标签: 晶圆检测

磨料形貌及分散介质对4H碳化硅（4H-SiC）晶片研磨质量具有显著影响。以下是对这一影响的详细分析： 一、磨料形貌的影响 磨料形貌是研磨过程中影响4H-SiC晶片质量的关键因素之一。金刚石磨料因其高硬度和耐磨性，是研磨4H-SiC晶片的常用材料。磨料的形状、大小和分布都会影响研磨过程中的材料去除速率和晶片的表面质量。 材料去除速率：磨料的形状和大小直接影响其与4H-SiC晶片表面的接触面积和接触压力。具有锐利边缘和较大尺寸的磨料能够更有效地切入晶片表面，从而提高材料去除速率。然而，过高的材料去除速率可能导致晶片表面产生过多的划痕和损伤。 晶片表面质量：磨料的形貌还会影响晶片的表面粗糙度和面型精度。形状不规则或尺寸过大的磨料可能导致晶片表面出现不平整和划痕。相反，形状规则、尺寸适中的磨料能够产生更均匀的材料去除效果，从而获得更好的表面质量。 二、分散介质的影响 分散介质在研磨过程中起着将磨料均匀分散到研磨液中并稳定悬浮的作用。常见的分散介质包括水基体系和乙二醇体系等。 水基体系：水基体系研磨液具有较高的Zeta电位jue对值，有助于磨料的均匀分散。此外，水的高导热系数有利于控制研磨过程中的盘面温度，防止因温度过高而导致的晶片损伤。然而，水基体系研磨液可能受到水质和杂质的影响，导致研磨效果不稳定。 乙二醇体系：乙二醇体系研磨液的Zeta电位jue对值较小，磨料易发生团聚现象。这增加了研磨过程中磨料的切入深度，导致晶片的材料去除速率提高。然而，团聚的磨料也可能导致晶片表面产生更深的划痕和损伤。此外，乙二醇体系研磨液的粘度较高，可能影响研磨液的流动性和研磨效率。 三、综合考虑 在实际研磨过程中，需要综合考虑磨料形貌和分散介质的影响，以获得良好的研磨效果。选择合适的磨料形状、大小和分布以及适当的分散介质和研磨液配方，可以优化研磨过程中的材料去除速率和晶片表面质量。同时，还需要根据具体的研磨工艺和设备条件进行调整和优化，以实现良好的研磨效果和经济性。 综上所述，磨料形貌及分散介质对4H-SiC晶片研磨质量具有重要影响。通过优化磨料形貌和分散介质的选择以及研磨工艺参数的设置，可以获得高质量的4H-SiC晶片。 四、高通量晶圆测厚系统 高通量晶圆测厚系统以光学相干层析成像原理，可解决晶圆/晶片厚度TTV（Total Thickness Variation，总厚度偏差）、BOW（弯曲度）、WARP（翘曲度），TIR（Total Indicated Reading 总指示读数，STIR（Site Total Indicated Reading 局部总指示读数），LTV（Local Thickness Variation 局部厚度偏差）等这类技术指标； 高通量晶圆测厚系统，全新采用的第三代可调谐扫频激光技术，相比传统上下双探头对射扫描方式；可一次性测量所有平面度及厚度参数。 1,灵活适用更复杂的材料，从轻掺到重掺 P 型硅 (P++)，碳化硅，蓝宝石，玻璃，铌酸锂等晶圆材料。 重掺型硅（强吸收晶圆的前后表面探测） 粗糙的晶圆表面，（点扫描的第三代扫频激光，相比靠光谱探测方案，不易受到光谱中相邻单位的串扰噪声影响，因而对测量粗糙表面晶圆） 低反射的碳化硅(SiC)和铌酸锂(LiNbO3)；（通过对偏振效应的补偿，加强对低反射晶圆表面测量的信噪比） 绝缘体上硅（SOI)和MEMS，可同时测量多 层 结 构，厚 度 可 从μm级到数百μm 级不等。 可用于测量各类薄膜厚度，厚度薄可低至 4 μm ，精度可达1nm。 1，可调谐扫频激光的“温漂”处理能力，体现在复杂工作环境中抗干扰能力强，一改过去传统晶圆测量对于“主动式减震平台”的重度依赖，成本显著降低。 2，灵活的运动控制方式，可兼容2英寸到12英寸方片和圆片测量。

