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半导体参数测试

WAT6210

WAT串行半导体参数测试系统


WAT6210是一台串行半导体参数测试系统,可灵活配置Pin数,最多支持48Pin,兼容市场主流WAT程序探针卡、应用等。

特点

  • 支持多种晶圆的WAT测试

    支持 Si/GaN/SiC
  • 灵活配置Pin数

    最多支持48Pin无开尔文与24Pin全开尔文连接,可灵活配置Pin数
  • 自研SMU

    基于商用或联讯仪器自研SMU板卡
  • 最多支持14通道输入

    包含8通道Triax和6通道BNC
  • 高精度

    电流测量精度<1pA,分辨率1fA,最大范围1A;
    电压测量精度<50μV,分辨率100nV,最大范围200V
  • 电容测试频率

    1kHz到1MHz,100fF到100nF测量范围
  • 支持所有主流Prober

    TEL P8XL/P12/P12XL/Precio XL,TSK UF200/UF3000/UF3000EX
  • 高适配、全兼容

    适配Keysight 4070/4080机台所用的探针卡
    并兼容测试程序和Algo算法
  • 高效的ptSemight软件环境

    软件支持SECS/GEM,可接入客户EAP







系统功能

参数/配置 功能
系统pin数 3 - 48 pin
SMU/SPGU数量 3 – 8通道/1-4通道
标准SMU 200 V/1 A
Chuck Bias SMU 200 V/1 A
开关矩阵 14x48,<100 fA漏电流
最小电压/电流分辨率 100 nV/1fA
最小电压/电流测量精度 50μV/1pA
最高采样速度 1 M/s
典型漏电流 <1 pA
电容测量范围 100 nF
电容测量Bias电压 ±40V
典型电容测量精度 0.5%
SPGU输出幅度/输出频率 ±40V(开路)/0.1Hz~10MHz








主要测量项目

Id-Vd, Id-Vg, Vth, BV, Ig, Ioff, Gm
MIM_CAP, C & G
Ic-Vc, BETA, BV
Ron, R_tlm, Rsh_van
Spot, Sweep, Search
Kelvin & Non-Kelvin
Differential Voltage
Frequency
HCI, BTI/NBTI, TDDB
DUT类型 MOSFET,BJT, Diode, Resistor, Capacitor等
探针卡适配器 兼容 Keysight 4070/4080 系列探针卡
工厂自动化 SECS/GEM (E5/E30/E37/E84/E90/E94)


DC测量指标

电压源/表指标

电压精度

 

 

 

 

 

量程

分辨率

精度(1年)±(%读数+偏置)

典型噪声(有效值)

0.1 Hz-10 Hz

±200 V

100 μV

0.03%+10 mV

400 μV

±40 V

10 μV

0.03%+2 mV

100 μV

±20 V

10 μV

0.03%+1 mV

50 μV

±2 V

1 μV

0.03%+100 μV

10 μV

±0.6 V

100 nV

0.03%+50 μV

2 μV

温度系数

±(0.15×精度指标)/℃(0℃-18℃,28℃-50℃)

设置时间

<100 μs(典型值,Normal,步进是范围的10%至90%)

过冲

<±0.1%(典型值,满量程点,电阻性负载测试)

电流源/表指标

电流精度

 

 

 

 

 

 

 

 

 

量程

分辨率

精度(1 年)

±(%读数+偏置)

典型噪声(有效值)

0.1 Hz-10 Hz

±1 A

100 nA

0.03% + 90 μA

3 μA

±100 mA

10 nA

0.03% + 9 μA

200 nA

±10 mA

1 nA

0.03% + 900 nA

20 nA

±1 mA

100 pA

0.03% + 90 nA

2 nA

±100 μA

10 pA

0.03% + 9 nA

200 pA

±1 μA

100 fA

0.03% + 200 pA

10 pA

±10 nA

10 fA

0.06% +9 pA

300 fA

±1 nA

1 fA

0.1% +3 pA

60 fA

±100 pA

1 fA

0.3% +1 pA

30 fA

温度系数

±(0.15×精度指标)/℃(0℃-18℃,28℃-50℃)

