Tektronix 4200 Japanese J-903-01A Quick Start Guide

Model 4200-SCS Semiconductor
Characterization System

QuickStart Manual

4200-SCS ඨዉ૕․ᕈ⹏ଔࠪࠬ࠹ࡓ

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4200J-903-01 Rev. A / November 2003

www.keithley.com

A GREATER MEASURE OF CONFIDENCE

Model 4200-SCS

使用許諾条件

お客様へのご注意：以下に説明する使用許諾条件（以下「使用許諾」）を注意深くお読みください。4200 半導体特性評価シス
テム（以下「4200-SCS」）と共に提供されるソフトウェア（以下「ソフトウェア」）の使用をもって、お客様がこれらの使用条
件に合意されたものと見なします。お客様がこれらの使用条件に合意されない場合は、ソフトウェアおよび付属品（書面、梱
包箱等も含みます）を速やかにそれらを購入された販売元へ返却して代金の全額払い戻しを受けてください。

ライセンス付与

Keithley Instruments（以下「ケースレー」）は、お客様との合意による使用条件に従い、4200-SCS 用としてケースレーが開発
し、その権利を所有するソフトウェアの一部を非排他的かつ譲渡を許さない態様で使用する権利、およびソフトウェアの実装、
トレーニング、および使用に係わるマニュアルその他の付属物（以下「ドキュメンテーション」）を専らお客様ご自身の仕事に
のみ使用し、それ以外の人または事業体の利益のためには使用しないという条件で使用を許諾します。この合意に基づき、ソ
フトウェアまたは 4200-SCS を使用するにあたって必要と認められる範囲においてケースレーソフトウェアを機械読取り可能
な媒体もしくは印刷物へコピーすることが許されます。ケースレーソフトウェアおよびドキュメンテーション、およびそのコ
ピーや変更を以下「ライセンス製品」と呼びます。

所有権

ライセンス製品に関するすべての権利と資格および利益はケースレーおよびサードパーティサプライヤ（以下「オーナー」）が
所有します。ライセンス製品に関するすべての権利と資格および利益が専らオーナーに帰属し、本合意に明記された範囲と態
様を除いてお客様はライセンス製品に関する如何なる権利も主張できません。ライセンス製品には米国著作権法、企業秘密保
護法、および国際条約で保護された項目が含まれています。

使用の制限

ソフトウェアをインターネットまたは類似のネットワーク技術を介して使用させることを禁じます。ライセンス製品またはそ
れに関連した媒体から著作権、商標その他の所有権に係わる標識を取り除くことを禁じます。お客様は、ソフトウェアの一部
または全体について逆コンパイル、リバースエンジニアリング、変更、翻訳、適用、逆アセンブルなどの行為を行わないこと、
さらにソフトウェアのオブジェクトコードからソースコードを再現する試みを行わないことに合意されたものとみなします。

サブライセンス

お客様はケースレーソフトウェアのサブライセンスを、サブライセンシーが本使用条件に合意する場合に限り、付与すること
ができます。これ以外の場合にはライセンス製品の使用権を貸与、賃貸その他の方法で移転することはできません。

使用権の終了

この合意はその終結に至るまで効力を持ちます。両当事者の任意の一方は、他方が本合意の条項、条件、契約事項等のいずれ
かの実施、遵守義務を履行しなかった（デフォルト）場合には 15 日間の是正期間を設けた終了予告（「通告」）を 送達し、それ
にも拘わらず当該通告受領後 10 日を経過しても不履行事項の是正が見られない場合に本合意を終結させることができます。本
合意に基づいて使用されていたあらゆる形態のソフトウェア、すべてのドキュメンテーション、ファイル、その他の関連物件
は合意終結後 3 日以内に破棄されなければならず、同時にソフトウェアのあらゆる痕跡を 4200-SCS から恒久的に除去しなけ
ればなりません。

輸出に関する制限

該当する法規または規制に違反してソフトウェア、そのコピーまたは翻案を輸出または再輸出することを禁じます。

米国政府の持つ権利の制限

米国政府による使用、複製作成、および内容の開示は FA R § 52.227-14 Alternates I、II、III（1987 年 6 月）、FAR § 52.227-19
(1987 年 6 月 )、および / または FAR § 12.211/12.212（商用技術データ / コンピュータソフトウェア）、および、DFARS § 252.227-
7015（1995 年 11 月）（技術データ）および / または DFARS § 227.7202（コンピュータソフトウェア）のいずれか該当するも

のによって制約を受けます。

保証の範囲

ケースレーは、ソフトウェアの運用が如何なる条件下でも妨げられることがないこと、あるいは、エラーを一切含まず、お客
様の目的とする使用法 / アプリケーションに適していることを保証するものではありません。しかし、ケースレーはお客様が
ケースレーソフトウェア受領後 90 日間（以後「保証期間」）に渡り、ケースレーソフトウェアが本来目的とする装置上でドキュ
メンテーションの規定に従って運用される限りにおいて、本マニュアルに記載の仕様に合致して基本的に円滑に機能すること
を保証します。保証期間内のケースレーソフトウェアが保証された性能を発揮しない場合（「仕様不適合」）は、本保証に基づ
いてケースレーソフトウェアの訂正もしくはケースレーによるケースレーソフトウェア使用法の説明を受けることができま
す。その際、問題の有無の判定は専らケースレーの裁量によるものとします。ケースレーからの書面による許諾なしにソフト
ウェアに何らかの変更が施された場合には上記の保証は無効となります。ケースレー自体が開発し、所有する以外の部分のソ
フトウェアについて上記の保証は適用されず、また、ケースレーは該当するサードパーティサプライヤの保証をお客様に実施
する責任 / 義務を負いません。万一「 仕 様 不適合」と思われる場合は保証期間内にケースレーへその旨を通知してください。 こ
の期間を過ぎて通知されました場合、ケースレーは本保証に付随する義務および責任から解放されたものとみなします。

上記の内容を除き、ソフトウェアはその「現状」で引渡されるものとし、特定の目的を対象とした商品価値や適合性（またこ
れだけに限定されることなく）に対する如何なる保証も行われません。

5/00

本ソフトウェアは如何なる状況下でも無故障 / 無停止で動作することを保証されたものではありません。また、フェイルセー
フ機能を要求される危険な環境下（核使用施設内での運用、航空機のナビゲーションや通信システム、航空交通管制、武器シ
ステム、救命装置その他を含み、ソフトウェアの障害が人の命や重大な傷害、または重大な物損や財産の喪失を招く環境での
使用（これを総称して「危険活動」と呼びます）での使用を想定して設計されたものでもありません。

書面によるものであれ、あるいは含意によるものであれ、ケースレーはこのような危険活動に用いた場合の適性は一切保証せ
ず、その責を負いません。

責任の及ぶ範囲

ケースレーが本合意に基づいて負うべき責務と義務のすべては上記制限付保証の項で明記されたとおりです。如何なる場合も、
ケースレーは損害に対する責任を負いません。 万一以下の事態が発生したとしてもケースレーがその責任を問われることはな
く、義務を負うこともありません（これらの事態の解釈が上記説明によって制限を受けることはありません）：(1) 経済的、偶
発的、間接的、副次的、専門的、懲罰的 / 懲戒的損害賠償（契約、私犯、その他どの法解釈によるかを問いません）、(2) デー
タまたはプログラムの喪失 / 損傷、(3) 如何なる内容であれ損害 / 損害条項による損害賠償、または (4) 本制限付保証に基づい
てケースレーが提供する物品 / サービスに関連して発生する出費、損害、費用の補償請求。

雑則

本合意内容の一部（どの部分であるかは問いません）が無効となった場合であっても、両当事者は無効部位が残りの部分の有
効性に影響を与えない旨を合意することができます。この合意はオハイオ州法に従って解釈されると共に同法によって管轄さ
れ、他の法律による解釈上の紛争が起きたとしてもその影響を受けません。本合意はケースレーとお客様間の包括的合意であ
り、それ以前に本ライセンスに関して書面と口頭とを問わず何らかの合意ないしは理解が存在したとしても、本合意内容がそ
れに置き換わるものとします。両当事者のいずれかが本合意内容の一部の権利を放棄したとしても、それが他の部分に関する
権利の放棄と解釈されることはないものとします。

本合意についての疑問点、あるいは他の理由により Keithley Instruments との連絡を希望されるお客様は電話[phone]）
または書面（Keithley Instruments, 28775 Aurora Rd., Solon, Ohio, USA 44139）でお問い合わせください。

ハードウェアに関する保証の制限

ケースレーは、お客様がご購入されたハードウェアのケースレーの製造に係わる部分（「ケースレーハードウェア」）について、
ケースレーハードウェア受領後 1 年間（「保証期間」）にわたり、本マニュアルに記載の仕様に従って本質的に機能することを
保証します。 ただし、保証が適用されるのはケースレーハードウェアがその本来の目的とする用途に、かつドキュメンテーショ
ンの指定に従って適正に使用された場合に限られます。この制限付き保証は以下の場合に無効となります：(1) ケースレーから
の書面による許諾なしにケースレーハードウェアが改造された場合、(2) ケースレーが明示的に認証し、サポートする以外の
サードパーティソフトウェアを使用して 4200 半導体特性評価システムを運用した場合、および (3 ) ケースレーが明示的に認証
し、サポートする以外のオペレーティングシステムを用いて 4200 SCS を運用した場合。

