키사이트테크놀로지스, B1500A 반도체 디바이스 분석기
최근 반도체 테스트 및 측정 장비 업계는 기존의 시장은 유지하면서 다양하고 새로운 측정 패러다임을 요구하는 차세대 반도체 소자를 측정하기 위한 장비 개발에 노력을 기울이고 있다. 또한, 새롭게 형성되는 사물인터넷(IoT), energy saving, automotive 시장의 경우, 측정 장비뿐만 아니라 솔루션 개발 등 다양한 산업으로 확산돼 앞으로 더 활발해 질 것으로 예상된다. 키사이트는 기존 개발 및 양산용 분석 장비 시장 점유율을 유지하면서 새로 형성되는 시장 및 차세대 소자에 대해 적극적으로 대응하고 있다.

 

파라메트릭 테스트 솔루션

집적 회로 디바이스는 한 해가 다르게 지속적으로 크기는 작아지고, 밀도는 높아지며, 성능은 향상되고 있다. 이에 따라 생산 속도를 유지 및 개선시키면서 디바이스를 제조하고 테스트하는 것이 점점 어려워지고 있다. 그러나 키사이트는 파라메트릭(parametric) 테스트 솔루션을 통해 이러한 문제를 지속적으로 해결하고, 사용자가 공정을 보다 효과적으로 감시할 수 있는 더욱 정확한 자동화 테스트 솔루션을 제공하고 있다. 수상 경력에 빛나는 키사이트의 파라메트릭 테스트 시스템은 전 세계적으로 3,700개의 시스템이 설치되어 사실상의 업계 표준으로 자리 잡고 있다.
│사진│ 파라메트릭(parametric) 테스트 솔루션

4080 시리즈와 B1500 시리즈

실제 제조 공정상에서 가장 많이 사용되는 제품은 4080 시리즈와 B1500 시리즈다. 일단 4080 시리즈의 경우 자동화에 최적화되어 있어 가장 빠른 Turnaround Time(TAT)을 제공하기 때문에 제조과정에서 엔지니어와 해당 부서에 빠른 피드백이 가능하여, 제품의 결함 개선에 의한 수율 향상이 탁월하다. 또한, 4080 시리즈는 오래전부터 양산용 반도체 Automatic Parametric Tester 시장에서 표준 플랫폼으로 자리 잡고 있다. B1500 시리즈의 경우는 자동화 성능 및 TAT는 떨어지지만 보다 많은 기능을 사용자 친화적인 GUI로 제공하기 때문에 매뉴얼 분석 장비로 많이 활용되고 있다.
4080 시리즈 파라메트릭 테스트 시스템 – 어려운 프로세스 테스트 문제를 해결할 수 있는 솔루션
│사진 2│ 4080 시리즈 파라메트릭 테스트 시스템
4080 시리즈는 현재는 물론 미래 반도체 기술의 측정 과제를 해결할 수 있도록 설계되어 있다. 4082A는 디지털 장비의 향상된 기능과 synchronous 및 asynchronous parallel 테스트 성능을 제공하는 고속의 CPU가 제공된다. 이를 통해 기존 및 차세대 공정 평가에서 처리속도를 향상시킬 수 있다. 펄스 기능이 포함된 4082F는 고압 반도체 펄스 발생기(HV-SPGU) 모듈을 제공한다. 따라서 아무리 어려운 플래시 메모리 기술이라도 특성화할 수 있다. 4082A 및 4082F의 혁신적인 테스트 기능은 현재와 미래의 첨단 제조 생산 파라메트릭 테스트를 위해 이상적이다. RF 디바이스 테스트를 담당하는 엔지니어를 위해서는 4083A의 8 × 10 RF matrix 옵션과 함께 RF S파라키터 측정을 지원하는 PNA를 제공하며, 개발 및 제조 파라메트릭 테스트를 위한 비교할 수 없는 최고의 DC 및 RF 테스트 기능을 제공한다.
B1500A 반도체 디바이스 분석기 – 전압, 전류, 캐피시턴스, 첨단의 고속 IV 디바이스 특성화를 가속할 수 있는 디바이스 특성화를 위한 원박스 제품
│사진 3│ 키사이트테크놀로지스, B1500A 반도체 디바이스 분석기
디바이스 특성화를 위한 측정 성능과 기능을 한대에 통합한 제품이다. 디바이스 특성화를 위한 광범위한 기능과 함께 최고의 측정 신뢰성과 반복성을 제공한다. 범용적인 전류-전압(IV), 캐패시턴스 전압(CV)부터 복잡한 고속 펄스 IV 테스트까지 다양한 측정 성능을 제공한다. B1500A는 10개의 모듈 슬롯으로 구성되어서 필요에 따라 추가 또는 업그레이드가 가능하다. EasyEXPERT는 그래픽 사용자 인터페이스를 기반으로 한 소프트웨어이며 B1500A의 Windows 7 플랫폼에 탑재되어서 효율적이며 반복적인 디바이스 특성화를 지원한다. B1500A는 바로 사용할 수 있는 백여 개의 애플리케이션 테스트가 탑재되어 있기에 테스트와 분석을 바로 할 수 있다. 본 제품은 정확하고 빠른 전자 특성화 및 디바이스, 재료, 반도체, 액티브/패시브 부품, 전자 디바이스에 대한 평가를 할 수 있다.
키사이트 B1505A – 정확하고 사용하기 쉬운 파워 디바이스 평가 및 분석 제공
│사진 4│ 파워 디바이스를 위해 필요한 최고의 성능을 제공하는 B1505A
B1505A는 파워 디바이스를 위해 필요한 최고의 성능을 제공한다. 파워 디바이스를 sub-picoamps에서 최고 10kV 및 1500 amps까지 정확하게 측정하고 특성화할 수 있는 원박스 장비다. 다이내믹 파라미터를 측정할 수 있다. 강력한 측정 성능과 함께 직관적인 EasyEXPERT 소프트웨어를 이용하면 데이터 분석을 손쉽게 할 수 있다. 데이터를 PC환경으로 가져와 보고서 등을 자유롭게 만들 수 있다. B1505A는 2개의 테스트 픽스쳐 솔루션을 제공한다. N1259A 및 N1265A는 전압과 전류에 따라 선택하면 되고, 2개 제품 모두 다양한 소켓과 호환된다. B1505A는 온 웨이퍼 상태의 파워 디바이스 평가가 가능하기 때문에 디바이스를 패키징할 필요가 없다. 따라서 분석실에서 평가 후 feed back되어 개선되는 절차상 시간(TAT Time)을 단축시킬 수 있다. 이러한 기능과 성능으로 파워 디바이스의 테스트 공정을 혁신적으로 향상하며 테스트 비용도 절감한다.