改善晶圆出刀TTV（Total Thickness Variation，总厚度变化量）异常的加工方法主要包括以下几种： 一、设备调整与优化 主轴与承片台角度调整 通过设备自动控制，进行工艺角度调整，减小晶圆TTV值。这通常涉及调整主轴或承片台的角度，使磨轮与承片台之间呈一定的夹角，以获得较好的晶圆减薄表面质量并控制TTV。 设备精度校准 确保设备的精度，包括导轮径向跳动和轴向跳动的校准，以减少因设备精度问题导致的TTV异常。 二、磨削工艺优化 磨削参数调整 优化磨削参数，如磨削速度、磨削压力、磨削液流量等，以改善磨削效果并减少TTV异常。 磨轮选择与优化 选择合适的磨轮材质和粒度，以确保磨削过程中晶圆表面的均匀性和稳定性。同时，定期检查和更换磨损严重的磨轮，以避免因磨轮问题导致的TTV异常。 在线监测与反馈调整 采用非接触式在线测量装置对晶圆厚度进行实时监测，并根据测量结果对磨削参数进行反馈调整，以进一步减小TTV值。 三、原材料与工艺控制 原材料质量控制 确保晶圆原材料的均匀性和稳定性，避免因原材料问题导致的TTV异常。 工艺过程控制 在晶圆加工过程中，严格控制各道工序的工艺参数和操作规范，以确保晶圆表面的均匀性和稳定性。例如，在晶圆减薄过程中，要控制磨削砂轮和晶圆片的接触长度、接触面积和切入角等参数。 四、其他辅助措施 加强设备维护与保养 定期对设备进行维护和保养，包括清洁、润滑和更换易损件等，以确保设备的正常运行和精度。 提高操作人员技能水平 通过培训和实践，提高操作人员的技能水平和质量意识，以减少因操作不当导致的TTV异常。 综上所述，改善晶圆出刀TTV异常的加工方法需要从设备调整与优化、磨削工艺优化、原材料与工艺控制以及其他辅助措施等多个方面入手。通过综合运用这些方法，可以有效降低晶圆TTV值，提高晶圆质量和生产效率。 五、高通量晶圆测厚系统 高通量晶圆测厚系统以光学相干层析成像原理，可解决晶圆/晶片厚度TTV（Total Thickness Variation，总厚度偏差）、BOW（弯曲度）、WARP（翘曲度），TIR（Total Indicated Reading 总指示读数，STIR（Site Total Indicated Reading 局部总指示读数），LTV（Local Thickness Variation 局部厚度偏差）等这类技术指标； 高通量晶圆测厚系统，全新采用的第三代可调谐扫频激光技术，传统上下双探头对射扫描方式，可兼容2英寸到12英寸方片和圆片，一次性测量所有平面度及厚度参数。 灵活适用更复杂的材料，从轻掺到重掺 P 型硅 (P++)，碳化硅，蓝宝石，玻璃，铌酸锂等晶圆材料。 重掺型硅（强吸收晶圆的前后表面探测） 粗糙的晶圆表面，（点扫描的第三代扫频激光，相比靠光谱探测方案，不易受到光谱中相邻单位的串扰噪声影响，因而对测量粗糙表面晶圆） 低反射的碳化硅(SiC)和铌酸锂(LiNbO3)；（通过对偏振效应的补偿，加强对低反射晶圆表面测量的信噪比） 绝缘体上硅（SOI)和MEMS，可同时测量多层结构，厚度可从μm级到数百μm 级不等。 可用于测量各类薄膜厚度，厚度可低至4μm ，精度可达1nm。 1，可调谐扫频激光的“温漂”处理能力，体现在复杂工作环境中抗干扰能力强，一改过去传统晶圆测量对于“主动式减震平台”的重度依赖，成本显著降低。 2，灵活的运动控制方式，可兼容2英寸到12英寸方片和圆片测量。

