키슬리의 2600 시리즈 소스미터 계측장비 제품군에 포함되는 새로운 모델 2635 및 2636은 많은 반도체, 광전자 및 나노기술 디바이스에서 종종 요구되는 조건인 1fA(10-15 amp) 정도의 미세한 분해능에서도 고유한 신기술을 이용해 파라메트릭 분석이 가능하다. 뿐만 아니라 계측장비 기반의 멀티 채널 아키텍처를 적용, 일반 메인프레임 기반의 소스측정 솔루션에 비해 비용을 50%나 줄일 수 있다.
자료제공│키슬리 인스트루먼츠 한국지사

키슬리 인스트루먼츠는 최근 반도체 파라메트릭 분석 및 테스트를 위한, 가장 혁신적이면서도 비용 효율적인 솔루션을 개발했다고 밝혔다. 키슬리의 2600 시리즈 소스미터 계측장비 제품군에 포함되는 새로운 Model 2635 및 2636은 많은 반도체, 광전자 및 나노기술 디바이스에서 종종 요구되는 조건인 1fA(10-15 amp) 정도의 미세한 분해능에서도 고유한 신기술을 이용해 파라메트릭 분석이 가능하다.

뿐만 아니라 이들 제품은 계측장비 기반의 멀티 채널 아키텍처를 적용함으로써 일반 메인프레임 기반의 소스측정 솔루션에 비해 비용을 50%나 줄일 수 있다. 이들 신제품은 TSPTM(Test Script Processor) 및 TSP-LinkTM 인터커뮤니케이션 버스(Bus)를 채택하고 있어, 엔지니어들은 연구, 특성화(Characteri-zation), 웨이퍼 분류, 신뢰성, 생산 모니터링 및 기타 다양한 테스트 애플리케이션에 이상적인 고속 테스트 시스템을 신속히 구현할 수 있게 되었다.

새로운 2600시리즈 `2635/2636`

모델 2635 및 2636은 펨토암페어 및 마이크로전압에서부터 최대 200V/1.5A까지 경제적으로 DC 및 펄스 테스트를 수행할 수 있다. 이들 제품은 PC 없이도 동작이 가능하기 때문에 일반 메인프레임 기반의 소스 측정 솔루션에 비해 최대 4배나 빠른 테스트 속도를 제공한다. 이들 각각은 PC 역할을 하는 마이크로프로세서를 포함하고 있어 프로그래밍이 매우 쉽다. 뿐만 아니라 소싱, 측정, 테스트 시퀀스 플로우 컨트롤, 연결된 조건 프로그램과의 결정을 포함해 간단한 것에서부터 복잡한 것에 이르기까지 개별적으로 테스트 프로그램(스크립트)을 실행할 수 있다. 또한 자동화 시스템에서 다른 기계와도 쉽게 결합될 수 있기 때문에 부품 제조업체와 반도체 조립업체들이 웨이퍼 레벨 테스팅이나 패키지된 디바이스를 테스트 하는데 있어 매우 매력적인 솔루션을 제공한다. 제품 가격 또한 저렴하기 때문에 디바이스 및 소재에 대한 I-V 특성화를 보다 빠르고 쉽게 처리할 수 있어야 하는 연구소나 학교에서도 부담 없이 이용할 수 있는 것이 특징이다.

확장성 통한 보유비용 절감

모델 2635 및 2636은 핀 수가 비교적 적거나 중간 정도인 디바이스 또는 멀티 디바이스 및 재료 샘플을 위한 테스트 비용을 대폭 줄여준다. 이들 제품은 소스 측정 유닛, 디지털 멀티미터, 바이어스 소스, 저주파수 펄스 발생기 및 임의 파형 발생기(AWG: arbitrary waveform generator)의 5개 정밀 기계로 구성된 단일 박스 형태로 제공된다. 이들 각 기능은 TSP에 의해 제어되며, 이를 통해 완벽하게 프로그래밍이 가능한 시퀀스가 장비로 다운로드 및 실행될 수 있다. 따라서 처리속도의 증가가 절대적으로 중요한 경우를 위해 통신 및 PC 과부하를 제거하여 주며, 다른 테스트 상황에 대해 융통성 있게 제어 및 적응할 수 있다. TSP외에도 키슬리의 TSP-Link 마스터/슬레이브 연결 방식은 고속, 저부하의 인터페이스를 다른 TSP 기반의 장비에 제공함으로써 여러대의 장비와 여거가지의 계측기기를 간단하게 소프트웨어 제어가 가능하다.

시리즈 2600 테스트 시스템의 가장 큰 이점은 현재 및 미래의 요건에 따라 확장성이 용이하다는 점이다. 멀티 싱글 채널(2635 모델) 장비 및 듀얼 채널(2636 모델) 장비는 호스트 메인프레임이 없어도 자연스럽게 끊김 없이 결합될 수 있다. 메인프레임이 없어도 확장이 가능하기 때문에 GPIB 어드레스 당 최대 32개의 채널까지 시스템 크기를 유연하게 조절할 수 있으며, 추후 채널을 추가해야 할 때에도 추가되는 비용은 물론 랙 차지 공간과 시간 등을 최소화할 수 있다. 사용자가 Series 2600 제품군에 속한 제품을 선택하여 사용한다면 다양한 애플리케이션에서 최대 10A 펄스 또는 3A DC까지 테스트를 처리할 수 있도록 2~3개의 SMU 모델을 표준화 할 수 있다. SMU는 간단하게 실행 테스트 스크립트를 바꾸기만 하면 용도를 변경할 수 있다.

