测量实践平台建设需求

测量实践平台建设需求一、建设背景与目标抢抓国家集成电路产业发展“窗口”机遇，积极建设特色半导体“万亩千亿”新产业平台，举全市之力发展特色半导体产业；“芯”从零起步，探索出了“Smart-IDM”模式；该模式是通过招引芯片设计、制造、封装、测试等各个环节可以独立运行的小而精企业，形成“紧密型上下游供应链”，整体实现“设计一制造一封装”一体化；全力建设由旺荣半导体、广芯微等企业构成的以功率器件为特色的半导体全产业链，产业集聚效益进一步凸显，产业链“磁场效应”进一步迸发，核心竞争力进一步增强，打造成为全国半导体产业的核心产区之一；电子信息学院（集成电路产业学院）以服务“万亩千亿”级别的半导体产业为目标，紧扣半导体产业链设置电子信息专业群与数字经济专业群，布局集成电路技术、微电子技术（筹）等五大专业；半导体工艺实践平台的建设是基于学院对提高半导体工艺领域教学和科研水平的需求；随着集成电路行业的快速发展，对精密测量技术的需求日益增长，学院致力于培养具备高水平半导体工艺精密测量技能的专业人才；此外实训室的建设也将促进学院与地方半导体产业的紧密合作，为学生提供与产业需求相符合的实践平台，增强学生的就业竞争力；二、设备清单序号设备名称数量单位1★半导体参数分析仪1套2四探针测试系统1套3直流手动探针台1套4霍尔测试系统1套5射频测试仪1套6射频手动探针台1套7数字电桥1套8课程资源1套三、技术参数序号产品名称主要技术参数1半导体参数分析仪1.电流测量分辨率10fA；2.电压测量分辨率0.1μV；

3.电流设置分辨率10fA；4.电压设置量分辨率0.1μV；5.最大直流电流≥3A；6.最大脉冲电流≥10A；7.最大电压≥200V；8.支持任意波形输出，且采样率间隔为10μs（100,000points/s）；9.支持6位半数字显示；10.软件性能：全自动测试软件，支持晶圆级、封装级半导体器件的IV、CV、PIV、RF等测试；适用手动、半自动、全自动的探针台，同时可扩展位支持温度、磁场控制；11.软件程序库：软件具备常用半导体器件的测试程序库；12.支持对测试数据进行分析以及测试结果管理；13.软件具备控制其他测试仪表如信号源、示波器、频谱仪、数字电桥等功能；14.配置封装测试夹具，兼容多种测试封装类型，可进行IV、CV、PIV等电学特性测试；14.1TO封装夹具适配器：支持TO-247、TO-3P、TO-220、TO-92封装形式；14.2SOT封装夹具适配器：支持SOT-23、SOT-89封装形式；14.3两端器件测试夹具适配器；15.通过软件功能和数字电桥联动实现阻抗、电容、电感等晶圆和封装级半导体器件测试，测试频率范围为4Hz~8MHz；16.通过软件功能和数字电桥联动可测试的参数为：Cp/Cs、Lp/Ls、Rp/Rs、|Z|、|Y|、R、X、G、B、θ、D、Q、Vac、Iac；Rdc、Vdc、Idc；17.设备中包含：半导体参数分析仪主机*1个，高分辨率模块*2个，测试软件*1套，三轴低漏线缆*4根，封装测试夹具盒*1套；18.配备测试样品：各种类型的半导体器件，如二极管、晶体管、集成电路各10套；19.配备防静电手环、防静电垫等防护设备；2四探针测试系统1.电阻率：10-5～105Ω.cm；2.方块电阻：10-4～106Ω；3.电导率：10-5～105s/cm；4.电阻：10-5～105Ω；5.配备测试样品：包括单晶硅、多晶硅等半导体材料或薄膜，用于实际测试其电阻率、方块电阻等参数；6.可测晶片厚度：≤3mm；7.可测晶片直径：≤200mm*200mm；8.软件功能：软件可记录、保存、打印每一点的测试数据，并统计分析测试数据最大值、最小值、平均值、最大百分变化、平均百分变化、径向不均匀度、并将数据生成直方图，也可把测试数据输出到Excel中，对数据进行各种数据分析；9.标准样品：用于校准四探针测试系统，确保测量结果的准确性；10.配备标准适配器与夹具，与测试样品配套；11.配备防静电手环、防静电垫等防护设备；12.系统中包含：四探针测试仪主机*1，四探针测试台*1，四探针探头*1，测试软件（含测控模块）*1，分析测试数据台式电脑*1；13.