半导体晶圆片切割刃料的制备是一个复杂而精细的过程，以下是一种典型的制备方法： 一、原料准备 首先，需要准备高纯度的原料，如绿碳化硅和黑碳化硅。这些原料具有高硬度、高耐磨性和高化学稳定性，是制备切割刃料的理想选择。 二、破碎与筛分 颚式破碎：将原料放入颚式破碎机中进行初步破碎，得到一定粒度的颗粒。 筛分：通过筛分设备将破碎后的颗粒进行分级，筛选出符合要求的粒度范围。 三、湿法球磨分级 将筛分后的颗粒放入湿法球磨机中进行进一步粉碎和分级。湿法球磨机采用湿式研磨方式，通过研磨介质（如球磨珠）和研磨液的共同作用，将颗粒粉碎成更细小的粒子，并通过分级设备将粒子按照粒度大小进行分离。 四、酸洗 将分级后的粒子进行酸洗处理，以去除表面的杂质和污染物。酸洗过程中需要控制酸液的浓度、温度和反应时间，以确保粒子的质量和稳定性。 五、溢流分级与浓缩脱水 溢流分级：通过溢流分级设备将酸洗后的粒子进行更精细的分级，得到符合切割刃料要求的粒度分布。 浓缩脱水：将分级后的粒子进行浓缩脱水处理，以去除多余的水分和研磨液，得到干燥的粒子。 六、烘干与混配 烘干：将浓缩脱水后的粒子进行烘干处理，以去除残留的水分和挥发性物质。 混配：根据切割刃料的配方要求，将不同粒度、不同种类的粒子进行混配，得到均匀的切割刃料。 七、精筛与包装 精筛：对混配后的切割刃料进行精筛处理，以去除不符合要求的粒子和大颗粒杂质。 包装：将精筛后的切割刃料进行包装，以便储存和运输。 八、质量检测 在制备过程中，需要对切割刃料进行质量检测，包括粒度分布、纯度、硬度等指标。通过质量检测可以确保切割刃料的质量和稳定性，满足半导体晶圆片切割的要求。 综上所述，半导体晶圆片切割刃料的制备过程包括原料准备、破碎与筛分、湿法球磨分级、酸洗、溢流分级与浓缩脱水、烘干与混配、精筛与包装以及质量检测等多个步骤。这些步骤需要严格控制工艺参数和条件，以确保切割刃料的质量和稳定性。 九、高通量晶圆测厚系统 高通量晶圆测厚系统以光学相干层析成像原理，可解决晶圆/晶片厚度TTV（Total Thickness Variation，总厚度偏差）、BOW（弯曲度）、WARP（翘曲度），TIR（Total Indicated Reading 总指示读数，STIR（Site Total Indicated Reading 局部总指示读数），LTV（Local Thickness Variation 局部厚度偏差）等这类技术指标； 高通量晶圆测厚系统，全新采用的第三代可调谐扫频激光技术，传统上下双探头对射扫描方式，可兼容2英寸到12英寸方片和圆片，一次性测量所有平面度及厚度参数。 1,灵活适用更复杂的材料，从轻掺到重掺 P 型硅 (P++)，碳化硅，蓝宝石，玻璃，铌酸锂等晶圆材料。 重掺型硅（强吸收晶圆的前后表面探测） 粗糙的晶圆表面，（点扫描的第三代扫频激光，相比靠光谱探测方案，不易受到光谱中相邻单位的串扰噪声影响，因而对测量粗糙表面晶圆） 低反射的碳化硅(SiC)和铌酸锂(LiNbO3)；（通过对偏振效应的补偿，加强对低反射晶圆表面测量的信噪比） 绝缘体上硅（SOI)和MEMS，可同时测量多 层 结 构，厚 度 可 从μm级到数百μm 级不等。 可用于测量各类薄膜厚度，厚度最薄可低至 4 μm ，精度可达1nm。 可调谐扫频激光的“温漂”处理能力，体现在极端工作环境中抗干扰能力强，一改过去传统晶圆测量对于“主动式减震平台”的重度依赖，成本显著降低。 2，灵活的运动控制方式，可兼容2英寸到12英寸方片和圆片测量。

