就像其他較大的電子元件一樣,半導(dǎo)體在制造過程中也經(jīng)過大量測(cè)試。
這些檢查之一是#晶圓測(cè)試#,也稱為電路探測(cè)(CP)或電子管芯分類(EDS)。這是一種將特殊測(cè)試圖案施加到半導(dǎo)體晶圓上各個(gè)集成電路上的測(cè)試。這樣,可以檢測(cè)晶片上的功能缺陷。(包括失效分析,晶圓可靠性測(cè)試,器件表征測(cè)試)
當(dāng)然,這只是晶圓測(cè)試的概述。要更詳細(xì)地了解一下,我們首先檢查一下用于進(jìn)行此測(cè)試的設(shè)備-晶圓測(cè)試#探針臺(tái)#。
晶圓測(cè)試探針臺(tái)的組成:
誠然,晶圓探針臺(tái)的結(jié)構(gòu)最初看起來很復(fù)雜。該機(jī)器由幾個(gè)部分組成-測(cè)試儀,測(cè)量和載物臺(tái)移動(dòng)部分以及晶圓處理部分。顧名思義,測(cè)試器組件會(huì)傳輸信號(hào)以測(cè)試晶圓。信號(hào)通過電纜傳送到測(cè)量和載物臺(tái)移動(dòng)部件上,該部件在晶片手柄部件上打開和關(guān)閉。
游走機(jī)械本身由不同的部件制成。在測(cè)試探針頭上,性能板和彈簧接觸銷可確保探針卡牢固。該探針卡針對(duì)晶片進(jìn)行了測(cè)試,晶片被真空安裝在晶片卡盤上。晶片卡盤又安裝在提供精確運(yùn)動(dòng)的精密XY工作臺(tái)上。(探針臺(tái)有手動(dòng)探針臺(tái)、半自動(dòng)探針臺(tái)、全自動(dòng)探針臺(tái)、射頻探針臺(tái),高低溫探針臺(tái)等)。半導(dǎo)體制造業(yè)用的比較廣泛的是東京精密,TSK探針臺(tái)的UF3000EX-E,比較新興的機(jī)臺(tái)是MPI35000-SE)
這不僅使探針臺(tái)可以測(cè)試晶片到最小的部分。它還可以實(shí)現(xiàn)更高的自動(dòng)化程度,而探針臺(tái)則可以一個(gè)接一個(gè)地測(cè)試晶片。
信號(hào)通過電纜傳輸?shù)教结樋ê途螅盘?hào)又返回同一路徑,回到測(cè)試儀。然后,測(cè)試人員會(huì)解釋這些信號(hào)以檢查是否存在缺陷。
晶圓測(cè)試的重要性和要求
現(xiàn)在,您對(duì)測(cè)試過程有了更細(xì)致的了解,讓我們看看晶圓測(cè)試如何幫助改善半導(dǎo)體質(zhì)量。首先是研發(fā)(R&D),尤其是測(cè)試晶圓原型。晶圓測(cè)試使制造商能夠在分析潛在缺陷的基礎(chǔ)上評(píng)估原型的可靠性。
也就是說,用于研發(fā)的晶圓探測(cè)器可能需要具有其他功能。其中包括溫度控制功能,用于檢查原型在不同環(huán)境下的性能。還需要將電氣噪聲和信號(hào)泄漏最小化(如果不能完全消除)。專門的測(cè)試也可能需要手動(dòng)探針臺(tái)。
同時(shí),對(duì)于批量生產(chǎn)過程,通常部署晶圓測(cè)試來評(píng)估單個(gè)IC芯片的電氣測(cè)試。用于這種過程的晶圓探針需要具有自動(dòng)處理和位置控制,以使測(cè)試更高效。批量生產(chǎn)測(cè)試中,晶片探針臺(tái)的可靠性和易于維護(hù)也是其受歡迎的特性。畢竟,制造商希望盡可能減少其設(shè)備的停機(jī)時(shí)間。
如以上示例所示,晶圓測(cè)試不僅是半導(dǎo)體制造中必不可少的步驟。選擇合適的晶圓探針臺(tái)和探針(或組裝定制的探針臺(tái))來進(jìn)行此測(cè)試也很重要。通過此測(cè)試,制造商可以保證其所有電子產(chǎn)品都是優(yōu)秀品質(zhì)的,然后再運(yùn)送和銷售給全球消費(fèi)者。
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