エレクトロマイグレーション評価システム

AEMシリーズ

CAT.NO.06519-X2011

350℃におけるエレクトロマイグレーション評価
半導体デバイスの寿命は、進歩する微細化に伴い、より過酷な条件下でのエレクトロマイグレーション評価が重要になっています。
寿命加速要因となる温度と電流ストレスによる高精度な測定に、デバイス寿命を導くために必要なパラメーターを求める解析ソフトを搭載。
「エレクトロマイグレーション評価システム AEMシリーズ」は、先端評価から生産管理まで幅広くご使用いただけるよう、操作性･信頼性･データ解析の容易さを高め、評価ニーズに的確にお応えするシステムです。

1

2

Performance
1キャビネット3オーブンで、240chの評価試験が可能
80DUT
80DUT
80DUT
80DUT
80DUT
80DUT

240chタイプ● キャビネット
１オーブンにDUTボードが8枚、DUTボー(240chタイプ)
ド1枚に、5 個のICソケットを搭載してい● キャビネット
No.1オーブン(240chタイプ)
ます。１ソケットあたりDUTを2個搭載でき、2サンプルの試験が可能です。
１オー
No.1 オーブン
ブンでは、最大 80DUTの評価試験が行No.2 オーブンえます。最大 1200DUT（1200ch）の評
No.2 オーブン
価を1台のホストPCで管理します。
No.3 オーブン
No.3 オーブン
高温 350℃の高精度オーブン

試験温度は 350℃を実現し、300℃において分布は±3.5℃の高精度を発揮。オー
オーブン
オーブン毎に温度設定
ブンごとに異なる温度条件で評価を行え
オーブン
温度範囲
： ＋65〜＋400℃ます。
DUT数： 最大80
オーブン毎に温度設定
温度範囲： ＋65〜＋400℃
DUT数： 最大80200mAまでの電流ストレス印加
0.1mA〜200 mAのストレス電流印加が行えます。

二重コンタクト構造の高信頼性ボード（特許第 4304189 号）

DUTボードとソケットの接続部は、二重コンタクト構造により確実な固定を実現。さらにDUT抜けを防止するエスペック独自の工夫をしています。これらの構造により、高温下での長時間の評価にも対応でき高い信頼性を確保しています。
※ソケットは 350℃タイプ（ 300mil、600mil共用）が標準装備。250℃タイプ（600mil専● DUTボード
ICソケット

250℃タイプ（オプション）ICソケット

250℃タイプ（オプション）用）もご用意しております。
（オプション）ICソケット

DUTボード ICソケット

サイズ ： W220×H465×D460 ㎜
ピンアサイン
重量 ： 約1.6㎏
スクランブルボード
ピンアサインスクランブルボード

ピンアサインスクランブルボード
ピンアサインスクランブルボード
ICソケット
350℃タイプ（標準）3ICソケットUtility
コネクションボード
エスペックのDUTボードはピンアサイン
スクランブル機能によりピンレイアウトが異なるDUTに対しても評価することができます。

● コネクションボード

4タイプの試験モード
このシステムは、温度と電流をストレス印加し、抵抗値測定する「定電 流ストレス（Electromigration）試験」、「ストレスマイグレーション（Stress migration)試
験」、「温度特性（TCR）試験」、「リーク電流測定（Extrusion)試験」の4タイプの試験が行えます。

● Cuダマシン配線の信頼性

低抵抗値と高信頼性が期待できるCuダマシンプロセスの多層配線の上下でつながるビアには、プロセス中の熱ストレスでさまざまな現象が現れます。

Cu

Joule Heating

温度特性試験

via

via

Leakage Current

リーク電流測定試験

Cuvia

Cu
via

Electromigration

定電流ストレス試験

Stress Voiding

ストレスマイグレーション試験

Delamination

定電流ストレス試験
ストレスマイグレーション試験

Cu

Capping layer Integrity

Low-k

Si Substrate4ソフトウェアの紹介● モニター画面

モニター画面は一目で全DUTのテスト進捗状況、抵抗値、変化率などをリアルタイムに確認することができます。

● 条件設定画面

DUTに対しての電気･時間的な設定が可能です。

温度特性試験のパラメーターおよびストレス試験の温度設定が可能です。

オーブン条件設定
試験条件設定5

解析ソフトウェア

STARTEND

Resistance (Ω)

Resistance (Ω)

DUT No.