长方形防静电实验桌；长度1.2米*宽度0.8米，高度0.8米，数量：1；自带多孔位插线座，3工位的便携式凳子；3直流手动探针台1.支持晶圆：8英寸及向下兼容，卡盘平整度：≤5μm；2.水平旋转：可360度旋转，可微调，精度≤0.1度，带角度锁死装置；3.气浮型卡盘移动控制技术，卡盘X-Y气浮快速移动，支持精调，移动精度为1微米；4.样品台Z轴调节：可升降≥8mm；5.样品固定：真空吸附，中心吸附孔，多圈吸附环且能单独控制；6.针座平台：U型针座平台，最多可放置10个DC针座或8个射频针座；7.针座平台带3档快速升降位置调节（三级抬杆），分别是0（探针接触），300μm（探针脱离），3mm（装载样品），带自锁功能；带有探针接触灯显示；8.线缆漏电为≤100fA；9.照明系统：同轴光照明技术，可实现自动无级调节亮度、灰度、锐度等；10.背电极测试：样品台电学独立悬空，三同轴接头设计，可加背电极；11.支持显微镜类型为单筒显微镜/体式显微镜/金相显微镜三种类型，显微镜放大倍数为20X~500X，且配置高清CCD相机、显示屏、便于实时观测扎针；12.显微镜平移滑台：可调节显微镜在X-Y平面2"x2"范围内移动，精度约5微米；13.带有扎针接触实时状态显示；14.配套相应的探针座、探针夹具、探针；15.有防震设计，以及EMI、EMC考虑；16.探针台需支持光波探针放置，便于进行OE、EO、OO测试等；17.配置CV测试配件，便于对器件进行CV测试；18.探针台主机*1个、显微镜系统*1、气浮系统*1、精密针座*4、低漏三轴线缆*4、8寸背栅卡盘*1、直流探针*2盒、气路互锁系统*1套以及工具套装*1套；19.配置标准测试样品一套；20.配备辅助工具如镊子、吸笔等：用于处理芯片和探针的精细操作；清洁工具：如酒精棉、无尘布等；21.配备防静电手环、防静电垫等防护设备；4霍尔测试系统1.电阻测量范围宽：10mΩ—10MΩ；2.迁移率为：1~1*105cm2/vs；3.载流子浓度：6*1012~6*1021cm-3；4.霍尔系数：±1*10-3~±1*106cm3/C；5.电阻率：5*10-7~5*102Ω.cm；6.磁场大小：1T@10mm间距；7.样品最大尺寸：10mm*10mm*10mm；8.直流源采用双极恒流模式，连续平滑过零无断点；电流稳定性优于50ppm/h；采用液晶屏显示工作状态且可设置；内置磁场检测反馈装置，探头内置于极头内；9.可以进行霍尔效应、R-H特性、R-T特性及I-V特性（电阻率）的测量；10.测试和计算过程由软件自动执行，并能显示数据和曲线；11.电磁铁电源内置高斯计，磁场控制速度快，时间短；标准系统使用插入式样品卡，样品安装方便；12.配置标准测试样品一套；13.长方形防静电实验桌（长宽高）；1200mm*800mm*800mm，数量：1；自带多孔位插线座，3张工作椅：高42-57cm,直径30-33cm,底直径38－42CM；5射频测试仪1.主机测试频率支持为300kHzto26.5GHz,2-port，频率分辨率最小值为1Hz；2.本底噪声：1GHz~20GHz，-108dBm；3.动态范围：1GHz~14GHz，114dB；4.端口最大输出功率：1GHz~14GHz，+6dBm；5.功率范围：1GHz~14GHz，+6dBm~-40dBm；6.相位噪声s：–66dBc/Hz；7.幅度迹线噪声：<0.003dBrms（10MHz~20GHz，1kHzIFBW）；8.相位迹线噪声：0.030°rms（10MHz~20GHz，1kHzIFBW）；9.温度稳定性：±0.015dB/°C（6.5GHz~20GHz）（典型值）；10.测量速度：24ms（201点，全2端口校准，100kHzIFBW）；11.输入端口损坏电平：>+20dBm，>±35VDC，>1000VESD；12.配有快速的Thunderbolt3接口，可以提升吞吐量；13.配置精密校准件；可进行SOLT校准，可对射频器件如滤波器等进行电学表征；14.测试软件：系统配置了全自动的测试软件，支持晶圆级、封装级半导体器件的S参数等测试；适用用手动、半自动、全自动的探针台，同时可扩展位支持温度等控制；15.软件程序库：软件具备常用半导体器件的测试程序库；16.