晶圆探针卡的分类及设计参数

wafer探针台的详细介绍已有 264 次阅读2007-12-25 16:24|个人分类:探针台|展芯科技是专业的探针台制造商,针对现半导体行业的电性测试专业设计各种探针台，各界人士如有此方面的需求欢迎来电咨询：以下是分析晶圆和芯片的探针台详细规格的具体介绍,如有任何资料不全的地方欢迎来电给予建议和咨询.晶圆和芯片分析探针台主要分为两大类：（具体设备图片和参数请详看相册）P系列（功能多，操作方便，主要用于精度要求高的晶圆和芯片测试）尺寸分为：6寸、8寸、12寸等chuck的尺寸根据客户要测试的样品来确定s系列（功能稍简单，主要用于精度要求较高的晶圆和芯片测试）尺寸分为：4寸、6寸、8寸、12寸不等以上两种型号的探针台的主要配置可分为以下几种：探针台本体、显微镜、探针座、屏蔽箱、防震桌、真空汞附件可分为以下几种：探针、线缆+夹具以下详细介绍各种配置的具体功能和参数（具体图形可查看相册）显微镜：一般探针台使用的显微镜都需要是长工作距离的显微镜，便于样品的取放和探针的点测，以防碰坏物镜，一般配mitutoyo和 motic品牌的显微镜。

物镜的倍率根据客户的需求去选择，分为：2X、5X、10X、20X、50X、100X，显微镜型号的不同，各种物镜的工作距离也不同。

但是都可以满足使用！探针座总共分为三个规格，吸附方式也分为两种： 1、磁力翻转 3、真空吸附（移动相当灵敏，操作起来非常舒适）CM100 （此款精度为5微米，可靠性强，是广为应用的一款）整体的尺寸：38mmW*62mmD*45mmH重量：200克精度：5微米X-Y-Z的移动范围：12mm*12mm*12mm 线性运动（有很多仿冒的探针座在操作时都会发生下针时不是直线运动而是曲线运动，给点测造成了很大的困扰）PL-M06（此款精度为0.6微米，一般规格都使用此款，可靠性非常好）整体的尺寸：52mmW*96mmD*76mmH重量：550克精度：5微米X-Y-Z的移动范围：12mm*12mm*12mm线性运动PT200（此款精度最高为0.35微米,一般对测试精度要求高的客户会采用此款,且配上管状的夹具,对在电信号方面有要求的客户也有很大的帮助,下面会介绍附件的相关信息)整体的尺寸：90mmW*130mmD*90mmH重量：1000克精度：0.35微米X-Y-Z的移动范围：12mm*12mm*12mm线性运动屏蔽箱:与探针夹具配合可将测试电信号的精度提高，可抗高压1000V防震桌:在测试时防止外界的震动干扰,提高点测时的稳定性真空汞:因CHUCK上有真空吸附孔,来固定样品,或者是探针座选择真空吸附型的,都需要真空汞去提供真空动力.探针:材质上是针尖为钨的,针杆为镊的,此材质的设计非常符合测试时与晶圆和芯片的相容性可分为以下几种规格:(所有的尺寸都是指的针尖的大小)软针类(一般用于FIB的微细线路和MINI PAD)0.2微米 0.4微米 0.7微米 1微米硬针类(一般用于较粗的线路和大的PAD上)5微米 10微米 15微米 20 微米 100微米 200微米线缆方面需要注意的是接口,分为两种:COAXIAL和TRIAXIAL探针夹具分为三种:1、螺旋式（漏电精度为10PA）2、弹簧式（漏电精度为10PA，方便取放）3、管状式（漏电精度可达100FA，需配合屏蔽箱的使用，取放非常方便）。

