WLR测试中所面临的新挑战

旧式测试设备存在的问题

这些新挑战意味着可靠性测试正在变得更加困难，已经超出了现有测试硬件的能力。必须对BTI和渐进击穿这类的机制进行快速和精确的测量。利用架构间的多路技术这种老方法速度不够快。为了达到具有统计意义的样本量，并满足关键的定时要求，通常需要对每一个架构使用专用的源和测量硬件。

利用一般的传统测量系统来进行可靠性测试将会产生下列问题：

1. 低成本单通道系统通常依赖开关来减少所需的SMU的数量；这意味着应力测量转换很慢。利用多路技术来连续监控每个测试架构也是不可能的。这也就意味着真正的并联测试是不可能的；

2. 由于较差的定时和响应时间通常也无法捕获重要的瞬变事件，也会导致不好控制驰豫时间；

3. 仪器中的处理器可编程和判决能力受到限制。这也意味着像数据稀释之类的更有潜在价值的处理器的利用也是不可能的；

4. 许多传统系统的缓冲容量大约只有5,000；这对于像捕获一个完整的低K金属门失效数据这类的绝大多数可靠性测试的需求来说实在太小。

传统测试系统的软件架构如图3所示。通常，中央控制器是一台运行SMU控制库的计算机。这些库中包含与所有SMU相关活动的测试程序，包括判决程序。

图3：传统测试系统的软件架构。

这类架构的一个主要缺点就是中央控制器必须照顾到测试程序中的每一步。例如，在标准的等温电迁移测试中，为了保证测试架构的各个地方的温度恒定，需要对电流进行动态调整。SMU采集电流并测量电阻。然后将GPIB总线上的电阻值报告给中央控制器。控制器计算温度，然后决定下一个采集的电流。带有一个新电流值的下一条指令被送到SMU，然后送到GPIB总线上。该过程对于几百个也许是数千个数据点不断重复。通常这种情况要调用所有的程序，许多情况下总线延迟是一个严重的问题。