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探针台主要应用于半导体行业、光电行业、集成电路以及封装的测试。广泛应用于复杂、高速器件的精密电气测量的研发，旨在确保质量及可靠性，并缩减研发时间和器件制造工艺的成本。 磁场探针台就是在普通探针台的基础上，增加了磁性测量环境，包括一维、二维、三维磁场，还有水平或者竖直磁场等；既包括电磁铁，也包括亥姆霍兹线圈等。增加了磁场环境之后，结合探针台的优势，对于一些自旋电子学器件或者磁性传感器等的研究就会十分地方便。 磁场探针台主要包括磁场部分、探针台台面部分、探针座探针部分、显微镜部分、光学平台部分、位移台部分、测试线部分以及外接的测试仪表等，以上部分可以根据实际需求增加或者减少，磁场部分以及其它所需部分也可以根据需求进行特殊定制。

探针台使用后的存放相关介绍 1：使用完后需要注意保持清洁，尽量把灰尘吹干尽，以免灰尘将机械精密部件，光学部件，电学接触面污染，导致仪器精度降低。 2：探针台机体清洁时，避免直接泼水清理，以无尘布轻轻擦拭并吹干即可。不可用硬物接触机器，以免发生故障或危险。 3：探针台光学部件清洁时，可用镜头纸蘸无水jiu精从中间向外轻轻的擦拭。无水jiu精是易燃物，注意使用安全。 4：停电或长期不用、外出旅行时，请将电源线插头拔掉以维护机器寿命。 5：操作人员必须严格按要**作，以保证数据的准确和仪器的正常使用。 探针台 ​

1、前言 在半导体和集成电路工艺中，材料、晶圆、芯片的测试是必不可少的环节。随着半导体测试技术的发展，数字源表SMU结合探针台的系统组合已经被广泛应用于材料/微小器件的电学特性验证中。数字源表SMU具备源测功能，可以产生电流-电压(I-V)特性曲线，是半导体材料、器件电性能表征测量的核心；探针台有手动、半自动和全自动三种，根据测试需要选择配套的产品即可。在选用时需要注意探针的材质以及针尖的直径与形状，探针材质不同，其阻抗也不相同；此外，探针尖磨损和污染也会对测试结果造成影响。 在测试时， 通过数字源表提供激励并对测量信号进行采集 。首先将电流或电压输入被测器件（DUT），测量该器件对此输入信号的响应；这些信号的路径为：源表的输出端接入电缆，电缆和探针连接，电流或电压信号通过探针至芯片。 图：SMU、探针、DUT连接示意 下文中，我们将探讨数字源表SMU和探针台的连接注意事项，以及不同材料/器件的测试应用案例。 2、数字源表SMU与探针台的连接 探针台与源表的连接常见有两种，一种使用同轴线连接，另一种使用三同轴线连接。当测量小电流(nA、pA)时，应使用三同轴转接模块和三同轴线缆。在接入源表保护端的测试电路中，由于三同轴的保护层与内芯之间是等电位，不会有漏电流产生，能够提高小电流测试精度。 图：三同轴线缆半剖图 （1导体；2绝缘；3内屏蔽层；4中间层；5外屏蔽层；6外护套） 图：三同轴线缆等效电路图 上图所示为三同轴线缆等效电路图，输出高端HI和Guard之间的电位差几乎为0，从而消除线缆自身的漏电流。 以下是使用普赛斯直流源表、脉冲源表、高压源表、大电流源表与探针台的接线说明： S系列直流源表 - 两同轴连接 - 使用香蕉头转BNC母头的转接头进行连接； - 三同轴连接 - 三同轴连接器与普通两芯连接器有所不同，可同时接驳信号、接地和屏蔽层，屏蔽效果好。和多芯线缆相比，三同轴线缆结构简单，可靠性高；和两芯同轴线缆相比，具有更高的屏蔽性能和小信号的传输能力。三同轴线缆的连接方式使用了GUARD信号，起到了屏蔽作用，更有利于小信号的测量。 P系列脉冲源表 - 两同轴连接 - 使用杜邦线转BNC母头进行连接； - 三同轴连接 - 使用三同轴转接模块进行连接。 E系列高压源表 - E100(1200V) - 直接使用三同轴线进行连接； - E200(2200V)/E300(3500V) - 将普通的三同轴更换为高压专用三同轴线； 高压三同轴接头的耐压能力较强，普赛斯使用的高压三同轴接头可以耐压3500V。 图：左-高压三同轴、右-普通三同轴 HCPL 100大电流源表 大电流测量时，单根探针容许的电流有限，电流过大可能会引起烧针现象，影响测试结果，因此需要使用多探针并联。 图：多探针并联示意 3、探针台与器件的连接 在不同的材料测试中可能会遇到共面电极或异面电极的材料。共面电极指阳极和阴极在同一平面；异面电极指阳极和阴极不在同一平面，常见为正反面。 图：共面电极连接示意 图：异面电极连接示意 4、测试注意事项 -探针台接地： 探针台结构上有很多金属，在带电的环境下会存在很强的静电，一般探针台会自带大地连接线，使用中将探针台接大地，避免释放静电给测试带来影响。一般地线分为两类：一种是工作接地，另一种是安全性接地。工作接地是把金属导体铜块埋在土壤里， 再通过导线引出地面，将导线接入设备的接地端口，形成接地回路。安全性接地是指使用探针台金属外壳自带的接地线进行接地，当探针台金属外壳发生绝缘损坏，外壳带电时，电流沿着其外壳自带的接地线接入大地，以达到安全的目的。 -连接线接地： 探针台的连接线为同轴线，两根同轴线的内芯是信号线，从而导致两根同轴线的外屏蔽层悬空，未起到屏蔽的作用，在磁场环境复杂的情况下会对测试产生较大的干扰。因此，为了获得较好的测试效果，需要将同轴线缆的外屏蔽层接入工作地线。 -关闭光源： 很多器件和材料对光源敏感，测试中如果不关闭光源会影响测试结果，所以测试时尽量在无光源影响的环境中进行。 -小电流测试时加屏蔽罩： 如果测试电流为pA级别，需要给探针台增加屏蔽罩。 -异面电极材料连接： 异面电极材料连接时通常会使用探针台Chuck盘做电极，但是Chuck盘的平整度会对材料的接触面有影响，那么此时就需要使用引电极。

探针台系统分为手动探针台与自动探针台，以下我们主要分析手动探针台。 探针台用途： 手动探针台又称探针测试台主要用途是为半导体芯片的电参数测试提供一个测试平台，探针台可吸附多种规格芯片，并提供多个可调测试针以及探针座，配合测量仪器可完成集成电路的电压、电流、电阻以及电容电压特性曲线等参数检测。适用于对芯片进行科研分析，抽查测试等用途 探针台系统组成： 探针台台体+显微镜+探针座+探针夹具+探针+测试源表（请注意无测试源表就构成不了系统，探针台只是提供一个测试平台，一切数据的测量都需要依靠测试源表来完成） 探针台测试环境： 可提供的测试环境有：常温、高温、高低温测试、真空高低温、高压、辐射以及磁场环境。

探针台可以按照使用类型与功能来划分，也可以按照操作方式来划分成：手动探针台、半自动探针台、全自动探针台。 手动探针台系统顾名思义是手动控制的，这意味着晶圆载物台、显微镜以及定位器/操纵器都是由使用者手动移动的。因此一般是在没有很多待测器件需要测量或数据需要收集的情况下使用手动探针台。该类探针台的优点之一是只需要很少的培训，易于配置环境和转换测试环境，并且不需要涉及额外培训和设置时间的电子设备、PC或软件。由于其灵活和可变性高的特点，非常适合研发人员使用。 全自动探针台相比上述两种添加了晶圆材料处理搬运单元(MHU)和模式识别undefined(自动对准)。负责晶圆的输送与定位，使晶圆上的晶粒依次与探针接触并逐个测试。可以24小时连续工作，通常用于芯片量产或有一些特殊要求如处理薄晶圆、封装基板等。全自动探针台价格也是远比手动/半自动探针台要昂贵。 ​