적용사례

4080 시리즈의 경우 전 세계 parametric(파라메트릭) 시장의 90% 이상을 점유하고 있다. Parametric test(파라메트릭 테스트) 특성상 특정 애플리케이션에 제한된 것이 아니라 모든 반도체 소자의 Front end와 Back end 특성을 평가하는데 있어 개발 및 양산 제품 평가에 널리 사용되고 있다. Fabless 반도체 회사가 증가함에 따라 Foundry 서비스를 제공하는 회사에서는 Wafer acceptance tester로 사용되고 있다.
B1500A의 경우는 직접적인 양산장비는 아니지만 다양한 기능을 제공하기 때문에 개발 단계의 연구소용 장비로 System IC 및 memory 소자를 분석하는데 주로 사용되고 있다.
B1505A는 B1500A와 유사하나 PMIC, IGBT 및 GaN 계열의 높은 파워의 소자 분석에 특화되어 있다.

향후 전망

반도체 소자의 미세화는 가속화되고 2D에서 3D로 진화하면서 평가되어야 할 항목의 양 또한, 크게 증가되고 있다. 이에 따라 테스트 비용과 테스트 시간 역시 크게 증가될 수밖에 없기 때문에 사용자에게는 큰 부담일 수밖에 없다.
키사이트의 제품은 반도체를 포함한 전자 전기 전반에 걸쳐 다양한 포트폴리오 구성이 가능하다. 이를 바탕으로 다양하고 복합적인 고객의 요구에 유연성 있게 접근해 고객이 원하는 해답을 제공하려고 하고 있다.
향후, 양산 라인의 자동화 테스터의 경우 현재 테스터 보다 더 많은 채널 및 소스를 제공하여 동시에 여러 파라미터를 측정할 수 있는 multi-channel / multi-para tester를 출시해 테스트 비용과 시간에 대한 부담을 극복할 것으로 보인다.
<더세미콘매거진 편집부> the_semicon@thesemicon.co.kr

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