新トランジスタR定に向いたプローブやアナライザ
半導の基本は、やはりトランジスタ。トランジスタの性Δ鰊確にRろうとすると実はかなりMしくなってきている。オフからオンへの立ち屬りの]いSiCやGaNなどが登場、周S数帯域が拡jした。半導は陵枦澱咾筌妊スプレイTFT、ReRAM/PCRAMなど、パラメータR定が要な噞が拡jした。Tektronixはそのような性Α噞に向けた半導R定_をリリースした。
![図1 高]・高耐圧テスタのプローブIsoVu オシロスコープのiにあるがコントローラで光ファイバ(靴だ)を経てのセンサヘッドからプローブを当てる 出Z:Tektronix](/archive/editorial/technology/img/TFE160830-01a.jpg)
図1 高]・高耐圧テスタのプローブIsoVu オシロスコープのiにあるがコントローラで光ファイバ(靴だ)を経てのセンサヘッドからプローブを当てる 出Z:Tektronix
TektronixがリリースしたR定_は2|類ある。kつは、SiCやGaNなど新しい半導材料を使ったパワートランジスタの高耐圧・高]のドライバR定_のプローブ「IsoVu」である。高電圧のトランジスタを高]で立ち屬欧襪肇離ぅ困乗り確な立ち屬りS形を莟Rできない。GaNやSiCが高]・高耐圧がjきな長であるが、差動信、里茲Δ縫哀薀鵐廟橙されない場合には、信S形にノイズが_Qされ、確な信S形を把曚任ない。この新型プローブは、光ファイバでノイズを遮しているため、1000Vの信、1GHzで動作させても劣化しない。
もうkつは、トランジスタのDC/ACパラメータをR定するパラメータアナライザだが、トランジスタの初心vでも]時間でI-VカーブやC-Vカーブをk度にR定できる。MOSトランジスタの4端子をR定_に接すると、グラフィカルユーザーインターフェース(GUI)を見ながら設定・R定を~単にできる屬法配線を複雑につなぐ要はくない。
最初の「IsoVu」をまず紹介する。SiCやGaNなどのパワートランジスタの最jのメリットは高耐圧で高]、低失という点だが、高電圧のスイッチングS形を見ることがこれまでは不可ΔZかった。というのは、来のプローブでは峻な立ち屬りS形を見るために要な周S数帯域が不科、CMRR(同相信ス去比:差動入のような二つ信、貌瓜に載るノイズなどを除去するξ)が高周Sになるほど劣化する、といった問があった。例えば、1000Vの交流信、2MHz辺りから低下していき100MHzでは1V度に落ちていた。また、CMRRは直流では120dB以屬△辰討蘯S数と共に遮ξは落ちてゆき、100MHzではわずか20dBしかなくなった。このT果、高周Sになるほどノイズが現れ、確な信、魃R定することがMしかった。
IsoVuは、プローブの先端はこれまでと同様MMCXコネクタを使って立ち屬りS形をR定するのだが、電気ケーブルが]く、その電気信、鮓に変換する。このため電気-光変換_の入ったセンサヘッドからR定_までの光ファイバケーブルは3m、10mと長くてもノイズの影xをpけない。このため、周S数覦茲1GHz、コモンモード電圧ピーク2000V、CMRRはDC〜100MHzでも120dB、1GHzでも80dBを確保した。
図2 IsoVuの基本構成 ノイズが乗りやすいケーブルを光ファイバにする変換_ 出Z:Tektronix
センサヘッドは、扱いやすくするため小型にする要がある(図2)。プローブ先端の電気信、鮓信、吠儡垢靴燭里繊▲灰鵐肇蹇璽薀椒奪スに送り光を電気に変換しR定_に電気信、箸靴篤する。センサヘッドとコントローラとの間は光だけのケーブルにしているため、センサヘッドへの給電も光ファイバで送りセンサヘッド内で電気に変換し給電している。
プリントv路基にスクエアピンが立っている所へプローブを当てる場合、スクエアピンとMMCXコネクタとの変換もTしている。このT果、直`接されたGaNあるいはSiCトランジスタのハイサイド笋離押璽-ソース間の立ち屬り電圧S形はシミュレーションと同様の信S形がuられている。
IsoVu光絶縁プローブは周S数帯域が最j1GHzから500MHz、200MHz、ケーブル長は3mと10mのシリーズがある。価格は、プローブの先端からセンサヘッド、コントローラを含め158万〜306万(税sき)。
もうkつの新について紹介する。パラメータアナライザは、トランジスタ開発vなら誰でもk度は使ったことがあるだろうが、この新はI-Vカーブ、C-VカーブをR定_屬農擇えるだけで~単にR定できるというもの(図3)。DUT(device under test)のMOSトランジスタのドレイン、ソース、ゲート、サブストレートの4端子をパラメータR定_に接しておき、R定_笋I-VとC-Vを切りえることができる。
図3 新パラメータアナライザR定_ の箱はトランジスタの端子を接するマルチスイッチ 出Z:Tektronix
このため、配線を接し直す要はない。また、ウェーハXでもR定できる。このパラメータR定_の出が4端子2セットあり、入にはSMU(Source measurement unit)、CVU(C-V unit)を接する端子がある。
このパラメータアナライザの画Cはタッチスクリーン擬阿里燭瓠∋悗妊好ロールして瑤蠅燭ざ\術情報を~単に探すことができる。またClariusと}ぶ新しいユーザーインターフェース(図4)を導入しており、Select、Configure、Analyzeという項`からテストをび、設定し解析することができる。Selectには450ものテスト、プロジェクト、デバイスのライブラリを指でスクロールしてIする。
図4 新UIのClariusではSelect、Configure、Analyzeを~単に設定・解析できる 出Z:Tektronix
Select画Cではテストを早く構築するための要や、ビデオ、図、アプリケーションノートなどのツールがTしているため、トランジスタの初心vでもテスト時間を]くできる。Configureでも電流、電圧モードの設定や主要なパラメータを画C屬農瀋蠅任る。Analyze画Cでは、てのトランジスタR定の履歴を保Tし、Q履歴のR定T果にレーティングを与えることができる。またハードウエア的にPCIインターフェースのいたモジュールを差し換えることでバージョンアップも可Α
このアナライザはReRAMやMRAM、PCRAMのような新しいストレージクラスメモリのテストも可Δ如⊇颪込み、読み出し、消去、の繰り返しエンデュアランスの試xにも使えるという。価格は364万(税別)から。