本文來自微信公眾號半導(dǎo)體行業(yè)觀察，作者/李晨光。
前不久，半導(dǎo)體行業(yè)觀察在《國產(chǎn)高端測試儀器市場困局何解》一文中，介紹了當前時代，隨著新興技術(shù)和市場不斷興起，芯片工藝越來越復(fù)雜，新器件類型層出不窮，眾多因素推動國產(chǎn)半導(dǎo)體測試技術(shù)不斷向前發(fā)展。
行業(yè)需要更加面向未來需求的測試系統(tǒng)和方案，來打破傳統(tǒng)儀器固有的不足和局限。在此需求和挑戰(zhàn)下，概倫電子推出國產(chǎn)高端半導(dǎo)體參數(shù)測試系統(tǒng)FS-Pro，以應(yīng)對半導(dǎo)體器件測試在先進器件研究過程中，新材料、新結(jié)構(gòu)與新工藝的應(yīng)用可能帶來的未知變化，極大地加速了半導(dǎo)體器件與工藝的研發(fā)和評估進程。
概倫電子FS-Pro半導(dǎo)體參數(shù)測試系統(tǒng)
（圖源：概倫電子）
由于其在產(chǎn)線測試與科研應(yīng)用方面的優(yōu)異表現(xiàn)，F(xiàn)S-Pro全面的測試能力在科研學(xué)術(shù)界受到了廣泛關(guān)注和認可，被眾多芯片設(shè)計公司、代工廠和IDM公司釆用，同時也已被數(shù)十所國內(nèi)外高校及科研機構(gòu)所選用。
可以看到，概倫電子正在通過加強產(chǎn)學(xué)研合作和保持高研發(fā)投入，持續(xù)吸引行業(yè)人才，長期堅持技術(shù)沉淀，通過客戶需求引導(dǎo)，力求不斷豐富其制造類EDA產(chǎn)品布局。
助力先進半導(dǎo)體器件研究和開發(fā)，
迎新進展
不久前，為應(yīng)對半導(dǎo)體尺寸不斷減小過程中對短脈沖測試(PIV)的新技術(shù)要求，概倫電子聯(lián)合北京大學(xué)集成電路學(xué)院與上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院推出新一代高精度快速波形發(fā)生與測量套件FS-Pro HP-FWGMK，填補了FS-Pro在短脈沖測試的空缺，也打破了國內(nèi)在短脈沖測試技術(shù)領(lǐng)域的空白。配合概倫電子研發(fā)的測試軟件，該設(shè)備實現(xiàn)了百納秒量級的快速波形發(fā)生與測量，可廣泛應(yīng)用于鐵電存儲器（FeRAM），阻變存儲器（RRAM）等新型存儲器件的研究；同時還能支持半導(dǎo)體制造過程中重要的可靠性測試，例如BTI效應(yīng)等，是公司晶圓級可靠性測試解決方案中的重要組成部分。
至此，幾乎所有半導(dǎo)體器件的低頻特性表征都可以在FS-Pro測試系統(tǒng)中完成，可廣泛應(yīng)用于各種半導(dǎo)體器件、LED材料、二維材料器件、金屬材料、新型先進材料與器件測試等。作為高端測試儀器的代表之一，FS-Pro已得到包括晶圓代工和IDM龍頭企業(yè)在內(nèi)的全球領(lǐng)先半導(dǎo)體公司的驗證及量產(chǎn)應(yīng)用，率先在中高端產(chǎn)品領(lǐng)域取得突破，成為國內(nèi)行業(yè)的領(lǐng)頭羊，充分展示了其國際競爭力，有望引領(lǐng)測試領(lǐng)域的國產(chǎn)化替代浪潮。
支持新型器件/材料應(yīng)用，
助力前沿學(xué)術(shù)研究
近期，概倫電子在助力前沿學(xué)術(shù)研究方面又取得了新進展，聯(lián)合多家科研機構(gòu)和國內(nèi)高校推出了“2022第二版FS-Pro論文集”，展示了FS-Pro在先進器件和材料等領(lǐng)域測試的出色表現(xiàn)，為推動半導(dǎo)體相關(guān)領(lǐng)域高端學(xué)術(shù)研究貢獻力量。
