Le logiciel de test de caractérisation automatisé (ACS) effectue maintenant le test de fiabilité sur wafer 5 fois plus rapidement

Le logiciel de test de caractérisation automatisé (ACS) effectue maintenant le test de fiabilité sur wafer 5 fois plus rapidement

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Cleveland, Ohio, Mai 2008 * * * Keithley Instruments, l'un des leader mondiaux pour les besoins émergeants de la mesure vient de renforcer son logiciel de Caractérisation Automatisée (ACS) avec l’option de test de fiabilité sur wafer (WLR) ; ces tests portent sur la fiabilité des semi-conducteurs et la prédiction de leur durée de vie. La version 4.0 du logiciel ACS est basée sur l'ossature du logiciel existant avec ses fonctionnalités mono ou multisite en parallèle ; il dispose en plus d'une possibilité d'accès à une base de données, d'outils optionnels sous licence pour le module de test de fiabilité (Reliability Test Module ou RTM) et des fonctions d'analyse des données. Dans leur ensemble, ces nouveaux outils permettent aux systèmes basés sur ACS de prédire la durée de vie en un temps cinq fois plus court qu'avec les solutions traditionnelles WLR. En accélérant les tests nécessaires depuis la création de la puce, son développement, son processus d'intégration et les phases de surveillance toujours nécessaires lors de la création de nouveaux circuits intégrés, le système ACS contribue à réduire le temps de commercialisation des nouveaux produits de façon significative. Pour plus d'informations, visitez notre site: http://keithley.acrobat.com/acswlr for more information.

Les systèmes basés sur l'ACS offrent la souplesse de configuration du matériel, nécessaire pour couvrir un large éventail de besoins pour la caractérisation des semi-conducteurs au niveau du composant, du wafer ou de la cassette. Ils peuvent piloter soit des Sourcemeter® de la série 2600 soit le système de caractérisation des semi-conducteurs, modèle 4200-SCS ou les deux.

Le nouveau logiciel de test WLR en parallèle fournit des informations critiques sur le composant beaucoup plus rapidement qu'auparavant

Le logiciel de fiabilité au niveau du wafer (WLR) est utilisé pour prédire des durées de vie fiables des semi-conducteurs, tels que les transistors, les capacités et les interconnexions. Ces tests effectués au niveau des structures du wafer, peuvent révéler des informations critiques pour la fiabilité au cours de la phase recherche et développement ; des tests similaires peuvent également être utilisés pour surveiller la cohérence des processus de fabrication avant que les composants ne soient produits en volumes. Le logiciel WLR a été conçu pour accélérer les mécanismes de panne en forçant les composants à fonctionner en surtension ou surintensités et/ou en températures élevées. Pour déterminer les facteurs d'accélération, on définit un groupe de composants devant subir divers niveaux de contrainte dans le temps. Contrairement aux systèmes WLR traditionnels, qui chargent et testent un seul composant à la fois, la nouvelle version du WLR basée sur l'ACS permet de faire des tests sur plusieurs composants en parallèle alors que différentes conditions de contraintes (tension ou courant) sont appliquées sur chacun d'eux.

De nouveaux défis techniques, dont la réduction continue des épaisseurs des couches et l'importance croissante de la fiabilité du composant dans les applications à température élevée ont créé le besoin d'un test en parallèle devenu beaucoup plus critique que jamais. Les possibilités du test parallèle permettent aux ingénieurs d'extraire les facteurs d'accélération de la durée de vie beaucoup plus rapidement avec une seule structure composée de plusieurs composants. De nombreuses structures existantes avec les WLR traditionnels sont compatibles avec les techniques de test en parallèle, ce qui donne la possibilité d'accroître la cadence du système d'un facteur de 2 à 5 sans aucune modification. Cependant, ce test en parallèle n'est réllement possible qu'avec des architectures système dans lesquelles chaque broche est reliée à sa propre unité de génération/mesure (SMU).

Les systèmes basés sur l'ACS et configurés avec plusieurs Sourcemeter de la série 2600 sont les seules solutions commerciales capables d'apporter toute la souplesse nécessaire à une structure d'une SMU par broche. D'autre part, le système ACS simplifie le pilotage et la mise en réseau des instruments de la série 2600 pour les transformer en un ensemble de SMU parfaitement souple et reconfigurable dynamiquement. Cette liaison se fait en connectant les processeurs (TSP®) de chaque instrument de la série 2600 par le lien TSP-Link®. Cette architecture permet d'envoyer des instructions aux SMU pour qu'ils travaillent ensemble en un seul grand groupe synchronisé ou en plusieurs sous-groupes, chacun d'eux étant affecté à plusieurs composants. Ce concept unique intégré dans la série 2600 permet d’obtenir une rapidité de mesure et une synchronisation de commutation génération/mesure, sans équivalent. Ces performances sont particulièrement critiques pour la saisie des phénomènes au moment où se produisent les pannes fugitives. On peut configurer les systèmes basés sur l'ACS pour un nombre quelconque de SMU 2600 de forte puissance, de 2 à plus de 40 ; ils sont capables de produire ou mesurer une tension de 200V et un courant de 1.5 A.

Une simplicité extrême de paramétrage du test de l'analyse

Le nouveau module de test de fiabilité optionnel (RTM), disponible avec l'ACS 4.0 est un puissant outil de pilotage du cycle contrainte/mesure doté d'une interface interactive pour le test de fiabilité des composants (HCI, BTI, etc), pour l'intégrité des oxydes de grille (TDDB, JRAMP, VRAMP, etc) et pour les interconnexions métalliques (EM). Les performances de ce module, en raison de sa souplesse et de sa facilité de pilotage permettent le pré-test et le post-test aussi bien que les tests « intra-stress » et l’enregistrement des stress appliqués. Il a été conçu pour satisfaire aux méthodologies des normes JEDEC (telles que les JESD61 et les JESD92), mais il offre également la souplesse nécessaire pour créer rapidement de nouveaux sous programmes de caractérisation des structures avancées à l'échelle nanométrique.

