标准I-V/C-V测试面临的挑战
产品研发阶段的设计工程师采用的仿真模型,包括从s参数数据提取的RF参数和I-V/C-V数据。先进的设计工具要求的是统计模型,不是单个的 一套参数。这使得良率和功能特性的优化成为可能。如果I-V和C-V参数基于统计结果,而RF不是的话,那么这个模型就是非物理的和不可靠的。
在有些情况下,比如电感、I-V和C-V信息的价值都非常有限。但是,Q在使用的频率之下,作为功率电感表征和控制的参数,则具有很高的价值。I- V和C-V测试中面临的挑战是要理解,什么时候它是产品特性的主要表征,什么时候不是。许多模拟和无线器件特性的只要表征参数是Ft和Fmax。理想的情 况下,在第3谐波以外的使用情况下,它们是需要测量并提取出来的RF参数。对于数字和存储器产品,只要器件的模型保持简化,那么I-V和C-V对于有源和 无源器件来说都是很有价值的测量项目。前面提到的,栅介质的测量具有复杂的C-V模型。
采用RF/RF C-V的顾虑
不可靠的测试会阻碍生产管理。好器件的坏测量结果被称为alpha错误。在生产中,这可能意味着有晶圆被误废弃。让人误解的ITRS信息,以及 许多公司在他们的建模实验室经历缓慢、艰苦的过程,这些结合起来都使得工程师不情愿采用量产RF测试,他们认为会有高的alpha错误率。
人们还认识到生产能力和运营成本将是不可接受的,而且还需要高水准的技术支持来解释测量结果。没有可靠的校准、以及接触电阻问题所带来的重复测 试,造成了早期的RF系统的低生产能力。过去旧系统的校准并不是对不同的测量频率配置都有效。高的运营成本还与手动测试黄金标准校正片有关系,它用的是软 垫和昂贵的RF探针,这种探针会由于过度压划而很快坏掉,从而成本大增。市场上还有一种错误的理解,认为晶圆级的s参数测试需要专门的探针和卡盘。
生产中关于RF测试需要额外关注的方面:
● 需要改变大量的测试结构。
● 结果不稳定,随设备、人和时间的变化而发生变化。
● RF专家必须照顾呵护每一台设备。
● 对于不同的批次可能需要完全不同的处理和操作流程。
● 怀疑这是否能够成为实时技术。
● 实验室级别的结果不可靠。
fab在这些认知的基础上仍然维持现状,像“瞎苍蝇”一样进行着RF芯片、新栅极材料和其他先进器件的设计和工艺开发。结果是设计与工艺的相互作用,大大增加了成本和走向市场的时间,同时还伴随着更低的初始良率。
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