當(dāng)今時代，科技迅猛發(fā)展、芯片量呈幾何倍數(shù)增長，芯片已經(jīng)進入融合的時代。從無人駕駛到虛擬現(xiàn)實、從人工智能到云計算、從5G到物聯(lián)網(wǎng)，一顆芯片上承載的功能越來越多，芯片工藝越來越復(fù)雜，新器件類型層出不窮，眾多驅(qū)動因素的推動對半導(dǎo)體測試技術(shù)不斷提出新的要求。
行業(yè)需要更加面向未來需求的測試系統(tǒng)和方案，來打破傳統(tǒng)儀器固有的不足和局限。
以半導(dǎo)體器件測試來看，在先進器件研究過程中，新材料、新結(jié)構(gòu)與新工藝的應(yīng)用都可能帶來未知的變化。研究者不但要關(guān)注精確的靜態(tài)電流電壓特性，更希望觀察到細微快速的動態(tài)行為。同時隨著半導(dǎo)體尺寸不斷減小，一些現(xiàn)象需要在極短的時間內(nèi)才能觀察到，例如MOS器件的BTI效應(yīng)，因此，對包括短脈沖測試(PIV)在內(nèi)的新技術(shù)提出了要求。
前不久，概倫電子與北京大學(xué)集成電路學(xué)院及上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院聯(lián)合研發(fā)的新一代高精度快速波形發(fā)生與測量套件FS-Pro HP-FWGMK正式發(fā)布，填補了其半導(dǎo)體參數(shù)測試系統(tǒng)FS-Pro在短脈沖測試的空缺，同時也填補了國內(nèi)短脈沖測試技術(shù)的空缺。
高端測試儀器FS-Pro“如虎添翼”
據(jù)了解，此次發(fā)布的最新一代高精度快速波形發(fā)生與測量套件FS-Pro HP-FWGMK由黃如院士在北京大學(xué)和上海交通大學(xué)的團隊與概倫電子聯(lián)合研發(fā)。作為短脈沖測試技術(shù)的先行者，黃如院士團隊經(jīng)過了十余年的努力，在實踐過程中掌握了一整套短脈沖產(chǎn)生、測量以及分析技術(shù)。概倫電子基于其提供的包括測試方法、電路原型、方案框架、版圖設(shè)計及PIV應(yīng)用在內(nèi)的指導(dǎo)意見繼續(xù)精細開發(fā)，滿足高增益與高帶寬的同時，有效抑制放大電路的非線性失真，最終實現(xiàn)了最小脈寬130ns的高精度測量。
概倫電子FS-Pro半導(dǎo)體參數(shù)測試系統(tǒng)（圖源：概倫電子）
概倫電子的半導(dǎo)體參數(shù)測試系統(tǒng)FS-Pro是一款功能全面、配置靈活的半導(dǎo)體器件電學(xué)特性分析設(shè)備，在一個系統(tǒng)中實現(xiàn)了電流電壓(IV)測試、電容電壓(CV)測試、脈沖式IV測試、任意線性波形發(fā)生與測量、高速時域信號釆集以及低頻噪聲測試能力。
此次增加短脈沖IV(PIV)技術(shù)后，F(xiàn)S-Pro更是如虎添翼，幾乎所有半導(dǎo)體器件的低頻特性表征都可以在FS-Pro測試系統(tǒng)中完成，可廣泛應(yīng)用于各種半導(dǎo)體器件、LED材料、二維材料器件、金屬材料、新型先進材料與器件測試等。
其全面而強大的參數(shù)測試分析能力極大地加速了半導(dǎo)體器件與工藝的研發(fā)和評估進程，并可無縫的與概倫電子低頻噪聲測試系統(tǒng)9812系列集成。
據(jù)了解，概倫電子噪聲測試系統(tǒng)9812系列是全球半導(dǎo)體行業(yè)業(yè)內(nèi)低頻噪聲測試的“ 黃金標(biāo)準(zhǔn)”，為半導(dǎo)體行業(yè)先進工藝研發(fā)、器件建模和高端電路設(shè)計提供了更加完整而又高效的低頻噪聲測試及分析解決方案，可以滿足各種不同工藝平臺下半導(dǎo)體器件和集成電路低頻噪聲測試的需求。FS-Pro快速的DC測試能力進一步提升了9812系列產(chǎn)品的噪聲測試效率和吞吐量，性能相較同類型產(chǎn)品獲得大幅度提升，并將在噪聲測試的業(yè)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)擴展到通用半導(dǎo)體參數(shù)測試。
基于在產(chǎn)線測試與科研應(yīng)用方面的優(yōu)異表現(xiàn)，F(xiàn)S-Pro全面的測試能力在科研學(xué)術(shù)界受到了廣泛關(guān)注和認可，已被數(shù)十所國內(nèi)外高校及科研機構(gòu)所選用，同時也被眾多芯片設(shè)計公司、代工廠和IDM公司所釆用。
國產(chǎn)高端測試儀器新突破
縱觀行業(yè)現(xiàn)狀，測試測量儀器屬于高端科研儀器設(shè)備，需要長時間積累，特別考驗一個國家基礎(chǔ)技術(shù)的厚度。由于國內(nèi)本土測量儀器行業(yè)起步較晚，主營電子測試測量儀器的企業(yè)數(shù)量少，發(fā)展情況也不盡相同，目前我國的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)主要集中在中低端，大部分企業(yè)仍處于仿制研發(fā)的階段，僅有小部分企業(yè)走向應(yīng)用研發(fā)的轉(zhuǎn)型之路。
根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，中國電子測量儀器的市場規(guī)模由2016年的28.72億美元增至2021年的50.39億美元，預(yù)計2022年將進一步達到53.14億美元。面對國內(nèi)如此巨大的市場需求，以及受國外隱形技術(shù)壁壘等因素制約，國內(nèi)市場仍被掌握在國外儀器儀表廠商手中，高端產(chǎn)品依賴進口，行業(yè)類第一梯隊公司主要為是德科技（Keysight）、泰克（Tektronix）、羅德與施瓦茨(R&S)等歐美企業(yè)。
國內(nèi)測量儀器與國際水平相比，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、高端產(chǎn)品的技術(shù)水平、市場占有率等方面存在較大差距，亟待國內(nèi)本土企業(yè)填補高端儀器的技術(shù)和市場空白。
