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測試技術(shù)

真空高低溫測試

解決方案

真空高低溫測解決方案

1.技術(shù)背景

隨著航空航天技術(shù)發(fā)展,一些高可靠、高性能半導(dǎo)體器件,特別是核心宇航器件,已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家航天科技術(shù)水平的重要標(biāo)志。但由于我國集成電路產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱,關(guān)鍵半導(dǎo)體器件主要依賴進(jìn)口,不僅成本高、進(jìn)口渠道無質(zhì)量保證,更存在著極大的安全隱患,如芯片被植入木馬結(jié)構(gòu)等。為此,必須擁有自己研發(fā)的核心器件。在芯片研發(fā)制程中,為了保證器件能在太空中承受冷、黑、熱、真空、磁、粒子、光子輻射等惡劣環(huán)境,需要為器件營造了高溫、低溫、真空、磁場、光照、粒子輻照等環(huán)境,然后讓器件在其中工作,觀察器件在不同環(huán)境下,其電學(xué)參數(shù)是否正常。

2.需求與挑戰(zhàn)

常見2種應(yīng)用需要真空測試環(huán)境

極低溫測試:

晶圓在低溫大氣環(huán)境測試時(shí),空氣中的水汽會凝結(jié)在晶圓上,會導(dǎo)致漏電過大或者探針無法接觸電極而使測試失敗。避免這些需要把真空腔內(nèi)的水汽在測試前用泵抽走,并且保持整個(gè)測試過程泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)由于真空絕熱作用可以有效提高制冷效率。

高溫?zé)o氧化測試:
當(dāng)晶圓加熱至300℃,400℃,500℃甚至更高溫度時(shí),氧化現(xiàn)象會越來越明顯,并且溫度越高氧化越嚴(yán)重。過度氧化會導(dǎo)致晶圓電性誤差,物理和機(jī)械形變。避免這些需要把真空腔內(nèi)的氧氣在測試前用泵抽走,并且保持整個(gè)測試過程泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。
晶圓測試過程中溫度在低溫和高溫中變換,因?yàn)闊崦浝淇s現(xiàn)象,定位好的探針與器件電極間會有相對位移,這時(shí)需要針座的重新定位,針座位于腔體外部。我們也可以選擇使用操作桿控制的自動(dòng)化針座來調(diào)整探針的位置。



3.解決方案
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