万一ケースレーハードウェアが保証期間内に所期の性能を発揮出来ない場合、お客様はケースレーハードウェアの修理もしく
は交換に限定した保証を受けることができます。 その際、欠陥の有無を最終的に判断するのはケースレーによるものとし (「仕
様不適合」)、修理と交換のいずれを実施するかの判断もケースレーの裁量とさせていただきます。 ケースレー自体が開発し、
所有する以外の部分のハードウェアについて上記の制限付保証は適用されず、また、ケースレーは該当するサードパーティサ
プライヤが提供する保証をお客様に実施する責任 / 義務を負いません。 万一「仕様不適合」と思われる場合は保証期間内にケー
スレーへその旨を通知していただく必要があります。 この期間を過ぎて通知されました場合、ケースレーはこの制限付ハード
ウェア保証に付随する義務および責任から解放されたものとみなします。

上記の内容を除き、ハードウェアはその「現状」で引渡されるものとし、特定の目的を対象とした商品価値や適合性（またこ
れだけに限定されることなく）に対する如何なる保証も行われません。

ケースレーがこの制限付ハードウェア保証に基づいて負う責任の範囲はケースレーハードウェアの修理もしくは交換のみに限
定されます。如何なる場合も、ケースレーは損害に対する責任を負いません。 万一以下の事態が発生したとしてもケースレー
がその責任を問われることはなく、義務を負うこともありません（事態の解釈が上記説明によって制限されることはありませ
ん）：(1) 経済的、偶発的、間接的、副次的、専門的、懲罰的 / 懲戒的損害賠償（契約、私犯、その他どの法解釈によるかを問
いません）、(2) データまたはプログラムの喪失 / 損傷、(3) 如何なる内容であれ損害 / 損害条項による損害賠償、または (4) 本
制限付ハードウェア保証に基づいてケースレーが提供する物品 / サービスに関連して発生する出費、損害、費用の補償請求。

本合意についての疑問点、あるいは他の理由により Keithley Instruments との連絡を希望されるお客様は電話[phone]）
または書面（Keithley Instruments, 28775 Aurora Rd., Solon, Ohio, USA 44139）でお問い合わせください。

Keithley In st rum ents , Inc. • 28775 Aurora Road • Cleveland, OH 44139 • 440-248-0400 • Fax: [phone] • http://www.keithley.com

BELGIUM: Keithley Instruments B.V. Bergensesteenweg 709 • B-1600 Sint-Pieters-Leeuw • 02/363 00 40 • Fa x: 02/363 00 64
CHINA: Keithley Instruments China Y uan Chen Xin Building, Room 705 • 12 Y umin Road, Dewai, Madian • Beijing 100029 • 8610-62022886 • Fax: [phone]
FRANCE: Keithley Instruments Sarl 3, allée des Garays • 91127 Palaiseau Cede x • 01-64 53 20 20 • Fax: 01 - 60 11 77 26
GERMANY: Keithley Instruments GmbH Landsberger Strasse 65 • 82110 Germering • 089/84 93 07-40 • Fax: [phone]
GREAT BRITAIN: Keithley Instruments Ltd The Minster • 58 Portman Road • Reading, Berkshire RG30 1EA • 0118-9 57 56 66 • Fax: [phone]
INDIA: Keithley Instruments GmbH Flat 2B, WILOCRISSA • 14, Rest House Crescent • Bangalore 560 001 • 91-80-509-1320/21 • Fax: [phone]
ITALY: Keithley Instruments s.r.l. Viale S. Gimignano, 38 • 20146 M ilano • 02-48 39 16 01 • Fa x: 02-48 30 22 74
NETHERLANDS: Keithley Instruments B.V . Postbus 559 • 4200 AN Gorinchem • 0183-635333 • Fax: [phone]
SWITZERLAND: Keithley Instruments SA Kriesbachstrasse 4 • 8600 Dübendorf • 01-821 94 44 • F a x: 01-820 30 81
TAIWAN: Keithley Instruments Taiwan 1 Fl. 85 Po A i Street • Hsinchu, Taiwan, R.O.C. • 886-3572-9077 • Fax: [phone]

9/00

4200-SCS 半導体特性評価システム

基本操作説明書

©2000, Keithley Instrum ents, Inc.

All rights reserved.

Cleveland, Ohio, U.S.A.

First Printing, November 2003

Document Number: 4200-903-901 Rev. A

マニュアル印刷履歴

本マニュアルの全ての版と補遺の印刷履歴を以下に示します。マニュアルが更新されるたびに版数を示すア

ルファベットが A,B,C… の順に変化してゆきます。正式な改訂と次の改訂の間に発生した重要な変更で、か
つお客様に遅滞なくお知らせする必要のある情報は随時発行される補遺に記載されています。補遺には連番
が付けられます。新しい改訂版を発行するときは、その前の版数のマニュアルに付随する補遺の内容はすべ

て新しい版に組み込まれます。各改訂版ごとに、この印刷履歴ページも内容を更新して添付されます。

版数 A（資料番号 4200-903-01） .............. ... .... ..... ..... ... .... ..... ..... ... .... ..... ....2003 年 11 月

ケースレー（Keithley）社のすべての製品名は Keit h ley Instru m e n ts, Inc. の商標または登録商標です。
それ以外のブランド名は該当メーカーに帰属する商標または登録商標です。

安全上の注意事項

本製品および付随する装置をご使用になられる前に、以下
に説明する安全上の注意事項を確認してください。

装置やアクセサリの中には通常の使用条件では危険な高電
圧を使用しないものもありますが、置かれる状況によって
は危険な状態が存在する場合があります。

本製品は感電の危険を良く認識し、事故防止に必要な安全
上の注意事項を熟知した人による使用を前提としています。
製品ご使用の前に、設置・操作・保守に関して説明された
内容をよく読み、それに従ってください。製品仕様の詳細
についてはマニュアルをご覧ください。

製品を指定の方法でご使用頂けなかった場合は、装置が本
来備える保護機能を傷める可能性があります。

本装置を使用されるのは次のような方々です：

責任者（責任団体）は装置の使用と保守に責任を負う個人
またはグループであり、装置が本来の仕様と動作限界の範
囲内で適正に運用され、オペレーターが適切な教育を受け
ることに対して責任を負います。

オペレーターは目的の機能を実現するために製品を使用し
ます。オペレーターは電気的な安全保持および装置の適正
な運用について教育を受けていなければならず、電気
ショックや通電回路に直接触れぬように保護されている必
要があります。

保守要員は製品を正しく動作させるために必要な所定の作
業を行います（例えば、電源電圧の設定、消耗部品の交換
など）。具体的な保守作業の内容についてはマニュアルをご
覧ください。保守担当者が実施できる項目であるかどうか
はそれぞれの作業説明に明記してあります。該当しない項
目についてはサービス担当者にお任せください。

サービス担当者は安全に装置を設置し、製品の修理を行い
ます。このため、サービス担当者は活線作業実施のための
教育を受けていなければなりません。設置やサービス作業
を行えるのは適正な教育を受けたサービス担当者だけです。

ケースレー社の製品は国際電気標準会議（IEC）規格 IEC

60664 に従って設置カテゴリ I、または設置カテゴリ II に位
置付けられた電気信号を対象として設計されています。

測定、コントロール、および I/O 信号の殆どは設置カテゴ
リ I に属すものであり、電源電圧や大きな過渡電圧源に直
接接続することは許されません。設置カテゴリ II の接続で

は、現場の AC 電源接続に往々に見られる大きな過渡電圧
の印加に対する保護が必要となります。マニュアルに特段
の注記、説明がない場合は、すべての測定、コントロール、
I/O 接続はカテゴリ I 信号源に接続するものと見なしてくだ
さい。

感電の危険性が存在する場面では特別な注意が必要です。
ケーブル接続ジャックや試験ジグには人命にかかわる高電
圧が印加されていることがあります。米国規格協会

（ANSI）においては、電圧レベルが 30V RMS、42.4V（ピー

ク値）、または 60VDC を超える場合は常に感電が危険が存
在すると規定されています。未知回路を測定しようとする
ときは、常に危険な高電圧が存在するものとして作業を
行ってください。

オペレーターは作業中常に感電から保護されていなければ
なりません。責任者（団体）はオペレーターが危険個所に

触れない / 絶縁されているようにすべての接続ポイントを
処置する必要があります。場合によっては、人が触れられ

るように接続個所をあえて露出させなければならないこと
があります。オペレーターは、このような状況でも感電事
故から自分を保護できるように教育されていなければなり
ません。しかし、1000V を超える電圧で動作する可能性の
ある回路については、決して回路の導電部位を露出させな
いでください。

スイッチングカードを電流制限機能のない電源回路に直接
接続しないでください。これらのカードはインピーダンス
で制限された電源への接続を想定したものです。スイッチ
ングカードは絶対に AC 電源に直結しないでください。ス
イッチングカードに電源を接続するときは、過大な電流や
電圧がカードに印加されないようにする保護デバイスを装
着してください。

