半导体测试仪器简介

　　在半导体时代的初期，器件是一些简单的2引脚或3引脚元件，如二极管和晶体管，其中的大部分都很容易用通用电子仪器进行测试。如今，在经历50年不断加速的技术进展之后，半导体器件已经跻身于人类的最复杂创造之列。例如，现代微处理器要求成千上万技术人员一起工作若干年的共同努力，以设计和每年制造出数百万个器件常规用于计算机、通信系统、汽车和游戏中。

　　随着半导体复杂性的增加，必须发明能应对期间日益增多的性能和种类的测试需要的新型测试仪器和仪器组合(称为半导体测试系统)。下面来为大家介绍目前在设计和制造半导体中经常使用的仪器和测试系统类型。

　　半导体测试设备用于何处

　　半导体测试设备用在将半导体器件推向市场的属关键的若干设计和工艺步骤中。这种工艺出现在研发实验室中，在此，器件设计和制造工艺小组已经完成形式为整列中包含数百个器件的硅晶片的新器件类型的第一个样件。必须对器件进行特性测试，以确定器件的设计和制造是否正确并像预期那样发挥作用。

　　这个特性测试步骤是利用适当的测试系统对器件完成一系列功能测试和性能测试，随着问题的找出和确定，这个构建-测试循环通常要重复并取得供分析的结果几次，知道认为器件可以交付制造(一个意味着器件能以足够高的成品率批量制造且在市场上有利可图的术语)。

　　在制造阶段之后，在若干工艺步骤末尾利用半导体测试设备确保制作过程在控制之下进行。此后，晶片进行精加工，在提交最终用户之前又要检验器件，确认其功能完备，性能符合技术指标。制作过程中，使用的半导体测试设备对于所有类型的器件都相似，因为待测的参数包括简单的电阻、电容、击穿电压、漏泄电流和增益。这些测试是在与被制造器件一起嵌入每个晶片中的专用测试架上进行。晶体制造过程中使用的测试系统被称为参数测试系统，因为他们测量晶片上很基本的半导体参数。

　　完成晶片制作的过程之后，一切都发生了变化。现在，不能用单一类型的设备去测试所有各种晶片，所用半导体测试设备必须能测量每个晶片上制作的特殊类型器件。由于特殊类型器件可能从简单的晶体管到复杂的微处理器，所以，目前使用了各种各样类型的半导体测试设备。

　　图1 半导体制造过程中采用的典型测试步骤

　　图1示出半导体器件制造中采用的典型测试步骤。除用于不同类型器件的测试系统之间有所不同外，晶体分类测试系统和用于测试相同部件的最终测试系统之间往往也存在重大差别。这些差别受每个测试阶段的不同测试要求以及测试通过量要求、器件成品率(每个测试阶段良好期间的百分数)和总测试成本考虑的影响。晶片分类测试系统通常比用于相同期间的最终测试系统有较差的新能和更低的成本。然而，由于晶片分类测试要测试测试器件的功能而包含更冗长的测试，结果，晶片分类的最终测试对测试总成本往往有大致相同的经济影响。在当前高度竞争的半导体市场上，测试的总成本是半导体测试系统最优选的参数。

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　　霍尔效应测试仪，是用于测量半导体材料的载流子浓度、迁移率、电阻率、霍尔系数等重要参数，而这些参数是了解半导体材料电学特性必须预先掌控的，因此是理解和研究半导体器件和半导体材料电学特性必备的工具。

　　霍尔效应测试仪介绍该仪器为性能稳定、功能强大、性价比高的霍尔效应仪,在国内高校、研究所及半导体业界拥有广泛的用户和知名度。仪器轻巧方便，易于携带，主要用于量测电子材料之重要特性参数，如载流子浓度、迁移率、电阻率、霍尔系数等，薄膜或体材料均可，其原理主要依据范德堡法则。除了用来判断半导体材料之型态(n或p)以外，它也可应用于LED磊晶层的质量判定，也可以用来判断在HEMT组件中二维电子气是否形成，此未还可以用于太阳能电池片的制程辅助。可说是一套功能强大、应用广泛的系统，再加上平实的价格， 相信必能受到各界用户之肯定与爱用。广泛应有于半导体厂商。

　　1、高精密度电流源输出电流之精确度可达2nA，如此微小之电流可用于半绝缘材料之量测，即高电阻值材料之量测。2、高精密度电表使用超高精度电表，电压量测能力可达nV等级，上限可达300V，极适合用于量测低电阻值材料。3、外型精简、操作简单外型轻巧、美观大方，磁铁组之极性更换也很灵活容易，独特之液氮容器设计，可确保低温量测之稳定性最佳。4、I-V曲线采用图表的方式，测量探针四点(A、B、C、D)间电流-电压曲线，藉此评判样品的欧姆接触好坏。5、单纯好用之操作画面使用者只需在同一张操作画面中，就可以完成所有的设定，实验结果由软件自动计算得到，并在同一张画面中显示出来，省却画面切换的麻烦，结果可同时得到体载流子浓度(Bulk Carrier Concentration)、表面载流子浓度(Sheet Carrier Concentration)、迁移率(Mobility)、电阻率(Resistivity)、霍尔系数(Hall Coefficient)、等重要实验数据。6、自行开发之弹簧样品夹具，特殊设计之弹簧探针，其强度加强可改善探针与接触点之电气接触，提高量测之可靠度。