集成電路晶圓測試基礎(chǔ)

第二單元

集成電路晶圓測試基礎(chǔ)1精選ppt第二單元集成電路晶圓測試基礎(chǔ)硅片晶圓晶圓測試項(xiàng)目晶圓測試設(shè)備晶圓測試操作2精選ppt硅片制備集成電路芯片的晶圓片，其襯底材料主要為硅片，其純度為99.9999999%，簡稱“九個(gè)9”

。硅片制備與檢測硅材料單晶硅直拉單晶

Czochralski:CZ直徑大、成本低集成電路主要材料區(qū)熔單晶

FloatZone:FZ純度高、含氧量低、直徑小高壓功率器件多晶硅非晶硅3精選ppt硅片硅片幾何尺寸圓形薄片，邊緣有定位邊或定位槽。4精選ppt硅片直徑（mm）厚度（μm）面積（cm2）質(zhì)量（g）100(4?)525±2578.549.65125(5?)625±25122.7217.95150(6?)675±20176.7128.00200(8?)725±20314.1653.08300(12?)775±20706.86127.64450(18?)?5精選ppt硅片加工工藝流程硅單晶棒整形處理定位于切片倒角與磨片腐蝕與拋光清洗與質(zhì)量檢驗(yàn)包裝入庫6精選ppt硅片基本檢測項(xiàng)目摻雜類型摻雜濃度（個(gè)/cm3）<10141014~10161016~1019>1019P型πP-PP+N型νN-NN+7精選ppt硅片商用硅片舉例一8精選ppt硅片9精選ppt硅片10精選ppt硅片商用硅片舉例二11精選ppt硅片12精選ppt硅片13精選ppt硅片基本檢測方法檢測項(xiàng)目主要方法缺陷化學(xué)/電化學(xué)腐蝕導(dǎo)電類型（N/P）熱電、光電、整流、霍爾等效應(yīng)電阻率兩探針法、四探針法、C-V法、渦電流法和擴(kuò)散電阻法刃型位錯(cuò)螺型位錯(cuò)14精選ppt硅片半導(dǎo)體材料與特性15精選ppt第二單元集成電路晶圓測試基礎(chǔ)硅片晶圓晶圓測試項(xiàng)目晶圓測試設(shè)備晶圓測試操作16精選ppt2.晶圓晶圓基礎(chǔ)“硅片”：未加工的原始硅圓片；“晶圓”：通過芯片制造工藝，在圓硅片上已形成芯片（晶片）陣列的硅圓片。17精選ppt2.晶圓芯片18精選ppt2.晶圓輔助測試結(jié)構(gòu)為了提取集成電路的各種參數(shù)而專門設(shè)計(jì)，包括芯片制造過程的工藝監(jiān)控參數(shù)、過程質(zhì)量控制參數(shù)、電路設(shè)計(jì)模型參數(shù)和可靠性模型參數(shù)的提取。19精選ppt第二單元集成電路晶圓測試基礎(chǔ)硅片晶圓晶圓測試項(xiàng)目晶圓測試設(shè)備晶圓測試操作20精選ppt3.晶圓測試項(xiàng)目晶圓測試是在探針臺上進(jìn)行的。按測試方法和過程分類，可以分為加電壓測電流（VFIM）、加電流測電壓（IFVM）、加電壓測電壓（VFVM）和加電流測電流（IFIM）。21精選ppt3.晶圓測試項(xiàng)目性能參數(shù)測試項(xiàng)目直流（DC）參數(shù)器件/電路端口的穩(wěn)態(tài)電氣特性測試。例如：輸入特性II=f(VI)輸出特性IO=f(VO)轉(zhuǎn)移特性VO=f(VI)直流參數(shù)測試包括開路測試、短路測試、輸入電流測試、漏電流測試、電源電流測試、閾值電壓測試等。22精選ppt3.晶圓測試項(xiàng)目直流參數(shù)測試實(shí)例（IV曲線）23精選ppt3.晶圓測試項(xiàng)目直流參數(shù)測試實(shí)例（WAT：WaferAcceptanceTest）24精選ppt3.晶圓測試項(xiàng)目功能功能測試在集成電路測試中最重要，包括數(shù)字邏輯運(yùn)算，數(shù)字和模擬信號的處理、控制、存儲、發(fā)射、接收、放大、變換、驅(qū)動、顯示等。極限（裕量）參數(shù)極限參數(shù)與集成電路工作環(huán)境變化密切相關(guān)，包括電源電壓的拉偏情況下的電參數(shù)、許可的極限環(huán)境溫度下的電參數(shù)、最壞情況下的靜態(tài)功耗和動態(tài)功耗等。交流（AC）參數(shù)包括上升時(shí)間和下降時(shí)間、傳輸過程的延遲時(shí)間、建立和保持時(shí)間、刷新和暫停時(shí)間、訪問時(shí)間和功能速度時(shí)間，易受寄生參數(shù)的影響。25精選ppt3.晶圓測試項(xiàng)目微電子測試結(jié)構(gòu)圖微電子測試圖與電路管芯經(jīng)歷相同的工藝過程，通過對這些圖形進(jìn)行簡單的電學(xué)測量（一般為直流測量）或直接用顯微鏡觀察，就可以提取到有關(guān)生產(chǎn)工藝參數(shù)和單元器件或電路的電參數(shù)，成為收集微電子器件生產(chǎn)工藝參數(shù)信息的主要手段。為打通生產(chǎn)線，調(diào)試和穩(wěn)定工藝與設(shè)備，進(jìn)行工藝認(rèn)證，也可以把微電子測試結(jié)構(gòu)圖組單獨(dú)做成一套專用的光掩模版，然后按預(yù)先設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行流片，得到規(guī)則布滿微電子測試結(jié)構(gòu)圖組的工藝認(rèn)證晶圓片。26精選ppt3.晶圓測試項(xiàng)目27精選ppt3.晶圓測試項(xiàng)目

