2000-IV

                半导体分立器件 I-V 特性测试方案

                             泰克 TSP-2000-BAT 半导体器件测试方案

系统背景

半导体分立器件是组成集成电路的基础，包含大量的双端口或三端口器件，如二极管，晶体管，场效应管等。直流I-V测试则是表征微电子器件、工艺及材料特性的基石。通常使用I-V特性分析，或I-V曲线，来决定器件的基本参数。微电子器件种类繁多，引脚数量和待测参数各不相同，除此以外，新材料和新器件对测试设备提出了更高的要求，要求测试设备具备更高的低电流测试能力，且能够支持各种功率范围的器件。

分立器件I-V特性测试的主要目的是通过实验，帮助工程师提取半导体器件的基本I-V特性参数，并在整个工艺流程结束后评估器件的优劣。

随着器件几何尺寸的减小，半导体器件特性测试对测试系统的要求越来越高。通常这些器件的接触电极尺寸只有微米量级，这些对低噪声源表，探针台和显微镜性能都提出了更高的要求。

半导体分立器件I-V特性测试方案，泰克公司与合作伙伴使用泰克吉时利公司开发的高精度源表（SMU）为核心测试设备，配备使用简便灵活，功能丰富的CycleStar测试软件，及精准稳定的探针台，为客户提供了可靠易用的解决方案，极大的提高了用户的工作效率。

方案特点

丰富的内置元器件库（双端口、三端口、MOSFET、BJT等），可以根据测试要求选择所需要的待测件类型；

四象限输出和测量功能，可以在正负电压、正负电流之间进行无缝切换和扫描；

测试和计算过程由软件自动执行，能够显示数据和曲线，节省了大量的时间；

精准稳定的探针台，针座分辨率可高达0.7um，显微镜放大倍数最高可达x195倍；

高达500fA电流输出分辨率和10fA测量分辨率，可以满足半导体器件微小电信号控制和测量要求。

测试功能

双端口、三端口器件直流参数测量；

I-V，I-T，V-T，I-R，V-R 扫描测试；

曲线绘制，原始数据导出，结果保存。

系统结构

系统主要由一台双通道源表或两台单通道源表（SMU）、连接线或探针台，及上位机软件构成。以三端口 MOSFET 或 BJT 器件为例，共需要以下设备：两台吉时利 2450 源表、三同轴或香蕉头连接电缆、夹具或探针台。

上位机软件与源表（SMU）的连接方式如下图所示，可以使用LAN/USB/GPIB中的任何一个接口进行连接。

系统连接示意图

典型方案配置

系统典型参数

以两台2450组成的典型三端口I-V测试系统为例，参数如下表所示：