半導體制造是人類迄今為止掌握的工業(yè)技術(shù)難度最高的生產(chǎn)環(huán)節(jié),是先進制造領(lǐng)域皇冠上的一顆鉆石。隨著半導體技術(shù)不斷發(fā)展,芯片線寬尺寸不斷減小,制造工序逐漸復雜。目前國際上7 nm制程已進入產(chǎn)業(yè)化階段,需要近2000道工序,先進的制程和復雜的工序?qū)⒊掷m(xù)提升對于先進設(shè)備的需求。
晶圓制造環(huán)節(jié)設(shè)備包括光刻機、化學氣相淀積設(shè)備、物理氣相淀積設(shè)備、刻蝕機、離子注入機、褪火設(shè)備、清洗設(shè)備等;封裝環(huán)節(jié)設(shè)備包括研磨減薄設(shè)備、切割設(shè)備、度量缺陷檢測設(shè)備、裝片機、引線鍵合設(shè)備、注塑機、切筋成型設(shè)備等;測試環(huán)節(jié)設(shè)備包括測試機(ATE,Automatic Test Equipment)、分選機(Handler)、探針臺(Wafer Prober)等。這些設(shè)備的制造需要綜合運用光學、物理、化學等科學技術(shù),目前最先進的設(shè)備已經(jīng)在進行原子級別的制造,具有技術(shù)含量高、制造難度大、設(shè)備價值高等特點。
在測試設(shè)備中,測試機用于檢測芯片功能和性能,探針臺與分選機實現(xiàn)被測芯片與測試機功能模塊的連接。晶圓檢測環(huán)節(jié)需要使用測試機和探針臺,成品測試環(huán)節(jié)需要使用測試機和分選機,具體測試流程如下:
(1)晶圓檢測環(huán)節(jié)(CP)
晶圓檢測是指通過探針臺和測試機的配合使用,對晶圓上的裸芯片進行功能和電參數(shù)測試,其測試過程為:探針臺將晶圓逐片自動傳送至測試位置,芯片的Pad 點通過探針、專用連接線與測試機的功能模塊進行連接,測試機對芯片施加輸入信號并采集輸出信號,判斷芯片功能和性能是否達到設(shè)計規(guī)范要求。測試結(jié)果通過通信接口傳送給探針臺,探針臺據(jù)此對芯片進行打點標記,形成晶圓的Map圖。
(2)成品測試環(huán)節(jié)(FT)
成品測試是指通過分選機和測試機的配合使用,對封裝完成后的芯片進行功能和電參數(shù)測試,其測試過程為:分選機將被測芯片逐個自動傳送至測試工位,被測芯片的引腳通過測試工位上的基座、專用連接線與測試機的功能模塊進行連接,測試機對芯片施加輸入信號并采集輸出信號,判斷芯片功能和性能是否達到設(shè)計規(guī)范要求。測試結(jié)果通過通信接口傳送給分選機,分選機據(jù)此對被測芯片進行標記、分選、收料或編帶