装置を動作させる前に、電源コードが正しく接地されたコ
ンセントに接続されていることを確認してください。

接続ケーブルや試験導線、ジャンパー等に磨耗や割れ目、
断線などがないか検査してください。

電源コードへのアクセスが難しい場所（ラックなど）に装
置を設置する場合は、主電源を遮断できる独立したデバイ

スを装置のできるだけ近く、かつオペレーターが容易に操
作できる位置に設けてください。

確実に安全を確保するため、被試験回路が通電されている
間は製品、試験ケーブル、その他の装置には手を触れない
ようにしてください。次のような作業を行う場合は必ず事
前に全回路の電源を切り、コンデンサーを放電させてくだ

さい：ケーブル / ジャンパーの接続や取り外し、スイッチ
ングカードの装着 / 取り外し、ジャンパーの取付け / 取り外
しなどの内部設定変更。

被試験回路のコモン側や電源 GND へ電流を流す経路となり
える物体には触らないでください。測定を行うときは手が

濡れていないことを確認し、測定対象の電圧に十分耐える
乾燥した非導電性の床の上に立って作業してください。

装置およびアクセサリはその仕様と指定された操作法に
従って使用してください。これが守られない場合は装置を
安全に使用して頂くことができません。

装置およびアクセサリの最大信号レベルを絶対に超えない
ようにしてください。この値は装置仕様と操作法に定義さ
れており、さらに装置や試験ジグのパネル、スイッチング

5/03

カードにも印刷されています。

!

製品が装着しているヒューズを交換するときは、引火事故
を連続監視できるようにするため、必ず型式と定格が同じ

ヒューズだけを使用してください。

筐体端子は測定回路のシールドの接続のみに用い、安全接
地 GND の接続には使用しないでください。

試験ジグを使用する場合、被試験デバイスの通電中は必ず蓋
を閉じてください。安全に作業するためにはインターロック
付きの蓋を使用してください。

または が表記された個所はユーザ用資料に推奨され

たケーブルを用いて保安接地してください。
装置上に シンボルが表記された個所については、マ

ニュアルに記載の操作説明を必ずご覧ください。

装置上にシンボルが表記された個所は、通常およびコ
モンモード電圧の両方を考慮すると 1000 V またはそれ以上
の電圧を発生 / 測定できることを示します。使用者がこのよ
うな電圧に直接触れないようにするため、標準的な対策を施
して安全を保持してください。

マニュアルの中で「警告」という見出しに続く文は、使用
する人に傷害（場合によっては致命的な）を引き起こす可
能性のある危険性について説明しています。該当する操作
を実行する前に必ず関連する情報を注意深く読んでくださ
い。

マニュアルの中で「注意」という見出しに続く文は装置の

損傷に結びつく危険事項を説明しています。このような損
傷は保証規定を無効にすることがありますからご注意くだ

さい。

装置およびアクセサリを人体に接続しないでください。

保守作業を行うときは必ず事前に電源ケーブルとすべての
試験ケーブルを取り外してください。

感電や火災事故を防止するため、メイン回路コンポーネン
ト（電源トランス、試験導線、入力ジャックなど）の交換
部品は必ずケースレーから純正品を購入してください。

ヒューズについては、該当安全規格を満たし、かつ型式と
定格が一致するものであれば標準品を使用できます。それ

以外の部品で装置の安全には関係しないものについては、
本来の部品に同等の他社製品を購入して頂いてかまいませ
ん。

（ただし一部の指定された部品については、製品の確度と機

能を保つために、直接ケースレーから購入して頂く必要が
あります。）

交換部品の適用性についてご不明の点があるときは、ケー
スレーの支社、代理店にお問い合わせください。

装置をクリーニングするときは湿らせた布、または水溶性の
クリーナーを使用してください。クリーニングできるのは装

置の外周りだけです。装置自体（内部）は直接クリーナーで
触らないでください、また、装置表面や内部に液体が入らな

いように注意してください。ケースや筐体のない裸の回路基
板（コンピュータに装着するデータ収集基板など）は、指示

に従って適切に操作されている限りにおいてクリーニング
の必要はありません。基板が汚れ、それによって機能に影響
が生じている場合は、基板をメーカーに返送してクリーニン
グ / サービスを依頼してください。

仕様を満たすための条件

Model 4200-SCS ハードウェアの仕様

ここに示す仕様は、4200-SMU、4210- SMU、および 42 00-PA の性能
試験の基準となる値です。測定とソースの確度は、製品に添付され
るケーブルで終端した場合の値として指定されます。

電流仕様

電流レンジ 最大電流 測定 ソース

分解能

4210-SMU
高パワー
SMU

4200-SMU および 4210­SMU、4200-PA PreAmp（オ
プション）付

2

4200-SMU
中パワー
SMU

2

電圧コンプライアンス：両極性のリミット値は、指定電圧レンジのフルスケールと 10% の範囲に収まる 1 つの数
値で代表させています。

1 A 21 V 1 µA 0.100 % +200 µA 50 µA 0.100 % + 350 µA

100 mA 210 V 100 nA 0.045 % +3 µA 5 µA 0.050% +5 µA
100 mA 21 V 100 nA 0.045 % + 3 µA 5 µA 0.050 % + 15 µA

10 mA 210 V 10 nA 0.037 % + 300 nA 500 nA 0.042 % + 1.5 µA

1 mA 210 V 1 nA 0.035 % + 30 nA 50 nA 0.040 % + 150 nA

100 µA 21 0 V 100 pA 0.033 % + 3 nA 5 nA 0.038 % + 15 nA

10 µA 210 V 10 pA 0.050% +600 pA 500 pA 0.060% + 1.5 nA

1 µA 210 V 1 pA 0.050% + 100 pA 50 pA 0.060% +200 pA

100 nA 210 V 100 fA 0.050% +30 pA 5 pA 0.060% + 30 pA

10 nA 210 V 10 fA 0.050 % + 1 pA 500 fA 0.060 % + 3 pA

1 nA 210 V 3 fA 0.050 % + 100 fA 50 fA 0.060 % + 300 fA

100 pA 210 V 1 fA 0.100 % + 30 fA 15 fA 0.100 % + 80 fA

10 pA 210 V 0.3 fA 0.500% +15 fA 5 fA 0.500% + 50 fA

1 pA 210 V 100 aA 1.000% +10 fA 1.5 fA 1.000% + 40 fA

電圧仕様

•23°C ± 5°C（校正後 1 年以内）、相対湿度（RH）5% ～ 60%、
30 分の暖機運転後

• 通常（NORMAL）速度に設定

• ガード付き Kelvin 接続

•ACAL から 24 時間、温度変動 ± 1°C

3

± (% rdg + amps)

確度

分解能

c

確度

± (% rdg + amps)

電流レンジ 最大電流 測定 ソース

4200-SMU 4210-SMU

4

200 V

20 V 105 mA 1.05 A 20 µV

2 V 105 mA 1.05 A 2 µV

200 mV 105 mA 1.05 A 1 µV

電流コンプライアンス：両極性のリミット値は、指定電圧レンジのフルスケールと 10% の範囲に収まる 1 つの数値で代表
させています。

10.5 mA 105 mA 200 µV

分解能

補足情報

以下の補足情報は保証の対象外ですが、4200-SMU、4210-SMU、およ
び 4200-PA の有用な情報を与えてくれます。

コンプライアンス確度：

電圧コンプライアンスは電圧ソース仕様と一致します。電流コ
ンプライアンスは電流ソース仕様と一致します。

オーバーシュート： <0.1% （典型値）

電圧： フルスケールステップ、抵抗負荷、10mA レンジ
電流： 1mA ステップ、R

レンジ切換え時の過渡現象：

電圧レンジ切換え： <200mV
電流レンジ切換え： <200mV

確度仕様：雰囲気温度と湿度条件に応じて以下の係数のいずれか 1

つが確度仕様の値に乗算されます。

= 10kΩ、 20V レンジ

L

% 相対湿度

温度

10°–18°C
18°–28°C
28°–40°C

5–60 60–80

∞ 3 ∞ 3
∞ 1 ∞ 3
∞ 3 ∞ 5

確度

± (% rdg + volts)

0.015 % + 3 mV

0.01 % + 1 mV

0.012 % + 1 50 µV

0.012 % + 1 00 µV

リモートセンシング：

FORCE と SENSE 端子間の電圧差が 5V を超えないように、
<10Ω が FORCE 端子に直列に挿入されます。COMMON と SENSE
LO 間の最大電圧は ± 30V です。

最大負荷キャパシタンス： 10nF
最大ガードオフセット電圧：FORCE を基準に 3mV
ガード出力インピーダンス：100kΩ
最大ガードキャパシタンス： 1500pF
最大シールドキャパシタンス： 3300pF
4200-SMU、4210-SMU のシャント抵抗（FORCE-COMMON 間）