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。

半导体 的生产流程包括晶圆制造和封装测试，在这两个环节中分别需要完成晶圆检测 (CP, Circuit Probing) 和成品测试 (FT, Final Test) 。无论哪个环节，要测试芯片的各项功能指标均须完成两个步骤：一是将芯片的引脚与测试机的功能模块连接起来，二是通过测试机对芯片施加输入信号，并检测输出信号，判断芯片功能和性能是否达到设计要求。 CP 测试在整个芯片制作流程中处于晶圆制造和封装之间，测试对象是针对整片晶圆 (Wafer) 中的每一个 Die ，目的是确保整片 (Wafer) 中的每一个 Die 都能基本满足器件的特征或者设计规格书，通常包括电压、电流、时序和功能的验证。 CP 测试的具体操作是在晶圆制作完成之后，成千上万的裸 DIE( 未封装的芯片 ) 规则的分布满整个 Wafer 。由于尚未进行划片封装，只需要将这些裸露在外的芯片管脚，通过探针 (Probe) 与测试机台 (Tester) 连接，进行芯片测试就是 CP 测试。晶圆检测是指通过探针台和测试机的配合使用，对晶圆上的裸芯片进行功能和电参数测试，其测试过程为：探针台将晶圆逐片自动传送至测试位置，芯片的 Pad 点通过探针、专用连接线与测试机的功能模块进行连接，测试机对芯片施加输入信号并采集输出信号，判断芯片功能和性能是否达到设计规范要求。测试结果通过通信接口传送给探针台，探针台据此对芯片进行打点标记，形成晶圆的 Map 图。 成品测试是指通过分选机和测试机的配合使用，对封装完成后的芯片进行功能和电参数测试，其测试过程为：分选机将被测芯片逐个自动传送至测试工位，被测芯片的引脚通过测试工位上的基座、专用连接线与测试机的功能模块进行连接，测试机对芯片施加输入信号并采集输出信号，判断芯片功能和性能是否达到设计规范要求。测试结果通过通信接口传送给分选机，分选机据此对被测芯片进行标记、分选、收料或编带。 外观检查就是目测或利用一些简单仪器，如立体显微镜、金相显微镜甚至放大镜等工具检查 PCB 的外观，寻找失效的部位和相关的物证，主要的作用就是失效定位和初步判断 PCB 的失效模式。外观检查主要检查 PCB 的污染、腐蚀、爆板的位置、电路布线以及失效的规律性、如是批次的或是个别，是不是总是集中在某个区域等等。另外，有许多 PCB 的失效是在组装成 PCBA 后才发现，是不是组装工艺过程以及过程所用材料的影响导致的失效也需要仔细检查失效区域的特征。 半导体测试是半导体生产过程中的重要环节，其核心测试设备包括测试机、分选机、探针台。 锦正茂高低温真空磁场探针台是具备提供高低温、真空以及磁场环境的高精度实验台，它的诸多设计都是专用的。因此，高低温磁场探针台的配置主要是根据用户的需求进行选配及设计。例如，要求的磁场值，均匀区大小、均匀度大小、样品台的尺寸等，均于磁力线在一定区域内产生的磁通密度相关联；位移台还可与磁流体密封搭配，实现水平方向二维移动和样品台 360 度转动；除此之外，该探针台和我司自主研发的高精度双极性恒流电源搭配使用户，可以磁场的高稳定性。因此，该类型的探针台主要依据客户的使用情况进行设计优化。 锦正茂高低温真空磁场探针台探针台配备 4 个（可选 6 个或 8 个）拥有高精度位移的探针臂，同时配有高精度电子显微镜，便于微小样品的观察操作。探针可通过直流或者低频交流信号，用来测试芯片、晶圆片、封装器件等，广泛应用于半导体工业、 MEMS 、超导、电子学、铁电子学、物理学、材料学和生物医学等领域。