半導體是指在常溫下電導性能介于導體和絕緣體之間的材料。半導體應用于集成電路、消費電子、通訊系統、光伏發電、照明、大功率電源轉換等領域。例如,二極管就是由半導體制成的器件。半導體生產過程如下:包括晶圓制造、晶圓測試、芯片封裝和封裝后測試。半導體封裝測試是指根據產品型號和功能要求對被測晶圓進行加工獲得獨立芯片的過程。
1. 半導體封裝測評介紹
半導體是指在常溫下電導性能介于導體和絕緣體之間的材料。半導體應用于集成電路、消費電子、通訊系統、光伏發電、照明、大功率電源轉換等領域。例如,二極管是由半導體制成的器件。半導體生產過程如下:包括晶圓制造、晶圓測試、芯片封裝和封裝后測試。半導體封裝測試是指根據產品型號和功能要求對被測晶圓進行加工獲得獨立芯片的過程。
隨著技術的發展,半導體芯片晶體管的密度越來越高,相關產品的復雜度和集成度呈指數級增長。這對芯片設計和開發來說是前所未有的挑戰。另一方面,隨著芯片開發周期的縮短,流片成功率非常高,任何失敗都是企業難以承受的。為此,在芯片設計開發過程中,需要進行充分的驗證和測試。此外,半導體制程技術的不斷提升,需要大量的技術挑戰,測試變得更加重要。那么,半導體封裝評估會用到哪些設備呢?
2. 半導體封裝評估設備
(1) 減薄機
由于制造工藝的要求,對晶圓的尺寸精度、幾何精度、表面清潔度和表面微晶格結構提出了很高的要求。因此,在數百個工藝流程中,只能使用一定厚度的晶圓進行轉移和流片。通常,在集成電路封裝前,需要將芯片背面多余的基材去除至一定厚度。這個過程稱為晶圓背面減薄工藝,對應的設備是晶圓減薄機。減薄機通過減薄/研磨對晶圓基板進行減薄,以提高芯片的散熱效果。減薄到一定的厚度有利于后期的封裝工藝。
(2) 四探針
測量不透明薄膜的厚度。由于不透明薄膜無法利用光學原理進行測量,因此采用四探針儀器測量薄層電阻,根據薄膜厚度與薄層電阻的關系間接測量薄膜厚度。方形電阻可以理解為硅片上方形薄膜兩端之間的電阻。它與薄膜的電阻率和厚度有關,與方形薄膜的大小無關。四探針使四個探針等距放置在一條直線上依次接觸硅片,在外側的兩個探針之間施加已知電流,同時測量內側的兩個探針之間的電位差,從而可以得到薄層電阻值。