12

>10

Ω（100nA ～ 1A レンジ）

4200-PA のシャント抵抗（FORCE COMMON 間）：>10

レンジ）、>10

出力ターミナル接続：4200-PA：デュアル 3 軸コネクタ、4200-

SMU/4210-SMU：デュアルミニ 3 軸コネクタ

ノイズ特性（典型値）：

電圧ソース（rms）： 出力レンジの 0.01%
電流ソース（rms）： 出力レンジの 0.1%
電圧測定（p-p）： 測定レンジの 0.02%
電流測定（p-p）： 測定レンジの 0.2%

最大スルーレート： 0.2V/s

13

Ω（100pA ～ 100nA レンジ）

分解能

5mV

500 µV

50 µV

5 µ V

確度

± (% rdg + volts)

0.02% + 15 mV

0.02% + 1.5 mV

0.02% + 300 µV

0.02% + 150 µV

16

Ω（1pA、10pA

追加仕様

最大出力パワー：4210-SMU：22W、4200-SMU：2.2W（両タイプ共に 4

象限ソース / シンク動作を行います）。

DC フローティング電圧：COMMON を筐体 GND から ± 32V の範囲でフ

ローティングさせることができます。

電圧モニター（VMU モードの SMU）

電圧レンジ 測定分解能

200 V 200 µV

20 V 20 µV

2 V 2 µ V

200 mV 1 µV

入力インピーダンス： >10

13

Ω

入力リーク電流： <30pA
測定ノイズ：測定レンジの 0.02%（rms）

差動電圧モニタ：

2 台の SMU を VMU モードで使用するか、またはそれぞれの SMU の低
電位側ターミナルを使用することにより、差動電圧モニタとして動作
させることができます。

接地（GND）ユニット

接地ユニット使用時の電圧誤差は 4200-SMU、4210-SMU、および 4200­PA の仕様にすでに含まれています。したがって、接地ユニットの使用
によって追加的に誤差が増えることはありません。

出力ターミナル接続：デュアル 3 軸、5 方向分岐接続ポスト
最大電流：2.6A（デュアル 3 軸コネクタ使用時）、4.4A（5 方向分岐

接続ポスト使用時）

負荷キャパシタンス：特に制限なし
ケーブル抵抗：FORCE：<=1Ω、SENSE：<=10Ω

測定確度

± (%rdg + volts)

0.015% + 3 mV

0.01% + 1 mV

0.012% + 110µV

0.012% + 80 µV

温度範囲

一般項目

動作時： +10°～ +40°C.
保管時： -15°～ +60°C.

湿度範囲

動作時： 5% ～ 80% RH、結露せぬこと
保管時： 5% ～ 90% RH、結露せぬこと

標高

動作時： 0～2,000m

保管時： 0～4,600m
電源要件： 100V ～ 240V、50 ～ 60Hz.
最大 VA： 500VA
準拠規格：
安全性：

低電圧指針 73/23/EEC

EMC：指針 89/336/EEC
外形寸法：43.6cm（幅）× 22.3cm（高さ）× 56.5cm（奥行き）

（17 5/32 ×8 3/4 × 22 1/4 インチ）

重量（概略値）：29.7kg（65.5 lbs）、SMU 4 基を備えた標準的構

成の場合
I/O ポート：SVGA、プリンタ、RS-232、GPIB、イーサネット、マ

ウス、キーボード

付属アクセサリ：

4200-MTRX-2 超低ノイズ SMU 3 軸ケーブル（各 SMU に 2

本付属）、2m（6.6 ft）。4200-PA PreAmp を含
む構成の SMU には付属しません。

4200-TRX-2 超低ノイズ PreAmp 3 軸ケーブル、2m（6.6

ft）。
接地ユニットに 2 本付属。4200-PA を装着し
て構成した SMU には 4200-MTRX-2 ケーブルの
代わりに 2 本付属。

4200-RPC-2 リモート PreAmp ケーブル（PreAmp ごとに 1

本付属）、2m（6.6 ft）
236-ILC-3 インターロックケーブル、3m（10 ft）
電源ケーブル 100115VAC 用として NEMA 5-15P。240VAC 用と

して CEE 7/7（大陸側欧州仕様）
キーボード、およびポインティングデバイス

ユーザマニュアル

注

1

すべてのレンジはフルスケールの 105% まで拡張可能。

2

これらのレンジには 4200-PA の有無に係わらず仕様が適用されま
す。

3

指定された分解能は基本的なノイズリミットによって制限されます。
実測値の分解能はそれぞれのレンジ共 6.5 桁です。ソースの分解能

はそれぞれのレンジ共 4.5 桁です。

4

200V レンジを使用するときは必ずインターロックを作動させてくだ

さい。

仕様は改良のために予告なく変更されることがあります。

1 システムの理解と準備

システムの開梱と検査 ..... ........ ...... ........ ...... ......... ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... .. 2

システムの操作に慣れる ..... ........ ...... ........ ....... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ .... 2

ソフトウェアの機能 ....................................................................................................... 3

ハードウェアの特徴と機能 ........................................................................................... 4

システムを適正な環境条件に設置する ..... ......... ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... .. 8

システムコンポーネントの接続 ..... ........ ...... ......... ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... 9

被試験デバイス（DUT）の接続 ....... .. .... .. .... ... .... .. .... .. .... .. .... .. .... .. .... .. .... .. .... .. .... .. .... .. .... .. 1 0

デバイスの基本的接続法 ............................................................................................. 10

デバイス接続の詳しい説明 ......................................................................................... 11

4200-SCS に電源を入れる .................................................................................................. 12

システムの設定 ..... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ......... ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ .... 13

2 試験の設計と実行

4200-SCS の試験が持つ階層構造と用語を理解する ........................................................ 2

KITE インターフェイスに馴れましょう ..... ....... .... ...... .... ...... .... ...... .... ...... .... ...... .... ...... .... 2

プロジェクトナビゲータを理解する ........................................................................... 4

対話試験モジュール（ITM）とユーザ試験モジュール（UTM）を理解する .......5

プロジェクトの構築 ........ ...... ........ ...... ........ ....... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ .. 6

新規プロジェクトの定義 ............................................................................................... 6

サブサイトプランの挿入 ............................................................................................... 7

デバイスプランの挿入 ................................................................................................... 8

ITM の挿入 .......... .......... ........ .......... ........ ........... ........ .......... ........ .......... ........ .......... ........ 8

UTM の挿入 ................................................................................................................... 10

プロジェクトの保存 ..................................................................................................... 11

プロジェクト ITM の定義と設定 ...................................................................................... 11

ITM 定義タブを理解する .......... ........ ...... ......... ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ .... 11

ITM の強制機能を理解する .......... ........ ....... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ 13

Definition タブを使用して ITM パラメータを設定する .......................................... 14

フォーミュレータの計算設定（必要な場合のみ） ................................................... 16

ITM 設定の保存............................................................................................................. 16

プロジェクト UTM の定義と設定 .......... ........... ........ .......... ........ .......... ........ .......... ........ .. 17

目次

1

UTM 定義タブを理解する ........................................................................................... 17

UTM Definition タブを使用して UTM を定義する ...................................................18

カスタムユーザモジュールとユーザライブラリの作成（必要な場合のみ） ....... 19

プロジェクト試験を実行する ..... ........ ...... ........ ...... ......... ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... .. 25

1 つのサイトで 1 つの試験を実行する ...................................................................... 25

_RevA\QSBook\Art\Sec02 .............................................................................................. 26

追加された（append）試験と試験シーケンスを 1 つのサイトで実行する .... ...... 27

プロジェクト全体を 1 つのサイトで実行する ......................................................... 27

プロジェクト全体を複数のサイトで実行する ......................................................... 28

試験の反復 ..................................................................................................................... 30

サブサイトサイクリングの概要 ................................................................................. 30

ストレス / 測定モード（HCI ストレス測定試験） .................................................... 31

3 試験結果の表示

データファイルを理解する ..... ........ ...... ........ ...... ......... ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ 2

データファイルの命名法 ............................................................................................... 2

データファイルの位置 ................................................................................................... 2

データワークシート（シートタブ）を使用して試験結果を数値で表示する ...... ...... .. 3

Graph タブを使用して試験結果をグラフで表示する .......................................................4

Graph タブを開く ............................................................................................................ 4

グラフ設定（Graph Setting）メニューの詳細 ......... ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... .... 5

基本グラフの定義 ........................................................................................................... 7

4 ユーザファイルとシステムソフトウェアの保護

ソフトウェアの整合性保護 ..... ........ ...... ........ ...... ......... ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ 2

ユーザファイルの整合性保護 ..... ........ ...... ........ ...... ......... ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... .... 2

バックアップするべきファイルの選択 ....................................................................... 2

バックアップ方法の選択 ............................................................................................... 3

2

表一覧

1 システムの理解と準備

表 1-1 『Reference Manual』セクション 4 に現われるデバイス接続の追加説明図....... 1-11

2 試験の設計と実行

表 2-1 ITM と UTM の主な相違点 ... ............ ........... ............ .......... ............ .......... ............ ....... 2-6

表 2-2 強制機能の要約 .......................................................................................................... 2-13

4 ユーザファイルとシステムソフトウェアの保護

表 4-1 4200-SCS で一般的に使用されるバックアップ用媒体オプション ........ .. .... .. .... .. .4-3

3

図一覧

1 システムの理解と準備

図 1-1 4200-SCS の概要............................................................................................................1-3

