如何在亚太赫兹频率下进行晶圆上器件表征

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亚太赫兹器件表征

在亚太赫兹频率下进行晶圆上表征，需要进行宽带测量，以将半导体器件的固有电学特性与探针、互连线和测量夹具的影响区分开来。该测量配置包括矢量网络分析仪、宽带频率扩展器、测试套件控制器、精密校准基板，以及工作于宽频范围内的“地-信号-地”晶圆探针。工程师直接在半导体晶圆上进行经校准的宽带散射参数测量，以在封装前评估有源和无源器件。典型的器件包括跨阻放大器、电光驱动器、单片微波集成电路、差分放大器，以及用于光通信、传感和人工智能硬件的新兴亚太赫兹器件。

获取的测量数据用于验证电路性能、提取紧凑型器件模型，并将测得的电气特性与电磁仿真和电路仿真结果进行对比。宽带测量可在保持整个测量范围内校准一致性的同时，深入分析增益、隔离度、阻抗匹配、带宽、稳定性和差分工作特性。通过在封装前进行特性分析，工程师能够识别工艺波动、优化器件布局、验证设计假设，并加速设计迭代，同时避免因封装或外部互连结构而引入的额外不确定性。

亚太赫兹器件表征解决方案

要准确地对晶圆上的器件进行表征，需要进行宽带测量，既要保持半导体器件的固有电气性能，又要最大限度地减少测量接口和探针过渡的影响。该工作流程首先使用精密校准基板进行晶圆上校准，随后通过矢量网络分析仪、宽带频率扩展器和测试系统控制器的同步运行，在工作频率范围内获取连续的散射参数测量数据。工程师在评估增益、插入损耗、回波损耗、隔离度、阻抗匹配、差分性能和带宽的同时，还会将测量结果与电磁仿真和电路模型进行对比。该解决方案支持对有源器件（如跨阻放大器、电光驱动器、单片微波集成电路和差分放大器）以及无源半导体结构进行表征。高达250 GHz的连续测量能力，可在整个研究、工艺开发和设计验证工作流程中提高重复性、校准一致性以及测量可靠性。

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