Keithley verbessert Bauteilcharakterisierung durch leistungsfähige Impulsmessmöglichkeiten - weltweit erste Impulsmesslösung mit dem Modell 4200-SCS PIV

Cleveland, Ohio, Juli 2005 - Keithley Instruments, Inc. erweitert das Halbleiter-Charakterisierungssystem Modell 4200-SCS mit der Möglichkeit zur Generierung und Messung von Impulsen. Das vollständig integrierte und kompakte neue PIV-System (Pulse I-V) ermöglicht Forschern, die an High-k-Materialien oder thermisch empfindlichen Bauteilen arbeiten bzw. Speicherchips entwickeln, erstklassige Messungen sowie eine schnellere Markteinführung. Erstmals werden exakte und wiederholbare Impuls- und DC-Messungen in einem einfach einsetzbaren, integrierten System angeboten.

Das PIV-System ist als Option für das Modell 4200-SCS von Keithley erhältlich. Das 4200-SCS eignet sich für die DC-Bauteilcharakterisierung, Echtzeit-Aufzeichnungen und hochgenaue Analysen mit Sub-Femtoampere-Auflösung im Labor. Das vollintegrierte Charakterisierungssystem beinhaltet einen embedded PC mit dem Betriebssystem Windows XP.

Die Notwendigkeit von Impulsmessungen
Mit der Weiterentwicklung der Halbleitertechnologie hin zur 65 nm Technologie und darüber hinaus, sind neben DC-Source-Measure-Verfahrenzusätzliche Messverfahren notwendig, um neue Materialien und Bauteile effektiv charakterisieren zu können. Dies ist vor allem zur Lösung von Problemen, wie High-k-Charge-Trapping bzw. Eigenerwärmung bei SOI-Bauteilen (Silicon on Insulator), erforderlich. Obwohl führende Entwickler die Notwendigkeit von Impulstests bereits erkannt haben, gab es bislang keine kommerziell verfügbaren Lösungen zur Durchführung von einfachen, genauen und wiederholbaren Impulsmessungen. Das Modell 4200-SCS PIV mit
Impulsmöglichkeit löst diese Probleme durch die Integration einer Impulsgenerierung mit Rückmessung sowie einer zum Patent angemeldeten Software.

Außerdem sind die erforderlichen Verbindungskabel zum Testobjekt (DUT) im System enthalten. Die Anwender können damit umständliche Messaufbauten, komplizierte Verdrahtungen, selbst entwickelte Software und fragwürdige Messergebnisse vergessen. Die neue Impulsfunktion von Keithley lässt sich in das bewährte Modell 4200-SCS integrieren und ermöglicht dadurch präzise DC- und Impulsmessungen mit einer einzigen Messlösung und unter der bewährten Halbleiter-Testsoftware KTEI von Keithley.

Neue Impuls-I-V-Möglichkeiten für das Modell 4200-SCS
Das PIV-System basiert auf einer neuen zweikanaligen Impulsgeneratorkarte, die zwei unabhängige Kanäle mit einem Frequenzbereich von 1 Hz bis 50 MHz beinhaltet. Sie erlaubt eine Erzeugung von nur 10 Nanosekunden langen Impulsen und ermöglicht damit echte isothermische Impulsmessungen an SOI-Strukturen ,anderen 65nm Transistoren sowie weiterführenden Technologieniveaus... Die genaue Steuerung der Impulsflanken bei langsameren Geschwindigkeiten erlaubt eine präzise Einspeisung und Messung bei Charge Trapping, AC-Stresstests und Speichertests. Dabei können verschiedene Impulsparameter wie Impulsbreite, Tastverhältnis, Anstiegs- und Abfallzeiten, Amplitude und Offset vom Anwender eingestellt werden. Die Kombination der Impulsfunktionalität und Messmöglichkeiten mit den erstklassigen DC-Charakterisierungsmöglichkeiten des Modells 4200-SCS ist damit einzigartig auf dem Markt.

