廣東瑞樂(lè)科技專注于高精度溫測(cè)、溫控設(shè)備的生產(chǎn)和研發(fā)定做,為半導(dǎo)體行業(yè)提供科學(xué)的國(guó)產(chǎn)解決方法,更多有關(guān)TC Wafer?晶圓測(cè)溫系統(tǒng)資訊請(qǐng)關(guān)注瑞樂(lè)官網(wǎng)。
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伴隨著航空航天、汽車電子、軍用、光伏、工業(yè)自動(dòng)化等許多領(lǐng)域技術(shù)的不斷進(jìn)步,芯片在各類極端溫度環(huán)境下的應(yīng)用也越來(lái)越廣。在芯片的研發(fā)生產(chǎn)中,晶圓高低溫測(cè)試變得越來(lái)越關(guān)鍵?!?a href="http://www.zhaokou.com.cn/" target="_blank" rel="noopener">晶圓測(cè)溫系統(tǒng)】
探針臺(tái)作為晶圓測(cè)試的關(guān)鍵設(shè)備,工作原理是利用探針臺(tái)的探針與被測(cè)器件上的PAD點(diǎn)精準(zhǔn)對(duì)針,將測(cè)試機(jī)輸出激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行互通與信號(hào)反饋,最終完成測(cè)試數(shù)據(jù)的獲取采集。在所有測(cè)試過(guò)程中,工程師們希望可以以有限的時(shí)間獲取可靠的測(cè)試數(shù)據(jù),這個(gè)時(shí)候就需要一套專業(yè)的測(cè)量系統(tǒng)與解決辦法來(lái)快速精準(zhǔn)地進(jìn)行晶圓測(cè)試工作。
現(xiàn)階段,晶圓高低溫測(cè)試比較常見(jiàn)的測(cè)試溫度范圍一般是在-45°C至150°C區(qū)間,晶圓可靠性的測(cè)試溫度在300°C左右。當(dāng)探針臺(tái)在開(kāi)展溫度升降時(shí),會(huì)產(chǎn)生熱膨脹與冷收縮狀況,使探針與卡盤出現(xiàn)熱漂移從而影響探針與Pad點(diǎn)間的對(duì)準(zhǔn),導(dǎo)致晶圓探針測(cè)試難度增大,而有些晶圓測(cè)試規(guī)定溫度環(huán)境甚至還要達(dá)到500°C以上,伴隨著溫度不斷增長(zhǎng),探針臺(tái)也將面臨更多的溫寬測(cè)試壓力。
1、有效確保溫度均勻性控制
如何保障溫度的均勻穩(wěn)定性,并且為晶圓測(cè)試提供精確的溫度環(huán)境,不僅是反應(yīng)探針臺(tái)機(jī)械穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素,更加是影響測(cè)試數(shù)據(jù)真實(shí)結(jié)果的關(guān)鍵所在。
SEMISHARE工程師們通過(guò)不斷的反復(fù)研究與試驗(yàn),根據(jù)試用各種導(dǎo)熱系數(shù)的材料,采用特定材料,控制材料成分的均一性來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度控制的均勻性。以SCG高低溫真空探針臺(tái)為例子,其環(huán)境溫度可達(dá):4.5K-770K,溫度穩(wěn)定性優(yōu)于±50mK,溫控器分辨率為0.1℃,傳感器任一區(qū)段誤差為0.5%。
2、提高升降溫速率
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根據(jù)分區(qū)控溫,搭界重整,有效提升升降溫速率。SCG探針臺(tái)真空腔體采用外腔和屏蔽腔雙腔體結(jié)構(gòu),為樣品測(cè)試提供極限壓力為10-5Pa的真空環(huán)境(當(dāng)使用分子泵時(shí))。低溫測(cè)試時(shí),避免空氣中的水蒸氣在樣品上凝結(jié)成露水,從而減少漏電過(guò)大或探針無(wú)法接觸電極而使測(cè)試失敗。同時(shí),在真空環(huán)境中,傳熱的形式影響下,能更高效的提高制冷效率。高溫測(cè)試時(shí),在真空環(huán)境下,也可以最大限度地減少樣品氧化,從而減少樣品電性誤差、物理和機(jī)械上的形變。
3、減少高溫對(duì)其它部件的影響【晶圓測(cè)溫系統(tǒng)】
工程師發(fā)現(xiàn)當(dāng)晶圓加熱至300℃,400℃,500℃甚至更高溫度時(shí),氧化現(xiàn)象會(huì)越來(lái)越明顯,并且溫度越高氧化越嚴(yán)重,過(guò)度氧化會(huì)導(dǎo)致物理和機(jī)械形變和產(chǎn)生晶圓電性誤差。這很容易會(huì)出現(xiàn)因接觸不良導(dǎo)致的良率不佳或探針痕跡過(guò)深導(dǎo)致的產(chǎn)品測(cè)試穩(wěn)定性差,從而致使測(cè)試結(jié)果失敗。通過(guò)先從傳熱理論計(jì)算分析冷熱傳導(dǎo)過(guò)程,建立加熱控制模型,再經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的試驗(yàn)不斷的修正控制模型,最終能夠減少高溫對(duì)其它部件的影響。
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