Au cours du test de fiabilité, les données brutes peuvent être enregistrées dans la base de données et/ou tracées en temps réel. Ces tracés offrent aux ingénieurs de fiabilité un moyen d'avoir une idée sur le résultat du test avant qu'il ne soit terminé. Ceci leur permet aussi de juger si les composants testés sont sur la bonne voie pour donner des résultats significatifs. Le module optionnel Data Analysis (analyse des données) importe ces résultats à partir de la base de données et applique ensuite les règles et les modèles définis dans le projet d'analyse que l'ingénieur a choisis. Une fois qu'un projet d'analyse a été défini, celui-ci peut être réutilisé très facilement pour analyser des données importées ultérieurement Pour ceux qui débutent dans le domaine du test WLR, cette option élimine le besoin de créer un logiciel personnalisé et la manipulation manuelle de données avec des tableurs. Cependant, ceux qui ont déjà développé un tel logiciel et qui désirent continuer à l'utiliser, l'ACS 4.0 dispose des outils nécessaires pour simplifier l'extraction des données de la base.

Ce module optionnel, Data Analysis, est compatible avec les techniques d'analyse standard telles que l'approximation normale, l'accélération et les modèles de distribution y compris Lognormal et Weibull. Ces modèles peuvent aisément être réorganisés et édités pour créer de nouveaux processus d'analyse. Un langage intégré permet aussi de définir des modèles personnalisés avec une extrême facilité. Avec cet outil, on dispose d'un grand nombre de fonctions avancées telles que la modélisation, l'approximation linéaire, les extractions paramétriques standard et les fonctions mathématiques qui permettent une manipulation de données personnalisée.

Test de développement d'un projet et d'analyse de données "en différé"

Aussi bien l'exécutif de l'ACS que celui du module optionnel Data Analysis permettent un traitement en différé (sur des données déjà entrées dans un PC non connecté au matériel d'acquisition générateur/mesure). Dans le cas de tests d'environnement dans lesquels plusieurs utilisateurs ou plusieurs groupes dans un même service ont accès au même système ACS, ceci permet d'accéder facilement aux outils logiciels leur permettant d'établir leurs propres séquences de test, de revoir ou de refaire l'analyse des données en différé sans pour autant réduire la capacité de la station. Avec l'achat du module Data Analysis, des licences supplémentaires sont disponibles pour exploiter plusieurs installations fonctionnant dans ce mode : les programmes exécutifs de l'ACS peuvent être installés ultérieurement sans aucune licence supplémentaire.

Des configurations de matériel particulièrement souples

On peut utiliser le logiciel ACS 4.0 pour piloter des systèmes composés uniquement de Sourcemeters de la série 2600 ou le système de caractérisation des semi-conducteurs 4200-SCS (ou une combinaison des deux). Avec les capacités inégalées de chaque système intégré en un seul, les ingénieurs peuvent tirer parti à la fois des avantages de chacun d'eux, en particulier la rapidité mais aussi la fonctionnalité permettant de connecter un SMU par broche (série 2600) et le test I-V par impulsions de forte puissance (modèle 4200-PIV) nécessaire pour caractériser les pièges d'interface et les comportements isothermes, qui sont devenus usuels avec les technologies de « gate stack ». D'une manière générale, les applications typiques du modèle 4200-SCS concernent les laboratoires de fiabilité alors que la haute rapidité des instruments de la série 2600 les rend très appréciables pour les applications de développement, d'intégration ou de surveillance de processus.

Un système basé sur l'ACS et issu d'un assemblage entre les deux types d'instruments simplifie le passage du laboratoire à la mise en production pour le composant en permettant aux ingénieurs d'utiliser le même outil de caractérisation dans les deux environnements.

Ces systèmes sont conçus pour fonctionner en interactivité avec une grande diversité d'instruments et dispositifs généralement utilisés pour le test WLR : probers, adaptateurs pour cartes à pointes, contrôleurs de hot-chuck, cartes mono et multi sites et probers hautes températures.

Pour plus d’information :

Le coût de chaque système est fonction de sa configuration, des licences et des options de personnalisation désirées. Des mises à jour du logiciel sont disponibles immédiatement. Pour plus d'informations concernant les améliorations des systèmes basés sur l'ACS ou pour toute autre information sur les solutions de Keithley, visitez notre site: http://www.keithley.com/products/semiconductor ou contactez: www.keithley.com.

Keithley Instruments

Avec ses 60 années d'expertise en matière de mesures, Keithley Instruments est devenu un leader mondial dans le domaine des instruments et systèmes de mesures électriques avancées, dans une gamme allant du continu à la RF (radiofréquences). Ses produits permettent de trouver la solution aux besoins émergeants en matière de test, de surveillance de processus, de développements de produits et de la recherche. Les clients de Keithley sont des scientifiques et des ingénieurs dans le monde entier travaillant dans le domaine de l'industrie électronique et engagés dans la recherche avancée sur les matériaux, la caractérisation des semi-conducteurs et des chips sans oublier le test en production de produits tels que les ensembles électroniques ou les portables. La valeur ajoutée que Keithley apporte à ses clients est à la fois une technologie assurant la précision des mesures alliée à une pleine compréhension de leurs applications afin d'améliorer la qualité, la cadence et le rendement de leurs produits. Pour plus d'informations visitez: www.keithley.com