晶圆级超快三维磁场探针台
晶圆级超快三维磁场探针台

晶圆级超快三维磁场探针台


法国Hprobe公司于2017年3月在法国格勒诺布尔地区成立,旨在为集成电路领域提供快速、准确和灵活的测试设备,主要应用方向为磁随机存取存储器(MRAM)。MRAM技术作为芯片上系统嵌入式内存(SoC)的替代技术,越来越多的微电子行业的主要厂商对MRAM技术感兴趣,相应的高端测试设备需求也随之增加,而Hprobe公司生产的IBEX-300晶圆级超快三维磁场探针台为一个不错的选择。


相比于其他的探针台, IBEX-300晶圆级超快三维磁场探针台是专门用于晶圆片在磁场作用下的表征和测试的仪器,它使用专利的三维磁场发生器和最先进的可定制硬件,为磁性器件(传感器和存储器)的开发、工艺和生产带来了完整的测试解决方案。



基于三维磁场下晶圆的电学测试,可进行mapping,以及工业自动化测试

Hprobe应用方向


■  磁性隧道结

■  磁随机存取存储器

■  集成磁传感器(Hall, GMR, TMR)

■  智能传感器



Hprobe探针台产品特点


■  可以用于100~300mm晶圆

■  提供大的面内和垂直磁场

■  磁场定向和旋转的三维控制

■  快速扫描能力

■  嵌入式传感器校准

■  自动测试程序

■  MRAM和传感器参数提取软件

■  与标准探针卡兼容

■  快速扫场能力

          


Hprobe探针台技术原理


探针台采用独特的专利三维磁场发生器,每个磁场空间轴独立驱动。利用这3个自由度,用户可以在任意空间方向应用和控制场,也可以生成旋转场。三维磁场装置配备了所有相关配件,测试程序和磁铁校准工具包。

三维磁发生器置于探针台顶部,并在晶圆上产生局部磁场。为了适应器件测试设计,探头被放置在晶圆片和发生器之间的间隙中。磁场发生器和晶圆托之间的Z方向距离一般可在500μm至5mm之间可调,取决于所使用的探针卡和探针。

           



Hprobe探针台基本参数



面内 (XY)垂直 (Z)
最大单轴磁场 350 mT550 mT
磁场均匀性@+/1mm± 1%± 1%
磁场分辨率0.05 mT0.02 mT
角度分辨率0,02°-
场扫描采样率< 50 kHz< 50 kHz
R-H 回线测试时间< 100 ms< 100 ms



Hprobe探针台仪器配置


Hprobe探针台配备整套仪器驱动和测量大多数磁性器件,如MRAM (STT、SOT、电压控制)、传感器(AMR、GMR、TMR)和磁性MEMS。仪器可以包括源表和测量单元(SMU)、数字万用表(DMM)、任意波形发生器(AWG)、脉冲发生器(PG)、交换矩阵、数据采集板等。其他仪器可根据要求提供,并且可以很容易地集成到工具的硬件和软件中。


任意波形发生器(AWG)
双通道,带宽 40MHz
正弦波,方波 & 脉冲 至30MHz
斜波& 三角波 至 200kHz
任意波形< 1M采样/通道
最大采样速率250M采样/秒

 

脉冲发生器(PG)
脉冲宽度最小至 200 ps 
上升/下降时间< 70 ps (20%-80%)
输出电压 10 mVpp 至 5 Vpp
最大重复频率 500 MHz 每通道l
幅值最大至 5V

源表和测量单元(SMU)
电压最小量程 20mV
电流最小量程 1nA
> 3,000 读数 /秒

数字万用表(DMM)
18 位, 最小量程 100mV
分辨率 10nV
最小积分时间 10µ秒

















探针卡


Hprobe探针台使用非常灵活,用户可以使用标准的商用探针卡,也可以使用带有DC和RF探头的微操作器。


测试程序

该测试程序包含了所有满足用户需求的功能,从器件表征到产品开发,以及转移至生产等。它以三种模式运行:

☆  标定模式–设置磁场配置并创建用户定义的图形

☆  工程模式 –运行预执行的测试图形或创建并运行完整的自定义特性和测试

☆  产品模式 –从工程模式中设置具有优化测试时间的测试程序

               


预先实现的测试模式包括(有或没有磁场):

☆  开路/短路 测试

☆  AC/DC I-V, R-V 测试

☆  AC/DC 击穿电压测试

☆  读/写脉冲测试

☆  R-H 角度/幅值 回线测试

☆  误码率测试

☆  器件循环和稳定性测试







 

Hprobe IBEX 300-1C

Hprobe IBEX 300-2C

IBEX-300晶圆级超快三维磁场探针台-操作演示



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