Beröringsfri testning av wafer

Beröringsfri testning av skivor är ett normalt steg i tillverkningen av halvledarenheter , som används för att upptäcka defekter i integrerade kretsar (IC) innan de sätts ihop under IC-förpackningssteget .

Traditionell (kontakt) wafer testning

Att sondera IC:er medan de fortfarande är på wafern kräver normalt att kontakt görs mellan den automatiska testutrustningen ( ATE) och IC. Denna kontakt görs vanligtvis med någon form av mekanisk sond. En uppsättning mekaniska prober kommer ofta att arrangeras tillsammans på ett sondkort, som är fäst vid waferproben. Wafern lyfts av waferproben tills metallkuddar på en eller flera ICs på wafern får fysisk kontakt med sonderna. En viss mängd överrörelse krävs efter att den första sonden kommer i kontakt med skivan, av två skäl:

för att garantera att alla sonder har fått kontakt (för att ta hänsyn till skivans planaritet)
för att bryta igenom det tunna oxiderade lagret (om metallkudden är av aluminium ) på dynan

Det finns många typer av mekaniska prober tillgängliga kommersiellt: deras form kan vara i form av en konsol , fjäder eller membran, och de kan böjas till form, stämplas eller tillverkas genom mikroelektromekanisk systembearbetning .

Att använda mekaniska sonder har vissa nackdelar:

mekanisk sondering kan skada kretsarna under sondplattan på IC
upprepad sondering kan skada sonddynan på IC, vilket gör ytterligare sondering av den IC omöjlig
sondkortet kan skadas vid upprepad kontakt eller bli förorenat med skräp som skapats av kontakt med wafern
sonden kommer att fungera som en krets och påverka resultaten av testet. Av denna anledning kan testerna som utförs vid wafersortering inte alltid vara identiska och lika omfattande som de som utfördes vid det slutliga enhetstestet efter att förpackningen är klar
eftersom sondkuddarna vanligtvis är på omkretsen av IC, kan IC snart bli pad-begränsad. Krympande kuddstorlekar gör design och tillverkning av mindre och mer exakta sonder till en utmaning

Beröringsfri (trådlös) wafertestning

Alternativ till mekanisk sondering av IC har undersökts av olika grupper (Slupsky, Moore, Scanimetrics, Kuroda). Dessa metoder använder små RF- antenner (liknande RFID- taggar, men i mycket mindre skala) för att ersätta både de mekaniska sonderna och metallproberna. Om antennerna på sondkortet och IC är korrekt inriktade, kan en sändare på sondkortet skicka data trådlöst till mottagaren på IC:n via RF-kommunikation.

Denna metod har flera fördelar:

ingen skada görs på kretsar, elektroder eller sondkort
inget skräp skapas
sonddynor behövs inte längre, i periferin av IC
trådlösa sondpunkter kan placeras var som helst på IC, inte bara i periferin
upprepad sondering är möjlig utan att skada sondpunkterna
snabbare datahastigheter är möjliga än med mekaniska sonder
waferproben behöver inte utöva någon kraft på sondens plats (vid traditionell sondering kan detta vara en betydande mängd kraft, när hundratals eller tusentals sonder används)