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c) 软件控制
ACS(自动特征分析套件)软件平台支持采用多种测试仪器的晶匣级、晶圆级和器件级半导体特征分析,支持基于半自动和全自动探针台的自动化参数测试。在安装在吉时利4200-SCS上之后,它通过GPIB接口控制4200-SCS或外部测量仪器。由于KI-428具有GPIB控制端口,因此可以实现自动化的噪声测量系统。
我们将所有的测试例程编码为一个测试模块。在ACS测试环境中可以复制该模块。通过设置不同条件下的一系列测试模块,ACS能够提供多种不同的测试模块。采用属于同一器件的模块,可以在器件级对它们进行测试。
4. 验证与讨论
为了验证上述测试架构,我们对各种偏压条件下不同尺寸的nMOS和pMOS器件进行了1/f噪声特征分析和评测,并与模拟结果进行了对比。图2给出了p型MOSFET漏极电流噪声的测量结果。左图给出了在ACS软件的控制下KI 4200-SCP2在20个均值测量周期上捕捉到的噪声电流信号。右图是对这些测得的数据进行快速傅立叶变换而得到的,该图清晰地表明漏极的电流噪声谱与频率之间存在1/f相关性。
图2. 对一个pMOS管测得的漏极电流噪声
如前所述,我们测量的目标是提取噪声参数AF和KF。为了提取AF和KF,需要测量不同偏压条件下的电流噪声。图3给出了不同偏压下一个pMOS管的测量结果。
图3. 不同栅极偏压下测得的噪声数据