低频噪声测试
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低频噪声测试:把看不见的问题看清楚
半导体行业观察· 2025-11-10 09:12
低频噪声的挑战与重要性 - 低频噪声是随半导体工艺演进日益严峻的挑战,主要包括闪烁噪声、随机电报噪声、热噪声与散粒噪声,与晶体结构不完美性相关 [2] - 晶体管尺寸进入纳米级别后,单个陷阱即可对器件电流造成显著扰动,隐匿噪声效应成为潜在失效源,危及系统性能与可靠性 [2] - 低频噪声测量已成为优化工艺窗口、提升电路鲁棒性的关键环节,是高端芯片设计与制造中不可或缺的一环 [2] 低频噪声对行业的影响 - 在模拟电路中,噪声决定了电路的灵敏度;低频噪声会通过非线性元件上变频为高频相位噪声影响射频电路,在数字电路中则以时域随机抖动形式引发路径延时和时序退化 [5] - 对晶圆厂而言,噪声是反映工艺质量与材料问题的灵敏探针,新材料与异质结构可能引入额外陷阱态,增加低频噪声概率 [5] - 对设计公司而言,随着供电电压下探和近阈值设计成为主流,器件对噪声容忍度降至历史低点,需重新审视设计余量分配策略 [5] - 自28纳米节点起,行业已将噪声建模纳入PDK流程,对于7/5/3nm等先进工艺节点,低频噪声模型是必不可缺的项目 [6] 概伦电子的噪声测试解决方案 - 概伦电子981X系列是半导体行业低频噪声测试的“黄金标准”,参与和支持了业界几乎所有先进工艺节点的研发 [12] - 9813DXC是旗舰产品,能同时精准覆盖高阻抗与低阻抗器件,最低本底噪声可达10^-27 A²/Hz,单偏置条件下测试时间压缩至20秒,最高测试电压提升至200V [13] - 9812HF将低频噪声测试系统的应用频域拓展到100 MHz,旨在满足卫星通信、汽车电子等领域对高带宽噪声的增长需求 [13][14] - 针对交流偏置噪声测试需求,概伦推出9812AC动态交流噪声测试系统,填补了交流激励信号相关测量场景的空白 [15] - 针对晶圆级量产对效率的要求,M9800系列凭借并行架构将整体测试效率提升至常规方案的2至4倍 [19] 市场前景与公司战略 - 全球与中国电子测量仪器市场空间在2025年预计分别达到1120亿元与421亿元,中国市场增速略高于全球 [21] - 越来越多的IDM厂商与IP供应商已将低频噪声参数明确纳入产品规格书,将其视为可靠性与性能差异化的关键指标 [21] - 概伦电子测试系统致力于构建覆盖半导体参数测试与综合量测的闭环测试生态,981X噪声测试系统与FS-Pro半参测试系统深度集成,实现一体化国产测试解决方案 [24] - 公司在EDA全流程解决方案上的发展,为其打造以DTCO为核心驱动力的业务模式奠定了坚实数据基础 [24]