
探針臺(tái)晶圓卡盤(pán)(Chuck)是半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備中的核心部件,主要用于固定和定位晶圓,確保其在測(cè)試過(guò)程中保持穩(wěn)定。
一、探針臺(tái)晶圓卡盤(pán)(Chuck)核心功能與作用
準(zhǔn)確固定與支撐:通過(guò)真空吸附、靜電吸附或機(jī)械夾持等方式,將晶圓牢固固定在卡盤(pán)表面,防止測(cè)試過(guò)程中因振動(dòng)或位移導(dǎo)致測(cè)量誤差。
溫度控制:集成溫控系統(tǒng),支持低溫、常溫、高溫三溫測(cè)試,評(píng)估芯片在不同溫度條件下的性能與穩(wěn)定性。
電學(xué)連接:作為電學(xué)接地或偏置電壓的施加點(diǎn),為晶圓上的器件提供參考電位或偏置條件,支持功率器件建模測(cè)試、射頻變溫測(cè)試等復(fù)雜場(chǎng)景。
多自由度定位:配合高精度載物臺(tái),實(shí)現(xiàn)晶圓的準(zhǔn)確移動(dòng),滿足不同測(cè)試點(diǎn)的對(duì)準(zhǔn)需求。

二、探針臺(tái)晶圓卡盤(pán)(Chuck)技術(shù)類(lèi)型與特點(diǎn)
根據(jù)吸附方式和應(yīng)用場(chǎng)景,探針臺(tái)卡盤(pán)可分為以下類(lèi)型:
真空卡盤(pán)
原理:通過(guò)內(nèi)部氣道和表面小孔形成真空負(fù)壓,吸附晶圓。
特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低,適用于非真空環(huán)境下的常規(guī)測(cè)試,但可能因吸附力不均導(dǎo)致晶圓變形。
靜電卡盤(pán)(E-Chuck)
原理:利用靜電力吸附晶圓,避免物理接觸。
特點(diǎn):
吸附力均勻,適合高潔凈度要求的光刻、薄膜工藝等場(chǎng)景。
廣泛應(yīng)用于真空或等離子體環(huán)境,如刻蝕、離子注入等工藝。
機(jī)械夾持卡盤(pán)
原理:通過(guò)邊緣夾或彈簧銷(xiāo)直接夾持晶圓邊緣。
特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低,但易損傷晶圓邊緣,定位精度有限,逐漸被非接觸式技術(shù)取代。
三、探針臺(tái)晶圓卡盤(pán)(Chuck)典型應(yīng)用場(chǎng)景
三溫測(cè)試
功能:支持低溫(-60℃至-65℃)、常溫、高溫(+200℃至+300℃)測(cè)試,評(píng)估芯片在不同溫度下的可靠性和穩(wěn)定性。
應(yīng)用:功率器件建模測(cè)試、晶圓可靠性評(píng)估、射頻變溫測(cè)試等。
探針臺(tái)集成
功能:與手動(dòng)、半自動(dòng)或全自動(dòng)探針臺(tái)集成,提供穩(wěn)定的測(cè)試平臺(tái)。
應(yīng)用:參數(shù)測(cè)試、故障分析(FA測(cè)試)、電容-電壓(CV)測(cè)量等。
特殊工藝支持
激光修整:固定晶圓以實(shí)現(xiàn)高精度激光加工。
晶圓老化:在高溫環(huán)境下模擬長(zhǎng)期使用條件,加速器件老化測(cè)試。
隨著制程節(jié)點(diǎn)推進(jìn),卡盤(pán)平整度需求也越來(lái)越高,冠亞恒溫探針臺(tái)晶圓卡盤(pán)(Chuck)集成更多傳感器,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控與閉環(huán)控制,提升測(cè)試穩(wěn)定性。