ICC訊 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈包含芯片設(shè)計、晶圓制造、封裝和測試等環(huán)節(jié),其中半導(dǎo)體測試在整個價值鏈中起重要作用。WAT(Wafer Acceptance Test)即晶圓允收測試,對晶圓廠的新工藝研發(fā)(Process Development)和工藝控制監(jiān)測(Process Control Monitor或PCM)有重要意義。WAT并不直接測試晶圓上的產(chǎn)品,其待測目標器件位于晶圓切割道(Scribe Line)上的特定測試結(jié)構(gòu)(Test Structure或Test Key),目標器件包括MOSFET、BJT、電阻、電容等。通過測試上述目標器件的電性參數(shù),建立Device Modeling,改善生產(chǎn)工藝。通過收集和分析WAT數(shù)據(jù),可監(jiān)測生產(chǎn)情況,若有偏差及時預(yù)警和糾正。WAT數(shù)據(jù)也作為晶圓交貨的質(zhì)量憑證,提交給晶圓廠的客戶。
WAT 測試簡介
WAT是Wafer出Fab廠前的最后一道測試工序。WAT測試通常都是利用晶圓切割道上專門設(shè)計的測試結(jié)構(gòu)完成的(圖1)。通過這些測試結(jié)構(gòu)的組合和測試結(jié)果的分析,可以監(jiān)控晶圓制造過程和工序偏差。
圖1:晶圓切割道上的測試結(jié)構(gòu)
WAT 測試系統(tǒng)如圖所示,主要由測試機機柜(Cabinet),測試頭(Test head)和探針臺(Prober)組成.測試機機柜主要包括各種測試儀表及PC控制系統(tǒng),測試頭中包含開關(guān)矩陣及高精度源表及探針接口子系統(tǒng)(Probe Card Interface)等,探針臺負責(zé)Wafer載入載出,并精確定位 Wafer上的待測器件。
WAT 測試系統(tǒng)
WAT 參數(shù)測試系統(tǒng)挑戰(zhàn)
WAT 測試是半導(dǎo)體測試中對量測精度要求最高的,對各種測試測量儀表提出了較高的要求。WAT參數(shù)測試系統(tǒng)中的核心測量模塊主要是為測試結(jié)構(gòu)提供激勵源和測量各種參數(shù),主要包括:
SMU(Source Measurement Unit 源測量單元)
FMU(Frequency Measurement Unit 頻率測量單元)
SPGU(Semiconductor Pulse Generate Unit 半導(dǎo)體脈沖產(chǎn)生單元)
CMU(Capacitance Measurement Unit 電容測量單元)
DMM (Digital Multi-meter高精度數(shù)字萬用表)
SM(Semiconductor Switch Matrix 半導(dǎo)體開關(guān)矩陣)
隨著集成電路的制造工藝一直在往前演進,從微米進入到現(xiàn)在的納米級時代,
制造工藝越來越復(fù)雜,制造工序越來越多。為了保證一定良率,用來監(jiān)控工藝的
測試結(jié)構(gòu)和測試參數(shù)快速增長,特別是在先進工藝節(jié)點(14 nm以下)顯得尤為
突出。這要求:
極高的測試精度(如電流測量分辨率達1fA,測量精度達sub-pA級)
很高的測試效率 (如借助Per-pin SMU實現(xiàn)并行測試)
聯(lián)訊儀器WAT參數(shù)測試系統(tǒng)
聯(lián)訊儀器深耕電性能測試測量領(lǐng)域,持續(xù)投入,堅持核心儀表自主研發(fā),先后完成多款WAT核心測試測量儀表研發(fā)
pA級高精度數(shù)字源表S2012C
低漏電半導(dǎo)體矩陣開關(guān)RM1010-LLC
高電壓半導(dǎo)體脈沖源S3023P
3500V高壓源表S3030F
基于聯(lián)訊核心自主研發(fā)電性能測試測量儀表,聯(lián)訊儀器先后推出串行半導(dǎo)體參數(shù)測試系統(tǒng)WAT6200及并行半導(dǎo)體參數(shù)測試系統(tǒng)WAT6600,并即將推出高壓WAT6300。
串行半導(dǎo)體參數(shù)測試系統(tǒng) WAT6200
串行半導(dǎo)體參數(shù)測試系統(tǒng)WAT6200主要特點:
支持各種半導(dǎo)體芯片的WAT測試,包括Si/GaN/SiC
最大電壓范圍200V,最大電流范圍1A
聯(lián)訊儀器自有SMU板卡和低漏電開關(guān)板卡
pA級電流精度滿足WAT量產(chǎn)需求
PXIE板卡提供串行的靈活性和通用性
支持所有種類商用探針臺
支持集成第三方儀表
軟件可配置,支持用戶開發(fā)測試程序和算法
并行半導(dǎo)體參數(shù)測試系統(tǒng)WAT6600
并行半導(dǎo)體參數(shù)測試系統(tǒng)WAT6600P主要特點:
配置Per-Pin SMU,最高達48個SMU,極大提高測試效率
高分辨率、亞pA級電流測試精度,滿足工藝研發(fā)和量產(chǎn)的全部測試需求
最大電壓范圍200V,最大電流范圍1A
支持所有種類商用探針臺
支持集成第三方儀表
軟件可配置,支持用戶開放測試程序和算法
總結(jié)
聯(lián)訊儀器WAT 半導(dǎo)體參數(shù)測試系統(tǒng)基于自主研發(fā)pA/亞pA高精度源表,半導(dǎo)體矩陣開關(guān),高電壓半導(dǎo)體脈沖源,3500V高壓源表等基礎(chǔ)儀表,掌握核心技術(shù),通過優(yōu)化整機軟硬件設(shè)計,進一步提高系統(tǒng)精度,提升穩(wěn)定性,一致性,為半導(dǎo)體參數(shù)測試提供高可靠性的測試解決方案。此外聯(lián)訊成熟的設(shè)備生產(chǎn)和交付經(jīng)驗,本地化的技術(shù)支持團隊,也為整機交付與維護升級提供可靠的保障。
新聞來源:聯(lián)訊儀器
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