図 1-2 前面パネル .................................................................................................................... 1-4

図 1-3 ソース - 測定ハードウェアの概要..............................................................................1-5

図 1-4 ソース - 測定ハードウェアコネクタに印加される信号タイプと絶対定格..........1-6

図 1-5 ソース - 測定動作領域境界..........................................................................................1-7

図 1-6 4200-SCS 用に使用できる 3 軸ケーブル....................................................................1-7

図 1-7 システムコネクタ、システム接続を背面パネルより見る .....................................1-9

図 1-8 背面パネル、およびデバイスの SMU と PreAmp への基本接続 .........................1-10

図 1-9 電源リセプタクル .......................................................................................................1-12

図 1-10 KCON の概要...............................................................................................................1-14

2 試験の設計と実行

図 2-1 KITE インターフェイスの概要 ...................................................................................2-3

図 2-2 プロジェクトナビゲータ .............................................................................................2-4

図 2-3 プロジェクトナビゲータ内の ITM と UTM. .............................................................2-5

図 2-4 新規プロジェクトの定義（D efine New Project）ウィンドウ .................................2-6

図 2-5 プロジェクトプラン u_build に合わせて設定された Define New Project（新規プロ

ジェクトの定義）ウィンドウ................................................................................2-7

図 2-6 4200-SCS デバイスライブラリの中から新しいデバイスプランを選択する........2-8

図 2-7 デバイスプラン ウィンドウ ........................................................................................2-9

図 2-8 4200-SCS デバイスライブラリから ITM を選択する ..............................................2-9

図 2-9 試験シーケンステーブルに ITM を追加する.......................................................... 2-10

図 2-10 ITM 定義 (ITM Definition) タブ および隣接するタブ ...........................................2-12

図 2-11 既存ライブラリ ITM に対応する典型的な強制機能 / 測定オプション（Forcing

Functions/Measure Options）ウィンドウ .............................................................2-15

図 2-12 UTM 作成の概要 .........................................................................................................2-17

図 2-13 UTM Definition タブ....................................................................................................2-18

図 2-14 空白状態の UTM Definition タブ...............................................................................2-18

図 2-15 UTM タブ設定例 .........................................................................................................2-19

図 2-16 KULT インターフェイスの概要 ...............................................................................2-20

図 2-17 Example プロジェクトのサイトナビゲータ............................................................2-25

図 2-18 Example プロジェクトのサイトナビゲータ............................................................2-26

図 2-19 プロジェクトウィンドウでサイト番号を設定する ...............................................2-27

1

図 2-20 マルチサイト試験シーケンス ...................................................................................2-28

図 2-21 プロジェクトウィンドウでサイト番号を設定する ...............................................2-29

図 2-22 試験の反復 ...................................................................................................................2-30

図 2-23 サイクルモードの設定 ...............................................................................................2-31

図 2-24 サブサイトサイクリングの開始 ...............................................................................2-31

図 2-25 ストレス / 測定モード － 対数サイクル時間の設定 ..............................................2-32

図 2-26 デバイスストレス特性 サブサイトプランの最初のデバイスに適用するステップ

を設定します..........................................................................................................2-33

図 2-27 ITM 出力値をサブサイトデータシートへエキスポートする...............................2-34

図 2-28 ストレス / 測定モード用サブサイトデータシート例 ............................................ 2-35

図 2-29 ストレス / 測定モード用サブサイトグラフ例 ........................................................2-35

3 試験結果の表示

図 3-1 ワークスペースウィンドウのタブ名とデータファイル名の形式 .........................3-2

図 3-2 .Sheet タブの Data ワークシート.................................................................................3-3

図 3-3 Graph タブの例..............................................................................................................3-4

図 3-4 未設定状態の Graph タブの例 .....................................................................................3-5

図 3-5 グラフ設定（Graph Setting）メニュー.......................................................................3-5

図 3-6 未設定状態の “vds-id” ITM 用グラフ定義ウィンドウ...........................................3-7

図 3-7 vds-id” ITM に合わせて設定されたグラフ定義ウィンドウ....................................3-8

図 3-8 グラフ定義ウィンドウ設定後の “vds-id” グラフ ...................................................3-8

2

1

システムの理解と準備

1-2 システムの理解と準備 システムの理解と準備

システムの開梱と検査

損傷有無の検査

本体を開梱したら、輸送中に発生した損傷がないかを注意深く検査してください。輸
送中の損傷は通常の保証の範囲外となりますから、どのような損傷でも直ちに輸送業
者に連絡してください。

発送内容

以下の項目は、発注内容にかかわらずすべての Model 4200-SCS に同梱されます。

• Model 4200-SCS 半導体特性評価システム（発注内容に則した SMU が出荷時に取付

けられています）

• 発注された Model 4200-PA モジュールが工場出荷時に取付けられています

• 電源ケーブル

• 『Model 4200-SCS 基本操作説明書』（印刷物）

• ミニチュア 3 軸ケーブル、Model 4200-S MU または 4210-SMU に各 2 本、2m(6 ft)

• 3 軸ケーブル、Model 4200-PA ユニット 1 台ごとに 2 本、2m（6 ft）

• インターロックケーブル

• キーボード（ポインティングデバイス付）

• システムソフトウェアとマニュアル（CD-ROM として提供）

• Microsoft Windows XP Professional

• Microsoft C++

• 製品情報 CD- ROM：『Quick Reference Guide』、『Applications Manual』、『Reference

Manual』が PDF として書き込まれています。

1

SMU が 4200-PA と共に発注された場合は含まれません

1

発送のための再梱包

修理などのために Model 4200-SCS を返送する必要が生じたときは、ユニット全体を配
送時のオリジナル容器または相当品に収め、さらに以下の項目を添えてください：

• ケースレーに連絡して返送品認証（RMA：Return Material Authorization）を取得し

てください。ケースレーへ連絡していただくには最寄のケースレー支社および代
理店を通すか、または工場直通電話 1-888-534-8453（1-888-KEITHLEY）、または

Web ページ（www.keithley.com）を利用してください。

• 発送用ラベルには”ATTENTION REPAIR DEPARTMENT”（修理部気付け）と明記

して RMA 番号を記入してください。

保証に関する説明と連絡先は本マニュアルの最初の部分に記載されています。

システムの操作に慣れる

警告 Model 4200-SCS への電源投入時に守っていただかなければなら

ない安全操作手順がこのマニュアルのセクション 1 の後半

「4200-SCS への電源投入」で説明されています。この項目の説

明を読むまでは Model 4200-SCS に電源を入れないでください。

Model 4200 半導体特性評価システム（SCS）は、最大 8 ユニットの SMU（Source-
Measure Unit）を使用して、半導体デバイスと試験構造の IV と CV の特性評価を自動

実行します。この機能を拡張するための外部コンポーネントが各種用意されています

（図 1-1 参照）。

システムの理解と準備 システムの理解と準備 1-3

図 1-1

4200-SCS の概要

Model 4200-SCS

Keyboard

& Pointing

Device

User

Optional

External
Monitor

Interactive

Test Module

(ITM) Library

KITE

(Keithley

Interactive Test

Environment)

Software

Flat Panel

Monitor

Video

Interface

Parallel

Interface

Printer

User Test

Module

(UTM) Library

KULT

(Keithley User

Library Tool)

Software

Computer

USB

Interface

Pointing Device

Thumb Driver

Printer

KTE-Interactive

Software

KCON

(Keithley

CONfiguration

Management

Software)

LAN

Interface

Network

KXCI

(Keithley

External Control

Interface

Software)

SMUs
(Source­Measure

Units)

Serial

Interface

GPIB

Interface

Other External Control

PreAmps

C-V

Meter

I/V

C/V

Pulse

Generator

I/V

Pulses

Switch
Matrix

Prober

ソフトウェアの機能

注意 KTE 対話型ソフトウェアツールのいずれかを初めてご使用にな

4200-SCS の操作とメインテナンスには次の 4 種類のソフトウェアツールが使用されま
す。

• KITE —

ス特性評価アプリケーションです。ユーザはまず KITE を使用して試験を個々のプロジェク
トへと組織化します。それ以後はやはり KITE を用いてプロジェクトの管理・実行を行いま
す。デバイスを個別に特性評価することも、半導体ウェーハ全体を自動的に試験することも
可能です。

• KULT — KULT（Keithley User Library Tool）を使用することにより、ユーザはプログラミン

グ言語 C を用いたアルゴリズム（ユーザモジュール）を構築して、これらのモジュールを
KITE に統合することができます。このモジュールは 4200-SCS の内蔵する機能は勿論、外部
装置をコントロールすることができます。 さらに KULT を使用してユーザモジュール用のラ
イブラリを作成して管理することも可能です。

• KCON — KCON（Keithley CONfiguration）は 4200-SCS に接続された外部 GPIB（IEEE-488）

装置やスイッチマトリックス、解析プローブなどを設定する機能をユーザに提供するユー
ティリティです。KCON は基本的な診断とトラブルシューティング機能も備えています。