晶圆测试探针台构造晶圆探针测试工艺与晶圆测试不良分析方法晶圆测试探针台是用于测试半导体晶圆的一种高精度设备。

它主要由探针台、探针卡、探针和控制系统组成。

晶圆探针测试工艺是通过探针对晶圆进行电气测试，以验证晶圆电子器件的性能和可靠性。

晶圆测试不良分析方法则是通过分析测试结果来确定晶圆是否合格，以及排查晶圆不良的原因。

1.探针台：探针台是一个固定的平台，用于支撑和定位晶圆。

它通常由高精度的机械结构组成，可以调整晶圆的位置和姿态。

2.探针卡：探针卡是用于固定探针的组件，它通常由金属材料制成，并具有良好的导电性能。

探针卡上有多个通孔，用于安装探针。

3.探针：探针是用于与晶圆进行接触的部件，它通常由金属材料制成，并具有良好的导电性能和机械弹性。

探针的尖端可以与晶圆上的电子器件进行电气接触。

4.控制系统：控制系统用于控制探针的运动和测试过程。

它通常由一个计算机和相关的软件组成，可以接收测试指令、采集测试数据，并进行数据分析和储存。

晶圆探针测试工艺是一个多步骤的过程，主要包括以下几个步骤：1.晶圆加载：将待测试的晶圆放置在探针台上，通过探针卡将晶圆固定在探针台上。

2.控制系统设置：通过控制系统设置测试参数，包括测试电压、测试模式等。

同时，通过控制系统可以设置自动化的测试方案，以提高测试效率。

3.探针接触：控制探针的位置和姿态，使探针尖端与晶圆上的电子器件接触，并建立电气连接。

4.测试信号输入：通过控制系统向晶圆上的电子器件输入测试信号，例如电压、电流或时钟信号。

5.测试数据采集：通过探针测量晶圆上电子器件的响应信号，并通过控制系统进行数据采集。

6.测试数据分析：对采集到的测试数据进行分析，判断晶圆上电子器件的性能和可靠性。

同时，通过与标准测试数据进行比较，判断晶圆是否合格。

晶圆测试不良分析方法是通过分析测试数据来确定晶圆是否合格，以及排查晶圆不良的原因。

主要包括以下几个步骤：1.数据分析：对测试数据进行统计和分析，包括对测试参数和测试结果的分析。

晶圆测试Wafer probe 在半导体制程上，主要可分成IC 设计、晶圆制程（Wafer Fabrication ，简称Wafer Fab ）、晶圆测试（Wafer Probe ），及晶圆封装（Packaging ）。

晶圆测试是对芯片上的每个晶粒进行针测，在检测头装上以金线制成细如毛发之探针（probe ），与晶粒上的接点（pad ）接触，测试其电气特性，不合格的晶粒会被标上记号，而后当芯片依晶粒为单位切割成独立的晶粒时，标有记号的不合格晶粒会被洮汰，不再进行下一个制程，以免徒增制造成本。

晶圆测试是对芯片上的每个晶粒进行针测，在检测头装上以金线制成细如毛发之探针（probe ），与晶粒上的接点（pad ）接触，测试其电气特性，不合格的晶粒会被标上记号，而后当芯片依晶粒为单位切割成独立的晶粒时，标有记号的不合格晶粒会被洮汰，不再进行下一个制程，以免徒增制造成本。

晶圆边缘和背面缺陷检测系统Nanophotonics 公司新推出的结合边缘和背面的缺陷检测系统，该系统可供制造过程中的边缘和背面缺陷的检测，随着晶圆制造向12寸及以上发展，晶圆制造商对边缘和背面缺陷检测有了更多更新的要求， Nanophotonics 公司针对此情况，进一步创新，研发出具有更高的产能，更小的设备尺寸及更高兼容性的边缘和背面的缺陷检测系统，为晶圆制造商提供了完美的解决方案。

宏观缺陷检测模块2008-05-04 点击:39 Axi 940是全表面Explorer Inspection Cluster 设备的一部分，主要用于对晶圆前表面的宏观缺陷检测。

其智能软件可以自动完成很多操作员才能完成的任务，因而降低了配方准备的时间。

Axi 还可以在簇群其他部分仍处于运行状态时进行离线的配方准备。

拉曼扫描SWIFT 和DuoScan 是支持对大面积样品进行快速绘图的拉曼扫描技术。

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晶圆测试每颗IC在后⼯序之前都必须进⾏CP（Chip Prober），以验证产品的功能是否正常，并挑出不良的产品和区分性能等级。

CP主要设备包括测试机（Tester）和探针台（Prober）。

测试机主要包括测试主机、测试板（DUT板）、测试软体、数据线、PC主机等。

操作：1. 确认DUT板、数据线连接正确；2. 打开电源，启动PC，进⼊测试软体；3. 打开测试程序；4. 打开测试主机电源，此时PC上会显⽰系统初始化。

探针卡主要部件：真空泵、探针卡、显微镜、打点器、操作软件、8''⾄4''真空旋钮、托盘（Tray）、旋转⼿轮等。

测试前操作：1. 确认真空泵和主机电源打开，打开软体初始化系统；2. 进⼊扫描模式，移动Tray到⼀个⾓落安装prober card。

将prober card安装在探针台上，⼀端对齐固定架并固定好，整理好数据线，引出接在DUT板上，并注意对应好标号；3. 调整预置⾼度使之降低为0（防⽌上⽚时把prober和wafer刮坏）；4. 清洁⼯作盘，确认测试wafer size并调节真空旋钮，带好⼿套讲被测wafer放⼊tray正中央（先确认wafer缺⼝⽅向使IC pin与探针相对应），⽤真空使wafer吸附在tray上；5. 进⽚，调整预置⾼度（针压），边上升⾼度（探针卡固定，tray上升）边观察wafer离probercard的距离，调整到适当的距离时停⽌上升（wafer和prober距离不能太近以防wafer刮到prober），调节显微镜调到最清晰的视窗，然后把wafer的⽔平位置扫直；6. 填写测试数据，包括wafer size、X、Y步距、测试⽅法和测试map数据等等（注意X、Y的移动距离、多测的排列顺序应该与prober card的site的排列顺序⼀致）；7. 对针痕，微动模式移动wafer，使针尖对准die pad，慢慢调整预置⾼度（针压），直到可以在die pad上扎出针痕（注意针痕不能太重，⾼度只能⼀点⼀点增加，直⾄出现针痕马上停⽌），微动调整针痕的位置，使之⼀定扎在die pad的中⼼位置。