28精選ppt3.晶圓測試項(xiàng)目

29精選ppt3.晶圓測試項(xiàng)目

30精選ppt3.晶圓測試項(xiàng)目

31精選ppt3.晶圓測試項(xiàng)目范德堡測試圖形

正十字范德堡結(jié)構(gòu)是應(yīng)用最廣泛的測試結(jié)構(gòu)。32精選ppt3.晶圓測試項(xiàng)目常用的方塊電阻測試結(jié)構(gòu)以典型的雙極工藝為例33精選ppt3.晶圓測試項(xiàng)目延層和外延溝道層方塊電阻測試結(jié)構(gòu)34精選ppt3.晶圓測試項(xiàng)目埋層和隔離摻雜方塊電阻測試結(jié)構(gòu)35精選ppt3.晶圓測試項(xiàng)目發(fā)射區(qū)和金屬層方塊電阻測試結(jié)構(gòu)36精選ppt3.晶圓測試項(xiàng)目測試結(jié)構(gòu)版圖實(shí)例37精選ppt3.晶圓測試項(xiàng)目測試結(jié)果繪圖（Wafermapping）方塊電阻等值線圖電阻條寬度38精選ppt第二單元集成電路晶圓測試基礎(chǔ)硅片晶圓晶圓測試項(xiàng)目晶圓測試設(shè)備晶圓測試操作39精選ppt4.晶圓測試設(shè)備信號控制儀器+機(jī)械設(shè)備40精選ppt4.晶圓測試設(shè)備手動探針臺41精選ppt4.晶圓測試設(shè)備42精選ppt4.晶圓測試設(shè)備43精選ppt4.晶圓測試設(shè)備自動探針臺44精選ppt4.晶圓測試設(shè)備探針卡45精選ppt4.晶圓測試設(shè)備信號控制儀器Keithley4200A-SCS參數(shù)分析儀B1500A半導(dǎo)體器件參數(shù)分析儀…46精選ppt4.晶圓測試設(shè)備器件類型應(yīng)用測試CMOS晶體管Id-Vg、Id-Vd、Vth、擊穿、電容、QSCV等雙極晶體管Ic-Vc、二極管、Gummel曲線圖、擊穿、三極管、電容等分立器件Id-Vg、Id-Vd、Ic-Vc、二極管等存儲器Vth、電容、耐久測試等功率器件脈沖Id-Vg、脈沖Id-Vd、擊穿等納米器件電阻、Id-Vg、Id-Vd、Ic-Vc等