原创 晶圆探针测试工艺介绍

晶圆探针测试也被称为中间测试（中测），是集成电路生产中的重要一环。晶圆探针测试的目的就是确保在芯片封装前，尽可能地把坏的芯片筛选出来以节约封装费用。这步测试是晶圆生产过程的成绩单，它不仅是节约芯片封装成本的一种方法，现今已成为工艺控制、成品率管理、产品质量以及降低总测试成本的一个关键因素。晶圆探针测试过程中，不合格的晶粒会被标上记号，而后当晶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淘汰，不再进行下一个制程，以免徒增不必要的成本。

晶圆探针测试主要设备有探针测试台，探针测试机，探针测试卡三部分，全部由测试系统应用测试程序来执行测试。

探针测试台可分为手动、半自动 / 全自动探针台，主要负责探针测试卡的探针和晶圆上的每个晶粒上的Test Pattern之间一一对应精密接触，其接触的好坏将直接影响测试结果。其中的位置控制模块根据工作指令，控制承片台的运动，将晶片进行定位并精确的送到测试位置，实现自动测试。

探针测试机主要实现电性测试的任务，测试程序的下载，施加电压电流，采集测试数据功能。在测试时，测试系统按照所测芯片的类别，提取相应的测试程序。测试程序将控制探针测试机完成初始设置，并通过测试系统发出测试信号，开始测试芯片，收存测试结果，并加以分类，给出测试结果报告。

探针测试卡是测试系统和晶圆间的连接，由电路板和探针组成。其中电路板部分与探针测试机连接，探针是用来与晶片上的焊垫（Pad）接触，以便直接收集晶片的输入信号或检查输出值。根据所测芯片的类别，测试卡的结构多种多样，测试卡上的探针数量和布局也各不相同。

随着芯片制造技术的飞速提升，晶圆探针测试已经体现出越来越重要的产业价值。同时晶圆探针测试面临的挑战也越来越多，芯片的面积增大和密度提高使得芯片需要更长的测试时间以及更加精密复杂的程序、机械装置和电源来执行测试工作以及监控测试结果。