Keithley吉时利 功率半导体测试系统S540是一种全自动晶圆级参数测试系统，可以在一次 探头接触中执行高达3kV 的所有高压测试、低压测试、低电 流测试和电容测试，最大限度地提高生产效率，降低拥有成本。 该系统把吉时利行业领先的测量仪器与低压和高压开关矩阵、 线缆、探头卡适配器、探头驱动器和KTE 测试软件安全无缝 地集成在一起。最终结果，是可以量身定制12~48 针参数测 试系统，而不需要重新配置测试设置，在从高压测试转向低压 测试时不用使用两个单独的测试系统，实现全自动2 端子或3 端子晶体管电容测量，提供pA 级测量性能。
 

Keithley吉时利 功率半导体测试系统S540主要特点:

• 在一次探头接触中，在最多 48 针上自动执行所有晶圆级参 数测试，包括高压击穿、电容和低压测量，而不需改变电 缆或探头卡基础设施
• 执行晶体管电容测量，如 Ciss、Coss 和 Crss，高达 3 kV，而不需手动重新配置测试针
• 在高速多针、全自动测试环境中实现低电平测量性能
• 基于 Linux 的 KTE ( 吉时利测试环境 ) 系统软件，简便地开 发测试，快速执行测试
• 特别适合工艺集成、工艺控制监测和生产芯片分拣等全自动 应用或半自动应用
• 最大限度地缩短测试时间及测试设置时间，减少占用空间， 降低拥有成本，同时实现实验室级测量性能

全面进行高达3 kV 的一遍参数测试

S540 是为用于拥有各种产品组合的环境而优化的，可以配置 为12 针、24 针、36 针或48 针系统。有两种主要配置：基本 高压配置有12 针，高电压/ 低电流配置则有12 针高电压和 36 针低电流。这两种配置都支持多条SMU ( 源测量单元) 通道、 两端子和三端子电容测量、差分电压测量以及脉冲和频率测量。 所有测试引脚都连接到一张探头卡上，因此可以在一个探头接 触中执行所有测试，最大限度地提高生产效率，最大限度地降 低拥有成本。

12 针高压S540 配置的方框图

12 ~ 48 针高电压/ 低电流S540 配置的方框图

高达3 kV 的全自动两端子和三端子电容测量

除在全自动生产应用中执行的典型2 端子电容测量外，S540 还可以执行半自动研发应用和工艺集成应用中常见的3 端子晶 体管电容测量。可以在高达3 kV 的偏置电压及高达1 MHz 的 频率上执行测试。S540 自动执行这些3 端子测量，如Ciss、 Coss 和Crss，而不需手动配置测试针。这可以更迅速地收集 更多的器件数据，加快测试速度，最终加快产品开发周期。

由于普通电容仪表的内置偏置电压低于100 V，因此测量高压 功率半导体的电容要求使用外部电压源和Bias-T。与其他高 压参数测量解决方案不同，S540 使用系统级开路- 短路- 负 载补偿技术，确保Bias-T 不会在测量中注入错误，并能够在 全自动生产环境中实现实验室质量的电容测量。

S540 可以执行全自动实验室质量的三端子电容测量

高速度、低电平测量性能

提供两种不同的系统配置，能够满足不同的参数测试应用环境。S530小电 流系统可配置2至8路源测量单元（SMU）通道，具有亚皮安级测量分辨率，并 为探针卡提供了全面的小电流保护，使其非常适合于亚微米MOS硅工艺的特性分析。S530高电压系统可配置3至7路SMU通道，能够源出高达1000V的电压，可用于汽车电子和功率管理器件所需的各种击穿和漏流测试。

随着当今功率半导体设计效率提高，器件泄漏电流和开点电阻 变得越来越低。S540 的低电流子系统基于吉时利经过验证的 SMU 仪器技术，在高压偏置上提供了pA 级电流测量功能， 可以测量各种低电流特点，如关闭状态泄漏电流、栅极泄漏电 流、低于阈值的泄漏电流等等。选配的高分辨率数字万用表 (DMM) 可以精确测量微欧级读数，并在全自动多针测试环境 中执行其他差分和非差分低压测量，如金属片电阻、电气临界 维度、等等。

强大的系统软件

吉时利S540 系统拥有吉时利测试环境(KTE) v5.7 软件，用于 测试开发和执行。KTE v5.7 的系统级速度较KTE v5.5 最多提 高了40%。KTE 装在采用Linux 操作系统的标准工控PC 上，把吉时利数十年的参数测试经验融入到功能中。

KTE 软件

• 晶圆描述
• 测试宏程序开发
• 测试计划开发
• 极限
• 晶圆级或组件级测试，支持自动探头控制
• 测试数据管理
• 用户接入点
• 系统诊断

3 kV 探头卡和探头卡适配器(PCA) 解决方案

在多针全自动生产测试应用中进行可靠的高压测量带来了许多 挑战，包括环境、器件布线和探头设计。吉时利为探测最高 3k V 电压、同时保持低电平测量性能提供了两种优质解决方案： 吉时利9140 和Celadon 45E。此外，为简化探头卡安装和拆卸， z6尊龙凯时作为出厂安装选项提供了inTEST 顶部装载探头卡接口。