테스트 시간 단축

키슬리의 모든 TSP 기반 시스템은 설정 제한치 비교, 양/불 판정, 부품 등급 분류등을 포함하는 미리 정의된 디바이스 테스트를 위한 수천 개의 코드를 저장 및 실행할 수 있으며, 테스트 실행 동안 PC 컨트롤러의 유무에 관계없이 동작한다. 뿐만 아니라 디지털 I/O는 프로버, 핸들러 및 기타 장비를 컨트롤 할 수 있으며, TSP-Link를 통해 사용자들은 GPIB 트래픽 없이 멀티 채널 및 장비에서 고속 자동화 테스트를 실행할 수 있다. 결과적으로 기존의 시퀀싱 장비에 비해 테스트 시간을 10배 이상 줄일 수 있으며, 부품 테스트에 소요되는 시간은 일반적으로 2배에서 4배 가량 줄일 수 있다.

모델 2635 및 2636은 키슬리의 새로운 시리즈 3700 시스템 스위치 멀티미터 장비(TSP 및 TSP-Link 포함)와 함께 결합되어 더 넓은 범위의 고속 애플리케이션을 처리할 수 있다. 이들 두 제품은 기본적인 빌딩 블록을 제공해 고성능 스위칭 및 멀티채널 I-V 측정을 긴밀하게 통합할 수 있다. 테스트 엔지니어들은 이들 제품을 이용해 반도체 응력 테스트 및 기능성 패키지 디바이스 테스트와 같은 애플리케이션에서의 높은 쓰루풋에 최적화 된 저비용 ATE 시스템을 쉽게 만들 수 있다.

시스템 개발 용이

그 동안 기초 R&D 및 고속 생산 테스트를 위한 다중기계 특성화 또는 ATE 시스템을 개발하는 데는 많은 어려움이 있어 왔다. 키슬리는 이러한 문제를 해결하기 위해 2가지의 무료 소프트웨어 툴을 제공한다. 이들 소프트웨어는 시리즈 2600 소스미터 장비의 시스템화를 대폭 간소화 한다. 연구개발 및 커브 트레이싱 애플리케이션의 경우, 키슬리의 LabTracerTM 2.0 소프트웨어는 최대 8개의 소스미터 장비 채널을 제어 함으로써 프로그래밍이 없이도 디바이스 특성화를 수행할 수 있도록 한다. 이 소프트웨어를 통해 사용자들은 매우 간편하게 각 채널을 구성하고, 디바이스 파라미터 테스트를 실행하며, 테스트 데이터를 계획할 수 있다.

고속 생산 애플리케이션을 위해 테스트 스크립트 프로세서는 장비에서 실시간으로 실행이 가능하며 복잡하지 않은 BASIC 스타일의 프로그래밍 언어로 프로그래밍 될 수 있다. 직관적이고 사용이 편리한 인터페이스는 일반적으로 쓰이는 모든 프로그래밍 언어와 호환이 가능하다. 키슬리는 스위핑, 펄싱, 파형 생성 및 일반 부품 테스트를 위해 빌트인 테스트 스크립트를 제공한다. 여러 테스트 스크립트가 장비에 포함되어 있으며, 기타 필요한 다른 언어들은 http://www.kei-thley.com/에서 무료로 다운로드 받을 수 있다. 이렇게 미리 작성되어 제공되는 테스트 스크립트는 공급된 채로 또는 맞춤형 형태로 쉽게 이용할 수 있어 생산 사용자들이 시스템을 기존에 비해 훨씬 빠르게 시작 및 실행할 수 있다.

사용자들은 테스트 스크립트 빌더와 같은 다른 방법으로도 맞춤형 테스트 스크립트를 개발할 수 있다. 테스트 스크립트 빌더는 무료 프로그래밍 툴로서, 사용자들이 단순한 명령언어를 이용해 TSP 스크립트를 생성, 수정, 디버깅 및 저장할 수 있도록 해준다. 사용자의 스크립트는 PC에서 마스터 소스미터 장비로 다운로드 될 수 있으며, 비휘발성 메모리에 저장된다. 총 16Mbyte의 스토리지는 최대 5만 라인의 TSP코드와 10만번의 읽기가 가능하다. 몇몇 연구 결과에 따르면 TSP 및 관련 소프트웨어를 이용할 경우 기존의 테스트 시퀀싱 장비에 비해 시스템 개발 시간을 약 50~70% 가량 단축할 수 있는 것으로 나타났다.

키슬리는 또한 ACS(Automated Characterization Suite)에 의해 구동되는 통합 테스트 시스템 내에서 시리즈 2600 장비의 이점을 제공한다. 2600 장비는 웨이퍼 레벨 안정성, 온웨이퍼 파라메트릭 다이 분류, 자동화 특성화와 같이 다양한 반도체 테스트 애플리케이션을 위한 확장이 가능한 소스 측정 채널 카운트 및 고속 테스트를 제공한다. 일례로, 온더플라이(on-the-fly) NBTI와 같이 매우 높은 측정 속도가 요구되는 측정을 디바이스, 웨이퍼 또는 카세트 레벨에서 순차적으로 또는 병렬적으로 수행할 수 있다.

ACS의 유연성과 사용자 친화적인 특성은 시스템 장비를 전반적으로 컨트롤 할 수 있도록 하고, 강력한 웨이퍼 디스크립션 유틸리티를 제공하며, 반자동화 및 완전 자동화 프로버 컨트롤이 가능하도록 한다. 뿐만 아니라 테스트 계획 자동화를 이용할 수 있도록 하고 동시에 수준 높은 분석 결과를 제공한다.


<자료제공: 월간 반도체네트워크 2007년 12월호>