就像其他較大的電子元件一樣,半導體在制造過程中也經過大量測試。
這些檢查之一是#晶圓測試#,也稱為電路探測(CP)或電子管芯分類(EDS)。這是一種將特殊測試圖案施加到半導體晶圓上各個集成電路上的測試。這樣,可以檢測晶片上的功能缺陷。(包括失效分析,晶圓可靠性測試,器件表征測試)
當然,這只是晶圓測試的概述。要更詳細地了解一下,我們首先檢查一下用于進行此測試的設備-晶圓測試#探針臺#。
晶圓測試探針臺的組成:
誠然,晶圓探針臺的結構最初看起來很復雜。該機器由幾個部分組成-測試儀,測量和載物臺移動部分以及晶圓處理部分。顧名思義,測試器組件會傳輸信號以測試晶圓。信號通過電纜傳送到測量和載物臺移動部件上,該部件在晶片手柄部件上打開和關閉。
游走機械本身由不同的部件制成。在測試探針頭上,性能板和彈簧接觸銷可確保探針卡牢固。該探針卡針對晶片進行了測試,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動的精密XY工作臺上。(探針臺有手動探針臺、半自動探針臺、全自動探針臺、射頻探針臺,高低溫探針臺等)。半導體制造業用的比較廣泛的是東京精密,TSK探針臺的UF3000EX-E,比較新興的機臺是MPI35000-SE)
這不僅使探針臺可以測試晶片到最小的部分。它還可以實現更高的自動化程度,而探針臺則可以一個接一個地測試晶片。
信號通過電纜傳輸到探針卡和晶片后,信號又返回同一路徑,回到測試儀。然后,測試人員會解釋這些信號以檢查是否存在缺陷。
晶圓測試的重要性和要求
現在,您對測試過程有了更細致的了解,讓我們看看晶圓測試如何幫助改善半導體質量。首先是研發(R&D),尤其是測試晶圓原型。晶圓測試使制造商能夠在分析潛在缺陷的基礎上評估原型的可靠性。
也就是說,用于研發的晶圓探測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境下的性能。還需要將電氣噪聲和信號泄漏最小化(如果不能完全消除)。專門的測試也可能需要手動探針臺。
同時,對于批量生產過程,通常部署晶圓測試來評估單個IC芯片的電氣測試。用于這種過程的晶圓探針需要具有自動處理和位置控制,以使測試更高效。批量生產測試中,晶片探針臺的可靠性和易于維護也是其受歡迎的特性。畢竟,制造商希望盡可能減少其設備的停機時間。
如以上示例所示,晶圓測試不僅是半導體制造中必不可少的步驟。選擇合適的晶圓探針臺和探針(或組裝定制的探針臺)來進行此測試也很重要。通過此測試,制造商可以保證其所有電子產品都是優秀品質的,然后再運送和銷售給全球消費者。
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