是德科技使用KeysightB1500AMFCMU和SCUU進行IV和CV測量
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KeysightB1500AMFCMU和SCUU進行IV和CV測量

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

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