られるユーザは、画面に表示されるライセンス許諾に関する質
問に肯定で答えながら先へ進んでください。質問に “Yes” で答
えなかった場合には、ソフトウェアを再インストールするまで
システムが機能しなくなります。

KITE（Keithley In te ractive T es t E nv ironment）は Model 4200-SCS の中核となるデバイ

1-4 システムの理解と準備 システムの理解と準備

• KXCI — KXCI（Keithley External Control Interfac e）を使用することにより、外部コンピュー

タから GPIB（IEEE-488）バスと HP 4145B スタイルのコマンドを使用して、 4200-SCS SMU

をリモートコントロールすることができます。4145 エミュレーションモードまたは 4200 拡
張モードのいずれかを用いてコントロールしますが、後者を使用すれば 4200-SCS SMU が備
えるすべての機能とレンジの利用が可能になります。

注 KXCI の詳しい説明はこの基本操作説明書の範囲外です。

実際に KXCI を使用する際に必要となる詳しい説明については

『4200-SCS Reference Manual』のセクション 9 ¢KXCI（Keithley

External Control Interface）£ をご覧ください。

ハードウェアの特徴と機能

装置パネル

4200-SCS 前面パネルが備える機能を図 1-2 に示します。

図 1-2

前面パネル

Model 4200-SCS

1

3

9

SEMICONDUCTOR CHARACTERIZATION SYSTEM

2

4

4200

INTERLOCK

HARD DISK

POWER

5

0I

8
7

6

MEASURING

1. ディスプレイ — グラフィックユーザインターフェイス、データ、グラフ、および
システム動作情報を表示します。（注： 4200-SCS/C はディスプレイを備えていませ

んから CRT を外付けする必要があります。）

CD-ROM ドライブ

2.

3. フロッピーディスクドライブ

4. ディスプレイ輝度調節 — FPD ディスプレイの明るさを希望のレベルに設定しま

す。

5. 電源（POWER）スイッチ

6. ハードディスク (HARD DISK) ランプ — ハードディスクのアクセス中に点灯しま

す。

7. インターロック（INTERLOCK）ランプ — 試験治具のインターロックが閉じられ

ているときに点灯します。

8. 測定（MEASURING）ランプ — 測定実行中に点灯します。

USB（v1.1）ポート× 2 — 周辺装置とのインターフェイス（ポインティングデバイス、プ

9.

リンタ、スキャナ、サムドライブ、外部ハードディスク、CD-ROM など）

背面パネルの機能については、セクションの図 1-3、図 1-7、および図 1-8 で説明しま

す。

ソース - 測定ハードウェア

ソース - 測定ハードウェアの概要

図 1-3 をご覧ください。 4200-SCS 本体には最大 8 個の SMU を装着することができ、

それぞれの SMU はプリアンプ（PreAmp）の使用 / 非使用どちらでも選択できます。
SMU の 4 個には高パワータイプの 4210-SMU を使用することができます。

システムの理解と準備 システムの理解と準備 1-5

図 1-3

ソース - 測定ハードウェアの概要

Ground Unit (GNDU)

SENSE-signal

ground-return

(triaxial connector

FORCE-signal
ground-return

(triaxial connector)

4200-SCS

circuit-common

(binding post +

banana jack)

Chassis-ground
(binding post +

banana jack)

GNDU

S
E

N

S
E

N

S

E

N

M

O

U

I

R

T

T

C

S

O

Y

E

L

L

U

N

IN

N

E

D

N

S

D

O

N

N

O

R

G

E

A

U
C
T

S

U

M

O

G

L

S

E
S
N

E
S

T

N

O

O

L

M

S

M

S

O

6

U

C

D

E

N
G

N

D

F
O
R
C

E

C
O
M
M
O
N

S
E

F
O
R
C
E

C
O
M
M
O
N

N
I

T
U
O

T
N
A

O
L
S

U

E

S

M

7

N

S

E
S

N
O
M

T

M

O

O

L

C

S

8

D
R

E

A

C

U

R

G

O
F

PreAmp

C
O

P

N

R
E

T

A

R

M

O

P

PreAmp

Control

Connector

L

Mounting

Foot

O
L

S

2

T

O
L
S

3

O

L
E
S

S

N

T

E

N

T

S

E

O

M

L

S
U
R

4

T
S

O
L

N
I

E

S

E

N

S

E

N

T

S

E

O

S

L
S

5

O

L
E

S

E

N

S

E

N

S

E

S

E

C
R
O

F

E
S

N
E
S

E

C

R
O
F

E
C

R
O
F

L
R
T

N

C
A
P

L
R

T
N
C

A

P

L
R
T

N

C
A
P

4200-PA-1 REMOTE P

Force

Connector

Model 4200­SCS

T

O
L
S

1

T

O
L

E

S
N
E
S

E
S
N
E

S

E
C
R
O

F

4200-PA-1 R

C

O

P

N

R

T

E

A

R

M

O

P

L

EM

OT

E
S
N
E
S

E
C
R
O
F

Sense

Connector

R

E

A

M

P

Source-Measure
Unit (SMU)

KEITHLEY

4210
SMU

SENSE LO

SENSE LO

(triaxial connector)

SENSE

SENSE HI

(triaxial connector)

FORCE

FORCE

(triaxial connector)

PreAmp

Control

Connector

PA CNTRL

E
S
N
E
S

E
C
R
O
F

上図の

項目

ソース -

測定

ユニット

(SMU)

PreAmp

Ground

Unit

説明 モデル

以下のいずれかの機能を実行し
ます：

•

電圧ソースとして機能し、電
流または電圧（または両方）
を測定します

• 電流ソースとして機能し、電

圧または電流（または両方）
を測定します

ソース電圧/電流をスイープまた
はステップ変化させる、または
一定のバイアス電圧 / 電流を出
力する設定が可能です。

Model 4200-SMU / Model 4210­SMU の値に、更に低い電流レン

ジが加わります。

要求に特化した内容の、
COMMON へ接続する帰線を提
供します。

電流レンジ（フルスケール /

分解能設定）

電圧レンジ（フル

スケール / 分解能設定）

ソース 測定 ソース 測定

4200-SMU
(2.2W out)

105nA/ 5pA

1.05µA / 50pA

10.5µA / 500pA
105µA / 5nA

1.05mA /50nA

10.5mA /500nA
105mA / 5µA

4210-SMU
(22W out)

上記の値に加え
て

1.05A / 50µA

4200-PA 追加されるレン

ジは次のとお
り：

1.05pA / 50aA

10.5pA / 500aA

100.5pA / 5fA

1.05nA / 50fA

10.5nA / 500fA

105nA / 1pA

1.05µA / 10pA

10.5µA / 100pA
105µA /1nA

1.05mA /10nA

10.5mA / 100nA
105mA / 1µA

上記の値に加え
て

1.05A / 10µA

追加されるレン
ジは次のとお
り：

1.05pA / 10aA

10.5pA / 100aA

100.5pA / 1fA

1.05nA / 10fA

10.5nA / 100fA

210mV / 5µV

2.1V / 50µV
21V / 500µV
210V /5mV

本体の一部該当しません 該当しません 該当しません 該当しません

210mV /
5µV

2.1V / 50µV
21V / 500µV
210V /5mV

1-6 システムの理解と準備 システムの理解と準備

ソース - 測定コネクタ

前出の図 1-3 は SMU、PreAmp、および GNDU に取付けるコネクタを示しています。
次の図 1-4 はこれらのコネクタに適用する信号のタイプと、絶対に超えてはいけない
限界値を示しています。

図 1-4

ソース - 測定ハードウェアコネクタに印加される信号タイプと絶対定格

KEITHLEY

4210
SMU

SENSE LO

SENSE

FORCE

SENSE

FORCE

SMU(4200-SMU or 4210-SMU) Triaxial Connector Signals and Limits

SENSE current from
Kelvin connection

250V

40V

PEAK

40V

PEAK

PEAK

250V

PEAK

GUARD

250V

PEAK

!

CAT I

COMMON

SENSE current to
Kelvin connection

FORCE current

0.1A max for 4200-SMU

1.0A max for 4210-SMU

FORCESENSE

PreAmp CONTROL connector

PreAmp (4200-PA)Triaxial Connector Signals and Limits

250V

PEAK

SENSE current to
Kelvin connection

FORCE current

0.1A max w/4200-SMU

1.0A max w/4210-SMU

FORCESENSE

40V

PEAK

40V

PEAK

250V

PEAK

GUARD

250V

PEAK

!

