什么是半导体检查设备？

在半导体制造中，检查在晶圆制造阶段、电路图案形成阶段和封装阶段进行。各种设备中使用的许多半导体芯片是功能的基础，不仅需要保证正常运行，而且需要保证设备运行的安全性。

当今集成度最高的半导体芯片在单个芯片上有数百亿个晶体管，为了保证数十年的正常运行，从设计到制造都需要进行充分的测试。

半导体检测设备的应用

半导体检测设备用于检测半导体制造过程中多个阶段的制造缺陷。

1. 晶圆制造阶段

在晶圆制造阶段，从单晶硅块上切下作为电路制造基板的圆盘状硅晶圆，并进行表面抛光和热处理，在形成电路之前生产晶圆。此阶段的检查项目包括目视检查，以检测切片晶圆上的扭曲、裂纹、缺口、表面缺陷以及异物附着，判断为良好的晶圆可以被送往下一工序。

2. 电路图案形成阶段

在电路图案形成阶段，通过重复以下步骤形成必要的电路图案：在晶片上形成晶体管和布线的薄膜层、使用光掩模转移图案、以及蚀刻以去除不需要的部分。这一阶段的检查项目除了与晶圆检查类似的目视检查外，还进行用于确认电路的电气特性和正常工作的检查，通过这些检查的晶圆被送往下一工序。

3. 包装阶段

在封装阶段，将晶片切割成单独的半导体芯片(切片)，将这些芯片的电极端子接合至封装件侧的连接端子，并将半导体芯片密封在封装件中。在此阶段，产品已完成，检查项目包括检测电气特性和与封装的连接（引线接合）缺陷的检查，一旦清除，产品即可发货。

半导体检测设备原理

半导体检测大致可分为外观检测和电性能检测。

1.目视检查

目视检查使用高分辨率相机来检测晶圆上的扭曲、裂纹和缺口边缘，以及晶圆上附着的异物。表面检查装置一边旋转晶圆，一边用激光照射晶圆表面，通过检测反射光有无散射，来检查表面缺陷和异物附着情况。

此外，我们使用高灵敏度相机来检测切割过程中的尺寸缺陷和引线键合过程中的连接缺陷。

形成电路图案后，我们使用电子显微镜对精细图案进行图像分析，以检测异物并检查电路图案是否存在偏差。用高灵敏度相机检测到异物后，转移图案，转移后，使用激光发射器和激光接收器确定异物的位置。通过将电子显微镜放置在那里，可以将异物的详细部分记录为图像，并与形状等其他详细信息进行比较，以进行分析和评估。

2、电气性能检查

在电路图案形成阶段，在晶片仍处于其状态时检查其电特性。在此检查中，我们使用LSI测试器将称为测试模式的电信号输入芯片，并将输出信号模式与预期值进行比较以做出判断，以及将信号精确连接到每个芯片的电极端子的芯片测试器。使用控制水平定位的晶圆探针和探针卡进行检查，探针卡具有相同数量的探针，这些探针的位置可以精确地命中芯片内的数百到数万个电极端子。

包装阶段的检验是发货前的最终检验，也称为最终检验（F-检验）。在这里，我们将创建一个称为 F 检查板的测试板并检查电路操作。

最近的大规模电路中也使用了一种称为BIST（英国：内置自测试）的技术。使用BIST，可以通过从设计阶段就将生成用于电路检查的测试模式的电路和将测试结果与期望值进行比较的电路结合到半导体芯片中来缩短测试时间。

除了上面提到的高灵敏度相机、LSI测试仪和电子显微镜之外，半导体检查常用的其他工具还包括为检查而创建的图像分析软件和红外相机。