其中，電子科技大學(xué)劉富才教授在其論文項目“通過范德華層狀CuInP2S6中的離子遷移模擬神經(jīng)可塑性”中，將FS-Pro參與了類神經(jīng)元突觸器件科研中的應(yīng)用，F(xiàn)S-Pro比其它測試儀器速度更快。
據(jù)了解，F(xiàn)S-Pro引入人工智能驅(qū)動測試技術(shù)，相比傳統(tǒng)半導(dǎo)體參數(shù)測試系統(tǒng)其測試速度最高可達10倍，能夠在強大速度提升的同時仍保持測試精度。
另外，在“探測率為2.4*1013 Jones的近紅外石墨烯有機光電晶體管的設(shè)計”的論文中，電子科技大學(xué)王軍教授使用FS-Pro參與了光敏突觸晶體管測試，鈣鈦礦量子測試等部分，具有模型參數(shù)提取功能，測試速度快等方面的優(yōu)勢。王軍表示，除了上述優(yōu)勢之外，F(xiàn)S-Pro在軟件功能和低頻噪聲測試上也有亮眼表現(xiàn)。
軟件方面，F(xiàn)S-Pro系列內(nèi)置Lab Express測量軟件具有強大的測試和分析功能，能夠提供友好的圖形化用戶使用界面和靈活的設(shè)定。其中，內(nèi)置強大數(shù)據(jù)處理能力可測試后直接展開器件特性分析多種數(shù)據(jù)保存方式，導(dǎo)出數(shù)據(jù)可供用戶后續(xù)分析研究也可直接導(dǎo)入建模軟件BSIMProPlus和MeQLab進行模型提取和特性分析。
FS-Pro軟件功能圖例
（圖源：概倫電子）
在噪聲測試方面，尤其在二維材料光電探測器領(lǐng)域及有機探測器研發(fā)領(lǐng)域，F(xiàn)S-Pro獨特的1/f噪聲測試能力可獲得器件內(nèi)部的缺陷參數(shù)，更多地獲取了器件的深入技術(shù)的性能，尤其是在探測率的計算上，考慮到1/f噪聲因素在內(nèi)得出的探測率更為準確。同時，F(xiàn)S-Pro可無縫與概倫9812系列噪聲測試系統(tǒng)集成，其快速DC測試能力進一步提升9812系列產(chǎn)品的噪聲測試效率。
在西湖大學(xué)林宏燾教授的“用于硅光集成電路的高性能波導(dǎo)集成Bi2O2Se光電探測器”論文中，F(xiàn)S-Pro在測試中提供了高性能的光電流響應(yīng)測試和1/f噪聲測試，快速I-T的測試能力可以看到光電流的響應(yīng)。
論文部分截圖
林宏燾教授指出：“1/f噪聲的測試分析能力對于探測器很有幫助，使用后提供的噪聲測試得到了國際同行的認可，為我們發(fā)表ACS NANO提供了很大幫助。”
在器件的I-T測試表征上，F(xiàn)S-Pro SMU出色能力已得到市場驗證，高達1us采樣率，數(shù)據(jù)存儲容量10萬個點，實現(xiàn)了業(yè)界SMU做I-T測試的較高指標。
中科院金屬所孫東明教授在“超靈敏的Mo基雙異質(zhì)結(jié)光電晶體管”中，采用FS-Pro測試響應(yīng)參數(shù)，噪聲測試用于計算探測率，為獲得超高靈敏度的二維材料光電探測器提供助力。
可見，低頻噪音作為一種有效的非損傷性實驗手段越來越被學(xué)者們認可，F(xiàn)S-Pro作為唯一的集成噪音測試功能的半導(dǎo)體參數(shù)分析儀在前沿新材料新器件研發(fā)工作中越來越不可或缺。
根據(jù)上述內(nèi)容來看，憑借在產(chǎn)線測試與科研應(yīng)用方面的優(yōu)異表現(xiàn)，F(xiàn)S-Pro全面的測試能力在科研學(xué)術(shù)界受到了廣泛關(guān)注和認可。由于文章篇幅有限，本文僅選取了“論文集”中幾篇論文及其對FS-Pro的使用/反饋情況進行了簡要描述。