设置时间

<100 μs(典型值,Normal,步进是范围的10%至90%)

过冲

<±0.1%(典型值,满量程点,电阻性负载测试)

温度系数

±(0.15×精度指标)/℃(0℃-18℃,28℃-50℃)

设置时间

<100 μs(典型值,Normal,步进是范围的10%至90%)

过冲

<±0.1%(典型值,满量程点,电阻性负载测试)

精度测量条件:温度 23±5度,湿度35%-60%,系统运行时间1小时,积分时间为LONG(1nA以下)


电容测量指标:

频率

C量程

电容测量精度

电导测量精度

1 MHz

 

 

1 nF

2.0%

2.0%

100 pF

1.0%

2.0%

10 pF

1.0%

2.0%

100 kHz

 

 

1 nF

0.5%

1.0%

100 pF

0.5%

1.0%

10 pF

0.5%

1.0%

10 kHz

 

 

1 nF

0.3%

0.5%

100 pF

0.3%

0.5%

10 pF

0.5%

0.5%

1 kHz

 

 

1 nF

0.3%

0.5%

100 pF

0.3%

1.0%

10 pF

1.0%

1.0%

Note:

*Cm 为电容测量值,Gm 为电导测量值,F 为频率
*Dissipation D = Gm/(2*F*Cm)
*电容测量使用Keysight E4980AL; 测量条件:Vrms=30mV,bias=0V,Integration time=LONG,AVG=1



SPGU脉冲源指标:

项目

测试条件

技术指标

电压幅值

 

50Ω负载

-20V ~ +20V

开路

-40V ~ +40V

输出电压精度

开路

±(1%+100mV)

电压幅值分辨率

 

 

 

50Ω负载

0.2mV ( |Vout| ≤ 5V)

 

0.8mV ( 5V ≤|Vout| ≤ 20V)

开路

0.4mV ( |Vout| ≤ 10V)

 

1.6mV ( 10V ≤|Vout| ≤ 40V)

输出接口

 

SMA

内阻

 

50Ω ± 1%

输出短路电流

 

800mA 峰值(400mA均值)

输出过冲(振铃)

50Ω负载

±(5%+20mV)



项目

子项目

技术指标

频率范围

 

0.1Hz ~10MHz

脉冲周期

可编程范围

200nS ~ 10S

分辨率

20nS

精度

±1%(0.01%+200pS)

脉冲宽度

可编程范围

50nS ~(脉冲周期 -50nS)

分辨率

10nS(Tr and Tf ≤ 10 μS)

20nS(Tr or Tf > 10 μS)

精度

±(3%+2nS)

脉冲过程时间(Tr和Tf)

可编程范围

30nS ~ 400mS

分辨率

10nS(Tr and Tf ≤ 10 μS)

20nS(Tr or Tf > 10 μS)

最小值(10%~90%边沿)

30nS(Vamp≤ 5V)

35nS(Vamp≤ 10V)

40nS(Vamp≤ 20V)

60nS(Vamp> 20V)

精度

-5%~+5%+25nS(Vamp≤ 10V)

-5%~+5%+40nS(Vamp≤ 20V)



通用指标和软件

参数

指标

工作温度

18-28 ℃

存储温度

-10-50 ℃

工作湿度

35-60%

存储湿度

<90%

工作海拔

0-2 km

供电功率

200-240 Vac,30 A,50-60 Hz

电磁兼容

满足欧盟EMC标准

安全

满足欧盟安全标准

认证

SEMI S2/S8, F47

测试机架尺寸(mm)

600*800*1850

测试头尺寸(mm)

650*765*480

测试机架重量

约 210 kg

测试头重量

约 100 kg

场地需求

4.6米 x 3米

支持探针台

TEL/TSK行业标准探针台

探针卡

兼容Keysight 4070/4080系列用探针卡

软件系统

Windows 10 Enterprise LTSC

Algo语言

C++和Python

ptSEMIGHT软件功能

测试计划编辑,测试条件和参数Spec设置,晶圆描述,探针台控制,Test API,测量库,测试用例开发,MES接口、SECS/GEM、EAP接入,测试数据管理和分析,校准维护和故障诊断





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