Leistungsfähige Softwarelösung
Die innovative zum Patent angemeldete Software erlaubt, in Verbindung mit dem PIV-System, bessere Messungen, sowohl hinsichtlich der Genauigkeit, als auch der Reproduzierbarkeit. Die integrierte Software mit ihrer Benutzeroberfläche ist einfach zu erlernen und zu bedienen, so dass selbst ungeübte Anwender schnell die erforderlichen Einstellungen vornehmen und gepulste I-V-Messungen durchführen können. Die Steuerung der Impulsgenerierung und der Messungen erfolgt mittels der PIV-Software. Die Software unterstützt den Anwender bei der Einstellung und Steuerung des zweikanaligen Impulsgenerators, bei der Einstellung, Triggerung und Durchführung der Impulsmessungen sowie bei der Erfassung und Darstellung der Daten.

Die neue PIV-Software-Suite beinhaltet auch einen proprietären Kabelkompensationsalgorithmus zur Verbesserung der Messintegrität, sowie ein proprietäres Lastleitungs-Korrektursystem zur genauen Extraktion der Impulsschwellenspannung.

Enthalten im PIV-System sind auch Beispielprojekte und Beispielcodes zur Durchführung von Impuls-IV- und Charge-Trapping-Tests, wodurch sich Zeit- und Kosteneinsparungen bei der Softwareentwicklung möglich sind. Das vollständige PIV-System verkürzt die Lernkurve bei Impulstests und Messungen. Somit sind  verschiedenartige Tests gleichzeitig auf einer Workstation möglich.

Anwendungen
Das Modell 4200-SCS PIV ist universell einsetzbar. Es eignet sich ideal zur Lösung von Problemen bei der Integration von High-k-Dielektrikas,  beim Charge Trapping  und isothermalen Messungen von neuen Bauelementen der  65 nm Technologien  und darüber hinaus,sowie bei SOI- und
FinFET-Bautelementen. Zu den weiteren Anwendungen gehören Ladungspumpen, AC-Stress-Zuverlässigkeitstests zur Untersuchung neuer Ausfallmechanismen, sowie verschiedene Impuls- und Taktanwendungen.

Das Modell 4200-SCS PIV wurde entwickelt für den Einsatz in der Halbleiter-Technologieentwicklung, Produktentwicklung und in Zuverlässigkeitslaboren, aber auch in der Material- und Bauelementeforschung. Kurze Einlernzeiten, eine höhere Produktivität durch kombinierte Stichprobentests und eine intuitive einfach einsetzbare Software ermöglichen eine schnellere Durchführung der Tests und Charakterisierungen.  Das Modell 4200-SCS PIV ist besonders für Halbleiterlabore geeignet,  die DC- und Impuls-Benchtop-Geräte benötigen.

Weitere Einsatzmöglichkeiten der Generatorkarte
Die zweikanalige Impulsgeneratorkarte ist auch als universeller Impulsgeber  im  Modell 4200-SCS verwendbar. Der universelle Impulsgeber ist ideal für Anwendungen wie Ausfallsanalysen, Ladungspumpen, den Test von Flash-Speichern und zur Takterzeugung. Die mitgelieferte Software ermöglicht eine benutzerfreundliche Bedienung der Impulsgeneratorkarte.

Verbesserte Benutzerfreundlichkeit der KTEI-Version 6.0
Gleichzeitig mit dem Modell 4200-SCS PIV stellt Keithley die neue Version - der Halbleitertestsoftware KTEI  6.0 vor, die eine Reihe von Verbesserungen hinsichtlich der Benutzerfreundlichkeit beinhaltet. Die Einarbeitung von Kundenanforderungen und  Erfahrungen der Keithley-Produktentwickler bildet die Grundlage dafür, dass die  KTEI-Software-Suite stets den aktuellen und künftigen Anforderungen gerecht wird. Zudem können die Anwender von bestehenden Systemen des Typs 4200-SCS ihre Systeme durch kostengünstige Software-Upgrades stets auf dem neuesten Stand halten.

Verfügbarkeit
Die Funktionalität des Modells 4200-SCS PIV  kann auch in bestehende Geräte nachgerüstet werden, wodurch vorhandene Investitionen weiter nutzbar sind. Der neue zweikanalige Impulsgenerator kann auch einzeln ohne das PIV-Paket für Anwendungen, wie Ladungspumpen oder den Test von Flash-Speichern, bestellt werden.

Die Produkte sind ab Oktober 2005 verfügbar.

www.keithley.com