晶圓檢測(cè)是半導(dǎo)體制造中不可或缺的工序之一，因?yàn)閺纳a(chǎn)效率的角度來看，它伴隨著一定的損失，并且也被認(rèn)為是代價(jià)高昂的質(zhì)量問題的根源，其影響甚至更嚴(yán)重。

晶圓成品檢測(cè)的挑戰(zhàn)

     晶圓的功能性結(jié)構(gòu)在進(jìn)行成品檢測(cè)時(shí)，已完成前段（FEOL）制程價(jià)值鏈的全部創(chuàng)造。有時(shí)，甚至后段（BEOL）制程（例如晶圓上的凸塊工序）也已完成。反過來，這意味著由于最終晶圓測(cè)試而導(dǎo)致的一些芯片甚至整片晶圓的損失，在后期對(duì)產(chǎn)品的性價(jià)比帶來了強(qiáng)烈的負(fù)面影響。

     更為復(fù)雜的是，許多半導(dǎo)體制造商并非自己或外包進(jìn)行檢測(cè)后晶圓的后段（BEOL）制造，而是直接將檢測(cè)后的晶圓交給客戶。也就是說還有另外一種影響，其嚴(yán)重程度更甚于上述的生產(chǎn)力損失：晶圓最終檢測(cè)期間，晶圓可能已經(jīng)損壞，但完全未被發(fā)現(xiàn)；這樣的著名事件已發(fā)生多起，造成代價(jià)沉重的產(chǎn)品召回結(jié)果。

聚焦探針卡損壞難點(diǎn)

     成品檢測(cè)期間無法發(fā)現(xiàn)晶圓損壞的原因多種多樣，有缺陷的探針卡可造成晶圓損壞，而探針卡是AOP PCI測(cè)量和檢測(cè)的主要工具。在晶圓成品檢測(cè)期間，有缺陷的探針卡嚴(yán)重影響生產(chǎn)力，而如果未檢測(cè)到晶圓損壞，產(chǎn)品召回，后果更為難料。相較于將晶圓發(fā)給最終用戶前，檢測(cè)探針卡相關(guān)的損壞，必然造成經(jīng)濟(jì)損失，而未發(fā)現(xiàn)的損壞將導(dǎo)致晶圓被發(fā)給客戶。損壞的晶圓終將被發(fā)現(xiàn)，只不過生產(chǎn)批次已受到其影響。

     最糟糕的情況是，缺陷組件是價(jià)格昂貴套件的一部分，而套件又包括多個(gè)功能元件。如果成品封裝的“系統(tǒng)”在成品檢測(cè)前未發(fā)現(xiàn)此損壞，經(jīng)濟(jì)損失更為嚴(yán)重，如果將這些產(chǎn)品發(fā)給最終用戶，例如汽車制造商等，損失必然不可避免。這些情況看似過于戲劇化，但確曾發(fā)生過，原因都是探針卡的缺陷未被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

     考慮到上述情況，以及所造成的經(jīng)濟(jì)損失和對(duì)公司商業(yè)信譽(yù)的影響，那么，應(yīng)該如何避免呢？

快速檢測(cè)探針卡方案

     方法之一是快速檢測(cè)探針卡，確定探針卡是否“合格”，能否用于檢測(cè)。然而，這樣的想法對(duì)于晶圓檢測(cè)難以達(dá)到實(shí)用化。

     因此，有必要詳細(xì)研究其隱含的要求。簡(jiǎn)言之，需要滿足以下要求，才能確保檢測(cè)后的晶圓完好無損：1連續(xù)和可靠觀察探針卡，以辨識(shí)異物。如果發(fā)現(xiàn)異物，確認(rèn)此異物是否將在晶圓上留下任何印記?！?連續(xù)和可靠觀察探針尖端的幾何參數(shù)。可以決定探針尖是否正確“刮擦”或“劃擦”晶圓上的觸墊?！?快速觀察上述狀況和參數(shù)，檢查和反復(fù)多次檢查探針卡，從而在制程中全閉環(huán)觀察探針卡的狀況。不僅可以提供有關(guān)探針卡所可能造成的晶圓損壞信息，探針卡檢測(cè)還能提供有關(guān)制程控制的信息。

     精確評(píng)估探針尖端的幾何形狀、尺寸，可以提前判斷探針尖的機(jī)械條件是否足以確保與觸盤的良好電氣接觸。

     精確評(píng)估探針頭端的形狀、尺寸，可以確定有關(guān)探針頭表面的溫度相關(guān)變化，這些變化可導(dǎo)致不同的“刮擦”或“劃擦”情況。

     快速反饋檢測(cè)信息可以檢查探針卡和按照接觸計(jì)數(shù)器或生產(chǎn)批次反復(fù)檢查。

     檢測(cè)后自動(dòng)進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)（AOI）時(shí)，可用統(tǒng)計(jì)方法建立探針尖和探針頭狀況持續(xù)的可用性信息與刮擦情況間的關(guān)聯(lián)?！肮尾痢被颉皠澆痢眴栴}基本取決于探針頭的形狀和位置，因此，此方法特別適用于探針頭檢測(cè)。

     快速反饋的制程信息和詳細(xì)的制程失效信息可縮短維修和維護(hù)的周期時(shí)間，提高維修和維護(hù)針對(duì)性。快速和清晰提供缺陷性質(zhì)及其位置，在探針卡再次使用前，可用非常快的速度重新進(jìn)行探針卡狀況的完整評(píng)估。

AOP PCI測(cè)量和檢測(cè)方案

     Solarius 充分理解上述要求對(duì)制程的必要性，為此，特別與客戶合作開發(fā)了晶圓現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的定制方案，消除典型痛點(diǎn)，避免生產(chǎn)力損失和質(zhì)量問題。此項(xiàng)合作的成果是AOP PCI檢測(cè)和測(cè)量方案。此檢測(cè)方案可在晶圓檢測(cè)過程中，反復(fù)評(píng)估探針卡的整體狀況，確保滿足上述要求，且支持全部主流檢測(cè)接口。AOP PCI檢測(cè)方案可滿足SEMI標(biāo)準(zhǔn)要求，并配SECS/GEM接口。

     此檢測(cè)方案支持現(xiàn)有探針卡分析工具，因此，不需要在現(xiàn)有制程外掌握新知識(shí)或不同的信息。AOP PCI可配修復(fù)工位，直接在此檢測(cè)方案內(nèi)維修，還提供上裝版，支持探針卡的OHT裝入。