测试主机*1，校准件*1，工具包*1，通信控制线缆*1，测试电脑*1；17.配置标准测试样品一套；6射频手动探针台1.台体支持的Chuck尺寸是≤8英寸，卡盘表面镀镍，卡盘平整度：≤5μm；2.水平旋转：可360度旋转，可微调，精度≤0.1度，带角度锁死装置；3.气浮型卡盘移动技术，卡盘X-Y气浮快速移动行程255mm*325mm，卡盘带精密微分尺调节，X-Y精调行程25mm-25mm，移动精度1μm；4.探针测试频率：DC~40GHz，适用于温度范围为：-65℃~200℃，最大插损为2dB，最大直流电流为5A，最大射频功率为6.5W；5.卡盘带有背栅，采用电学独立悬空，同轴屏蔽低漏电设计，带shield屏蔽；卡盘Topplate和Ground层最大耐压：不低于500VDC；6.样品台Z轴调节：可升降≥8mm；7.样品固定：真空吸附，中心吸附孔，多圈吸附孔且能单独控制；8.针座平台：U型针座平台，最多可放置12个DC针座或8个射频针座，可安装探针卡夹具和针卡；９.显微镜系统需带有俯仰角设计；10.探针台需有防震设计；11.探针台需支持光波探针放置，便于进行OE、EO、OO测试等；12.配置可对67GHz射频探针进行调平和校准的调平片和校准片；13.支持显微镜类型为单筒显微镜/体式显微镜/金相显微镜三种类型，显微镜放大倍数为4.5X~200X，且配置高清CCD相机、显示屏、便于实时观测扎针；14.显微镜平移滑台：可调节显微镜在X-Y平面2"x2"范围内移动，精度约5微米；15.带有扎针接触实时状态显示；16.配置射频线缆；17.配置2个高精度的射频移动针座，2根射频线缆，2根射频探针，1个校准片以及相应的工具；18.配置标准测试样品一套；19.长方形防静电实验桌（长宽高）；1200mm*800mm*800mm，自带多孔位插线座，数量：1张；4张工作椅：高42-57cm,直径30-33cm,底直径38－42CM；7数字电桥1.测试频率：4Hz~8MHz，分辨率为1mHz；2.基本精度：0.5%；3.AC电压信号源：不小于5mVrms~2Vrms，电压分辨率为100μV；4.AC电流信号源：不小于50μArms~20mArms，电流分辨率为1μA；5.DC偏置：电压：0~±10V，分辨率为100μV；电流：0mA~±100mA,分辨率为1μA；6.可测试的参数为：Cp/Cs、Lp/Ls、Rp/Rs、|Z|、|Y|、R、X、G、B、θ、D、Q、Vac、Iac；Rdc、Vdc、Idc；7.支持扩展为外部偏置，偏置电压最大为±200V；8.数字电桥主机*1，延长线缆*1；9.配置标准测试样品一套；8课程资源专业建设配套的课程资源培训、教学资料、一共24课时；具体内容包括：一、理论知识教学（8课时）：1.通过对半导体材料的基本性质、半导体物理器件的基础原理的讲解，掌握如二极管、晶体管、场效应管、滤波器等基本半导体器件的工作原理和特性；2.教学资料：《半导体物理与器件》、《半导体器件测试技术》；实验教学1.材料级测试（4课时）：通过霍尔效应、四探针测试仪等可以对半导体材料的电阻率、迁移率、载流子浓度、电阻等进行电学表征；教学实验：霍尔效应测试、电阻测试、材料迁移率测试等；2.晶圆级测试（8课时）：2.1通过手动探针台、半导体分析仪、射频测试仪、数字电桥等可以测试晶圆级的二极管、电容、MOS管、滤波器等的正向曲线、电容、输出曲线、转移曲线、中心频率、截止频率、通带带宽、插入损耗等参数与曲线；2.2教学实验：晶圆级MOS管等三端器件的电学表征、晶圆级滤波器等射频器件的射频特性测试、晶圆级SOLT校准介绍、直流参数精准测试介绍；3.封装级测试（4课时）：主要基于半导体参数分析仪、射频测试仪、数字电桥、封装测试盒等设备，可以对封装级的二极管、MOS管、FET、滤波器等进行正向曲线、电容、输出曲线、转移曲线、中心频率、截止频率、通带带宽、插入损耗等参数与曲线测试；教学实验：封装级直流器件的电学参数表征、封装级滤波器等射频器件的射频特性测试、封装级的SOLT校准介绍等；三.课程资源建设：项目验收前完成《半导体物理与器件》、《半导体器件测试技术》的课程资源建设，共24个课时，投标时提供课程资源建设目录；正式验收前同步提交课程资源；课程包含内容见专业建设部分表