晶圆测试升降机构设计+文献综述(2)
随着科技的发展，时代的进步，集成电路（IC）的装备制造在装备制造业中的地位越来越得到体现，其重要作用也为人们所重视起来。在现代社会中，集成电路无处不在，日常使用的手机，电脑等都依赖于集成电路来实现。在不断发展过程中，由于人们的需要不断升级，IC持续向小型化的趋势发展，在每个芯片里可以封存的电路越来越多，降低了单位成本和功耗，显著提高了IC的性能。在这种大背景下，作为制造硅半导体集成电路的硅芯片的晶圆，其机械特性，物理特性以及电学特性都有了更高的要求[3]。对晶圆各项特性要求的提高，需要在生产过程中加强对晶圆片的质量控制，在生产的后阶段，对晶圆测试的要求也相应提高。测试的目的主要是在将合格的晶圆片筛选出来再送入工厂继续加工，与此同时，也可以对电路的电性参数进行评估，验证产品设计规格是否达到标准，并根据反馈获得工艺水平的评估，取得改善省城效率的数据，可以加以改进，提高质量水平。随着要求的提高，芯片面积不断增大，密度也有提高，单位面积的电路数增加，对芯片的测试时间也要相应提高，对整个晶圆测试系统的要求也在提高，需要在尽可能短的时间内进行完全面的功能测试、全面的动态参数测试、模拟信号参数测试。
晶圆探针测试台的主要作用是对晶圆上的电路等情况进行探测与分析，在半导体
生产中作为测试设备而发挥作用。探测台是与测试仪相连的，将数据传输后，能主动完成集成电路的动态测试和参数测试等[4]。晶圆测试自动传输系统是晶圆探针台的重要组成部分，能够实现将晶圆片传输到不同的位置以进行所需要的检测工作，由于对晶圆测试的能力要求不断上升，例如对其定位精度、运输速度等要求的提高，对自动传输系统的运动、反应、准确性和可靠性等方面提出了更高的要求[5]。
1．2 晶圆测试介绍
半导体制造的过程分为为设计——制造——封装——测试四大部分，通常分为前段制造流程：晶圆的加工处理与晶圆针测的制造流程；后段的制造流程：将晶圆构装与最终的测试过程[6]。具体制作工艺如pic1.1所示：
芯片制作流程
如图1.1所示，测试任务可分为形成带芯片的硅片之后的硅片测试和封装之后的成品测试部分，两者虽然都是制造过程中的测试，但由于测试对象，测试方法以及测试目的等都有不同，所以实际上是两种测试手段[7]。而本文主要对硅片测试进行分析。晶圆测试在整个制作流程中起着承上启下的作用，对硅片进行良率监测和故障、失效分析，并对半成品进行分类，去除生产过程中出现的不合格的产品，将芯片经过筛选继续加工。只有进过硅片测试，才能将晶圆切割成晶粒，是一个将整体打散的过程[8]。
晶圆测试是对晶片上的每个晶粒进行针测，利用检测头上的探针与晶圆片上的探头相接触，加以测量其电学特性如电性能力和电路机能，在不合格的粒上加标记，不合格的晶粒在晶圆片切割成独立晶粒时进行淘汰，不再进入下一加工步骤。在测试过程中，利用卡盘将晶圆稳定固定住，接着与电子探针测试器相对齐，使得探针能够接触到在芯片上的各个接点进行测试，在电的驱动下，电测器可以自动进行检测电路情况，通过对芯片输入信号或接受芯片的信号输出，收集到判断质量所需要的信息，并将结果记录，测试的各个环节由计算机程序控制，针测器与晶圆片对准之后的步骤都是自动化进行，不需要操作员辅助[9]。
晶圆测试台在前后道工序中用于测试晶圆片的特性参数，主要将晶圆载入并进行测试，同时，在测试台上还可以将参数不合要求的晶粒用打点器打上红或黑的墨水点，便于及时区分进而去除不符合制造要求的晶粒，可以使生产效率得到提高，降低生产成本。作为晶圆测试台的主要机械结构，自动传输系统负责传输与定位晶圆两项最重要的任务，自动传输系统的自动化程度与可靠性，决定了晶圆测试台的生产效率[10]。
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