开创晶圆检测新纪元：AOP PCI测量和检测方案

开创晶圆检测新纪元：AOP PCI测量和检测方案

晶圆检测是半导体制造中不可或缺的工序之一，因为从生产效率的角度来看，它伴随着一定的损失，并且也被认为是代价高昂的质量问题的根源，其影响甚至更严重。

 

晶圆成品检测的挑战

晶圆的功能性结构在进行成品检测时，已完成前段（FEOL）制程价值链的全部创造。有时，甚至后段（BEOL）制程（例如晶圆上的凸块工序）也已完成。反过来，这意味着由于最终晶圆测试而导致的一些芯片甚至整片晶圆的损失，在后期对产品的性价比带来了强烈的负面影响。

更为复杂的是，许多半导体制造商并非自己或外包进行检测后晶圆的后段（BEOL）制造，而是直接将检测后的晶圆交给客户。也就是说还有另外一种影响，其严重程度更甚于上述的生产力损失：晶圆最终检测期间，晶圆可能已经损坏，但完全未被发现；这样的著名事件已发生多起，造成代价沉重的产品召回结果。

聚焦探针卡损坏难点

成品检测期间无法发现晶圆损坏的原因多种多样，有缺陷的探针卡可造成晶圆损坏，而探针卡是AOP PCI测量和检测的主要工具。在晶圆成品检测期间，有缺陷的探针卡严重影响生产力，而如果未检测到晶圆损坏，产品召回，后果更为难料。相较于将晶圆发给最终用户前，检测探针卡相关的损坏，必然造成经济损失，而未发现的损坏将导致晶圆被发给客户。损坏的晶圆终将被发现，只不过生产批次已受到其影响。

最糟糕的情况是，缺陷组件是价格昂贵套件的一部分，而套件又包括多个功能元件。如果成品封装的“系统”在成品检测前未发现此损坏，经济损失更为严重，如果将这些产品发给最终用户，例如汽车制造商等，损失必然不可避免。这些情况看似过于戏剧化，但确曾发生过，原因都是探针卡的缺陷未被及时发现。

考虑到上述情况，以及所造成的经济损失和对公司商业信誉的影响，那么，应该如何避免呢？

快速检测探针卡方案

方法之一是快速检测探针卡，确定探针卡是否“合格”，能否用于检测。然而，这样的想法对于晶圆检测难以达到实用化。

因此，有必要详细研究其隐含的要求。简言之，需要满足以下要求，才能确保检测后的晶圆完好无损：

• 连续和可靠观察探针卡，以辨识异物。如果发现异物，确认此异物是否将在晶圆上留下任何印记。
• 连续和可靠观察探针尖端的几何参数。可以决定探针尖是否正确“刮擦”或“划擦”晶圆上的触垫。
• 快速观察上述状况和参数，检查和反复多次检查探针卡，从而在制程中全闭环观察探针卡的状况。

不仅可以提供有关探针卡所可能造成的晶圆损坏信息，探针卡检测还能提供有关制程控制的信息。

精确评估探针尖端的几何形状、尺寸，可以提前判断探针尖的机械条件是否足以确保与触盘的良好电气接触。

精确评估探针头端的形状、尺寸，可以确定有关探针头表面的温度相关变化，这些变化可导致不同的“刮擦”或“划擦”情况。

快速反馈检测信息可以检查探针卡和按照接触计数器或生产批次反复检查。

检测后自动进行光学检测（AOI）时，可用统计方法建立探针尖和探针头状况持续的可用性信息与刮擦情况间的关联。“刮擦”或“划擦”问题基本取决于探针头的形状和位置，因此，此方法特别适用于探针头检测。

快速反馈的制程信息和详细的制程失效信息可缩短维修和维护的周期时间，提高维修和维护针对性。快速和清晰提供缺陷性质及其位置，在探针卡再次使用前，可用非常快的速度重新进行探针卡状况的完整评估。

AOP PCI测量和检测方案

Solarius充分理解上述要求对制程的必要性，为此，特别与客户合作开发了晶圆现场检测的定制方案，消除典型痛点，避免生产力损失和质量问题。此项合作的成果是AOP PCI检测和测量方案。此检测方案可在晶圆检测过程中，反复评估探针卡的整体状况，确保满足上述要求，且支持全部主流检测接口。AOP PCI检测方案可满足SEMI标准要求，并配SECS/GEM接口。

此检测方案支持现有探针卡分析工具，因此，不需要在现有制程外掌握新知识或不同的信息。AOP PCI可配修复工位，直接在此检测方案内维修，还提供上装版，支持探针卡的OHT装入。

 

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