マルチサイトテストにおける問題とは?-その2-

前回、半導体の信頼性試験における問題点として、マルチサイトテスト時のコンタクト精度に関する報告をさせていただいた。マルチサイトテストゆえに測定器(SMU)の数も多くなくてはいけないのだろうか?いや、一概にそうとは言い切れない。 今回のレポートでは測定ピン数に対するSMUの台数の観点から【測定スピード】や【NBTIでのデバイスリラクゼーション】に関する考察をしてみようと思う。
2008年5月

 

■測定ピン数=SMUチャンネル数の場合

測定が各デバイス毎に行われるため、細かいデータ(50ms毎等)を見ることが出来る。
また、スイッチングシステムを使用していないので、測定器単体のスピードを生かすことができ、安定した測定間隔を保つことも可能である。
しかもNBTIにおけるデバイスリラクゼーションの問題も無い。
欠点はやはりSMUの台数が増えてしまい初期コストが高くなってしまうことだろうか、、、

パラレル
 

少数SMU

■一つのSMUで複数の測定を行う場合

左の図をご覧いただきたい。
測定が、スイッチングマトリクスによるデバイス間での切替のタイミング毎であるため、細かいデータ(50ms毎等)のデータを見ることが出来ない。また、スイッチング速度やスイッチングシステムとの通信速度が測定時間(間隔)に大きく依存してしまい、安定した測定間隔を保てない。さらにスイッチが測定器よりもLeakが多い場合があるので、正確な測定とは言い難い。
NBTIでのデバイスリラクゼーションの問題も考える必要があるだろう。

 
NBTI測定時におけるデバイスリラクゼーションの問題と解決策

■SSM測定法(Scanning Source Measure)の問題点

右の図を見ていただきたい。
スイッチングでの測定切り替えの影響により、デバイスリラクゼーションが発生してしまう。
DUT2に対して〇点で一定のストレス電圧を印加しているにも関わらず、↓のスイッチング時点ではストレスフリーになってしまっている。この間にデバイスリラクゼーションが発生してしまい、正確な信頼性試験とは言い難い。
この問題を解決するのがMBB測定法(Make Before Break)
である。

 リラクゼーション
   
 MBB測定法

■MBB測定法(Make Before Break)の場合

MBB測定法とはスイッチング方法を工夫する事で、あるデバイスの測定時に他のデバイスに掛かるストレス電圧を切断することなく、測定する手法である。
測定時以外は常にストレス電圧を印加しているので、リラクゼーションの問題を回避できる。
少ないSMUでも工夫次第で最適な測定が可能となる。
SMU台数が少ないので、当然初期コストも抑えることができる。

 
以上のように、ティアテックではお客様のご要望に合わせて、最適なシステム構築を提案しております。
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