PCM测试原理及方法简介-final

实用标准文案PCM测试原理及方法简介PCM即ProcessControlMonitor( 工艺控制监控)的缩写。从名称上我们可以看出 PCM测试的基本作用即通过电参数对工艺控制起到监控作用，同时它也是反映产品质量的一种手段。PCM 作为一个技术支持部门，主要把线上一些工艺异常进行及时的反映出来，在产品入库前对其进行最后一道质量的检验，其作用归纳起来，有如下几点：1）对产品进行参数质量检验；2）通过PCM测试，获取线上异常信息；3）为线上的工艺实验提取参数信息；4）进行客户反馈产品失效原因分析；5）数据统计分析工作；PCM 测试在划片槽内有专门的测试图形，它们是与芯片内的图形同时完成的，因此它可以有效而准确的反映工艺情况。但是由于图形本身与电路中管芯并不完全相同，实际情况可能比PCM图形复杂。因此圆片在PCM测试完成以后还需要进行中测即成品率测试以反映芯片的功能。在这里我们只就 PCM参数测试从以下四方面进行简要介绍。一． PCM测试原理及测试系统二． PCM常见参数测试方法精彩文档实用标准文案三． PCM常见参数描述一．PCM测试原理及测试系统简单的说PCM测试就是在被测器件上施加的一定大小和方向的电流或电压，然后监控被测器件的电压或电流情况来反映被测器件的电学特性来达到监控工艺情况和产品质量的目的。这一过程是通过一套完整的测试系统来完成的。PCM测试系统包括控制终端，测试仪，测试头，开关矩阵，探针台和HP-IBCABLE构成。系统(以HP4062为例)连线如下图所示：精彩文档HP-IBCableSWC(SwitchingMatrixController)CMUDCS(DCSubsystem)HP-IBCable精彩文档

实用标准文案ControlCableCMUCableSMS(SwitchingMatrixSubsystem)AUXCableHP-IBControlledWaferProberHP9000Series300ComputerWafer实用标准文案HostComputerHP-IBCable测试过程：计算机控制终端根据我们的要求发出指令 （测试程序）控制测试仪和探针台进行动作（例如施加电压）。测试仪中的SMU单元（SourceMonitorUnit ，在DCS中）将电压通过AUXCable 加至测试头上的开关矩阵（SWM），开关矩阵再通过探针的接触将电压加到了被测器件上，SMU单元再根据程序的要求量出所需要的结果（例如电流值） ，并将这一结果返回计算机内保存，也可以显示在计算机屏幕上。以此类推，如果我们要测量电容，则是控制测试仪中 CMU（电容仪）进行测量。精彩文档实用标准文案二．PCM常见参数测试方法目前PCM测试的主要参数项包括：开启电压（NXSTRW/PXSTRW）击穿电压（NXSTRW/PXSTRW）导通电流（NXSTRW/PXSTRW）单管漏电流（NXSTRW/PXSTRW）方块电阻（NPLUS/PPLUS/TUBS/PGT/M1LSVDP/M2LSVDP ）接触电阻（NPLUS/PPLUS/PGT/GT）条形电阻（RESNW/RESPW/RESGT）电容及电容击穿（CAPNP/CAPPC/TDDB ）同时为了满足不同工艺实验要求，我们还会测试一些特殊的参数，例如：（1）COMB 漏电测试（ALLIN3BL/ALLIN3BR ）（2）M1/M2Ratio （ALLIN3BL/ALLIN3BR ）（3）有效沟长 （NXSTRW2/PXSTRW2）1．MOSTransistor开启电压：简单的来说“开启”就是在栅上加电压使硅表面反型，然后在漏上加一定电压，使源漏之间有电流通过的过程。我们通常用的方法是最大跨导法。测试时在漏上固定一个电压，扫描栅上电压，找到最大跨导（栅电压的变化对应漏源电流的变化）点。沿最大跨导点做一漏电流曲线的切线，切线与栅电压的交点为 Vintercept,Vth=Vintercept-1/2Vd 。如下图所示：精彩文档实用标准文案IdsVg-Ids 曲线Vintercept Vg图1在线性区： Ids=β[(Vgs-Vth)Vds –Vds^2/2]β=max[ Ids/ Vg]/Vds由上面公式推导出： Vth=Vg –[ Vg/ Ids]Ids –Vd/2=Vintercept –Vd/2另外也有使用饱和法测试的产品，测试时在漏上固定一个电压，扫描栅上电压，在线性区记录漏源电流分别为 Ids1，Ids2时对应的栅电压 Vg1，Vg2。利用下面的公式计算：