14cc9190e0c198e568c13d466ca21ebc

Что такое зонд?

Зонд — это устройство для фиксации зонда (иглы) в произвольном положении, также называемое зондовой станцией. Это позиционирующее устройство, которое соединяет зонд контактной части измерительного прибора с правильным положением электрода полупроводника для измерения электрических элементов на полупроводниковой пластине в процессе предварительной обработки, в основном в процессе производства полупроводниковых пластин и проектирования и разработки ИС.

Поскольку площадь электрода полупроводника мала, необходимо приложить зонд контактной части устройства контроля к точному положению. Для зонда требуется очень точная управляемость при позиционировании.

Помимо полупроводниковых чипов, это оборудование часто используется для оценки электрических характеристик подложек печатных плат, различных тонкопленочных подложек, таких как датчики и фильтры, и керамических подложек, таких как LTCC.

Применение зондов

Зонды используются при проверке электрических характеристик полупроводников, тонкопленочных подложек и подложек корпусов. При использовании в целях исследований и разработок зонды должны иметь функции устранения шума и предотвращения утечки сигнала (перекрестных помех), иметь возможность проводить измерения с высокой точностью и быть максимально универсальными и гибкими с точки зрения методов измерения.

Для массового производства наиболее важной характеристикой является способность выполнять быструю обработку точно и в больших количествах, поэтому следует выбирать широкий спектр моделей зондов в соответствии с областью применения.

Зонды также должны быть устойчивы к температуре, чтобы обеспечить корректную работу при высоких и низких температурах во время оценки температурных характеристик. Кроме того, зонд, который может работать с высоким напряжением и низким импедансом, требуется при использовании для измерения полупроводников для силовых устройств.

Принцип работы зондов

Наиболее типичный зонд для применения с кремниевыми пластинами описан ниже. Зонд состоит из держателя пластин для фиксации кремниевой пластины, столика для перемещения держателя пластин в направлении XY, контактной пластины, к которой прикреплены несколько зондов для инспекции и которая перемещается в направлении Z относительно столика, и камеры для позиционирования. Затем пластина перемещается в направлении XY к столику.

В дополнение к этим механизмам в продукцию зондов часто включается транспортная система для перемещения кремниевых пластин. Принцип работы заключается в том, что когда установлена ​​кремниевая пластина, она транспортируется в положение проверки пластины и фиксируется.

Затем столик позиционирует пластину в направлении XY, и с отрегулированным положением зонда для измерения и электрода полупроводника на кремниевой пластине контактная пластина перемещается в направлении Z для контакта зонда и электрода. Благодаря этому процессу электрические характеристики полупроводника могут быть проверены системой контроля.

Другая информация о зондах

1. Миниатюризация полупроводниковых приборов и требования к зондам

С недавней миниатюризацией полупроводниковых приборов измерение микротока стало важным показателем для оценки качества изготовления полупроводниковых приборов. При проектировании и изготовлении полупроводниковых приборов изменения в материалах прибора, параметрах роста кристаллов или геометрии могут создавать неожиданные пути тока внутри прибора, что обычно называют током утечки.

Повышенный ток утечки может быть вызван дефектами решетки, структурой оксида затвора, выбором подложки и другими факторами, которые могут вызывать чрезмерное потребление энергии и, в некоторых случаях, более низкое напряжение пробоя. В последние годы длина затвора полевых транзисторов и размер эмиттера биполярных транзисторов в полупроводниковых приборах стали очень маленькими, и хотя напряжение, необходимое для управления этими приборами, уменьшается, ток утечки увеличивается.

Поэтому, с точки зрения оценки качества, требуются высокоточные измерения тока с использованием зондов. Одной из мер по повышению точности является разработка криогенных зондов.

2. Точность позиционирования зондов и позиционеров

Точность положения контакта зондов напрямую влияет на точность измерения. Если различные оценки выполняются без правильного зондирования, трудно понять, что именно оценивается.

Например, если вы хотите оценить характеристики полупроводникового прибора, но пластина находится не на своем месте и зондируется на изоляторе, нетрудно представить, что результаты оценки будут далеки от ожидаемых.

Необходимо понять точность, требуемую для цели оценки, а затем сосредоточиться на повышении этой точности. Это компонент, называемый позиционером (манипулятором), который определяет точность позиционирования зондов. Точность позиционирования варьируется в зависимости от правильного выбора позиционера, подходящего под требуемые характеристики.

Характеристики позиционера почти всегда определяются следующими четырьмя факторами: (1) расстояние перемещения, (2) разрешение перемещения, (3) чувствительность регулировки и (4) внешние размеры. Ниже приведено содержание каждой характеристики.

  1. Величина перемещения
    Это величина перемещения в направлении XYZ. Обычно она описывается в порядке мм.
  2. Разрешение перемещения
    Она определяется как величина перемещения за один оборот.
  3. Чувствительность регулировки
    Определяется в терминах минимального регулируемого расстояния. В большинстве случаев она определяется в мкм.
  4. Внешние размеры
    Это размер позиционера, цена которого будет увеличиваться пропорционально размеру.

3. Совместимые с высокой частотой зонды

Для оценки полупроводниковых транзисторов для высокочастотного (ВЧ) моделирования устройств требуются зонды, подходящие для оценки ВЧ.

Обычно используется зонд GSG (игла с заземлением (GND) с обеих сторон сигнальной площадки) со специальной калибровочной платой, но в зависимости от измеряемой частоты необходимо соблюдать осторожность не только с зондом, но и с ВЧ-кабелем для сетевого анализатора или различных измерительных устройств. Это связано с тем, что изгиб кабеля может повлиять на результаты измерений радиочастот.

В диапазоне миллиметровых волн, который имеет более высокую частоту, чем микроволновый, используется специальный удлинитель VNA, но конфигурацию устройства следует подробно обсудить с производителем, поскольку сама конфигурация зондов оказывает очень большое влияние на измерение.

Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять