KeysightB1500A KeysightB1500AMFCMU和SCUU進(jìn)行IV和CV測(cè)量

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KeysightB1500AMFCMU和SCUU進(jìn)行IV和CV測(cè)量

Keysight B1500A 半導(dǎo)體器件分析儀
參數(shù)表征既需要進(jìn)行電流－電壓 (IV) 測(cè)量，也需要進(jìn)行電容－電壓 (CV) 測(cè)量。目前開(kāi)發(fā)的制程
技術(shù)通常需要通過(guò)單通道對(duì)晶圓上器件進(jìn)行精確的 IV 和 CV 測(cè)量。Keysight B1500A 半導(dǎo)體器件
分析儀在單臺(tái)主機(jī)中使用一個(gè)新的單插槽多頻率電容測(cè)量單元 (MFCMU) 和兩個(gè) SMU 單元，能
夠支持單通道的 IV 和 CV 測(cè)量。
在一個(gè)探頭臺(tái)上完成 IV 和 CV 這兩種測(cè)量并不容易。基于 SMU 的 IV 測(cè)量采用三軸連接頭，而
基于 CMU 的 CV 測(cè)量則使用 BNC 連接頭。這兩種測(cè)量間的切換是繁雜和費(fèi)時(shí)的，并且很容易造
成錯(cuò)誤測(cè)量。例如，當(dāng)通過(guò)手動(dòng)切換測(cè)量電纜時(shí)，需要同時(shí)保持在晶圓上的探針不變。在這種情
況下，當(dāng)切換電纜時(shí)，摩擦產(chǎn)生的電荷就有可能損壞器件。除電纜連接問(wèn)題外，為得到精確的測(cè)
量結(jié)果，還必須正確設(shè)置與電容測(cè)量相關(guān)的誤差補(bǔ)償參數(shù)。
B1500A 的 SMU CMU 復(fù)合單元 (SCUU) 解決了這些測(cè)量問(wèn)題。SCUU Keysight B1500A 半導(dǎo)體器
件分析儀能夠執(zhí)行精確的 IV 和 CV 測(cè)量并能在兩者之間輕松切換，從而節(jié)省了購(gòu)置復(fù)雜的外部
開(kāi)關(guān)矩陣儀器的開(kāi)支。
這篇應(yīng)用指南介紹如何用 B1500A 容易地配置精確的 IV 和 CV 測(cè)量系統(tǒng)。
Keysight B1500A IV/CV 解決方案
圖 6 顯示 B1500A 用于 IV 和 CV 測(cè)量間
切換的基本電纜配置。B1500A 的 SCUU
可以在不降低測(cè)量精度的前提下切換 IV
和 CV 測(cè)量，您可通過(guò) 1.5 米或 3.0 米電
纜把 SCUU 安裝到晶圓探頭上。SCUU
上的測(cè)量電纜用兩條三軸電纜或兩對(duì)
Kelvin( 施加和傳感 ) 三軸電纜延長(zhǎng)到晶圓
探頭機(jī)械手，以滿(mǎn)足 IV 和 CV 測(cè)量的要
求。對(duì)于 IV 和 CV 測(cè)量，三軸電纜的中
心信號(hào)線接到測(cè)量探針的中心導(dǎo)體，三軸
電纜的驅(qū)動(dòng)保護(hù)端則接到測(cè)量探針的外
部屏蔽端。通過(guò)把外部屏蔽端接到測(cè)量探
針保護(hù)端來(lái)防止外部噪聲。
正如圖 5 所示，探頭機(jī)械手 CH 和 CL 測(cè)
量端的保護(hù)端在每條同軸測(cè)量電纜的末
端短路到一起，以便建立精確的 CV 測(cè)量
系統(tǒng)。B1500A 的保護(hù)開(kāi)關(guān)單元 (GSWU)
用于在進(jìn)行 CV 測(cè)量時(shí)短路測(cè)量電纜的保
護(hù)端。GSWU 開(kāi)關(guān)在 IV 測(cè)量時(shí)自動(dòng)開(kāi)路，
以防止對(duì) SMU 的可能損害，否則兩個(gè)
SMU 的保護(hù)端 ( 可能處于不同電位 ) 將發(fā)
生短路。
即使您使用 Kelvin 三軸電纜連接 SCUU
和探頭機(jī)械手，只要電纜不是太長(zhǎng)，它
也不致于影響測(cè)量精度。您需要做的就
是建立這一簡(jiǎn)單的連接系統(tǒng)，用內(nèi)置于
B1500A EasyEXPERT 軟件的開(kāi)路 / 短路
和 ( 可選 ) 負(fù)載補(bǔ)償程序收集和保存剩余
誤差部分的數(shù)據(jù)。
EasyEXPERT 軟 件 通 過(guò) 控 制 GSWU 處
理所有 IV-CV 切換和誤差補(bǔ)償，同時(shí)
還處理電容測(cè)量的電流返回路徑問(wèn)題。
EasyEXPERT 軟件提供 100 種以上的 IV
和 CV 應(yīng)用測(cè)試。您只需選擇一種 CV 算
法，按一個(gè)按鈕即開(kāi)始進(jìn)行精確的 CV 測(cè)
量。如果您使用 SCUU，就可把 CV 測(cè)量
的直流偏置電壓擴(kuò)展到 ±100 V，這已經(jīng)
遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出 MFCMU 的固有 ±25 V 能力。
在配置 SCUU 的情況下，通過(guò)把 SMU 接
到 SCUU，即可自動(dòng)提供 ±100 V 的直流
偏置。

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