Keithley 4200-SCS - Page 108

3-2 Return to Section Topics 4200-900-01 Rev. K / February 2017
Section 3: Common Device Characterization Tests Model 4200-SCS User’s Manual
Using the PulseIV-Complete project for the first time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-35
Running AutocalScope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-36
Running PulseIVCal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-36
Running vds-id DC ITM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-37
Running vds-id-pulse UTM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-38
Running vds-id-pulse-vs-dc UTM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-39
Running vgs-id DC ITM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-40
Running vgs-id-pulse UTM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-40
Running vgs-id-pulse-vs-dc UTM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-41
Running scope-shot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-41
Adjustable parameters in scopeshot_cal_pulseiv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-42
Tips for using Pulse IV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-43
Comparing DC and pulse results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-43
Pulse IV UTM descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-46
cal_pulseiv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-46
vdsid_pulseiv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-48
VdId_Pulse_DC_Family_pulseiv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-50
vgsid_pulseiv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-53
VgId_DC_Pulse_pulseiv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-55
scopeshot_cal_pulseiv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-59
scopeshot_pulseiv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-61
vdsid_pulseiv_demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-63
vgsid_pulseiv_demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-63
scopeshot_pulseiv_demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-63
How to perform a Quiescent-point Pulsed I-V test (PIV-Q) on my device . . . 3-64
Q-Point Pulse IV – Model 4200-PIV-Q . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-64
What is the PIV-Q package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-64
Target applications and test projects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-64
How to perform reliability (stress-measure) tests on my device . . . . . . . . . . 3-66
Connecting devices for stress / measure cycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-66
Overviewing the cycling-related tabs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-67
Configuring subsite cycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-67
Understanding the Subsite Setup tab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-67
Configuring the Subsite Setup tab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-68
Step A: Enable cycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-68
Step B: Choose the mode of cycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-68
Step C1: Specify cycle timing; linear, log or list (stress / measure mode only) . .3-68
Step C2: Specify number of cycles (cycle mode only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-70
Step D: Set periodic test intervals (stress / measure mode, log timing only) . . . .3-70
Step E: Update and save the subsite setup configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-71
Configuring device stress properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-71
Setting AC stress properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-73
How to perform AC stress for wafer level reliability (WLR) . . . . . . . . . . . . . . 3-75
Device Stress Properties configuration notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-78
Segment Stress / Measure Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-81
Segment ARB stressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-82
Segment Stress / Measure Mode configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-83
Configure stress counts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-83
Configure Device Stress Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-84
Executing subsite cycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-86
Multiple subsite cycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-87
Subsite cycling data sheets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-87
Cycle Mode data sheet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-87
Stress / Measure Mode data sheet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-88
Settings window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-89
Subsite cycling graphs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-91
Cycle mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-91
Stress/measure mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-92
Configuration sequence for subsite cycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-93
How to perform a flash memory test on my device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-95