CAT I

COMMON

42V

PEAK

42V

PEAK

32V
DC
max

GNDU

S
E
N
S
E

F
O
R
C
E

C
O
M
M
O
N

GUARD

Ground Unit (GNDU) Connector Signals and Limits

SENSE current return from
one or more Kelvin
connections

FORCE current return
from one or more SMUs

2.6A max

5A max

10Ω max
cable/path

SENSE

COMMON

FORCE

1Ω max
cable/path

Unshielded current return

Chassis (earth) ground

システムの理解と準備 システムの理解と準備 1-7

ソース - 測 定動作領域境界

図 1-5 は、2 種類の SMU モデルについての通常のソース / シンク動作領域境界（単独

使用の場合と PreAmp 使用の場合）を示しています。

図 1-5

ソース - 測定動作領域境界

4200-SMU 単独、および 4200-SMU + 4200-PA

Operating boundaries for 4200-SMU alone
and 4200-SMU + 4200-PA PreAmp

PreAmp の動作領域境界

+I

100mA

4210-SMU 単独、および 4210-SMU + 4200-PA

Operating boundaries for 4210-SMU alone
and 4210-SMU + 4200-PA PreAmp

PreAmp の動作領域境界

+I

1A

-V

-200V

(IV)

Sink

(III)

Source

-20V

10mA

-10mA

- 100mA

-I

20V

(I)

Source

(II)

Sink

200V

+V

-V

-200V

(IV)

Sink

(III)

Source

-20V

100mA

-100mA

-1A

-I

20V

(I)

Source

+V

200V

(II)

Sink

SMU および PreAmp 動作領域境界について更に詳しくは、『4200-SCS Reference
Manual』のセクション 3 に追加されている境界ダイアグラムと説明をご覧ください。

ソース - 測定接続ケーブル

DUT（被試験デバイス）との接点の役割を持つデバイス（試験治具やプローバ）と
は、製品に添付される 3 軸ケーブルを使用して接続することができます。図 1-6 と次
の節では、2 種類の接続法を説明しています。

図 1-6

4200-SCS 用に使用できる 3 軸ケーブル

4200-TRX-X 4200-MTRX-X

• PreAmp が装着されている場合は、4200-TRX-X シリーズの低ノイズ 3 軸ケーブルを使用し

てください。 このケーブルは両端を 3 スロット付き 3 軸コネクタで終端されています。コネ
クタの一方を PreAmp へ接続し、他方の端を DUT 試験治具またはプローブステーションへ
接続します。

• PreAmp が装着されていない場合は、ケーブルの一方をミニチュア 3 軸コネクタで、他方の

端を標準 3 スロット付き 3 軸コネクタで終端した 4200-MTRX-X ケーブルを使用してくださ
い。ミニチュアコネクタ側の端を直接 SMU へ接続し、他端を試験治具またはプローブス
テーションへ接続します。

1-8 システムの理解と準備 システムの理解と準備

注意 PreAmp が装着されている状態では、絶対にミニチュア 3 軸コ

ネクタを直接 SMU モジュールへ接続しないでください。このよ
うな接続は、SMU または DUT（または両方）の損傷とデータ破
壊の原因になります。

システムを適正な環境条件に設置する

次に示す雰囲気温度と湿度条件の範囲内で動作できるように、Model 4200-SCS を設置
してください：

•

温度 :+15°～ +40°C

• 相対湿度：5% ～ 80%、結露せぬこと

注 SMU と PreAmp の確度仕様は温度が 23 ± 5C、相対湿度が 5% から 60%

での使用を前提としています。この範囲を超える場合の定格値の変化に
ついては製品仕様をご覧ください。

注意 過熱防止のため、ユニットは適正な換気の行われている場所の

みで使用してください。十分な量の空気が流れるようにするた
め、本体背部には少なくとも 8 インチのクリアランスを確保し、
かつ、以下の事項を守ってください：

• 清浄で粉塵のない環境でユニットを動作させてください。

• ファンの通気孔と冷却用通気孔が塞がれないように注意して

ください。

• 冷却用通気孔に空気（加熱の有無を問わず）を強制的に送り

込むようなデバイスをユニットの近くに配置しないでくださ
い。余分な空気の流れは装置確度に悪影響を及ぼすことがあ
ります。

• ユニットをラックに取付ける場合は、側面、底面、背面に適

切な量の空気が流れるようにしてください。

• Model 4200-SCS のすぐ近くに高電力消費機器を設置しないで

ください。

ラック環境内の自然対流だけで十分な冷却を行うためには、最
も高温になる装置（電源など）をラックの一番上位に設置して
ください。Model 4200-SCS のような精密装置は、ラック内で最
も温度が低くなる一番下側に配置します。同時に、適正な空気
の流れを確保するために、ユニットの下側にスペーサーパネル
を配置してください。

システムの理解と準備 システムの理解と準備 1-9

システムコンポーネントの接続

警告 インターロックがアクティブになっている間は SMU と PreAmp

端子に危険な電圧が印加されることがあります。SMU と PreAmp
端子については、例えプログラムによって低電圧に設定されて

いる場合であっても、常に危険な電圧が印加されるものとして
取り扱う必要があります。試験デバイスや保護されていない
リード線（配線）を 250V、カテゴリ I 対応の二重絶縁で囲うこ
とにより感電事故を防止してください。

図 1-7 は典型的なシステムコンポーネントの取付け方法を示しています。

図 1-7

システムコネクタ、システム接続を背面パネルより見る

Safety-Interlock Connector

Interlock Cable

Probe

Station

Shielded

Serial
Cable

RS-232

Connector

Parallel

Printer

Shielded

Parallel

Cable

LAN Junction

Box or Hub

External

CAT 5 UTP Cable

Y-Cable (supplied)

Keyboard

Monitor

(optional)

* v1.1 USB connector  Connect a USB device, such as
a USB printer.

