メモリの高性能化を支えるATEで利用されているPhotoMOSスイッチをCMOSスイッチで置き換える方法

はじめに

半導体メモリについては、常にさらなる性能の向上が求められます。特にAIの分野では、より性能の高いHBM(High Bandwidth Memory)に対するニーズが高まっています。その結果、メモリ製品の設計はより複雑なものになりました。そのような製品のテスト(評価、検証、検査)に欠かせないものが自動試験装置(ATE:Automatic Test Equipment)です。現在、ATEメーカーは、より高性能のメモリに対応しなければならないというプレッシャーに直面しています。

これまで、メモリのウェハを対象とするプローブ・テストでは「PhotoMOSスイッチ」が広く利用されてきました。このATEアプリケーションでは、同スイッチを介して電圧/電流の印加や測定を実施します。PhotoMOSスイッチにはCR積(CxR)が小さいという特徴があります。CR積が小さければ、信号の歪みを抑えられます。また、スイッチのオフ・アイソレーション性能が改善されます。加えて、スイッチング速度を高められ、挿入損失を抑制できます。さらに、PhotoMOSスイッチはスタンドオフ電圧が高いという長所も備えています。

しかしながら、PhotoMOSスイッチにも欠点はあります。例えば、ターンオン時間、信頼性、拡張性といった面で制約が存在します。中でも、ターンオン時間が長いことが問題です。これについては、ATEのメーカーに対して顧客から特に大きな不満の声が寄せられています。

この課題を解消するために、アナログ・デバイセズはPhotoMOSスイッチを置き換えることが可能なCMOSスイッチを開発しました。本稿では、その例としてADG1412を取り上げます。ADG1412はメモリのプローブ・テストというATEアプリケーションにも対応できます。なぜなら、ADG1412はPhotoMOSスイッチと同じくCR積が小さいという特徴を備えているからです。それだけでなく、ターンオン時間が短く、効率的なスイッチングを実現できることが保証されます。また、拡張性に優れていることからテストの並列性を高めることが可能です。つまり、テストのプロセスの規模を拡大しつつ高速化を図れるようにATEをセットアップできます。このようなメリットが得られることから、ADG1412はPhotoMOSスイッチに代わる選択肢と成り得ます。AIを活用するアプリケーションでは、より高性能なメモリが求められています。そのテストを効率的に実施できるようにするために、ATEメーカーは懸命に努力しています。それを支援するという意味でも、ADG1412は有用な製品になると言えます。