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如何实现精准、快速、自动化晶圆测试

发布时间:2021-12-07来源: semishare

受摩尔定律的推动,集成电路也在大幅缩减电路尺寸、体积和成本,不断提升处理速度和性能。航空航天的不断推进,汽车电动化的发展趋势,5G时代的到来,如何确保在各种复杂环境都能保证稳定运行,这都对新一代集成电路提出了更高的要求,晶圆测试也变得愈加复杂。随着半导体投资金额不断加码、对设计失误的容忍度几乎为0,因此必须在芯片进入量产之前、量产中,需要进行严格的验证测试。





WAT(Wafer Acceptance Test)测试,是晶圆制造的一个重要站点,通过探针台和测试机配合使用,它是用来检测已经制造完成的晶圆上testkey(测试结构)做电性测试。一般是做抽样测试(每片晶圆5点或更多)。如果某些重要参数没有符合要求,晶圆将会被报废,不会进入下一阶段,WAT测试反映的是晶圆厂加工工艺的稳定性。

CP(Chip Probing)测试,通过探针台和ATE测试机配合使用,对晶圆上的芯片进行功能和电参数性能测试,探针台负责晶圆的输送与定位,确保从晶圆表面向精密仪器输送更稳定的信号,使晶圆上的晶粒依次与探针接触并逐个测试(或并行测试),实现更加精确的数据测试测量。Wafer制作完成之后,由于工艺原因引入的各种制造缺陷,分布在Wafer上的Die中会有一定量的不合格品。CP测试的目的就是在封装前将这些不合格品找出来,一方面分析失效原因,从而后续提高产品的良品率,另一方面缩减后续封测的成本。


伴随全球信息化、网络化和知识经济的高速发展,半导体产品也在不断进行创新和技术迭代。来自市场的压力迫使工程师和科学家们必须不断更新技术,缩减上市的时间,留给晶圆厂或者实验室的晶圆测试时间更加紧张和宝贵。在WAT测试和CP测试过程中,都扮演重要角色的探针台,又是如何来达成工程师们需求的呢?SEMISHARE(深圳市森美协尔科技有限公司)精耕探针台行业十多年,是国内为数不多拥有自主技术和生产实力的厂家。SEMISHARE研发的A12是一款12寸(兼容8寸)的量产型全自动晶圆探针台,设备可与不同类型的Parametric ATE测试机组合并用,通过使探针卡与晶圆Pad点之间精准接触,实现完成晶圆WAT/CP测试,该设备操作简单并具有良好的机械稳定性,能为客户提供一个具有成本优势且高产量的晶圆测试解决方案,满足(晶圆厂、封测厂、测试厂)等不同客户的测试需求。



自主开发软件,简单易操作,可实现7×24小时无人值守

自主研发的软件系统,兼容性强,功能强大且操作简单,对新手操作员来说非常友好。可在夜间或周末将测量作业置于运行状态,通过高分辨率和高精度的温度控制,支持在不同的温度下测试晶圆上的所有器件,并且不需要操作人员的干预。如果探针偏离了与Pad对准的状态,则系统将自动把它们重新对准,节省测试时间,拥有强大的Wafermap编辑功能,支持离线和文件导入导出功能。

视觉自动精确校准

在测试情况下,光的精确放置是至关重要的,视觉自动精确校准,在某些情况下能够减少测试时间从几个月到几分钟。自主设计的上下显微镜系统,独特的上下对焦和对中光学技术,同时搭配4套200万像素高清晰数字相机,精密气动式上显微镜结构,保证了校准和扎针在相同区域,且每个显微镜都具备高低倍率,满足高精度的对位和针尖识别需求。

高强度低重心设计结构,高精度和测试速度,大大提升测试效率

多方位的环境监测和补偿功能,解决因温度和湿度变化引起的位置精度变化。高精度XYZR四维平台,XYZ精度高达±1μm,R精度高达0.0001°,0.1μm分辨率的光栅尺,保证了超高精度的运动性能。一体式铸造和长时间时效处理的机座,实现7×24小时无间断工作。XY轴的运动速率可达200mm/s,大大提升测试效率。

实现精准、快速、自动化晶圆测试的核心是通过不断创新的软、硬件技术,让我们的设备能够按照设定的需求自主运行,实现更精准的接触和缩短数据获取的时间,SEMISHARE一直致力于此,为我们的客户提供专业的测试测量解决方案。




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