Parallel

Connector

GNDU

S

COM 1

E

INSTRUMENT

N
S

CONNECTIONS

E

SMU ONLY

F
O

LPT 1

R
C
E

SMU AND GNDU

C
O
M
M

GUARD

O
N

INSTALLATION

CATEGORY
I

KEITHLEY

4200

TM

INTLK

IN

OUT

USB

Port*

Mouse/Keyboard

Connector

GPIB

Instrument

Safety-Interlock

Connector

LAN

Connector

SENSE LO

GUARD

SENSE LO

COMMON

SENSE

COMMON

FORCE

SLOT8SLOT7SLOT6SLOT5SLOT4SLOT3SLOT2SLOT

7007

GPIB Connector

GPIB

Cable

GPIB

Instrument

7007 GPIB Cable

4200-SCS

INSTRUMENTS

KEITHLEY

4210
SMU

SENSE LO

SENSE

FORCE

PA CNTRL

Model

KEITHLEY

KEITHLEY

4200

4210

SMU

SMU

SENSE LO

SENSE LO

SENSE

SENSE

FORCE

FORCE

PA CNTRL

PA CNTRL

1

KEITHLEY

4200
SMU

SENSE LO

SENSE

FORCE

PA CNTRL

Trigger
Link
Connectors

1-10 システムの理解と準備 システムの理解と準備

被試験デバイス（DUT）の接続

デバイスの基本的接続法

デバイスの基本的な接続法を図 1-8 に示します。 これらの接続法はデバイスの設置方
法や操作ハードウェア（試験治具やプローバなど）には依存しません。

図 1-8

背面パネル、およびデバイスの SMU と PreAmp への基本接続

Basic Connections to SMUs Basic Connections to PreAmps

FORCE

Connectors

on SMUs

Two -

OT
L
S

1

T

LO

S

2

O
L

E
S

N

E

T

S

O
L
S
3

O
L

E

S

S

E

N

S

E

NT

N

T

S

E

E

S

M

LO

S

N

S

E

N

UM

IO
T

TR

C

S

O

Y

E

L

L

U

N

IN

N

E

D

N

S

D

N

O

N

O

R

G

E

A

U
C
T

S

U

M

O

G

L

S

E
S
N
E

S

N

O

M
M

S

O

U

C

D

E

N

N

G

D

S

N

A

E

U

E
S

M

N

S

E

S

N

O

M

F

M
O

C

O
R

D
R

E

A

C

C

U

R

G

O

E

F

C
O
M
M
O
N

N
I

T
U
O

U

R

4

T

S

O
L

IN

E

S

E

N

S

E

N

T

S

E

O

S

L
S

E

C

5

R

O

O

L

F

E

S

E

N

S

E

T

N

S

E

O

S

L
S

E
C

6

R
O
F

E
S

T

N

O

E

L

S

S

E

7

C
R
O

LOT
S

8

F

E
C

R
O
F

L
R
T

N
C

A

P

L
R
T
N

C
A
P

L
R
T

N

C
A
P

L
R
T

N
C

A

P

Terminal

Device

T

N

S

E

N

M

O

U

I

R

T

T

C

S

O

Y

E

L

U

L

N

N

I

N

D

E

N

S

D

O

N

N

O

R

G

E

A

U

C

S

U

M

O

G

S

L

E
S
N

E
S

T

N

O

O

L

M

S
E
N
S
E

F
O
R
C
E

C
O
M
M
O
N

IN

T
U
O

S

M

O

6

U

C

D
N
G

D

T

N

A

O
L
S

U

E

S

M

7

N

S

E
S

N

O

M

T

M

O

O

L

C

S

8

D
R

E

A

C

U

R

G

O
F

T

O

L

S

1

T
O
L

S

2

O

PreAmps

L
E
S
N

E

T

S

O
L

S

3

O
L
E

S

S

E

N

T

S

E

N

N

T

S

E

E

O

S

M

L

S

U

R

4

T

S

O

N

L

I

E

S

E

N

S

E

N

T

S

E

O

S

L

S

E
C

5

R

O

O

L

F

E
S

E

N

S

E

N

S

E
S

E
C

R
O

F

E
S
N

E
S

E
C
R

O
F

P

E
C
R

O
F

C

O

P

N

R

T

E

A

R

M

O

P

L

N

C
A

P

A

­1

R

E

M

O

P

T

A

­1
R

E

M

O

T

P

A

­1

R

4

E

2

0

M

0

O

­P



A

­1

R

E
M

O

Two -

Terminal

Device

FORCE

Connectors

on SMUs

T

O
L
S

1

T
O
L

S

2

O
L

E
S
N

E

S

OT
L

S

3

O

L
E
S

S

E

N

T

S

E

N

N

S

E

E

OT

S

M

L

S

N

S
E
N

M

IO

RU

T

T

C

O

E

L

LY

U

N

INS

N

E

D

N

S

D

N

O

N

O

R

G

E

A

U

C

T

S

U

M

O

G

L

S

E
S
N

E
S

N

O
M
M

S

O

U

C

D

E

N

N

G
D

S

N

A

E

U

E
S

M

N

S

E
S

N

O
M

F

M

O
C

O
R

D

R

E

A

C

C

U

R

G

O

E

F

C
O
M
M
O
N

N
I

T
U

O

U

4
TR
S

O
L

IN

E
S

E

N

S

E

N

S

E

OT

S

L

S

E

C

5

R

O

O

L

F

E
S

E

N

S

E

N

S

E
S

LOT

S

E
C

6

R
O

F

E

S

T

N

E

LO

S

S

E

7

C

R
O
F

OT

L

S

E

8

C

R
O
F

L
R
T

N
C

A

P

L
R
T

N

C
A
P

L
R

T
N
C

A
P

L

R
T
N
C

A
P

FORCE Connector on GNDU

FORCE

Connectors

on SMUs

T

O
L
S

1

T

O

L

S

2

O
L

E
S

N
E
S

OT
L
S
3

O
L

E

S

S

E

N

T

S

E

N

N

T

S

E

E

O

S

M

L

S

N

S

E

N

M

IO

RU

T

T

C

S

O

Y

E

L

L

U

N

IN

N

D

E

N

S

D

N

O

N

O

R

G

E

A

U
C
T

S

U

M

O

G

L

S

E
S
N
E

S

N

O

M
M

S

O

U

C

D

E

N

N

G

D

S

N

A

E

U

E
S

M

N

S

E

S

N

O

M

F

M
O

C

O
R

D
R

E

A

C

C

U

R

G

O

E

F

C
O
M
M
O
N

N
I

T
U
O

U

R

4

T

S

O
L

IN

E

S

E

N

S

E

N

T

S

E

O

S

L
S

E

C

5

R

O

O

L

F

E

S

E

N

S

E

T

N

S

E

O

S

L
S

E
C

6

R
O
F

E
S

T

N

O

E

L

S

S

E

7

C
R
O
F

T

O
L
S

E

8

C

R
O
F

L
R
T

N
C

A

P

L
R
T
N

C
A
P

L
R
T

N

C
A
P

L
R
T

N
C

A

P

Three-

Terminal

Device

Four

Terminal

Device

FORCE

Connectors

T
O
L
S
1

T

O
L
S

2

O

L
E
S

PreAmps

N

E

T

S

O
L
S

3

O

L
E
S

S

E

N

T

S

E

N

N

T

S

E

E

O

S

M
T
N

S

E

N

M

O

U

I

R

T

T

C

S

O

Y

E

L

U

N

L

N

I

N

D

E

N

S

D

O

N

N

O

R

G

E

A

U

C

S

U

M

O

G

S

L
E
S

N
E

S

N

O
M

S

M

O

U

C

E

D
N

N

G

S

D
N
A

E

U

E
S

M

N

S

E
S

N
O

M

F

M
O
C

O
R

D

R

E

A

C

C

U

R

G

O

E

F

C
O
M
M
O
N

N
I

T
U
O

L

S
U
R

4
T
S

O

N

L

I

E
S

E

N

S

E

N

T

S

E

O

S

L
S

E

C

5

R

O

O

F

L
E

S

E

N

S

E

T

N

S

E

O

S

L

S

E

C

6

R
O
F

E
S

T

N

O

E

L

S

S

E

7

C
R
O

F

T
O

L

S

E

8

C
R
O
F

C

O

P

N

R

T

E

A

R

M

O

P

L

N
C

A
P

P

A

­1

R

E
M

O

P

T

A

­1

R

E
M

O

T

P

A

­1

R

4

E

2

0

M

0

O

­P



A

­1

R

E
M

O

FORCE

Connectors

FORCE Connector on GNDU

PreAmps

T
O
L

S

1

T

O
L
S

2

O

L
E
S

N

E

T

S

O
L
S

3

O

L
E
S

S

E

N

T

S

E

N

N

T

S

E

E

O

S

M
T
N

S

E

N

M

O

U

I

R

T

T

C

S

O

Y

E

L

U

N

L

N

I

N

D

E

N

S

D

O

N

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R

G

E

A

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C

S

U

M

O

G

S

L
E
S

N
E

S

N

O
M

S

M

O

U

C

E

D
N

N

G

S

D
N
A

E

U

E
S

M

N

S

E
S

N
O

M

F

M
O
C

O
R

D

R

E

A

C

C

U

R

G

O

E

F

C
O
M
M
O
N

N
I

T
U
O

L

S
U
R

4
T
S

O

N

L

I

E
S

E

N

S

E

N

T

S

E

O

S

L
S

E

C

5

R

O

O

F

L
E

S

E

N

S

E

T

N

S

E

O

S

L

S

E

C

6

R
O
F

E
S

T

N

O

E

L

S

S

E

7

C
R
O

F

T
O

L

S

E

8

C
R
O
F

C

O

P

N

R

T

E

A

R

M

O

P

L

N
C

A
P

P

A

­1

R

E
M

O

P

T

A

­1

R

E
M

O

T

P

A

­1

R

4

E

2

0

M

0

O

­P



A

­1

R

E
M

O

FORCE

Connectors

Three-

Terminal

Device

Four

Terminal

Device

FORCE Connector on GNDU

FORCE Connector on GNDU

システムの理解と準備 システムの理解と準備 1-11

デバイス接続の詳しい説明

特殊な試験要求に合わせた SMU と PreAmp の接続法については『4200-SCS Reference
Manual』のセクション 4 に追加説明があります。その各項目についての簡単な説明
と、同マニュアルの該当項目名をまとめて表 1-1 に示します。

注

表 1-1 では『Reference Manual』での出現順にしたがって図の説明を配

置しています。

表 1-1

『Reference Manual』セクション 4 に現われるデバイス接続の追加説明図

図のタイトル

“Device shielding” SMU

“Device guardin g” SMU

“SMU local sense
connections”

“PreAmp local
sense connections”

“Ground unit and
SMU local sense
connections”

“Ground unit and
SMU remote sense
connections”

“Ground unit and
PreAmp local
sense connections”

“Ground unit and
PreAmp remote
sense connections”

“Typical SMU
common
connections”

接続する

装置

SMU

PreAmp

SMU

（複

数）と

GNDU
SMU

（複

数）と

GNDU

PreAmp

数）と

GNDU
PreAmp

数）と

GNDU

複数の

SMUs

説明

シールドのみが施された DUT への接続法を示します。

シールドとガードの両方が施された DUT への接続法を示しま
す。

SENSE と FORCE ターミナルが SMU 内部で接続されている場
合の DUT への接続法を示します。

SENSE-to-FORCE ターミナルが PreAmp 内部で接続されている
場合の DUT への接続法を示します。

SENSE と FORCE ターミナルが内部で接続されているときに、
コモン（GNDU 接地ライン）を使用して複数の SMU を DUT

（複数可）に接続する方法を示します。

SENSE と FORCE ターミナルが DUT （複数可）にリモート接続
[Kelvin 接続 ] されているときに、コモン（GNDU 接地ライン）

を使用して複数の SMU を DUT（複数可）に接続する方法を示
します。

（複

SENSE と FORCE ターミナルが内部で接続されているときに、
コモン（GNDU 接地ライン）を使用して複数の PreAmp を DUT

（複数可）に接続する方法を示します。

（複

SENSE と FORCE ターミナルが DUT （複数可）にリモート接続
[Kelvin 接続 ] されているときに、コモン（GNDU 接地ライン）

を使用して複数の PreAmp を DUT（複数可）に接続する方法を
示します。

すべての DUT ターミナルが SMU の FORCE ターミナルに接続
されているときに、COMMON 接続を行う方法を示します。 例
えば、SMU が FET のソースターミナルを強制的に 0.0V にする
ようにプログラムされているときにこのような状況が起こりま
す。このようなケースでは、選択された FORCE ターミナルを
1 つの SMU が内部的に COMMON に接続します。

記載位置

（サブセクション名）

“Shielding and
guarding

“Shielding and
guarding

“SMU connections”

“PreAmp local sense
connections”

“Ground unit and
SMU local sense
connections”

“Ground unit and
SMU remote sense
connections”

“Ground unit and
PreAm p lo c al se n se
connections”

“Ground unit and
PreAmp remote sense
connections”

“SMU ci rcuit
COMMON
connections”