晶圆探针测试技术及相关设备简介

晶圆探针测试又称中间测试(intermediate test)，是集成电路生产的重要环节。晶圆探针测试的目的是为了保证在芯片封装前尽可能地筛选出不良芯片，以节省封装成本。这一测试步骤是晶圆生产过程的记录。它不仅是节约芯片封装成本的方法，也是工艺控制、良率管理、产品质量和降低总测试成本的关键因素。在晶圆探针测试过程中，会对不合格的晶粒进行标记，然后当晶圆以晶粒为单位切割成独立的晶粒时，标记的不合格晶粒将被剔除，不再进行下一步工艺，避免不必要的成本增加。

晶圆探针测试的主要设备包括探针测试台、探针测试仪和探针测试卡，它们都是由测试系统利用测试程序进行测试的。

探针测试台可分为手动、半自动和全自动探针台，主要负责探针测试卡的探针与晶圆上每个管芯上的Test Pattern一一对应的精确接触，接触的好坏将直接影响测试结果。其中，位置控制模块根据工作指令控制晶圆载物台的移动，对晶圆进行精确定位并将其送到测试位置，实现自动测试。

探头测试仪主要实现电气测试、下载测试程序、施加电压和电流、采集测试数据等任务。测试时，测试系统根据被测芯片的类型提取相应的测试程序。测试程序将控制探针测试仪完成初始设置，通过测试系统发送测试信号，开始测试芯片，收集并存储测试结果，进行分类，并给出测试结果报告。

探针卡是测试系统和晶圆之间的连接，由电路板和探针组成。其中电路板部分与探针测试仪连接，探针用于与晶圆上的焊盘接触，从而直接采集晶圆的输入信号或检查输出值。根据被测芯片的类型，测试卡的结构各不相同，测试卡上探针的数量和布局也不同。

随着芯片制造技术的快速发展，晶圆探针测试显示出越来越重要的工业价值。同时，晶圆探针测试面临越来越多的挑战。随着芯片面积和密度的增加，芯片需要更长的测试时间、更复杂的程序、机械设备和电源来执行测试工作和监控测试结果。