Probesystem zur Verbindung mit dem Wafer
Um den anspruchsvollen Anforderungen von On-Wafer-Messungen bei Sub-THz-Frequenzen gerecht zu werden, nutzt die gemeinsame Lösung die spezialisierte Probesystem-Plattform AIT der MPI Corporation. Sie wurde für Messungen an 150-mm-, 200-mm- und 300-mm-Wafern entwickelt, ohne Kompromisse bei den Instrumentierungseigenschaften, der Messgenauigkeit und der Einfachheit der Bedienung einzugehen. Die Lösung deckt einen Frequenzbereich bis 1 THz und darüber hinaus ab und umfasst die Übertemperaturcharakterisierung.
Die spezielle Frequency Extender Adaptation (FEAD) und das einzigartige Design des Probentischs – der Platen – ermöglichen den kürzesten Abstand zwischen dem Extender-Port und dem Prüfling (DUT). Die Halterungen positionieren die Frequenzumsetzer sehr nahe am Wafer, um die in das Gerät fließende Leistung zu maximieren und einen extrem großen Dynamikbereich für Messungen an seinem Ein- und Ausgang zu gewährleisten. Die innovative QAlibria®Kalibriersoftware und verifizierte Kalibriersubstrate unterstützen branchentypische und fortgeschrittene Kalibrierverfahren sowie durch Verknüpfung mit dem NIST StatistiCAL Softwarepaket die NIST Multiline Through-Reflect-Line-(TLR)-Kalibrierung für metrologische Präzision.
Das manuelle Probesystem MPI TS200-THZ basiert auf denselben Grundprinzipien wie sein automatisiertes Gegenstück, das MPI TS2000-IFE THZ-Selection. Beide Systeme verfügen über Präzisionspositionierer und eine speziell entwickelte Platen, um eine optimale Performance bei On-Wafer-Messungen zu gewährleisten. Die manuelle Version ermöglicht eine präzise Wafer-Positionierung und große Nähe zu den Frequenzumsetzern. So ist eine genaue Ausrichtung und Kontaktierung des Prüflings gewährleistet. Dieses Design minimiert Signalverluste, reduziert mechanische Konflikte und verbessert die Leistungsübertragung an den Prüfling. Es eignet sich damit optimal für Sub-THz-Anwendungen, einschließlich Load-Pull-Tests.
In ähnlicher Weise umfasst das automatisierte System MPI TS2000-IFE THZ-Selection eine spezielle Platen sowie Präzisionspositionierer und folgt dabei dem gleichen Ansatz wie die manuelle Version. Das automatisierte System sorgt für stabile und kontrollierte Messbedingungen, was für zuverlässige und wiederholbare Sub-THz-Messungen von entscheidender Bedeutung ist. Unter Einsatz von MPIs innovativem Design zur Integration von Frequenzkonvertern gewährleistet dieses automatisierte System eine unterbrechungsfreie Signalübertragung und unterstützt HF-, Millimeterwellen- und THz-Messungen mit herausragender Genauigkeit.
Sowohl die manuelle als auch die automatisierte Version sind für unterschiedliche Wafergrößen, einschließlich bis 300 mm, ausgelegt und stellen somit vielseitige Lösungen für verschiedenste Halbleiteranwendungen dar. Diese fortschrittlichen Systeme ermöglichen Forschern und Ingenieuren die Untersuchung von Halbleitertechnologien im Hochfrequenzbereich und bieten bei der On-Wafer-Charakterisierung eine hervorragende Genauigkeit und Wiederholbarkeit.
Die Unterstützung von 3-Tor-Messungen bis in den THz-Bereich ist ein weiteres einzigartiges Merkmal der MPI Systeme. So können subharmonische Breitbandmischer durch gleichzeitige Kopplung von Millimeterwellen- und Lokaloszillator-Ports (LO) getestet werden.