Hprobe 測(cè)試儀是磁場(chǎng)下晶圓級(jí)表征及測(cè)試的工具。它采用自主研發(fā)的3D磁場(chǎng)發(fā)生器和*的、可定制的、商業(yè)化硬件,為傳感器到MRAM等磁性器件,提供完整的測(cè)試解決方案,該工具符合晶圓自動(dòng)化測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)。
主要特點(diǎn)
- 大范圍面內(nèi)和垂直場(chǎng)
- 磁場(chǎng)三維可控
- 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)
- 嵌入式傳感器校準(zhǔn) ( Hall 傳感器 )
- 自動(dòng)化測(cè)試程序
- MRAM 參數(shù)提取軟件
- 100mm~300mm 晶圓可測(cè)
- 兼容標(biāo)準(zhǔn)探針卡
技術(shù)說(shuō)明
磁性3D發(fā)生器
Hprobe 測(cè)試儀采用自主研發(fā)的3D磁場(chǎng)發(fā)生器,其中每個(gè)磁場(chǎng)的空間軸都是獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。通過(guò)控制3個(gè)軸的磁場(chǎng),用戶可實(shí)現(xiàn)任意方向磁場(chǎng),同時(shí) 也可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。發(fā)生器提供所有的控制儀器、控制程序和校準(zhǔn)工具。
3D磁性發(fā)生器位于探測(cè)器上,在晶圓上生成局部磁場(chǎng),探針位于磁場(chǎng)發(fā)生器與晶圓之間。發(fā) 生器和探測(cè)器卡盤之間的標(biāo)準(zhǔn)z軸間距為 1mm,500µm 到 5mm 內(nèi)可調(diào)。
校準(zhǔn)
測(cè)試儀并沒有為所有可能的磁性配置提供詳盡的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表。但用戶能夠自定義額外定制磁場(chǎng)類型,校準(zhǔn)相應(yīng)的線圈電流以產(chǎn)生需要的場(chǎng)類型。
校準(zhǔn)包括:
§ 將理論磁場(chǎng)應(yīng)用于待測(cè)器件
§ 沿三軸測(cè)量感興趣區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)用于補(bǔ)償和調(diào)整在晶圓測(cè)試期間施加的磁場(chǎng)。
校準(zhǔn)測(cè)量用嵌入在探測(cè)器內(nèi)的3D霍爾傳感器完成。
3D 校準(zhǔn)傳感器特征
§ 角精度高
§ 靈敏度5V /特斯拉
§ 測(cè)量范圍2特斯拉
§ 差分輸出
§ 溫度靈敏度:<100 ppm/°
§ 在探頭上集成溫度傳感器用于溫度補(bǔ)償
晶圓探測(cè)器
Hprobe 測(cè)試儀是由工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的晶圓探測(cè)器構(gòu)成,囊括100mm手動(dòng)探測(cè)器至300mm全自動(dòng),適于生產(chǎn)的探測(cè)器。探測(cè)器通常包括:
§ 溫控卡盤(熱/冷)
§ 探針卡定位可視化操作
§ 晶圓裝填器
§ 單一晶圓承載器
§ 嵌入式校準(zhǔn)傳感器
§ 破碎晶圓承載器(可選)
其他特定的HW/SW探針選項(xiàng)可根據(jù)客戶要求 定制。
探測(cè)器控制是通過(guò)我們的測(cè)試程序驅(qū)動(dòng)的,針對(duì)探測(cè)器功能提供的用戶訪問(wèn)權(quán)限。
Hprobe測(cè)試儀提供全套儀器來(lái)驅(qū)動(dòng)和測(cè)量大多數(shù)磁性器件,比如 MRAM(STT,SOT,電壓控制),傳感器(AMR,GMR,TMR)和磁性MEMS。
源測(cè)量單元 (S M U )
§ 最小測(cè)量范圍 20mV
§ 最小量程 1nA
§ > 3,000 讀數(shù)/秒
§ 白噪聲 2mV rms
數(shù)字萬(wàn)用表( DM M )
§ 18位,最小測(cè)量范圍 100mV
§ 分辨率 10nV
§ 最小記錄時(shí)間 1µs
任意波形發(fā)生器( AW G )
§ 雙通道,帶寬 40MHz
§ 正弦波,方波與脈沖高達(dá) 30MHz
§ 斜率 & 三角波達(dá) 200kHz
§ 每個(gè)通道的任意波形 < 1Msample
§ 采樣率 250Msample/秒
脈沖發(fā)生器
§ 最小脈沖寬度 300 ps
§ 脈寬精度 10 ps
§ 上升/下降時(shí)間 < 70 ps (20%-80%)
§ 輸出幅度 10 mVpp~5 Vpp
§ 重復(fù)率 500 MHz/每通 道
§ 觸發(fā)到輸出晃動(dòng) < 35ps RMS
探針
Hprobe測(cè)試儀易拓展,用戶可使用工業(yè)用探針,也可以使用裝有DC和RF探針的顯微操縱器。的限制是磁場(chǎng)發(fā)生器和晶片之間的間隔在高磁場(chǎng)下必須保持盡可能的(<1mm)。
測(cè)試程序
測(cè)試程序包括用于滿足用戶需求的所有功能,從材料表征到產(chǎn)品開發(fā),到生產(chǎn)轉(zhuǎn)化。它以三種模式運(yùn)行:
§ 校準(zhǔn) - 設(shè)置磁場(chǎng)的配置和創(chuàng)建用戶定義模式 (見下圖)
§ 工程 - 運(yùn)行預(yù)先實(shí)施的測(cè)試模式或創(chuàng)建并運(yùn)行完整的自定義特性描述和測(cè)試程序。
§ 生產(chǎn) - 從工程模式中利用優(yōu)化時(shí)間來(lái)設(shè)置測(cè)試程序。
預(yù)先實(shí)施的測(cè)試模式包括(有或者無(wú)磁場(chǎng)):
§ 開放/短期測(cè)試
§ 交流/直流 電流-電壓,R-V 測(cè)試
§ 交流/直流擊穿電壓測(cè)試
§ 讀/寫脈沖測(cè)試
§ 隧道磁阻
§ 誤碼率
§ 器件循環(huán)測(cè)試
§ (I,V,H)相圖
生產(chǎn)廠家:法國(guó) Hprobe