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不容忽视,这一步决定了芯片制造的成败!

2018-12-22
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导语:作为半导体产业的其中一个环节,半导体测试一直以来备受关注。随着半导体制程工艺不断提升,测试和验证也变得更加重要。因此,这也是半导体研发从业人员必须掌握的基本技能。


近几年,伴随着人工智能、大数据及物联网等新一代信息技术的发展,全球半导体产业又迎来了一轮景气周期。为了解决需求及供给不匹配的矛盾,我国正在大力发展半导体产业,以期实现国产替代。自2014年大基金实施以来,我国半导体全产业链得到了快速发展,未来也将不断强化半导体产业地位。


半导体测试愈发重要


随着技术发展,半导体芯片晶体管密度越来越高,相关产品复杂度及集成度呈现指数级增长,这对于芯片设计及开发而言是前所未有的挑战。另一方面,随着芯片开发周期的缩短,对于流片的成功率要求非常高,任何一次失败,对企业而言都是无法承受的。为此,在芯片设计及开发过程中,需要进行充分的验证和测试。除此之外,半导体制程工艺不断提升,需要面临大量的技术挑战,测试和验证也变得更加重要。


半导体测试(来源:NI)


与此同时,新兴产业的发展也进一步凸显半导体测试的重要性。例如,在国内外厂商的大力推动下,5G手机将会在2019年出现。随着通信速度的大幅提升,对基带和射频前端都带来前所未有的挑战。由于需要支持更多的模式,射频前端也将集成更多的模块如功率放大器,低噪声放大器(LNA),双工器和天线开关等,并将其封装在单个组件中。在研发设计及生产过程中,测试就变得非常重要。只有精确测量组件的各个参数,才能相应的优化设计方案,及提升产品生产成功率。


如何进行半导体测试?


对于半导体测试而言,虽然在批量生产、实验室、晶圆等环节都需要用到,相关环节也比较复杂,但是电性能测试则是最为基本的环节。任何半导体器件或模组,在研发、设计及生产过程中,都免不了这一环节。



在电性能测试环节,目前最先进的测试方案就是源测量单元(SMU)。SMU是一种精密电源仪器,具备电压输出和测量以及电流输出和测量功能。这种对电压和电流的控制使您可以灵活地通过欧姆定律计算电阻和功率。可同时控制与量测高精度电压、电流,专为消费性电子产品、IC设计与验证、生医、学术研究等实验室提供电性能测试。


目前,市场上能够提供源测量单元(SMU)厂商也不少,相关产品也有很多。然而,并不是测试仪器越昂贵,测试准确性就越高。想要真正意义上掌握源测量单元(SMU),必须首先清楚误差产生的原因,以及减小误差的有效途径。


对于半导体芯片而言,一次流片的成本高达数百万人民币,测试仪器参数的任何微小调整就有可能产生不同的结果。可谓是失之毫厘,差之千里!为此,我们特意为半导体从业人员准备了一份源测量单元(SMU)实用指南,针对测量精度、测量速度、电线电阻消除、偏移电压补偿、最小化外部噪声、避免电流泄露以及校准等环节进行了具体说明,希望对大家有所帮助。


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