定電流ストレス（Electromigration）試験

Resistance (%)

温度特性（TCR）試験

プリテスト

Temperature (℃)

測定した抵抗値を DUT 毎にグラフ表示します。

測定した抵抗値をDUT・温度毎にグラフ表示します。

Time (h)測定した抵抗値を DUT・時間毎にグラフ表示します。相対変化率・絶対値での表示が可能です。

統計グラフ(ノーマル／ログノーマル／ワイブル )
温度依存性

電流密度依存性

Temperature (℃)

Line Width Dependence

MTTF (h)MTTF (h)Current Density Dependence

MTTF (h)Temperature Dependence

その他パラメータ依存性J (mA)

複数温度条件の分布プロットより求めた寿命（MTTF ／メジアン）
より温度依存性をグラフ表示します。
（ライン方程式および活性化エネルギーを算出します。複数電流密度条件での重ね描きも可能です。

複数電流密度条件の分布プロットより求めた寿命（MTTF ／メジアン）
より電流密度依存性をグラフ表示します。ライン方程式を算出します。アレニウスプロットより求めたEaより配線温度の補正が可能です。複数温度条件での重ね描きも可能です。

活性化エネルギー (Ea)

電流密度指数Line Width (μm)

温度・電流密度以外のパラメータ（配線長・配線幅・厚み・コンタクト数）への依存性をグラフ表示します。

Black's model6

仕様
・ 定電流ストレス（Electromigration）試験
・ ストレスマイグレーション（Stress migration)試験・ 温度特性（TCR）試験・ リーク電流測定（Extrusion)試験

評価項目

出力範囲
ストレス電流源
Extrusion用
試験電圧
オーブン

＋DC 0.1mA〜200mA  

精度

0.1mA〜200mA : ±（設定値の 0.3％＋50μA）

追従電圧

35V

出力範囲

−10.0V 〜−1.0V及び 1.0 〜20.0V

精度±（設定値の2％＋20mV）

温度制御範囲＋ 65〜＋350℃

温度変動幅± 0.5℃（＋ 65〜350℃）

温度分布±1.0℃（＋100℃）、±2.0℃（＋200℃）、± 3.5℃（＋300℃）

システムバリエーション
AEM−240CS3AAA

AEM−160CS20AA

AEM−080CS100A

オーブン 1200mA200mA200mA

オーブン 2200mA200mA−オーブン 3200mA
240ch

160ch

80ch

24（8×3オーブン）

16（8×2オーブン）

8型式
EMモジュール
出力電流評価チャンネル数
DUTボード

設置枚数
ICソケット電源
ブレーカー容量

1ボードにつき各 5（DIP 28pin 600 mil and 300 mil共有）
AC 200V 3φ 50/60Hz（コントロール部）、AC 100V 1φ 50/60Hz
（PC部）

200V
（テストユニット＋オーブンユニット）

75A（25kVA）

60A（17kVA）

W1080（1131）
×H1990×D1055

W580×H1360×D1220

100V（ホストPC）

オーブンユニット寸法（mm）※1 ※ 2テストユニット寸法（ｍｍ）※ 240A
（9kVA）

6.5A（650VA）
W580×H730×D1220

W580×H1942（2217 ）
×D1210（1302 ）※1 架台含む※ 2（）内は突起部を含む寸法

安全に関するご注意● 爆発性物質および可燃性物質、さらにそれらを含有する物質は、試料としては絶対に使用しないでください。爆発、火災のおそれがあり、危険です。

● 試料からのベーパーが槽内や排気ダクト内に堆積すると発火・火災の発生の原因となりますので定期的な清掃が必要です。
さらに、ベーパーが装置断熱層内へ浸入･堆積すると、より重大な火災になる危険性があります。

7システムブロック図
ホストPC

テストユニット
EMモジュール

無停電電源

LAN

オーブンユニット

Ethernet

CPU

オーブン
ロジック
制御バス

定電流源

ホストPC
電流・電圧計Ethernet

DUTボード( 最大 8 枚 )アナログ
モニターバス

温度コントローラー

メジャー PC

RS-485
計測ケーブル

無停電電源

ホストPC

オーブンユニット●

ホストPCソフト: Windows OS
試験設定および試験のモニタ管理、データ解析

●

無停電電源

ホストPC 用●●テストユニット●

コネクションボード

オーブン
温度範囲＋65〜＋350℃
コネクションボード
DUTボードと接続されるボード。
DUTのピンスクランブル機能を有します。

EM モジュール DUT 用電源を制御し、DUTの抵抗を測定する部分
定電流源は、1chに1 電源搭載●

メジャー PC

測定したデータの集計と計測制御

●

無停電電源

メジャー PC 用

付属品●

DUTボード（1オーブンにつき 8 枚）●セットアップCD●

ユーザーズマニュアル●

抵抗チェックボード
（1枚）

安全装置
●

漏電遮断器

●

上･下限温度警報●

バーンアウト検出回路●

独立型温度過昇防止器●

ウォッチドッグタイマーによるPCフリーズ検知●

シグナルタワー●

非常停止スイッチ（テストユニット）

オプション●

DUTボード・＋350℃用（標準付属品と同等）
・＋250℃用（DIP 28pin／600mil）●

抵抗チェックボード●

統計処理ソフト追加ライセンス

●

温度記録計
（100mm 6 打点式）●

ペーパーレスレコーダー（外部取付タイプ）●

N2 ガス導入孔●

ダウントランス（外付け）

8https://www.espec.co.jp/

本社

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