了解基于实验室自动化的 ACS集成测试系统

随着面市时间和测试成本的压力增大，需要继续仔细检查 工具利用率和测试工程师的生产率。提高自动化水平是一种改善资源分配常规方法。从手动探测器的单管芯测试到半自动探 测器的单晶圆测试的这一过程自然会通向自动探测器的全晶匣 检测。在过去，使用精密、灵活的实验室工具但不购买BEOL生 产测试仪的条件下执行此类测试非常困难。这类测试通常包含 大量定制代码和专用测试台并且需要训练有素的工程师运行设备。吉时利有这种方案。通过结合吉时利的自动特性分析套件 （ACS）软件和4200-SCS半导体特性分析系统，您将获得两者的优点——实验室级特性分析和生产自动化。

图1. 4200-SCS运行ACS和控制开关矩阵 的例子

业内领先的实验室特性分析和建模

4200-SCS是用于各种特性分析和建模任务的一款半导体实 验室的重要工具。典型应用包括标准直流IV和CV测试测试结构 以及BJT、FET和二极管等器件。高达1A和200V多通道源能力以及低至100阿安（atto-amps）和1μV的测量分辨率使4200-SCS 非常适于各种器件和技术。机载PC和集成软件（吉时利交互式 测试环境，或KTEI）非常适于执行交互式测试的或用半自动探测台实现轻量级自动化的器件与建模工程师。KTEI测试包括自 动移动至晶圆上的其它管芯或器件，以及简单测试循环、数据存储和参数提取。 新的脉冲硬件和软件显著拓宽了4200-SCS的测试能力。

标 准脉冲测试包括电荷泵（用于测试栅氧化层完整性）和脉冲IV 测试（用于确定器件功能性，没有直流导致的测试产物如自发 热劣化或电荷俘获）。4200-SCS为测试工程师提供仪器级的脉冲硬件访问，并能切合各种应用包的需要，将合适的硬件配置 与互联相结合并针对具体应用定制软件以提供交钥匙方案。当 前的应用包包括：4200-PIV-A包，针对最前沿的CMOS FET特性 分析（特别是高κ栅极介电层以及绝缘体上硅等热敏技术）； 4200-PIV-Q包，针对需要双通道和静态工作点脉冲的小型RF和 功率晶体管；和4200-FLASH包，用于测试浮动栅极非易失存储 器件和技术。

基于晶圆的自动化软件

ACS适用于从器件级至晶匣级 的自动化，包括对大部分标准自动 探测器的控制。使用直观的用户流 程（例如晶圆映射定义和各种测试模块与测试模式）建立和执行全自 动测试并实现晶匣级生产能力是一 项非常简单的任务（见图2）。功 能强大的报表工具能管理数据采集 和演示，避免让操作人员淹没在多 晶圆上多管芯的完全参数特性分析所产生的海量数据中。

图2. 设置和使用ACS软件的典型使用流程案例

ACS软件能以晶匣级自动化和半自动模式（在一片晶圆上移动） 控制全自动探测器，这对于测试 开发或调试都非常有用。从4200-SCS的嵌入式PC（基于Windows® XP操作系统）上运行时，ACS还能控制4200-SCS的GPIB端口上的其它仪器和硬件并将测量结果数据返回至ACS以便提取参数和管 理数据。在研发实验室里执行CV测试并控制脉冲仪、开关矩阵 和探针器很常见，而且在ACS环境进行设置和操作也非常直观方便。

方便的模式创建和测试设置（图3）可以尽量减少人的干预 并缩短设置时间。保存“方案”和其它测试计划能有效提高测 试需求并满足加速重新定位测试台的需求。

图3. ACS软件的测试设置功能举例