綜合來看，概倫電子半導(dǎo)體參數(shù)測試系統(tǒng)FS-Pro集IV、CV與1/f噪聲測試于一體，憑借高精度、低成本、全面而強大的半導(dǎo)體器件表征分析能力靈活滿足學(xué)術(shù)科研用戶的不同測試需求，節(jié)省測試設(shè)備的采購開支，加速半導(dǎo)體器件與工藝的研發(fā)和評估進程。
為了應(yīng)對不斷變化的市場與技術(shù)趨勢以及不斷涌現(xiàn)的新測試需求，孫東明教授表示：“基礎(chǔ)性的研究會對測試不斷突出新的要求，希望概倫電子在內(nèi)的國內(nèi)企業(yè)能夠持續(xù)關(guān)注新的器件測試特點，不斷優(yōu)化產(chǎn)品，提高產(chǎn)品競爭力。”
未來，相信FS-Pro無論是商業(yè)應(yīng)用還是校企合作方面，都會被越來越多項目所用，成為半導(dǎo)體器件與先進材料研究領(lǐng)域的得力助手。
持續(xù)探索“產(chǎn)學(xué)研融合”之路
當前，隨著國家科技創(chuàng)新體制機制的不斷健全和科技創(chuàng)新平臺的不斷完善，高等院校的科技創(chuàng)新能力不斷增強，越來越多的科技成果從高校脫穎而出，并逐步轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力。
高?？萍汲晒c企業(yè)需求有效對接，既能發(fā)揮學(xué)校和企業(yè)的各自優(yōu)勢，又能共同培養(yǎng)社會與市場需要的人才，是高校與企業(yè)雙贏的模式之一。許多進軍中國市場的國外儀器儀表企業(yè)，紛紛選擇與高校合作，共同培養(yǎng)符合時代發(fā)展的高素質(zhì)儀器儀表人才。
從行業(yè)角度來看，半導(dǎo)體測試儀器屬于高端科研儀器設(shè)備，需要長時間積累，特別考驗一個國家基礎(chǔ)技術(shù)的厚度。由于國內(nèi)本土測量儀器行業(yè)起步較晚，目前我國的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)主要集中在中低端，僅有小部分企業(yè)走向應(yīng)用研發(fā)的轉(zhuǎn)型之路。
在此產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀下，國內(nèi)廠商更應(yīng)注重“產(chǎn)學(xué)結(jié)合”的合作模式，通過與國內(nèi)高校和研究機構(gòu)進行產(chǎn)學(xué)研合作，一方面借助高校創(chuàng)新資源的支持，可推動企業(yè)自身研發(fā)成果產(chǎn)業(yè)化；另一方面，還能大規(guī)模培養(yǎng)未來的專業(yè)人才，同時在公司內(nèi)部不斷完善和改進內(nèi)部人才培訓(xùn)和梯隊培養(yǎng)機制，為公司未來的發(fā)展奠定堅實的人才基礎(chǔ)。
概倫電子始終在堅持“產(chǎn)教融合”的發(fā)展理念。在半導(dǎo)體測試儀器行業(yè)，我們已經(jīng)看到了概倫電子FS-Pro在半導(dǎo)體器件研究和開發(fā)中發(fā)揮的巨大空間，憑借其在先進器件和材料等領(lǐng)域的測試上的出色表現(xiàn)，將持續(xù)為半導(dǎo)體領(lǐng)域的客戶提供更快速、更穩(wěn)定、更智能的參數(shù)化測試方案。
當前，概倫電子還在持續(xù)加強與高校和研究機構(gòu)進行有利的探索，助力前沿學(xué)術(shù)研究進程，推動產(chǎn)學(xué)研鏈條不斷完善，進一步為國產(chǎn)高端測試儀器以及EDA行業(yè)的發(fā)展，思考和探案未來的可能和方向。
