение для проведения импульсных измерений. 4200-PIV-A включает в себя:

  • двухканальный импульсный генератор 4205-PG2 
  • двухканальный цифровой осциллограф 4200-SCP2 
  • программное обеспечение 
  • соединительные устройства с минимальными отражениями 4200 REMOTE Bias-Tee 

  • необходимый комплект кабелей и соединителей

Опция 4200-PIV-A предназначена для тестирования зарядовых ловушек и изотермических тестов современных КМОП приборов.

 

Опция 4200-PIV-Q представляет решение для проведения импульсных измерений мощных ВЧ транзисторов.
Опция 4200-PIV-Q включает в себя: 

  • двухканальный импульсный генератор 4205-PG2
  • двухканальный цифровой осциллограф 4200-SCP2HR

Опция 4200-PIV-Q предназначена для высокомощного импульсного тестирования полупроводников A3B5 и др. высокочастотных МОП –приборов

Опция 4200-FLASH предназначена для тестирования быстрого и легкого тестирования FLASH–памяти или небольших массивов используя четыре (с возможностью расширения до восьми) независимых, но синхронизированных многоуровневых импульсных каналов.

Она включает в себя программное обеспечение и соединительные устройства.

Информация о доступных опциях для заказа:

Базовый блок системы 4200:

  • 4200-SCS/C
  • 4200-SCS/C-NOSMU
  • 4200-SCS/F
  • 4200-SCS/F-NOSMU

Опции коммутации:

  • 4200-GP-RS-12
  • 4200-GP-RS-12/707A
  • 4200-GP-RS-24
  • 4200-GP-RS-36
  • 4200-GP-RS-48
  • 4200-GP-RS-60
  • 4200-GP-RS-72
  • 4200-LC-LS-12
  • 4200-LC-LS-12/707A
  • 4200-LC-LS-24
  • 4200-LC-LS-36
  • 4200-LC-LS-48
  • 4200-LC-LS-60
  • 4200-LC-LS-72
  • 4200-UL-LS-12
  • 4200-UL-LS-12/707A
  • 4200-UL-LS-24
  • 4200-UL-LS-36
  • 4200-UL-LS-48
  • 4200-UL-LS-60
  • 4200-UL-LS-72
  • 4200-UL-RS-12
  • 4200-UL-RS-18
  • 4200-UL-RS-24
  • 4200-UL-RS-30
  • 4200-UL-RS-6

Опции системы и аксессуары:

  • 4200-CAB-20UX
  • 4200-CAB-25UX
  • 4200-CAB-34UX
  • 4200-CART
  • 4200-CASE
  • 4200-CVU-PROBER-KIT
  • 4200-CVU-PWR
  • 4200-KEY-RM
  • 4200-MAG-BASE
  • 4200-MAN
  • 4200-MOUSE
  • 4200-MTRX-1
  • 4200-MTRX-2
  • 4200-MTRX-3
  • 4200-PRB-C
  • 4200-Q-STBL-KIT
  • 4200-RM
  • 4200-RPC-0.3
  • 4200-RPC-2
  • 4200-RPC-3
  • 4200-RPC-6
  • 4200-SCP2-ACC
  • 4200-TMB
  • 4200-TRX-0.3
  • 4200-TRX-1
  • 4200-TRX-2
  • 4200-TRX-3
  • 4200-VAC-BASE
  • 4210-MMPC-C
  • 4210-MMPC-S

Измерительные модули:

  • 4200-80
  • 4200-CVU
  • 4200-FLASH
  • 4200-FLASH-2CH
  • 4200-PA
  • 4200-PIV-A
  • 4200-PIV-Q
  • 4200-PIV-Q-PLUS
  • 4200-SCP2
  • 4200-SCP2HR
  • 4200-SMU
  • 4210-CVU
  • 4210-SMU
  • 4225-PMU
  • 4225-PPM
  • 4220-PGU 

Программное обеспечение

  • 4200ICCAP-6.0
  • 4200-KTEI-7.2
  • 4200-KTEI-UPNT
  • ACS-4200

Для правильного конфигурирования системы Вы можете написать нашим специалистам по электронной почте: После обработки Вашего заказа они обязательно свяжутся с Вами. Не забудьте указать Ваши контактные данные.